如何解决挂篮悬臂梁短束预应力张拉伸长量超长问题

1、如何解决挂篮悬臂梁短束预应力张拉伸长量超长问 题 【前言】预应力混凝土结构已经成为土木工程中应用最广 泛的建筑结构。在预应力混凝土结构中 , 除了锚固系统本身的质 量外,最重要的指标就是预应力的大小 , 因此需要控制张拉完成 时刻的应力 , 并确信以后的松弛、混凝土徐变等在预计的范围。 在预应力张拉过程中 , 为确保可靠准确 , 将张拉伸长值的实测值 与理论值进行比较是一种常用的校验应力的方法 , 也就是我们通 常所说的“以应力为主 , 伸长值为辅”的方法。在多年的预应力 施工实践中 , 我们普遍以为应力易于控制 , 而伸长值的测定具有 较多的不确定性 , 尤其是长度小于 20 米的短束预应力

2、经常出现 伸长量超限问题。 通过施工总结，束长小于20m的预应力筋极易出现实际伸长 量超出理论伸长值的 6，本节通过某挂篮悬臂梁短束张拉讨论 得出挂蓝悬臂梁短束预应力张拉伸长量超长问题应根据短束张 拉完毕千斤顶回油后的伸长量作为实际伸长量，按公 L=(100%-10%)+(20%-10%)-4计算，为张拉完毕千斤顶回油后 内顶回缩长度。通过值的修正可以解决短束预应力超长问题。 1 、工程概况 某工程跨某省道一联 38.5+68+38.5 米连续梁桥，起点桩号 K1+776.999，终点桩号 K1+921.999，桥梁全长145m,主跨跨越 307 省道。梁体为单箱双室、变高度、变截面结构。中支

3、点处梁 高3.8m,跨中2m直线段及边跨5.45m直线段梁高为1.8m,梁底 下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.4m。箱梁顶宽 12.5m，箱梁底宽由边跨现浇段的 6.998m渐变至中支点处的 5.926m。顶板厚度除梁端及中支点附近外均为22cm,底板厚度 22cm至60cm,按二次抛物线变化，腹板厚1.05m至65cm至30cm, 按折线变化。 全联在端支点、 中跨跨中及中支点处共设 5 个横隔 板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。本桥位于设计道路中心 线R=1000m圆曲线上和缓和曲线上，连续梁以设计道路中心线为 准，曲梁曲做，桥墩径向布置，连续梁横向无偏移。箱梁纵、横 向坡度

4、由支座垫块形成。 2、挂篮安装及张拉过程 本工程采用三角挂篮进行施工 ,施工工序为 : 挂篮安装 调模一绑扎底板钢筋和波纹管安装内模及顶板钢筋安装 和波纹管混凝土浇筑混凝土等强张拉钢绞线 孔道压桨端头封描 2.1 预应力钢绞线、张拉机具及设备 钢绞线、精轧螺纹钢的切断,采用砂轮切割机,以保证切口 平整、线头不散。 钢绞线采用整束同时穿入。 钢绞线应排列理顺, 在端头一米范围内全部用透明胶带纸捆扎。 锚下钢绞线的起弯角 度和平面位置应严格按照设计图纸要求施工, 尤其要保证锚座的 锚口平面位置应与锚下钢绞线、 精轧螺纹钢垂直, 在浇注砼前用 纱布堵塞锚口与钢绞线、 精轧螺纹钢之间的空隙， 防止浇注

5、砼时 水泥浆浸入锈蚀和堵塞波纹管。 张拉设备购置时，预应力张拉采用 Y DN2500肝斤顶，锚具 分为M15 12J,M15 一 9J和M15 7J三种形式，夹片为三片锥 形式满足强度和刚度要求。高压油泵为 YLBl.5 型. 2.2 张拉控制方法 张拉采用 “双控法”双向张拉即采用张拉吨位与伸长值 控，按以下张拉顺序进行张 拉:0 k10%(T k20%(T k100%(T k103%(持荷 5 分钟锚固) 张拉锚控制应力(T k=0.75 fpk根据交通部公路桥涵施工技术 规范及设计文件的要求， 实测伸长值与理论伸长值的误差应控 制在 6%以内，否则应停止张拉查找原因。 2.3 张拉过程

6、张拉采取两端张拉，张拉时，两端千斤同时顶升，应力达到 0.2(T k开始划线及测量伸长值等工作。张拉控制以张拉力和伸 长值双向控制，以张拉力控制为主，伸长值为校核。当张拉控制 应力达到稳定，并确认伸长值等合格后，方能进行锚固。锚固后 用砂轮切割机切割多余长度。 2.4 伸长值计算 L=(100%-10%)+(20%-10%) 3、张拉过程中出现的问题 张拉采用 “双控法”双向张拉，即采用张拉吨位与伸长值 控按以下张拉顺序进行张拉： 0 (T k10%(T k20%(T k100%(T k103%(持荷 5 分钟锚固)张拉 锚控制应力t k=0.75 fpk。根据交通部公路桥涵施工技术规 范及设

7、计文件的要求， 实测伸长值与理论伸长值的误差应控制 在 6%以内，否则应停止张拉，查找原因。伸长量按规范计算公 式：L=(100%-10%)+(20%-10%钢绞线实测伸长值与理论计算值的 对比，如表 4.2 所示。 表 4.2 钢绞线实测伸长值 4 、短束伸长量超长原因分析 认真检查了张拉的各个环节， 并再次校验千斤顶和油表。 校 验后再进行 2 号块张拉，发现伸长量误差仍大于6%。张拉实测 数据见表 4.3 。 表 4.3 张拉实测数据 排除了千斤顶与油压表校验问题后，通过钢绞线伸长原理， 分析原因为：千斤顶内钢绞线长度50cm也参与了张拉，对短束 钢绞线有影响， 必须在伸长量计算中予以扣

8、除。 按胡克定律计算 张拉预应力束时千斤顶内钢绞线伸长量为 L=LX t /Ep=0.4mm 两端张拉时该段钢绞线伸长量为 0.8-1mm,但仍不是主要原因。 在查阅大量文献后找到误差超限原因， 夹片张拉力由 10%Tk 到 20%Tk 时，规范按 10%作为计算基数说明已考虑夹片内缩、 钢绞线松弛等因素。 当经过现场张拉分析发现实际张拉控制过程 中，在张拉完毕回油持荷时，虽油压表读数未发生变化。但因为 千斤顶机械原理，千斤顶回油过程中内顶顶存在 34mm勺内缩 量，此值因千斤顶机械原因造成。经现场多次测量确认 4mm端， 因此对进行修正，双端张拉就有 8mn的回缩量。而8mm对长 束影响不大，但对短束影响较大。最终计算数据如表 4.4 所示。 表 4.4 实际伸长量最终计算结果 5 、结束语 综合以上结果可知， 挂蓝悬臂梁短束预应力张拉伸长量超长 问题应根据短束张拉并持荷完毕扣除千斤顶回油后勺伸长量作 为实际伸长量， 而规范并未体现， 建议公路桥涵施工技术规范 对公式L=(100%-10%)+(20%-10%)-进行补充说明，为持荷 完毕千斤顶回油后回缩勺长度 (应有千斤顶生产厂家试验取得) 。 此