后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸長量的計(jì)算與智能張拉控制-精選文檔

1、后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸長量的計(jì)算與智能張拉控制南樂至林州高速公路是河南省高速路網(wǎng)規(guī)劃中南樂一安陽一林州高速公路的重要組成部分，是南林高速公路河南省與山東省的接頭段。主要技術(shù)指標(biāo)為雙向四車道高速公路，設(shè)計(jì)速度120km/h,主線路基標(biāo)準(zhǔn)寬度為28m,其中行車道寬2mx2m3.75m左側(cè)路緣帶寬2m0.75m右側(cè)硬路肩寬2m3.5m（含右側(cè)路緣帶2mx0.5m）,土路肩2mx0.75m；路面橫坡為2%土路肩橫坡4%路基邊坡坡率1：1.5,兩側(cè)設(shè)邊溝。主線跨S209省道橋設(shè)計(jì)為4X35先簡支后連續(xù)橋梁，橋面橫坡利用蓋梁來調(diào)整。全長147m,橋面寬度13.5+18.95m,凈空5.5m,交角135，錯(cuò)幅

2、布置，灌注樁基礎(chǔ)，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩+肋板臺，上部結(jié)構(gòu)為35m預(yù)應(yīng)力碌組合箱梁。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用1X7股，高強(qiáng)度、低松弛鋼絞線，公稱直徑s=15.2mm,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860MPa彈性模量Ep=1.95X105MPa預(yù)應(yīng)力管道成孔方法采用金屬螺旋管成孔法。1施工準(zhǔn)備1.1會審設(shè)計(jì)圖紙，熟知設(shè)計(jì)參數(shù)首先在施工圖紙施工說明中查閱關(guān)于預(yù)應(yīng)力鋼絞線的規(guī)格，預(yù)應(yīng)力鋼束采用1X7股，高強(qiáng)度、低松弛鋼絞線，公稱直徑15.2mm標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為fpk=1860MPa彈性模量Ep=1.95X105MPa松弛率p=0.035,松弛系數(shù)I=0.3。錨具變形、鋼筋回縮按6mm（一端）計(jì)算，管道摩阻系數(shù)v=0.25，偏差系數(shù)

3、k=0.0015。箱梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85福，且混凝土齡期不小于7d時(shí)，方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，錨下控制應(yīng)力為k=0.75fpk=1395MPa根據(jù)鋼絞線試驗(yàn)結(jié)果取得鋼絞線實(shí)際彈性模量Ep=1.95X105MPa1.2原材料檢測原材料委托有公路工程檢測資質(zhì)的檢測單位檢測。金屬螺旋管根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范要求檢測；錨具根據(jù)公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線用YMS具、連接器規(guī)格系列及公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線用錨具、連接器試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)規(guī)則之要求檢測；鋼絞線根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線GB/T5224-2003之要求檢測2理論伸長量計(jì)算后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線在張拉過程中，主要受到以下兩方面的因素影響：一是管道彎曲影響引起

4、的摩擦力，二是管道偏差影響引起的摩擦力；兩項(xiàng)因素導(dǎo)致鋼絞線張拉時(shí)，錨下控制應(yīng)力沿著管壁向跨中逐漸減小，因而每一段的鋼絞線的伸長值也是不相同的。2.1計(jì)算公式公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范中關(guān)于預(yù)應(yīng)筋伸長值L的計(jì)算按照以下公式：(1)公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范附錄G-8中規(guī)定了Pp的計(jì)算公式：從公式(1)可以看出，鋼絞線的彈性模量Ep是決定計(jì)算值的重要因素，它的取值是否正確，對計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋伸長值的影響較大。所以鋼絞線在使用前必須進(jìn)行檢測試驗(yàn)，彈性模量一般為Ep=(1.962.04)X105MPa鋼絞線的截面積取公稱截面積140mm2彈性模量取實(shí)測值Ep=1.95X105MPa進(jìn)行計(jì)算。公式(2)中的k和v是后張

5、法鋼絞線伸長量計(jì)算中的兩個(gè)重要的參數(shù)，其大小取決于管道的成型方式、預(yù)應(yīng)力筋的類型、表面特征是否光滑、表面是否有銹斑，波紋管的布設(shè)是否正確，彎道位置及角度是否正確，成型管道內(nèi)是否漏漿等等，各種因素在施工中的變動(dòng)很大，還有很多是不可能預(yù)先確定的，因此，摩擦系數(shù)的大小很大程度上取決于施工的精確程度。實(shí)際計(jì)算取設(shè)計(jì)給定的參數(shù)計(jì)算，即k=0.0015和v=0.25。3分段計(jì)算原則整束鋼絞線在進(jìn)行分段計(jì)算時(shí)，首先是按設(shè)計(jì)給定的起彎點(diǎn)計(jì)算各分段的水平距離，按設(shè)計(jì)圖紙給定的縱坐標(biāo)計(jì)算起彎點(diǎn)的垂直距離。3.1工作長度：工具錨到工作錨之間的長度，工作段長度=650mm計(jì)算時(shí)不考慮V、。，計(jì)算力為張拉應(yīng)力，采用公式

