m后张法预应力混凝土梁预施应力内业操作技术总结

PAGE第15页EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.秦沈客运专线16m后张法预应力混凝土T梁预施应力内业操作技术总结张林清内容提要：通过在梁场的生产实践，总结出秦沈客运专线16m后张预应力砼混凝土T梁预预施应力内业操作技术要点与施工体会。关键词：16m后张法预应力砼混凝土T梁、预施应力、内业操作、体会技术总结张林清一1、概述况某客运专线秦沈客运专线是我国第一条开通时速即达200160公里的新型客运铁路，全线桥梁工程的梁式，除少数刚构连续梁及钢混结合梁外，均为预应力混凝土梁，预应力砼混凝土梁包括预应力混凝土连续梁、单线预应力混凝土箱梁、双线预应力混凝土箱梁、预应力混凝土简支T梁等。凡是预应力混凝土梁，不管采取什么施工方法，都要涉及预施应力，而预施应力又恰是预应力混凝土梁生产过程中最重要的一个环节，提高其内业操作的正确性是确保制梁质量的关键。我处锦州南某站制梁场负责生产的16m预应力混凝土T梁共计8464片/2116孔，其设计梁长16.．5m、，梁跨16.．0m、，梁高1.．6m、，底板宽0.．78m、，桥面板宽2.．0m、腹板厚度为24cm，，边梁重54.．37T，内梁重59.．41T。我梁场已于2000年9月顺利通过了“铁道部质检中心”的桥梁T梁生产许可认证，对我梁场16m预应力混凝土T梁的生产质量作了充分肯定。本人过去仅从教科书中了解一些有关预施应力的理论知识，现通过参加16m预应力混凝土T梁的施工，逐渐掌握了预施应力的施工工艺，下面将我在日常工作中在16米T梁生产过程接触到中的的有关预施应力内业操作方面的知识内容加以归纳整理和总结。。二、2控制应力和控制张拉力为加快制梁台座周转及防止混凝土早期裂纹，可在梁体混凝土强度达到80%设计强度后进行一期张拉。二期张拉时间按混凝土龄期10天计算，同时应保证混凝土强度达到设计强度的100%。专桥秦沈（施）02《秦沈客运专线跨度16m后张法预应力混凝土T梁设计图》提供了各束钢束绞线控制应力及控制张拉力如下表1所示：N1钢束由7根，N2、N3、N4钢束均由6根符合GB/T5224-1995标准的1×7标准型钢绞线组成，公称直径15.2mm，公称截面积139mm2，强度级别1860MPaN1~N4钢束布置详见附图。表1张拉时间阶段张拉顺序钢束编号控制应力σk（MPa）控制张拉力R（KNkN）一期张拉移出台台座前张拉1N21116．.00930．.74442N3二期张拉移出台台座后张拉1N11357．.881321．.112N13N41132．.444N25N3N1钢绞线由7根、N2、N3、N4、钢绞线均由6根符合GB/T5224-1995标准的1*7标准型钢绞线组成，公称直径15．2mm，公称截面积139mm2，强度级别1860MPa。三、3千斤顶报告中校正系数的测定及回归分析《秦沈客运专线桥梁制造与架设施工技术细则》3．.1．.39规定：千斤顶必须经过校正合格后方可使用，校正期限不得超过一个月；高压油表必须经过校验合格后方允许使用，校验有效期不得超过一周。《秦沈客运专线预制后张预应力混凝土简支梁技术条件》3．.3．.1．.1规定：张拉千斤顶的校正系数不得大于1．.05（用标准表校正），油压表的精度不得低于1．.0级。现将千斤顶标定举例如下：试验日期：20000年8月6日传感器型号编号号SC3000压力表规格编号号0.4级0-60MPPa1466#油泵2B3-63型型2000004011千斤顶型号编号1#200Ttt张拉活塞面积（m2）0.0336序号压力表读数P（MPa）理论荷载（KN）传感器（或压力力机）读数R（kN）校正系数K回归计算123平均值15168.0140143143142.01.18P=a+bRa=0.801183b=0.0299290γ=0.999999P=0.801183+0.0292990R210336.0310312313311.71.08315504.0486488484486.01.04420672.0658660657658.31.02525840.0825825827825.71.026301008.01004998997999.71.017351176.01164116711641165.01.018401344.01341134013401340.31.0029451512.01505151115091508.31.00210501680.01679167816771678.01.001千斤顶标定记录（报告）表表2表2试验日期：20000年8月6日传感器型号编号号SC3000压力表规格编号号0．