２０１３年第１１期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｏ建筑与工程０ 科技信息 预应力钢绞线张拉伸长值的计算及控制 李斌 （甘肃圆陇路桥机械化公路工程有限责任公司，甘肃兰州７３００００） 【摘要】在现浇箱梁桥梁的受力体系中，预应力钢绞线起到重要的作用，其质量控制非常重要。作为质量双控指标的钢绞线张拉伸长值及 锚固张拉力ｅｅｓ，相应规范均已有明确规定，但对在预应力张拉实际施工中的具体量测，做法存在较大差异。本文就根据笔者施工的实践，对 后张法钢绞线预应力张拉计算做一定的分析。 【关键词】钢绞线；预应力张拉；伸长值；锚塞回缩量；量测 ０引言 在现浇箱梁桥梁的整体受力体系中，预应力体系发挥了重要的作 用．横梁、桥面横向力都由预应力钢绞线代替普通钢筋。对钢绞线张拉 预应力施加、锚固的方法和张拉力、钢绞线伸长量的理论计算，在相应 的规范中都已有明确的规定．但在实际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 均存在差异．这对预应力张拉质量控制的双控指标（即钢绞线张拉力 与实测伸长值）的计算和评判产生了一定的影响。针对上述问题，笔者 就营双高速双塔立交的工程实践．介绍后张预应力钢绞线的质量双控 计算方法．以供参考 ＡＰ＝Ｐ／ＡＬｘＣ （２） 式中：△Ｌ：理论计算伸长值；Ｐ：为设计控制张拉力；Ｃ：工作锚回缩 量。 １ 钢绞线张拉伸长值确定 预应力钢绞线张拉控制张拉力，是指预应力张拉完成后钢绞线在 锚夹具前的拉力 在钢绞线预应力张拉理论伸长量计算时．应以钢绞 线两头锚固点之间的距离作为钢绞线的计算长度．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．故为控制和计算方 便．一般以钢绞线两头锚固点之间的距离．再加上钢绞线在张拉千斤 顶中的工作长度．作为钢绞线预应力张拉理论伸长量的计算长度 在钢绞线预应力张拉时 钢绞线的外露部分．大部分被锚具和千 斤顶所包裹．钢绞线的张拉伸长量无法在钢绞线上直接测量．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过程的锚塞回缩量 一般计算式为： ＡＬ＝ＡＬ１＋△Ｌ２一Ｂ—Ｃ ２）关于ｃ值的取值，应分为两个阶段考虑，在钢绞线预应力张拉 施工时．为保证质量必须先进行张拉工艺试验．张拉工艺试验一般取 个构件或２～３个张拉束，进行试验。张拉工艺试验完成后，方可大面 积施工．在张拉工艺试验阶段．由于对该批锚具性能不了解，计算补偿 张拉力时ｃ值只能按经验公式估算，经验公式如下： Ｃ＝ｈｘ０．６５ｘＡ （３） 式中：ｈ——限位板凹槽深度： Ａ——与钢绞线直径有关的系数。 当中 １５．２４ｒａｍ取１．０；当中ｊ＝１２．７ｒａｍ取１．２； 待张拉试验完成后．根据实测的Ｃ值，计算补偿张拉力，以供大 面积施工使用 ３）为减少工作锚回缩对预应力造成的损失及保证张拉力能满足设 计要求．应按如下程序操作．予以补偿： 当实施两端张拉时．当两端达到设计控制张拉力时．应按一端先 锚固．再将另一端补张拉力后锚固的方法操作 因为当Ａ端锚固时由 于工作锚夹片的回缩，致使Ｂ端油压下降，张拉力减少．不满足设计控 制张拉力要求．故应在Ｂ端补张拉后再锚固。同理，Ｂ端补张拉锚固 时．由于工作锚夹片回缩仍会造成张拉力的损失，为保证满足设计控 制张拉力要求．其修正后的设计控制张拉力（即设计控制张拉力加补 张拉力）ＰＫ应按下式计算．注意不能将此与超张拉混淆．此值属于对 预应力张拉时．由工作锚产生的预应力损失的补偿 一式中： △Ｌ１——为从初始拉力（桥梁施工规范规定一般为设计控制张拉 力的１０％～２５％）至张拉设计控制拉力间的千斤顶活塞的张拉行程： ＰＫ＝Ｐ＋ＡＰ 式中：Ｐ一为设计控制张拉力： （４） △Ｌ２——为初始拉力时的推算伸长值（按规范规定推算求得）； Ｂ——工具锚锚塞回缩量： ｃ——工作锚锚塞回缩量。 