6、1直接進(jìn)行計(jì)算，Pp守斤頂張拉力=1395MPa；3.2波紋管內(nèi)長度：計(jì)算時(shí)要考慮仕、。，計(jì)算一段的起點(diǎn)和終點(diǎn)力。每一段的終點(diǎn)力就是下一段的起點(diǎn)力。每段的終點(diǎn)力與起點(diǎn)力的關(guān)系如下式：(3)各段的起終點(diǎn)力可以根據(jù)公式(3)從張拉端開始進(jìn)行逐步的計(jì)算。3.3根據(jù)每一段起點(diǎn)力Pq代入公式(2)中求出每一段平均張拉力P33.4根據(jù)Pp代入公式(1)計(jì)算出每一段的伸長值L,相加后得出全長鋼絞線伸長量。4伸長量計(jì)算鋼束N1、N2、N&N4曲線段半徑5000cm,N5曲線段半徑3000cm,預(yù)應(yīng)力筋采用415.2mm勺鋼絞線束，fpk=1860MPa錨下(張拉)控制力為k=0.75fpk=1395MPa,E

7、p=1.95X105MPa孔道采用金屬螺旋管。采用簡化法計(jì)算理論伸長量，如表1所示。當(dāng)k=0.0015,1=0.25總伸長量L=(3.57+29.13+90.97)XA247mm設(shè)計(jì)引伸量為242mm,取設(shè)計(jì)引伸量為伸長量控制值，即242mm5現(xiàn)場控制伸長量范圍根據(jù)公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定“實(shí)際伸長值與理論伸長值的差值應(yīng)控制在6%Z內(nèi)，否則應(yīng)暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉”。從上述計(jì)算中，當(dāng)k=0.0015,v=0.25時(shí)，總伸長量L=247mm符合規(guī)范規(guī)定的控制范圍。但在實(shí)際施工時(shí)由于管道成型后表面特征是否光滑、表面是否有銹斑，位置偏差大小，彎道位置及角度是否正確、成

8、型管道內(nèi)是否漏漿等因素影響，規(guī)范中提供的1是一個(gè)變值，因此取設(shè)計(jì)引伸量242mm作為伸長量控制。6預(yù)應(yīng)力智能張拉預(yù)應(yīng)力智能張拉是指橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力利用計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)，通過儀器自動(dòng)操作，完成鋼絞線的張拉施工。本工程采用聯(lián)智橋隧生產(chǎn)的LZ59S10型智能張拉專家。其具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 智能張拉依靠計(jì)算機(jī)運(yùn)算，能精確控制施工過程中所施加的預(yù)應(yīng)力值，張拉各階段自動(dòng)補(bǔ)張拉至規(guī)定值，能將張拉力誤差范圍控制在土1%(2) 系統(tǒng)傳感器實(shí)時(shí)自動(dòng)采集鋼絞線伸長量數(shù)據(jù)，反饋到計(jì)算機(jī)，自動(dòng)計(jì)算伸長量，及時(shí)校核伸長量，與張拉力同步控制，實(shí)現(xiàn)真正“雙控”。(3) 控制系統(tǒng)按規(guī)范要求設(shè)定加載速率、停頓點(diǎn)和持荷時(shí)間等張拉

9、過程，排除人為、環(huán)境因素影響；同時(shí)可緩慢卸載，避免沖擊損傷夾片，減少回縮量，且可準(zhǔn)確測定實(shí)際回縮量。(4) 一臺計(jì)算機(jī)控制兩臺或多臺千斤頂同時(shí)、同步對稱張拉，實(shí)現(xiàn)“多頂兩端同步張拉”工藝。(5) 系統(tǒng)采用無線采集控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控，便于操作，模塊化設(shè)計(jì)，具有較高的可靠性及可維護(hù)性；掌握梁板信息和張拉有關(guān)的技術(shù)信息，實(shí)現(xiàn)驗(yàn)收評估自動(dòng)化。7張拉施工智能張拉儀連接，并連接好設(shè)備電源進(jìn)行調(diào)試，連接無線網(wǎng)絡(luò)。正常后運(yùn)行軟件。(1) 點(diǎn)擊主界面“修改”按鈕，輸入工程項(xiàng)目信息、包括張拉力值、混凝土強(qiáng)度、千斤頂編號、回歸方程、張拉儀IP地址、千斤頂噸位等信息。點(diǎn)擊“保存”按鈕，保存輸入內(nèi)容。(2) 在主界面點(diǎn)擊“

10、構(gòu)件種類”按鈕，進(jìn)入T梁或箱梁構(gòu)件信息頁面，再點(diǎn)擊“構(gòu)件輸入”按鈕，設(shè)置張拉梁板的具體參數(shù)，包括張拉梁號、張拉工藝、單根張拉控制力、孔號、鋼絞線根數(shù)、理論伸長量等信息。檢查無誤后點(diǎn)擊“保存”按鈕。(3) 點(diǎn)擊“啟動(dòng)張拉程序”按鈕即可啟動(dòng)“預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)”的控制界面。點(diǎn)擊“開始張拉”按鈕，儀器開始工作。張拉人員此時(shí)密切注意觀察電腦上顯示的壓力讀數(shù)、位移指示的顯示值與目標(biāo)值的對比，并實(shí)現(xiàn)理論伸長量與實(shí)際伸長量的校核。張拉過程中，如有異常情況立即點(diǎn)擊“暫停張拉”，進(jìn)行相關(guān)檢查，排除異常情況后，方可繼續(xù)張拉。(4) 每一孔張拉完成后，設(shè)備自動(dòng)退頂，保存數(shù)據(jù)，并自動(dòng)跳到下一個(gè)張拉步驟。8結(jié)語理論伸長量計(jì)算中，采取的是兩端張拉，鋼絞線對稱布置,在進(jìn)行伸長量計(jì)算時(shí)是計(jì)算一半鋼絞線的伸長值然后乘以二的方法。鋼絞線的分段原則是將整根鋼絞線根據(jù)設(shè)計(jì)線形分成曲線連續(xù)段及直線連續(xù)段，而不能將直線段及曲線段分在同一段內(nèi)。預(yù)應(yīng)力筋的伸長量計(jì)