竇連輝

(山東水利工程總公司 濟(jì)南 250014)

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁以其結(jié)構(gòu)剛度好、行車平順舒適、外形美觀、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而備受工程界歡迎，在25～100m的橋梁中，預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁橋已經(jīng)成為非常主要的橋型之一。對(duì)于較大跨度的后張法施工的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力鋼束張拉的準(zhǔn)確性及張拉質(zhì)量事關(guān)整個(gè)結(jié)構(gòu)的成敗。針對(duì)這個(gè)問題，文本以鄆城縣某橋梁工程為例，談?wù)剰埨档挠?jì)算、控制問題。

1 工程概況

鄆城縣宋江河大橋，共長(zhǎng)90m，梁高為1.6～2.8m。箱梁配30束11×φj15.20鋼絞線、配20束7×φj15.20鋼絞線。鋼絞線采用強(qiáng)度級(jí)別為低松弛1860級(jí)，彈性模量Ep=1.95×105MPa，采用內(nèi)徑7.5cm、9.0cm塑料波紋管留孔，采用 OVM15—11、OVM15—7系列錨具，孔道壓漿采用純水泥漿，強(qiáng)度C50，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C50。

預(yù)應(yīng)力張拉采用雙控，當(dāng)預(yù)制空心梁板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，方可張拉預(yù)應(yīng)力束，張拉完畢后及時(shí)壓漿。張拉控制力應(yīng)為σcon=1395MPa，張拉計(jì)算:1395×140×11=2148.3kN，每束鋼絞線張拉力為2148.3kN。

預(yù)應(yīng)力鋼束按對(duì)稱原則采用一端張拉。采用2套YCW—250型千斤頂，張拉順序?yàn)?在預(yù)制空心板梁兩端N7－N9→N4－N6→N1－N3→N10－N15。

伸長(zhǎng)量的確定如下:

a.10～10%σcon量測(cè)并記錄當(dāng)前狀態(tài)下千斤頂引伸量а。

b.10%σcon～105%σcon量測(cè)并記錄當(dāng)前狀態(tài)下千斤頂引伸量b。

c.引伸到105%后持荷5min，鋼束伸長(zhǎng)量b－a+c(10%σcon以下推算伸長(zhǎng)值，c=10% ×理論伸長(zhǎng)值)

圖1 預(yù)應(yīng)力鋼束布置示意圖

2 預(yù)應(yīng)力筋張拉采用應(yīng)力和伸長(zhǎng)值雙控制

在施工過程中，為確保工程質(zhì)量，采用雙控制，即應(yīng)力控制為主、伸長(zhǎng)控制為輔。通過實(shí)際伸長(zhǎng)量與理論伸長(zhǎng)量進(jìn)行校核來控制預(yù)應(yīng)力鋼束張拉時(shí)的控制應(yīng)力。

a.張拉程序。0～初始應(yīng)力值10%σcon，量測(cè)初始伸長(zhǎng)值 ～105%σcon(持荷5min):量測(cè)張拉伸長(zhǎng)值。

b.預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉前，先調(diào)整到初始應(yīng)力10%，停機(jī)量測(cè)缸體伸出量及工具錨夾片外露長(zhǎng)度，然后開機(jī)張拉至105%停機(jī)，量測(cè)缸體伸出量及工具錨夾片外露長(zhǎng)度。持荷5min，卸下千斤頂，量測(cè)工作夾片外露長(zhǎng)度。張拉下一束。

c.實(shí)際伸長(zhǎng)量的計(jì)算公式為

式中 b——10% ～105%σcon伸長(zhǎng)值;

a——0% ～10%σcon內(nèi)的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值;

c——初應(yīng)力的推算伸長(zhǎng)值(等于10% ×理論伸長(zhǎng)值)。

預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)的控制應(yīng)力，應(yīng)以張拉時(shí)的實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核，實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值應(yīng)控制在±6%之內(nèi)。

