結(jié)合長時間的現(xiàn)場施工體會,簡要分析了對鋼絞線實際伸長值產(chǎn)生較大影響的因素,為后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工提供了有意義的指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】后張法;預(yù)應(yīng)力鋼絞線;伸長值;誤差分析
引言
采用預(yù)應(yīng)力混凝土后張法施工的橋梁因其施工工藝成熟、工程造價經(jīng)濟(jì)等諸多優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于公路工程之中。
一、預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸長值的作用與計算
在預(yù)應(yīng)力后張梁施工中,鋼絞線的張拉一般采用雙控原則,即以張拉應(yīng)力控制為主,以張拉伸長值校核為輔!豆窐蚝┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)規(guī)定:預(yù)應(yīng)力筋實際伸長值與理論伸長值的差值應(yīng)符合設(shè)計要
求,設(shè)計無規(guī)定時,實際伸長值與理論伸長值的差值應(yīng)控制在±6%以內(nèi)。
鋼絞線的實際伸長值從初應(yīng)力開始量測,再加上初應(yīng)力以下的推算伸長值,一般采用相鄰級的伸長值。當(dāng)相鄰級伸長值出現(xiàn)誤差時,在計算實際伸長值的最終結(jié)果時會將此誤差翻倍,造成更大的誤差。因此,弄清導(dǎo)致
鋼絞線伸長值異常的因素,并采取措施予以預(yù)防,對保證鋼絞線伸長值誤差不超限是很有必要的。
鋼絞線的理論伸長值:
ΔL=PpL/(ApEp)
式中:Ap――預(yù)應(yīng)力筋的截面面積;
Ep――預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量。
二、理論伸長值和實際伸長值誤差分析
1、張拉設(shè)備方面的原因
1.1 初張拉的千斤頂與控制張拉的千斤頂應(yīng)力不同步在整體張拉、整體放張的預(yù)應(yīng)力施工工藝中,初張拉一般采用穿心式千斤頂,控制張拉采用頂推式千斤頂。穿心式千斤頂與頂推式千斤頂可能存在應(yīng)力不同步的問
題。例如穿心式千斤頂?shù)?5%σcon可能略大于或略小于頂推式千斤頂15%σcon,出現(xiàn)這種情況的原因主要從千斤頂與油表對應(yīng)關(guān)系方面分析:試驗檢測機構(gòu)所給出的反映頂表對應(yīng)關(guān)系的線性回歸方程,一般情況下在張拉
力較大時比較接近線性,精確度較高,而在張拉較小時不太接近線性,也就是通過線性方程計算出的油表的理論讀數(shù)與通過試驗測出的同一張拉力對應(yīng)的油表實際讀數(shù)有較大的差異。在施工過程中,油表的讀數(shù)均按通過線
性方程計算出的理論讀數(shù)進(jìn)行控制,這就有可能造成不同千斤頂之間應(yīng)力不同步的問題。對于同一張拉控制應(yīng)力,穿心式千斤頂?shù)膶嶋H控制應(yīng)力如果大于頂推式千斤頂?shù)膶嶋H控制應(yīng)力,初應(yīng)力調(diào)整完畢,進(jìn)行控制張拉時,
當(dāng)油表讀數(shù)達(dá)到與理論初應(yīng)力相同的理論控制應(yīng)力時,鋼絞線本應(yīng)開始伸長,但由于應(yīng)力不同步的問題,當(dāng)頂推式千斤頂?shù)膶嶋H控制應(yīng)力大于實際初應(yīng)力時,鋼絞線才開始伸長,這就造成了實際伸長值比理論伸長值偏小,
并很有可能超出誤差允許范圍。 要解決千斤頂應(yīng)力不同步的問題,所選擇的控制張拉的起算應(yīng)力應(yīng)大于初張拉的應(yīng)力值,使之存在一定的差值,例如初張拉應(yīng)力值選15%σcon,控制張拉起算應(yīng)力選20%σcon
