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天津宇恒预应力钢绞线制造有限公司
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预应力钢绞线张拉伸长值锚塞回缩量量测方法的

时间:2017-11-01 10:19 作者:钢绞线 点击:

钢绞线作爲桥梁工程、路基高边坡抗滑加固等工程施加预应力的载体,是目前普遍采用的资料和工艺。对钢绞线张拉预应力施加、锚固的办法和张拉力、钢绞线伸长量的实际计算,在相应的标准中都已有明白的规则,但在实践操作中对钢绞线施加预应力张拉的伸长值、钢绞线锚固时锚具锚塞回缩量的量测,各家说法及做法均存在差别,这对预应力张拉质量控制的双控目标(即钢绞线张拉力与实测伸长值)的计算和评判发生了一定的影响。针对上述成绩,笔者就多年预应力张拉理论,尝试提出如下实践作法和技术见地(当前张法爲主),爲广阔钢绞线预应力张拉任务者提供参考。
 钢绞线张拉伸长值计算
钢绞线预应力张拉施工设计控制张拉力,是指预应力张拉完成后钢绞线在锚夹具前的拉力。因而,在钢绞线预应力张拉实际伸长量计算时,应以钢绞线中间锚固点之间的间隔作爲钢绞线的计算长度,但在预应力张拉时钢绞线的控制张拉力是在千斤顶工具锚处控制的,故爲控制和计算方便,普通以钢绞线中间锚固点之间的间隔,再加上钢绞线在张拉千斤顶中的任务长度,作爲钢绞线预应力张拉实际伸长量的计算长度。
在钢绞线预应力张拉时,钢绞线的外露局部,大局部被锚具和千斤顶所包裹,钢绞线的张拉伸长量无法在钢绞线上间接测量,故只能用测量张拉千斤顶的活塞行程,计算钢绞线的张拉伸长值,但同时还应减掉钢绞线张拉全进程的锚塞回缩量。(参阅《公路桥涵施工技术标准》)普通计算式爲:
ΔL=ΔL1+ΔL2-b-c      ⑴
式中:
ΔL1:爲从初始拉力L(桥梁施工标准规则普通爲设计控制张拉力的10%~25%)至张拉设计控制拉力L间的千斤顶活塞的张拉行程;
ΔL2:爲初始拉力时的推算伸长值(按标准规则推算求得);
b:工具锚锚塞回缩量;
c:任务锚锚塞回缩量。
3 钢绞线预应力张拉锚塞回缩量的量测:钢绞线预应力张拉锚塞回缩量在两个部位呈现:即发生在张拉千斤顶运用的“工具锚”,和参与钢绞线预应力任务,将钢绞线锚固在混凝土中的“任务锚”部位。有的文献和商品阐明书引见了锚具的变形形成预应力钢筋的回缩值的参数,只可作爲对锚具验收和施工控制的参考根据,详细计算还应以实测爲准。
3.1 工具锚锚塞回缩量的量测:
在钢绞线开端张拉,当千斤顶张拉力,到达钢绞线张拉至初始拉力(设计控制拉力的10~25%),已把松弛的预应力钢绞线拉紧,此时应将千斤顶充沛固定,准确量取从千斤顶工具锚锚杯外露端面至钢绞线外露端头的长度b1,当千斤顶张拉力,到达钢绞线预应力张拉设计控制拉力时,再量取从千斤顶工具锚锚杯外露端面至钢绞线外露端头的长度b2,工具锚锚塞回缩量b= b1- b2。(b值量测见右图)当预应力钢绞线由很多单根组成时应每根量测,取其均匀值停止计算,最少不得少于三根。此回缩的呈现仅对张拉伸长值的计算有影响,对张拉力气测没有影响。
3.2 任务锚锚塞回缩量的量测:
目前钢绞线预应力张拉施工以运用YDC型液压千斤顶爲主,该千斤顶与任务锚接触处,设有一块限制任务锚夹片在张拉进程位移的限位板,钢绞线在张拉时任务锚夹片跟随钢绞线的拉伸,向后挪动至限位板凹槽的底部,对钢绞线得到约束,当千斤顶将钢绞线张拉至设计控制张拉力,在回油抓紧钢绞线的瞬时,钢绞线弹性膨胀,任务锚夹片跟随膨胀向锚环孔内位移,随行将钢绞线锚固,这就是任务锚锚塞回缩的全进程。任务锚锚塞回缩位移后,将惹起钢绞线张拉力的减小,减小量及补偿办法见后述。张拉终了卸掉千斤顶后,在任务锚处测量任务锚夹片在锚杯处的外露长度C2,当预应力钢绞线由很多单根组成时应每根量测,取其均匀值,普通至多测量三处,千斤顶限位板凹槽深度已知爲C1,则任务锚锚塞回缩量C= C1- C2。(c值量测见上图)任务锚锚塞回缩量除与锚具硬度等有关外,还与钢绞线直径有关,任务锚回缩量大小与钢绞线直径大小成正比。
