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后张法预应力钢绞线伸长量的计算与张拉时常见

文章来源:信丰达预应力钢绞线,编辑:钢绞线 ,发布日期:2017-11-28

  
一、后张法预应力钢绞线伸长量的计算和传统的张拉顺序
1、钢绞线实际伸长量计算
钢绞线实际伸长值直线段采用公式:
△L=P0×L/(Ay×Eg)式中:
△L:钢绞线直线段实际伸长值(mm);
P0:计算截面处钢绞线张拉力(N);
L:预应力钢绞线长度(mm);
Ay:预应力钢材截面面积(mm2);
Eg:预应力钢材弹性模量(N/mm2).
钢绞线实际伸长值曲线段采用公式:
△L = P×L/(Ay×Eg)式中:
△L:钢绞线曲线段实际伸长值(mm);
P:预应力钢材均匀张拉力(N);
其他符号同直线段.
关于P0,P的计算:
P0 = P[1-(1-e-(kx+uθ))]
P = P[1-e-(kx+uθ)]/(kx+uθ):
P:张拉端钢绞线张拉力
X:从张拉端至计算截面的孔道长度(m);
θ:从张拉端至计算截面曲线孔道局部切线的切角之和(rad);
K:孔道每m部分偏向对摩擦的影响系数;
U:预应力钢材与孔道壁的摩擦系数;
式中,Ay=钢绞线根数×单根钢绞线横截面积,单根钢绞线横截面积取实验值,普通爲140mm2。K标准取值爲0.015,U标准取值爲0.225。
2、传统张拉顺序和实测伸长量计算
后张法预应力钢绞线张拉采用分级张拉,传统张拉方式爲:
0→0.1бk → 0.2бk→1.05бk(要求超张拉时)→бk持荷5分钟→回油
бk爲控制应力。
实测伸长量计算:
L0=(l3- l2)+2*(l2- l1
l3:张拉至бk时活塞伸出量;
l 2:张拉至0.2бk时活塞伸出量;
l 1:张拉至0.1бk时活塞伸出量。
二、张拉时罕见成绩剖析及预防和处置措施
1、钢绞线伸长率超出标准允许偏向范围
标准要求张拉时钢绞线实际伸长量与实践伸长量偏向不超越±6%,但实践施工时,往往会呈现实测伸长值与实际伸长值的偏向超越标准允许的范围的状况。呈现这种状况的缘由有:
(1)管道地位惹起的偏向。波纹管装置时,管道定位不精确,或定位卡子数量缺乏,混凝土振捣时碰触波纹管招致其偏位。波纹管地位与设计地位偏向时,实际伸长量发作变化,若地位偏向较大,则会惹起钢绞线伸长率超标。
(2)钢绞线材质不合格。钢绞线原资料进场时,必需按批次停止抽样实验,确定其材质能否合格,弹性模量Ep及横截面积与规范值偏向能否契合标准要求。
(3)张拉设备毛病或未及时标定。千斤顶的精度应在运用前校准。运用超越6个月或200次,以及在运用进程中呈现不正常景象时,应重新校准。任何时分在工地测出的预应力钢绞线伸长值有差别时,千斤顶应停止再校准。用于测力的千斤顶的压力表应同千斤顶视爲一个单元同时校准,并在量程范围内树立准确的标定关系,以确定张拉力与压力表读数之间的曲线方程。千斤顶、油泵、液压油管接头处漏油时,会招致油表读数与张拉力不对应,无法精确控制钢绞线张拉控制应力,使实测伸长量与设计伸长量偏向较大。