1.2 全部采用單根張拉時由于多次回頂造成的伸長值誤差預(yù)應(yīng)力先張梁施工,因此在選擇預(yù)應(yīng)力施工工藝時,應(yīng)盡量選擇整體張拉、整體放張的施工工藝。整體張拉與單根張拉相比,具有受力均勻、減小伸長值誤差、
減小預(yù)應(yīng)力損失、減少滑絲斷絲、縮短施工周期等優(yōu)點。
1.3張拉設(shè)備出現(xiàn)故障,千斤頂長時間使用可能出現(xiàn)油封老化的現(xiàn)象,導(dǎo)致千斤頂漏油,無法進(jìn)行持荷,難以達(dá)到要求的張拉控制應(yīng)力。油表受到外力碰撞或受熱、受潮過度等,可能會出現(xiàn)故障,與千斤頂?shù)膶?yīng)關(guān)系
發(fā)生改變。以上情況的出現(xiàn),都有可能導(dǎo)致鋼絞線伸長值誤差超限。因此張拉設(shè)備在使用過程中要特別愛惜,經(jīng)常進(jìn)行保養(yǎng)。當(dāng)千斤頂使用超過6個月或200次或在使用過程中出現(xiàn)不正,F(xiàn)象或檢修以后應(yīng)重新檢驗。進(jìn)行張拉設(shè)備的檢校應(yīng)盡量到資質(zhì)等級高、信譽好的試驗檢測機構(gòu)。
2、鋼絞線材料自身方面的原因
2.1 一根鋼絞線由兩段捻向不同的鋼絞線用連接器連接而成 鋼絞線共有兩種捻向:左捻和右捻,一般為左捻。在整體張拉的施工工藝中,當(dāng)一根鋼絞線由兩段捻向不同的鋼絞線用連接器連接而成,進(jìn)行張拉時,兩段鋼
絞線從連接器處發(fā)生轉(zhuǎn)動,原本捻緊的各股鋼絲變得松散而伸長,這樣當(dāng)這根鋼絞線達(dá)到某一伸長值時,張拉力無需達(dá)到相應(yīng)的理論值,多出來的這部分張拉力就分?jǐn)偟轿此缮⒌匿摻g線上,使這些鋼絞線因?qū)嶋H張拉力增大
而導(dǎo)致伸長值增大。這樣一方面因捻緊的鋼絲松散導(dǎo)致鋼絞線伸長,另一方面未松散的鋼絞線上分擔(dān)多余的張拉力而使伸長值加大,兩方面一疊加會導(dǎo)致伸長值嚴(yán)重超出誤差允許范圍。 在施工實際中,不用連接器的各根
鋼絞線可以捻向不同,但需要用連接器連接的各根鋼絞線一定要做到捻向相同。在簽訂進(jìn)貨合同,應(yīng)盡量要求廠家提供同一捻向的鋼絞線。
2.2鋼絞線截面面積,彈性模量等的制造誤差 由于實際材料的制造誤差和其他因素,預(yù)應(yīng)力筋截面面積和彈性模量并不是固定不變的,而是由于生產(chǎn)批次的不同而略有起伏。目前鋼絞線截面面積普遍大于其理論值,而
在實際計算中采用的一般是固定的理論值。即使是同一批次的鋼絞線,各盤的彈性模量之間也存在一定的差異。按《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線國家標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T5224-2003)規(guī)定,每批鋼絞線抽取3根進(jìn)行彈性模量試驗,因
只抽取3根,試驗結(jié)果可能不完全具有代表性。 V鋼絞線截面面積,彈性模量的制造誤差對伸長值有一定的影響,但一般不足以導(dǎo)致伸長值誤差超限。另外,還可以將彈性模量的試驗值與廠家提供的質(zhì)保單上所給出的每盤
的彈性模量一起取平均值,作為計算理論伸長值時彈性模量的選用值,使選用數(shù)據(jù)更具代表性。
三、結(jié)束語
當(dāng)鋼絞線測量伸長值與計算伸長值誤差超出規(guī)范規(guī)定的范圍之后,必須停止張拉,查明原因并記錄在案,排除原因后才能繼續(xù)張拉。一旦出現(xiàn)鋼絞線的異常伸長,應(yīng)集中分析工程的實際情況,并考慮施工因素,采取積極的措施,以確保預(yù)應(yīng)力效果。
參考文獻(xiàn):
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