钢绞线张拉伸长值、锚塞回缩量

《钢绞线张拉伸长值、锚塞回缩量》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢绞线张拉伸长值、锚塞回缩量（9页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、侯瑞魂创作摘要：钢绞线预应力混凝土在桥梁工程中已普遍使用，作为质量双控指标的钢绞线张拉伸长值及锚固张拉力的计算，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，各家说法与作 法都存在较大差别，本文就此问题根据笔者施工的实践予以介绍，供 广大从事钢绞线预应力张拉工作者参考。关键词：钢绞线；预应力张拉；伸长值；锚塞回缩量；量测1 引言 以钢绞线作为桥梁工程、路基高边坡抗滑加固等工程施加预应力的载 体，是目前普遍采取的资料和工艺。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， 但在实际操纵中对钢绞线施加预应力张拉的伸长值、钢绞线锚

2、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 控指标（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。 针对上述问题，笔者就多年预应力张拉实践，测验考试提出如下实际作法和 技术见解（以后张法为主），为广大钢绞线预应力张拉工作者提供参考。2 钢绞线张拉伸长值确定 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。因此，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

3、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丈量，故只能用丈量张拉千 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。（参阅公路桥涵施工技术规范）一般计算式为：AL=AL +AL bc（1）12式中:AL：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1 10%25%）至张拉设计控制拉力间的千斤顶活塞的张拉行程；AL：为初始拉力时的推算伸长值（按规范规定推算求得）；2b:工具锚锚塞

4、回缩量；C:工作锚锚塞回缩量。2.2 在钢绞线预应力先张法施工中，也有在每分级张拉一次，卸掉千斤 顶前后，直接丈量钢绞线外露长度，以钢绞线每级张拉前后外露长度的差或 以张拉活动横梁的张拉前后位移量的差值，求算钢绞线张拉伸长量，此法较 为直观，但只适用于以每分级张拉一次，卸掉一次千斤顶的张拉方法或设置 有张拉活动横梁同时张拉多根预应力筋的方法。先张法为方便施工，一般采 纳单根一端固定另一端张拉的方法，故计算钢绞线张拉伸长量时，还应考虑 减掉固定端锚具夹片的回缩量。每级张拉前后量测固定端锚具夹片的外露长 度或固定端钢绞线的外露长度的差值即为固定端锚塞回缩量。不管使用活动 横梁同时张拉多根预应力筋还

5、是单根一端张拉，均应在预先调整初应力（设 计控制拉力的1025% ）后的各级张拉完毕后，再量测计算固定端锚塞回缩 量。使用活动横梁张拉时，可用各根的平均值计算。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 在两个部位出现：即发生在张拉千斤顶使用的“工具锚”，和介入钢绞线预 应力工作，将钢绞线锚固在混凝土中的“工作锚”部位。有的文献和产品说 明书介绍了锚具的变形造成预应力钢筋的回缩值的参数，只可作为对锚具验 收和施工控制的参考依据，具体计算还应以实测为准。3.1 工具锚锚塞回缩量的量测：在钢绞线开始张拉，当千斤顶张拉力， 达到钢绞线张拉至初始拉力（设计控制拉力的 1025%），

6、已把松弛的预应 力钢绞线拉紧，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 露端面至钢绞线外露端头的长度b，当千斤顶张拉力，达到钢绞线预应力张1 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b，工具锚锚塞回缩量b= b- b。当预应力钢绞线由很多单根组成2 1 2 时应每根量测，取其平均值进行计算，最少不得少于三根。此回缩的出现仅 对张拉伸长值的计算有影响，对张拉力量测没有影响。3.2工作锚锚塞回缩量的量测：目前钢绞线预应力张拉施工以使用 YCW 型液压千斤顶为主，该千斤顶与工作锚接触处，设有一块限制工作锚夹片在 张拉过程位移的限位板，钢绞线在张拉时工作锚

7、夹片跟随钢绞线的拉伸，向 后移动至限位板凹槽的底部，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，减小量及抵偿 方法见后述。张拉完毕卸掉千斤顶后，在工作锚处丈量工作锚夹片在锚杯处 的外露长度 C ，当预应力钢绞线由很多单根组成时应每根量测，取其平均2值，一般至少丈量三处，千斤顶限位板凹槽深度已知为C,则工作锚锚塞回1缩量C= C- C。工作锚锚塞回缩量除与锚具硬度等有关外，还与钢绞线直12径有关，工作锚回缩量大