(4)初应力取值过小。传统张拉顺序中,初应力取值爲10%的控制应力,即以为在张拉至10%控制应力的时分曾经将钢绞线拉紧。但是在实践施工中,当钢束较长,弯曲部位较多的时分,10%控制应力的张拉力往往缺乏以将钢绞线拉紧,此时在计算实践伸长量的时分会包括局部松弛长度,从而惹起实践伸长量计算值偏大。因而在张拉时可以选择取20%控制应力作爲初始张拉力,停止实践伸长量计算。
(5)锚垫板装置倾斜。锚垫板装置倾斜时,锚垫板与钢绞线延伸方向不垂直,在张拉时锚垫板公平受力,惹起应力集中,不但容易招致锚垫板四周砼开裂,而且会加大钢绞线与波纹管道的摩阻力,使钢束受力不平均,实测伸长量偏小。
(6)钢绞线歪曲、缠绕。钢绞线在管道内歪曲,张拉时管道内钢绞线受力不平均,局部钢绞线松弛未受力或受力未到达控制应力要求,伸长量缺乏。
(7)波纹管道决裂、漏浆。在先穿钢绞线后浇筑混凝土施工时,若波纹管道决裂、漏浆,形成钢束与混凝土握裹,都会招致实践摩阻力大于计算的摩阻力,使实测值变小。
(8)锚垫板喇叭口内被混凝土充塞。锚垫板喇叭口内有混凝土时,会使刚绞线在喇叭口内无法扩张招致锚具装置困难,同时会使钢束伸长方向与锚垫板不同心,张拉时会增大钢绞线与管道间的摩阻力,影响钢绞线的顺利伸长。
2、滑丝
(1)夹片丝口磨损或未清算洁净。当夹片丝口呈现磨损或丝口上粘有杂物时,夹片与钢绞线无法严密咬合,易呈现滑丝景象。若工具夹片呈现滑丝景象,在张拉进程中则会呈现夹片崩呈现象;若任务夹片呈现滑丝景象,在张拉终了回油时,会形成钢绞线回缩,预应力损失。
(2)钢绞线粘有油污,夹片与钢绞线无法精细咬合,容易呈现滑丝景象。
(3)夹片质量不合格。夹片进场的时分未经过检验,夹片强度达不到要求,张拉时夹片决裂,会呈现滑丝景象。
(4)切割锚头钢绞线时留的长度太短,或未采取降温措施。封锚时切割钢绞线要保证钢绞线外露长度不小于3cm,及时采取降温措施。
3、断丝
当张拉到一定吨位后,发现油压忽然回落,加压后又回落,那阐明能够发作了断丝景象。惹起断丝的缘由有:
(1)钢绞线材质不合格。钢绞线原资料进场时未停止检验,不合格的钢绞线抗拉强度达不到要求时,张拉时容易呈现断丝景象。因而,在钢绞线进场后必需及时停止原资料检验,不合格资料不允许用于施工。
(2)千斤顶未标定或运用工夫或次数超越标定要求。未标定或标定过时的千斤顶在张拉时无法控制张拉应力,会呈现张拉应力超越钢绞线极限抗拉强度,呈现断丝景象。在千斤顶进场后,停止第一次张拉前必需委托有相应资质的计量单位停止标定,标定过的张拉设备才可以用于张拉施工。千斤顶和油表在标定一次后,运用工夫超越六个月或运用次数超越200次,以及在运用进程中呈现不正常景象时,则必需重新停止标定。
(3)下料、穿束时形成钢绞线损伤。在钢绞线运输、下料和穿束进程中,有时会形成钢绞线呈现豁口、刮伤或烧伤等损伤,影响了钢绞线的受力功能,在张拉进程中就极易呈现断丝景象。钢绞线在施工现场寄存和下料时,必需专门有洁净清洁的场地。钢绞线穿束时,在与梁体混凝土有摩擦的中央可以采用滑轮吊着,避免钢绞线与混凝土摩擦形成钢绞线刮伤。
(4)管道内钢绞线绞结。钢绞线在管道内绞结,张拉时管道内钢绞线受力不平均,绞结处受力大于钢绞线极限抗拉强度,招致钢绞线被拉断。避免措施爲:在钢绞线穿束时,对钢绞线停止编号,对钢束每隔1m-1.5m绑扎一道铁丝,铁丝扣应向里,爲避免钢绞线扎破波纹管,穿束前在钢绞线前端套上一个带圆头的塑料管,穿束时要顺着劲穿,穿好后每根钢绞线在一个方向上。
