蒲石河預(yù)應(yīng)力閘墩錨索張拉力與測力計關(guān)系研究

1、蒲石河預(yù)應(yīng)力閘墩錨索張拉力與測力計關(guān)系研究水利科研東北水利水電2009年第12期【文章編號】1002-0624(2009)12一o03802蒲石河預(yù)應(yīng)力閘墩錨索張拉力與測力計關(guān)系研究羅維成,邢軍,任建欽,蔡云波(1.中國水利水電第二工程局有限公司,北京100120;2.中水東北勘測設(shè)計研究有限責任公司科學(xué)研究院,吉林長春130061)摘要本文主要介紹了蒲石河預(yù)應(yīng)力閘墩錨索張拉力與測力計之間的關(guān)系,并對兩者之間的差異進行了比對分析,為蒲石河工程施工和預(yù)應(yīng)力閘墩的長期穩(wěn)定運行提供了依據(jù).關(guān)鍵詞預(yù)應(yīng)力錨索;張拉力;錯索測力計;蒲石河抽水蓄能電站中圖分類號TV135.2*9文獻標識碼A1工程概述蒲石河

2、抽水蓄能電站,位于遼寧省寬甸滿族自治縣境內(nèi),電站工程樞紐建筑物主要由下水庫泄洪排沙閘壩.上水庫鋼筋混凝土面板堆石壩,上下水庫進出水口,地下廠房洞室系統(tǒng),地下輸水洞室系統(tǒng)及地面開關(guān)站等地面附屬建筑物組成.下水庫泄洪排沙閘閘墩采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),每個中墩布置主錨束16束,長度為37.01m;水平次錨束15束,錨束孔道長度中墩為7.0m,其中主錨束沿閘墩中心線對稱布置,每側(cè)一排,每排8層.邊墩只在靠近弧門側(cè)布置一排8根主錨柬和5束水平次錨束,邊墩次錨束長度為5.0m.主錨索共計112根,次錨索100根;主錨束的控制張拉噸位為3.5MN/束,水平次錨束的控制張拉噸位為2.3MN/束.預(yù)應(yīng)力閘墩采用后

3、裝后張法施工.為此,在中墩上游側(cè)和邊墩左右兩側(cè)均設(shè)有錨固預(yù)留槽,方便張拉,待張拉結(jié)束后再行回填.2錨索受力性能試驗介紹預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝性試驗在10號閘墩進行,其中有兩根錨索安裝有測力計,試驗錨索測力計監(jiān)測的結(jié)果作為評價錨索受力性能的依據(jù).試驗中根據(jù)試驗進展和監(jiān)測成果,及時對錨索張拉力和試驗內(nèi)容進行了調(diào)整,從而保證了工程的順利進行.錨索主要施工工藝有預(yù)埋件的安裝,編索穿索,預(yù)緊張拉,真空灌漿等工序,其中,試驗錨索的關(guān)鍵內(nèi)容是錨索受力性能試驗.受力性能試驗結(jié)合有測力計的錨索進行.錨索張拉中所用干斤頂和壓力表均進行了試驗室標定.錨?38?索測力計采用美國SINCO公司生產(chǎn)的350t,250t錨索測

4、力計,測力計均進行了標定.通常錨索張拉控制時主要以千斤頂油壓表作為施工過程中的控制依據(jù),以實際伸長值進行校核.根據(jù)規(guī)程錨索受力性能試驗中應(yīng)以錨索測力計為控制標準.但在實際過程中,千斤頂?shù)某隽蜏y力計測值之間有較大的差異.3錨索張拉控制和鎖定損失計算預(yù)應(yīng)力錨索張拉鎖定后,根據(jù)鋼絞線的內(nèi)縮量及鋼絞線的實際伸長值計算張拉力損失.在計算張拉鎖定損失時,實際伸長值和內(nèi)縮量在實測的基礎(chǔ)上,考慮了錨固端夾片的內(nèi)縮量,千斤頂內(nèi)鋼絞線變形,這樣,能夠使計算的張拉鎖定損失更為精確.以便與測力計測值相互對比分析.實際伸長值和內(nèi)縮量按下列公式進行計算.(1)理論伸長值計算公式:AL=PL/AE式中P一每級荷載下預(yù)應(yīng)力