4级0-60MPPa1466#油泵2B3-63型型2000004011千斤顶型号编号1#200T张拉活塞面积（m2）0.0336序号压力表读数P（MPa）理论荷载（KN）传感器（或压力力机）读数R（KN）校正系数K回归计算123平均值15168．0140143143142．01．18P=a+bRa=0.801183b=0.0299290γ=0.999999P=0.801183+0.0292990R210336．0310312313311．71．08315504．0486488484486．01．04420672．0658660657658．31．02525840．0825825827825．71．026301008．01004998997999．71．017351176．01164116711641165．01．018401344．01341134013401340．31．0029451512．01505151115091508．31．00210501680．01679167816771678．01．0011、3.1千斤顶校正系数的测定用每一档测回的理论压力值除以试验机读数平均值即可得出每一档压力的千斤顶校正系数K。上述10档测回的校正系数平均值：K=（1．.18+1．.08+1．.04+1．.02+1．.02+1．.01+1．.01+1．.002+1．.002+1．.001）/10=1．.037＜1．.05我们张拉常用的压力值档位在25～45MPa之间，应取相应档位的校正系数平均值，即K/=（1．.02+1．.01+1．.01+1．.002+1．.002）/5=1．.009＜1．.052．.3.2回归分析上述校正系数只能适用于局部范围（25～45MPa），如需进一步掌握全行程内油压与顶力的相关系数，尚需用回归分析的方法处理测得的数据，建立数字表达式，计算全行程相关关系。从表2中查得相关数据列表如下：表3序号12345678910顶力R（KkN）142.0311.7486.0658.3825.7999.71165.01340.31508.31678.0油压P(MPaaMPA）5101520253035404550表3回归分析表表4nP(MPa)R（kN）P2R2P×R15142.02520164710210311.710097156．..893117315486.02252361967290420658.3400433358．．.8913166525825.7625681780．．.4920642．..5630999.7900999400．．.09299917351165.0122513572255407758401340.3160017964044.09536129451508.3202522749688.8967873.5510501678.025002815684483900∑27591159625107123338.34321077按如下公式求得常数a和斜率b：a=[∑（R×P）×∑R-∑P×∑R2]/[（∑R）2-n×∑R2]=（321077×9115-275×10712338.34）/（91152-10×10712338.34）=0.80183b=[∑R×∑P-n×∑{R×P}]/[（∑R）2-n×∑R2]=（9115×275-10×321077）/（91152-10×10712338.34）=0.029290相关系数γ=（n∑（R×P）-∑R×∑P）/√[n∑R2-（∑R）2]×[n∑P2-（∑P）2]=（10×321077-9115×275）/√（10×10712338.34-91152）×（10×9625-2752）=0.99999相关系数越接近1，回归方程的可靠性越大。四、4预施应力过程中油压表读数的确定千斤顶校正必须使用配套的油压表进行，由此得出校正报告、回归方程。预施应力过程中油压表的读数是根据校正报告中提供的回归方程计算出来的：P=a+bR式中P—油压表读数（MPa）；R—千斤顶张拉力（KNkN）。根据表2可知1#顶+146#油压表对应校正曲线回归方程为：P=0.80183+0.029290R将表1中的控制张拉力N值代入上述回归方程即可得出油压表在各阶段的相应读数P。例如：移出台座后张拉（N1孔道）初始应力0.1σk时，N=0.1×1321.1=132.11KN11kNP=0.80183+0.029290×132.11=4.67MPa；控制应力σk时，R=1321.1KN1kNP=0.80183+0.029290×1321.1=39.50MPa。