4 钢绞线在张拉千斤顶中的任务长度:在钢绞线预应力张拉施工中,目前常用的千斤顶的任务锚地位分前夹式和后夹式,张拉时钢绞线在千斤顶中的任务长度,前夹式较短,如YDC型前夹式千斤顶约爲98mm,对张拉伸长量影响较小,可疏忽不计,但如YCW型后夹式千斤顶则可长达470mm多,故钢绞线在千斤顶中的任务长度对张拉伸长量的影响就不容无视。我梁场运用的千斤顶是YDC型。
4.1 钢绞线在张拉千斤顶中的任务长度确实定:钢绞线在张拉千斤顶中的任务长度,普通是指在张拉千斤顶装入钢绞线后,从工具锚锚杯中心至预应力混凝土任务锚锚杯中心的间隔,留意丈量时应将千斤顶装置好,装入钢绞线,根本打紧锚塞,启动油泵,开端加油,在千斤顶活塞启动,即油压表指针闪烁的霎时即刻封闭加油阀,此时丈量工具锚锚杯中心至预应力混凝土任务锚锚杯中心的间隔,即可确定爲钢绞线在张拉千斤顶中的任务长度。有人间接丈量千斤顶的身长,作爲钢绞线在张拉千斤顶中的任务长度,笔者以为是错误的,由于普通千斤顶开启加油阀后活塞都是在活塞伸出千斤顶体外一段间隔后才开端受力,且千斤顶在普通形态下活塞都是伸出千斤顶体外有一段间隔的。
4.2 钢绞线在张拉千斤顶中的任务长度在预应力钢绞线张拉伸长值计算中的使用:普通在预应力张拉时,原始记载中的伸长值,都是按千斤顶活塞的行程间隔记载的,按此计算的钢绞线实测伸长值,是预应力混凝土中任务锚之前的钢绞线伸长值加钢绞线在张拉千斤顶中任务长度的伸长值之和,不是钢绞线纯在混凝土中任务长度的张拉伸长值,故在计算钢绞线张拉伸长值及张拉伸长率误差时应留意以下几个成绩:
⑴、计算预应力钢绞线实际伸长值时,若预应力钢绞线的计算长度已包括钢绞线在张拉千斤顶中的任务长度,就可间接用此计算的预应力钢绞线实际伸长值与按原始记载中数据计算的实测伸长值比拟,来计算预应力钢绞线张拉伸长率误差。这是施工中常用的办法。
⑵、计算预应力钢绞线实际伸长值时,若预应力钢绞线的计算长度不包括钢绞线在张拉千斤顶中任务长度,在按原始记载中数据计算出实测伸长值后,还应减钢绞线在张拉千斤顶中任务长度的伸长值,然后才干按此伸长值与预应力钢绞线实际伸长值比拟,去计算预应力钢绞线张拉伸长率误差。
⑶、⑴与⑵是一次性张拉(既千斤顶一次装置分级张拉至设计控制张拉力锚固,分段读数、记载)计算办法的留意事项,但在有些状况下由于千斤顶活塞行程缺乏,或设计有要求,爲坚持同一个程度线的几个预应力孔的钢绞线的受力均衡,一束(根)钢绞线要分屡次施行张拉。分屡次施行张拉,就是每张拉一级(1~2个行程),即锁定钢绞线的锚杯锚塞(亦称暂时锚固),张拉千斤顶油压表回零、卸下或原位重新装置开端张拉,即爲一次。这种张拉法计算实测伸长值时,是用原始记载中各次千斤顶活塞行程的间隔,先计算出各次张拉伸长量,然后将各次张拉伸长量累加(初始拉力的伸长值是按标准规则推算而得)而得实测伸长值。但计算各次张拉伸长量时,都包括了一个与该张拉级的张拉力相应的,钢绞线在张拉千斤顶中任务长度的的伸长值,所以在按⑴法计算时,应在按各次张拉伸长量累加(初始拉力的伸长值是按标准规则推算而得)而得的实测伸长值中,减掉不包括最初一级的其他一切各级在张拉千斤顶中任务长度的伸长值;在按⑵法计算时,应在按各次张拉伸长量累加(初始拉力的伸长值是按标准规则推算而得)而得的实测伸长值中,减掉一切各级的在张拉千斤顶中任务长度的伸长值。我梁场采用预张拉和初张拉移梁后终张拉施工。
5 计算实例:
以武广客运专线藏龙岛特大桥第138跨梁爲例,32m后张法预应力混凝土铁路箱梁,钢绞线直径爲Φj15.24mm、公称面积Ay=139mm2、规范强度1860Mpa、实测弹性模量Eg=1.98×105,设计张拉力、实际计算总伸长值、拟按设计张拉力 20%、100%的控制力两端施作张拉(张拉记载表 ),以该梁其中的N9、N′9
N8、N′8、N5、N′5终张拉爲例,每端实测锚固内缩量均小于4mm,满足标准要求6-8mm,并补充到控制油压伸长量,与设计实际伸长值比拟,各束伸长量均不超越实际伸长量的±6%,契合标准要求,合格。
6 完毕语
经施工理论对按该办法施工的桥梁梁板少量钢绞线预应力张拉伸长值、锚塞回缩量量测、计算后果剖析,均契合JTJ071-2004工程质量检验评定规范》预应力筋的加工及张拉的各项目标要求;张拉完成时的上拱度量测后果均与设计计算后果相符。因而,证明该量测办法是契合设计与施工标准要求和可行的。可用于钢绞线预应力张拉施工工艺的计算、量测。