ＡＰ——工作锚回缩对预应力损失的影响力（补偿张拉力）； 实施一端张拉时，同理应将控制张拉力ＰＫ按上式计算。 ３工作长度 ２钢绞线预应力张拉锚塞回缩量的量测与计算 在钢绞线预应力张拉施工中．目前常用的千斤顶的工作锚位置分 前夹式和后夹式，张拉时钢绞线在千斤顶中的工作长度，前夹式较短， 钢绞线预应力张拉锚塞回缩量在两个部位出现：（１）张拉千斤顶使 如ＹＤＣ型前夹式千斤顶约为９８ｍｍ．对张拉伸长量影响较小．可忽略 用的“工具锚”：（２）参与钢绞线预应力工作。将钢绞线锚固在混凝土中 不计．但如ＹＣＷ型后夹式千斤顶则可长达４７０ｒａｍ多．故钢绞线在千 的“工作锚”部位 其具体计算应以实测为准 斤顶中的工作长度对张拉伸长量的影响就不容忽视。 ２．１工具锚锚塞回缩量的量测与计算 ３．１工作长度的确定 目前钢绞线预应力张拉施工以使用ＹＣＷ型液压千斤顶为主．该 钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，一般是指在张拉千斤顶装入 千斤顶与工作锚接触处．设有一块工作锚夹片在张拉过程位移的 钢绞线后．从工具锚锚杯中心至预应力混凝土工作锚锚杯中心的距 限位板．钢绞线在张拉时工作锚夹片跟随钢绞线的拉伸．向后移动至 离，注意丈量时应将千斤顶安装好，装入钢绞线，基本打紧锚塞，启动 限位板凹槽的底部．对钢绞线失去约束，当千斤顶将钢绞线张拉至设 油泵，开始加油．在千斤顶活塞启动，即油压表指针闪动的瞬间即刻关 计控制张拉力．在回油放松钢绞线的瞬时，钢绞线弹性收缩．工作锚夹 闭加油阀．此时丈量工具锚锚杯中心至预应力混凝土工作锚锚杯中心 片跟随收缩向锚环孔内位移．随即将钢绞线锚固．这就是工作锚锚塞 的距离．即可确定为钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度。 回缩的全过程。工作锚锚塞回缩位移后，将引起钢绞线张拉力的减小 ３．２工作长度在预应力钢绞线张拉伸长值计算中的应用 在钢绞线开始张拉 当千斤顶张拉力达到设计控制拉力的１Ｏ～ 般在预应力张拉时．原始记录中的伸长值．都是按千斤顶活塞 ２５％．此时应将千斤顶充分固定．精确量取从千斤顶工具锚锚杯外露 的行程距离记录的．按此计算的钢绞线实测伸长值．是预应力混凝土 端面至钢绞线外露端头的长度Ｂ１：当千斤顶张拉力达到钢绞线预应 中工作锚之前的钢绞线伸长值加钢绞线在张拉千斤顶中工作长度的 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 伸长值之和．不是钢绞线纯在混凝土中工作长度的张拉伸长值．故在 线外露端头的长度Ｂ２，工具锚锚塞回缩量Ｂ＝Ｂ１－Ｂ２。当预应力钢绞线 计算钢绞线张拉伸长值及张拉伸长率误差时应注意以下几个问题： 由很多单根组成时应每根量测．取其平均值进行计算．最少不得少于 （１）计算预应力钢绞线理论伸长值时．若预 力钢绞线的计算长 三根 此回缩的出现仅对张拉伸长值的计算有影响．对张拉力量测没 度已包括钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度．就可直接用此计算的预 有影响 工作锚锚塞回缩量除与锚具硬度等有关外．还与钢绞线直径 应力钢绞线理论伸长值与按原始记录中数据计算的实测伸长值比较． 有关．工作锚回缩量大小与钢绞线直径大小成反比 来计算预应力钢绞线张拉伸长率误差。 ２．２工作锚锚塞回缩量对设计控制张拉力的影响 计算预应力钢绞线理论伸长值时，若预应力钢绞线的计算长度不 １）根据锚夹具夹片的回缩过程分析．工作锚对张拉伸长量及张拉 包括钢绞线在张拉千斤顶中工作长度．在按原始记录中数据计算出实 力均有影响 对张拉力的减小影响值可按下式计算： 测伸长值后，还应减钢绞线在张拉千斤顶中工作长度（下转第４１２页） 一３７０