依此类推得出146#油压表在预施应力各阶段张拉各钢束时的读数如下表5所示：表5张拉阶段钢束编号控制应力σk（MPa）控制张拉力R（KNkN）146#油压表表读数P（MPa）0.．1σk时σk时移出台座前张拉一期张拉拉N21116.．00930.．74444.．1228.．06N34.．1228.．06移出台座后张拉二二期张拉N11357.．881321.．114.．6739.．50N14.．6739.．50N41132.．4428.．0633.．97N228.．0633.．97N328.．0633.．97在张拉作业技术交底中将每块油压表在各阶段中的各钢束读数列表，即可指导施工。五、5预应力筋理论伸长值的计算预应力筋理论伸长值ΔL可按下式计算：ΔL=PLT/ApEs式中：P—平均张拉力，取张拉端张拉力与跨中扣除孔道摩阻损失后的张拉力平均值，即：P=Pj[1-1/2（KX-+μθ）]式中：LT—预应力筋的实际长度；Ap—预应力筋的截面面积；Es—预应力筋的实测弹性模量；Pj—张拉控制拉力；K—孔道局部偏摆系数，按规范取值或试验值；μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数，按规范取值或试验值；《铁路桥涵设计规范》TBJ2-96表6．.3．.39-3中提供了如下数据：管道类型μK灌筑混凝土后抽抽出胶管形形成的管道道0.550.0015铁皮套管0.350.0030金属波纹管道0.2～0.260.002～0.0003表6表6管道类型μK灌筑混凝土后抽抽出胶管形形成的管道道0．550．0015铁皮套管0．350．0030金属波纹管道0．2～0．260．002～0．0003X—从张拉端至计算截面的孔道长度（以m计），可近似取轴线投影长度，X=LT/2；θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角（以弧度计），θ取曲线孔道总转角的一半。下面以16m预应力混凝土T梁N1孔道为例，计算预应力积筋理论伸长值如下：1、5.1锚下部分钢绞线工作长度LT=16.2582m孔道长度X=LT/2=8.1291m钢绞线的截面积Ap=7×139=973mm2钢绞线实测弹性模量Es=195×103MPa钢绞线的弯起角θ=611/20000=0.0305rad孔道局部偏摆系数K=0.0025预应力筋与孔道的摩擦系数μ=0.23控制张拉力Pj=1321.1KN，初始张拉力0.1Pj=132.11KN11kN，平均张拉力P=Pj[1-（KX+μθ）/2]=1321.1×[1-（0.0025×8.1291+0.23×0.0305）/2]=1303.04KN04kN锚下部分伸长值ΔL下=[（1-0.1）PLT]/（ApEs）=（0.9×1303..04×1162588.2）/（973××195）=100.499mm2、5.2锚下下外部分两端千斤顶占用用长度L外=2×5550=11100mmm锚外伸长值ΔLL外=（PjL外）/（ApEs）=（13211.1×11100）/（973××195）=7.666mm总伸长量ΔL==ΔL下+ΔL外=1000.49+77.66=1108.15mmm六、6预施施应力过程程中各种控控制数据的的量测及计计算张拉作业时，在在达到初始始应力即0.1σk时，量测测每端的油油缸伸长值值δL1（mm）和工具具锚夹片外外露量δ/L1（mm）；在达达到控制应应力即σk并静停5分钟后，再再量测每端端的油缸伸伸长值δL2（mm）和工具具锚夹片外外露量δ/L2（mm）；接着着油缸回油油锚固，最最后量测每每端油缸伸伸长值δLG。1、（1）钢绞线总伸长ΔΔL=（ΔL2+ΔL/2）-（ΔL1+ΔL/1）式中：ΔL2、L/2、ΔL1、ΔL/1分别为两两端δL！、δ/L！、δL2、δ/L2数值之和和。2、（2）钢绞线回缩量ΔΔLs=ΔL2-ΔLG-ΔL外式中：ΔL外——工作锚外外钢绞线弹弹性伸长值值ΔLG—两端回油油锚固后油油缸伸长值值δLG之和。3、（3）《秦沈客运专线桥桥梁工程质质量检验评评定标准》3.6.4规定：（实实测伸长值值-理论伸长长值）/理论伸长长值×1000%≯±6%、钢绞线线回缩量≯8mm、同束夹夹片外露量量差值≯2mm为合格；；（实测伸伸长值-理论伸长长值）/理论伸长长值×1000%≯±5%、钢绞线线回缩量≯6mm、同束夹夹片外露量量差值≯1mm为优良。七、7实