3 預(yù)應(yīng)力鋼絞線平均張拉力計(jì)算、理論伸長(zhǎng)值計(jì)算

a.張拉力計(jì)算公式為

b.理論伸長(zhǎng)值計(jì)算公式為

c.后張預(yù)應(yīng)力鋼束理論伸長(zhǎng)值具體計(jì)算過程如下:

? 取 k=0.0015，υ=0.23，Ep=1.95×105MPa，X=L;

? 每束公稱面積:140mm2/根，Ap=140×11=1540mm2。

d.平均張拉力計(jì)算、理論伸長(zhǎng)值計(jì)算:

每束鋼絞線張拉力為P=1395×140×11=2148.3kN，取 k=0.0015，ν =0.17，Ep=1.95×105MPa。

每束公稱面積:140mm2/根， Ap=140×11=1540mm2。

? N1∶L=90.97m。

曲線區(qū)弧度和為

平均張拉力為

理論伸長(zhǎng)值為

? N2∶L=90.937m。按N1步驟類推得:

曲線區(qū)弧度和為Q=0.321140577;平均張拉力為Pp=1955.599312kN;理論伸長(zhǎng)值為ΔL=0.5922m。

? N3∶L=90.907m。

曲線區(qū)弧度和為Q=0.279252678;平均張拉力為Pp=1962.39922kN;理論伸長(zhǎng)值為ΔL=0.594m。

? N4∶L=91.012m。

曲線區(qū)弧度和為Q=0.439822969;平均張拉力為Pp=1936.519504kN;理論伸長(zhǎng)值為ΔL=0.587m。

? N5∶L=90.972m。

曲線區(qū)弧度和為Q=0.39444441;平均張拉力為Pp=1943.801167kN;理論伸長(zhǎng)值為ΔL=0.589m。

? N6∶L=90.937m。

曲線區(qū)弧度和為Q=0.349065849;平均張拉力為Pp=1951.112076kN;理論伸長(zhǎng)值為ΔL=0.591m。

? N7∶L=91.062m。

曲線區(qū)弧度和為Q=0.478220213;平均張拉力為Pp=1930.364812kN;理論伸長(zhǎng)值為ΔL=0.585m。

? N8∶L=91.017m。

曲線區(qū)弧度和為Q=0.432841654;平均張拉力為Pp=1937.621644kN;理論伸長(zhǎng)值為ΔL=0.587m。

? N9∶L=90.976m。

曲線區(qū)弧度和為Q=0.387463092;平均張拉力為Pp=1944.909907kN;理論伸長(zhǎng)值為ΔL=0.589m。

? N10～N15∶L=29.1m。

每束鋼絞線張拉力為1302×140×7=1275.96kN;每束公稱面積為140mm2/根，Ap=140×7=980mm2;平均張拉力為Pp=1248.317277kN;理論伸長(zhǎng)值為ΔL=0.19m。

4 伸長(zhǎng)值

伸長(zhǎng)值符在6%范圍內(nèi)，見表1、表2。

表1 伸長(zhǎng)率范圍

表2 張 拉 力 值 單位:kN

圖2 鋼束N1例張拉力與油表讀數(shù)對(duì)應(yīng)圖

5 結(jié)語

在實(shí)際施工過程中要密切注意各種數(shù)值的變化，認(rèn)真核對(duì)實(shí)際伸長(zhǎng)值數(shù)據(jù)，在計(jì)算工作長(zhǎng)度時(shí)，要充分考慮千斤頂及錨具范圍內(nèi)的鋼絞線長(zhǎng)度。對(duì)實(shí)際伸長(zhǎng)值的測(cè)量要準(zhǔn)確，避免因讀數(shù)錯(cuò)誤引起誤差，實(shí)際伸長(zhǎng)量與理論伸長(zhǎng)量相差較大時(shí)，要暫停張拉，對(duì)其進(jìn)行檢查分析，找出原因，不可輕易盲目地修改參數(shù)，以保證預(yù)應(yīng)力的施加更加準(zhǔn)確，確保構(gòu)件質(zhì)量。