8、小与钢绞线直径大小成反比。4工作锚锚塞回缩量对设计控制张拉力的影响4.1 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力均 有影响。对张拉力的减小影响值可按下式计算：AP二 P/ALXC(2)式中:AL：理论计算伸长值；P：为设计控制张拉力；C： 工作锚回缩 量。4.2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，为包管质量必须先进行张拉工艺试验，张拉工艺试验一般取一个构件或 23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，计算抵偿张拉力时 C 值只 能按经验公式估算，经验公式如下：C二hXXa式中：h：限

9、位板凹槽深度；a：与钢绞线直径有关的系数。当=15.24mm 取 1.0；当=12.7mm 取 1.2；jj待张拉试验完成后，根据实测的 C 值，计算抵偿张拉力，以供大面积 施工使用。4.3为减少工作锚回缩对预应力造成的损失及包管张拉力能满足设计要求，应按如下程序操纵，予以抵偿： 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纵。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，为包管满足设计控制

10、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）P应按下式计算，注意 K 不克不及将此与超张拉混淆，此值属于对预应力张拉时，由工作锚发生的预 应力损失的抵偿。P 二P+APK式中：P:为设计控制张拉力；AP：工作锚回缩对预应力损失的影响力（抵偿张拉力）；当实施一端张拉时，同理应将控制张拉力P按上式计算。K5钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度：在钢绞线预应力张拉施工中，目 前经常使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，如YDC型前夹式千斤顶约为98mm，对张拉 伸长量影响较小，可忽略不计，但如 YCW 型后夹式千斤顶则可长达 47

11、0mm 多，故钢绞线在千斤顶中的工作长度对张拉伸长量的影响就不容忽视。5.1钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度的确定：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离，注意丈量时应将千斤顶装置好，装 入钢绞线，基本打紧锚塞，启动油泵，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的距离，即可确定为钢绞线在张拉千斤顶中的工 作长度。有人直接丈量千斤顶的身长，作为钢绞线在张拉千斤顶中的工作 长度，笔者认为是错误的，因为一般千斤顶开启加油阀后活塞都是在活塞

12、伸出千斤顶体外一段距离后才开始受力，且千斤顶在一般状态下活塞都是 伸出千斤顶体外有一段距离的。5.2钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度在预应力钢绞线张拉伸长值计算 中的应用：一般在预应力张拉时，原始记录中的伸长值，都是按千斤顶活塞 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：（1）、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已包 含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应力钢绞

13、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，来计算预应力钢绞线 张拉伸长率误差。这是施工中经常使用的方法。（2）、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包 含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测伸长值 后，还应减钢绞线在张拉千斤顶中工作长度的伸长值，然后才干按此伸长值 与预应力钢绞线理论伸长值比较，去计算预应力钢绞线张拉伸长率误差。、与是一次性张拉（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、记录）计算方法的注意事项，但在有些情况下因为千斤 顶活塞行程缺乏，或设计有要求，为坚持同一个水平线的几个预应力孔的钢 绞线的受力平衡，一束（

14、根）钢绞线要分多次实施张拉。分多次实施张拉， 就是每张拉一级（12个行程），即锁定钢绞线的锚杯锚塞（亦称临时锚 固），张拉千斤顶油压表回零、卸下或原位重新装置开始张拉，即为一次。 先张法此种情况较多。这种张拉法计算实测伸长值时，是用原始记录中各次 千斤顶活塞行程的距离，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规范规定推算而得）而得实测伸长值。但计算 各次张拉伸长量时，都包含了一个与该张拉级的张拉力相应的，钢绞线在张 拉千斤顶中工作长度的的伸长值（该值计算见计算实例），所以在按法计 算时,应在按各次张拉伸长量累加（初始拉力的伸长值是按规范规定推算而 得）而得的实测

15、伸长值中，减掉不包含最后一级的其余所有各级在张拉千斤 顶中工作长度的伸长值；在按法计算时，应在按各次张拉伸长量累加（初 始拉力的伸长值是按规范规定推算而得）而得的实测伸长值中，减掉所有各 级的在张拉千斤顶中工作长度的伸长值。66 计算实例:6.1 有一按先张法实施单根预应力张拉的预制桥梁梁板的张拉台座，钢 绞线直径为12.70mm、公称面积A 2、尺度强度1860Mpa、实测弹性模量E j y g X105，设计张拉力为P=137.7KN,理论计算总伸长值50mm（钢绞线计算长度 为72660mm，包含一个在张拉千斤顶中的工作长度），拟按设计张拉力15%、 30%、 60%、 80%、 100