5、錨束的平均張拉力,取張拉端的拉力,N;一預(yù)應(yīng)力錨束的長度;一預(yù)應(yīng)力錨束的截面面積,mm:;一預(yù)應(yīng)力錨束的彈性模量,MPa.(2)預(yù)應(yīng)力錨束的實際伸長值計算:AL=AL1+一3一.式中.一從初應(yīng)力到最大張拉力間的實測伸長值,mm;廠初應(yīng)力以下的推算伸長值,IrllTl;廣孔外千斤頂內(nèi)部分鋼絞線變形值,千斤頂內(nèi)部分鋼絞線計算長度為張拉后千斤頂長度,包括張拉后千斤頂?shù)纳扉L值;錨固端夾片內(nèi)縮量及鋼絞線滑移量,根據(jù)實測,本工程一般為2009年第l2期東北水利水電3.2r/llTl左右.(3)內(nèi)縮量的計算:AL=ALI+L2一3式中厶錨柬實際伸長值,n吼;L廠錨束鎖定時伸長值,mm;廠一子L外千斤頂內(nèi)部分

6、鋼絞線變形值,根據(jù)張拉噸位和千斤頂長度計算得出.根據(jù)對張拉資料的統(tǒng)計.主錨索平均內(nèi)縮量為5.5ITIITI左右.根據(jù)內(nèi)縮量和實際伸長值計算張拉力平均損失為80kN,平均損失2.2%左右.測力計監(jiān)測成果表明,張拉鎖定后,測力計監(jiān)測到的損失噸位平均為136kN,平均損失為3.57%,滿足規(guī)范要求和設(shè)計張拉控制標準.4錨索測力計與千斤頂4.1試驗錨索中測力計與千斤頂出力關(guān)系在預(yù)應(yīng)力錨索受力性能試驗過程中,通過測力計測得的數(shù)值可以看出.測力計測值與張拉力存在一定差別.千斤頂張拉力與測力計測值成果見表1.表1主錨索千斤頂張拉力與測力計測值成果表從表1可以看出.在張拉初始幾級時,測力計與千斤頂?shù)牟钪狄笠?/p>

7、些,在8%-9%,錨索張拉到最后幾級高噸位時,千斤頂?shù)某隽εc測力計的差值逐漸減小,趨于穩(wěn)定,誤差在6.5%左右.4.2錨索測力計與千斤頂配套標定針對測力計與千斤頂之間存在較大誤差的原因,為了對錨索試驗張拉控制提供依據(jù),對測力計與千斤頂油壓表進行了同步配套標定.測力計與千斤頂油壓表的同步標定在國家試驗機質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心進行,對3500kN測力計標定了兩支.需要說明的是,配套標定時,沒有模擬施工現(xiàn)場進行標定.而是在壓力平臺上進行標定的.同步標定結(jié)果如圖1所示.從標定結(jié)果看,千斤頂出力與校準力基本一致,只是在千斤頂出力較小時,千斤頂出力比校準力值略偏大,在千斤頂較大出力時,千斤頂與校準力最大相差只是

8、在0.2%左右,這說明千斤頂?shù)某隽Ρ容^接近實際值.錨索測力計的測值與校準力相比而言.相對較大,錨索測力計與標準力最大差37.88t,相差百分比為10.82%;從曲線上可以看出,在千斤頂出力較小時,隨著千斤頂出4Ooo30002Ooo1Oo001Oo02o()o30004Ooo%-E|.一下JI1I良量量量雖墨量4ooo30oO20o01ooOO1ooo2ooo30oO4ooo(2)o17千斤頂-SN9981%2O151O5O一510-15-202015105O一51O一15-20(b)018干斤頂-SN9972一千斤頂計算出力;+測力計測值;_e一校準力;一千斤頂與校準力差值百分率:一測力計與

9、校準力差值百分率圖1千斤頂一測力計配套標定曲線力的增大,測力計與校準力之間的差值逐漸增大,兩者的差值逐漸穩(wěn)定.5結(jié)語通過對測力計與千斤頂同步標定,表明兩者之間存在著一定的誤差:同時,對工程中已安裝的錨索測力計的監(jiān)測結(jié)果分析,也可以看出,兩者之間力值差異也并不與試驗室中標定的結(jié)果一致.個別錨索測力計差異甚至還要大一些.根據(jù)相關(guān)資料表明,主要是測力計在壓力試驗臺上與錨索張拉過程中的受力方式不同.加之在實際施工中錨索受基礎(chǔ)墊板垂直度不夠,錨具及測力計安裝對中誤差,錨墩剛度與錨墩混凝土澆注質(zhì)量等引起的偏載等多種原因引起的.因此,在實際施工中,仍以千斤頂油壓表作為張拉控制依據(jù),以鋼絞線的實際伸長量作為校核;將錨索測力計作為監(jiān)測錨索鎖定后應(yīng)力的發(fā)展變化情況.為工程的長期運行穩(wěn)定提供重要依據(jù).通過對工程中錨索測力計與張拉控制力的比較和統(tǒng)計,預(yù)應(yīng)力錨索張拉力與測力計之間