(5)张拉数据计算出错。在停止钢绞线张拉控制应力、张拉力和对应的油表读数计算时,必需小心核对,特别留意钢绞线根数,避免呈现错误。
4、张拉槽口处混凝土开裂
(1)锚垫板装置倾斜或喇叭口内被混凝土充塞,公平张拉。锚垫板公平受力时,会惹起锚垫板与锚具接触地位部分受力过大,超越混凝土极限抗压强度,惹起混凝土开裂。在锚垫板装置时,应采取牢靠措施保证锚垫板与模板严密贴合,同时要保证模板加固到位,避免其在混凝土振捣进程中发作偏移或变形。在锚垫板喇叭口末端穿波纹管地位处可采用胶带裹住密封,避免混凝土进入喇叭口外部。
(2)锚具装置不到位,未放入锚垫板凹槽内。锚具未放入锚垫板凹槽内时,锚具与锚垫板立体无法严密贴合,张拉时锚具处于倾斜形态,锚具与锚垫板接触地位会发生应力集中,易招致锚垫板决裂,混凝土开裂。在装置锚具时,若人工无法将锚具装置入锚垫板凹槽内,可采用端头顶略微加压配合装置锚具,端头顶施加的压力不得超越初始张拉应力。
(3)张拉槽口处混凝土未振捣密实,存在空泛。因锚垫板处钢筋十分密集,并且往往处于振捣棒难以抵达的地位,若不采取措施,常常会呈现空泛景象。锚垫板后部混凝土有空泛时,张拉进程中混凝土无法无效分担压力,极易呈现混凝土开裂,锚垫板决裂景象。在混凝土浇筑进程中,可在张拉槽口地位处增开振捣口,对锚垫板后部的混凝土停止专门的振捣,避免呈现空泛。在张拉前,可用小锤敲击锚垫板左近的混凝土,经过敲击的声响判别混凝土外部能否有空泛,若有空泛,则必需提早处置,处置终了后再停止张拉。
(4)锚下螺旋钢筋未装置,锚下网片筋未装置。锚下螺旋筋和网片钢筋可以无效的分担锚垫板上的压力,并增强锚垫板四周混凝土抗压强度,避免混凝土开裂,施工时必需按图纸要求停止装置。
(5)混凝土强度未到达张拉强度要求,张拉过早。梁体混凝土强度必需到达设计强度的95%以上,弹性模量必需到达设计值的100%以上,方可停止预应力的张拉施工。张拉前,实验室必需对混凝土同养试件停止抗压强度和弹性模量实验,实验合格方可停止预应力张拉施工。
5、张拉时惹起的梁体其他部位混凝土开裂
(1)跨中底板砼开裂。张拉时跨中底板混凝土开裂的罕见缘由是底板预应力管道未设或少设U形防崩钢筋。因底板预应力管道密集,弯度较大,且波纹管道十分接近底板底面。施工时必需加设足够数量的U形防崩钢筋,使钢绞线法向应力由底板上上层钢筋网片和防崩钢筋共同分担,以避免底板混凝土开裂,波纹管道弹出。
(2)横隔墙混凝土开裂。梁端和跨中横隔墙在边跨和中跨底板预应力束张拉进程中常常容易呈现裂痕,裂痕地位往往都是在横隔墙横断面竖向中心线地位。这次要是由于边跨和中跨底板预应力束较多,张拉时应力集中在横隔墙中心线处,容易形成该处呈现裂痕,这也是预应力延续梁的通病。若裂痕宽度小于标准要求的宽度值,对桥梁全体质量并无影响;若裂痕宽度较大,则需求采取措施停止补强。在横隔墙内设2-3根横向预应力钢束停止张拉,对此种裂痕的发生有一定效果。
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