16、%的控制力分五次单端施作张拉，钢绞线在张拉千斤顶 中的工作长度为 600mm。6.1.1 计算实测结果：（表 2）钢绞线预应力张拉原始记录（油表读数及张拉力略） 表 2束号张拉次数第一次第二次第三次第四次第五次工作锚回 缩量mm实测总伸 长值mm张拉伸长 率误差占设计张拉力 比例015%1530%3060%6080%80100%2钢绞线伸长量mm951743304365384518实测总 伸长 值=538+174-95*2-4=518 计算张拉伸长率误差%=2.2 符合规范要求合格张拉伸长率误差（%）=（实测总伸长值-理论计算总伸长值）/理论计 算总伸长值X1006.1.2 固定端锚具回缩对锚

17、固张拉力的影响，除最后一级的张拉力外， 其他各级固定端锚具回缩的张拉力损失，因对钢绞线的锚固力无影响，可不 予考虑，故只对最后一级的张拉力由工作锚回缩造成的张拉力损失，进行考 虑，计算如下：P 二P+AK137.7式中：AP二L XC二506.80 X由于钢绞 线较长 ，计算出 的抵偿 张拉力， 仅占设 计控制张 拉力的0.79%，按要求精度考虑，亦可忽略不计，但在一般构件预应力钢绞线不长 时，该抵偿拉力就占设计控制张拉力的比例较大，就不容忽略了。6.2 某桥梁 25m 后张法预应力 T 型预制梁，钢绞线及张拉伸长值计算见 下表一：预应力筋张拉理论伸长值计算结果汇总表 表一钢绞线直径e.强度级

18、别1860MPa弹性模量199GPa工程名称J澳里大桥工程部位25m后张法预应力T梁Ku钢绞线截面积140mm2/ 股张拉孔号单股控制应力Mpa股数锚固控制力Mpa锚固力KN理论伸长值mmN1139551395N2139551395179该预制梁的断面形式及孔位示意如左图，澳里大桥T梁预应力张拉记录 见表二，现就表二对计算方法说明如下：1、该预制梁在预应力张拉时，对钢绞线伸长值的量测，是 以量测张拉千斤顶活塞受力时的位移量计算的。2、N1、N2、N4实测计算伸长量二F-2*B+C-I3、为坚持N3、N4张拉力对预制梁的平衡，要求先对N3孔只施加张拉力至设计控制张拉力的 50%，卸下张拉千斤顶，

19、移至 N4 号孔进行张拉，直 至N4号孔张拉完成。再返回N3号孔，从50%的设计控制张拉力张拉至100% 的设计控制张拉力完成预应力张拉的全过程。为第二次张拉时050%的伸长量，注意在第二次将千斤顶装置后，当开动千斤顶张拉力 在050%的设计控制张拉力时预应力梁内的钢绞线，是没有受力的，而是工 作锚以外及千斤顶内的钢绞线在承受张拉力，故千斤顶的活塞已经移动， 为第二次张拉时50100%的伸长量，分别为第一次张拉时在张拉力 至10%及50%时千斤顶工具锚后钢绞线的外露长度，分别为第二次张拉 时张拉力至50%及100%时千斤顶工具锚后钢绞线的外露长度。故N3孔a端 的实测计算伸长量=58-2*20

20、+30+70-18-1.5-2+(7-3.5)。b端的实测计算伸 长量=69-2*27+38+68-22-1.5-2+(7-2.5)。4、误差二(K-L) / L* 100。5、预应力梁锚孔处工具锚的回缩，应为：锚垫板凹槽深度 -锚固后工 作锚锚塞的外露长度。澳里大桥T梁预应力张拉记录（1片梁）表二孔 号梁端千斤顶活塞累计伸长量mm工具锚后钢绞线长度mm锚塞回缩量mm锚垫板 凹槽深 度mm张拉完成 锚固后工 作锚锚塞 露出长度mm实测计算伸长量mm10%20%50%100%10%100%ABCDEFGHIJKN1a29407911513913547397181b2431551001391354

21、7284N2a213155102555057390185b283969113555057395N3a2030581870991151132793184b2738692268981141122791N4a243357100646047b23366711164604731017 结语经施工实践对按该方法施工的桥梁梁板大量钢绞线预应力张拉伸长值、锚塞回缩量量测、计算结果 分析，均符合JTJ071-98公路工程质量检验评定尺度预应力筋的加工及张拉的各项指标要求；张拉完 成时的上拱度量测结果均与设计计算结果相符。因此，证明该量测方法是符合设计与施工规范要求和可 行的。可用于钢绞线预应力张拉施工工艺的计算、量测。参考文献：公路桥涵设计手册预应力技术及资料设备刘效尧 朱新实主编王建瑶主审人民交通出版社2000年1月第 一版第二次印刷JTJ023-85公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范交通部公路工程国内招标文件范本（1999年版）