杨向荣
中铁七局集团第三工程有限公司 陕西西安 710043
摘要：预应力施工是桥梁上部施工的控制性关键工序，其施工质量直接影响到结构的使用性和安全性，结合工程实例，本论文探讨非对称预应力经在两端对称张拉时伸长量的计算方法，总结了影响预应力筋理论伸长量的几种因素，通过改进计算方法提高计算的准确性，达到有效的控制预应力施工的效果。
关键词：现浇梁；非对称；预应力筋；伸长量
一、工程概况
广东云湛高速公路林屋枢纽D匝道2#桥跨沈海高速现浇梁为25+30+25+20=100m，四跨预应力混凝土连续梁，结构形式为单箱单室结构，预应力施工为不等跨张拉，其预应力筋如下图。
第一跨1/2预应力筋布置图
1、预应力采用符合GB/T 5224-2003标准的17Φs15.2mm高强低松弛预应力钢绞线，其抗拉强度标准值fpk=1860MPa，张拉控制应力为1302Mpa，其张拉控制应力P=1302MPa×140 mm2=182280N（每根）
2、预制箱梁混凝土达到设计强度90%时，且混凝土龄期不小于7天，方可张拉。预制梁内钢束均采用两端同时张拉，锚下控制应力为0.70fpk=1302MPa。施加预应力采用张拉力与引伸量双控。当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6%以内。实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。
二、编制依据
1、施工图纸
2、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011
三、钢绞线控制应力计算
1、预应力钢绞线抗拉强度fpk=1860Mpa，截面面积Ap=140mm2。
2、钢绞线张拉控制应力：δk=1860×0.70=1302Mpa，（其中：0.70为张拉控制系数）。
3、预应力钢绞线弹性模量EP=1.985*105MPa。
4、锚下张拉控制力为：
钢绞线：17Φs15.2mm：f1= 1302*140*17=3098760N
5、连续箱梁张拉值计算
（1）预应力束采用两端同时对称张拉，张拉程序为：
钢束张拉顺序为N2-N1、N1a-N3，左右腹板束对称均匀张拉。
预应力钢绞线张拉理论伸长值计算公式：
△L =PPL/APEP（公式1）
式中表示：△L：预应力钢绞线张拉理论伸长量（mm）
L：预应力钢绞线的长度（mm）
Ap：预应力钢绞线的截面积（mm2）（取140 mm2）
Ep：预应力钢绞线的弹性模量（N/ mm2，即Mpa）
PP：预应力钢绞线的平均张拉力（N）（直线段预应力筋取张拉端的拉力）预应力筋平均张拉力（PP）按如下公式计算：
PP =P[1-e-（kx+uθ）]/（kx+μθ）（公式2）
式中表示：
PP：预应力筋平均张拉力（N）
P：预应力钢绞线张拉端的拉力（N）
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部分切线的夹角之和（rad）
K：孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数（值取如下表0.0015）
μ：预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数（值取如下表0.15）
钢绞线
预埋塑料波纹管道0.00150.17
（2）计算方法说明：
1）根据每一段起点力Pq代入公式2求出每一段平均张拉力Pp。
2）根据Pp代入公式1计算出每一段的伸长值ΔL，相加后得出全长钢绞线的伸长值（ΔL）。
（3）箱梁N1、N1a、N2、N3、钢绞线理论伸长值计算
（按梁长的1/2计算）
根据以上各计算公式可求得各钢束伸长值数据如下：
1）预应力筋理论伸长值两端合计计算：
①N1钢束从0~100%δk阶段理论伸长值：
其中张拉直线长度（包括工作长度0.51m）：l1=72.156m；
曲线段长度：l2=28.086m；
两张拉端钢绞线长度：l1+l2=100.242m
夹角：θ2＝0.43°*Л/180°＝0.007504909（rad）；
θ3＝6.49°*Л/180°＝0.113271773（rad）；
θ2=θ7，θ3=θ4 =θ5=θ6。
②N1a钢束从0~100%δk阶段理论伸长值：
其中张拉直线长度（包括工作长度0.51m）：l1=58.261m；
曲线段长度：l2=41.297m；
两张拉端钢绞线长度：l1+l2=99.558
夹角：θ1＝6.407°*Л/180°＝0.111823151（rad）；
θ2＝6.490°*Л/180°＝0.113271773（rad）；
θ7＝4.716°*Л/180°＝0.082309658（rad）；
θ8＝4.532°*Л/180°＝0.079098255（rad）；
θ2=θ3=θ4=θ5 =θ6，
③N2钢束从0~100%δk阶段理论伸长值：
其中张拉直线长度（包括工作长度0.51m）：l1=56.869m；
曲线段长度：l2=43.542m；
两张拉端钢绞线长度：l1+l2=100.411m。
夹角：θ1＝5.298°*Л/180°＝0.092467466（rad）；
θ2＝7.970°*Л/180°＝0.139102624（rad）；
θ3＝11.432°*Л/180°＝0.199525872（rad）；
θ6＝2.672°*Л/180°＝0.046635158（rad）；
θ7＝1.851°*Л/180°＝0.032306017（rad）；
θ1=θ8，θ2=θ3=θ4，
④N3钢束从0~100%δk阶段理论伸长值：
其中拉端直线长度（包括工作长度0.51m）：l1=86.096m；
曲线段长度：l2=14.757m；
两张拉端钢绞线长度：l1+l2=100.853m。
夹角：θ1＝1.947°*Л/180°＝0.033981532（rad）；
θ2＝5.282°*Л/180°＝0.092240573（rad）；
θ6＝1.575°*Л/180°＝0.027488913（rad）；
θ6＝1.575°*Л/180°＝0.092240573（rad）；
θ1=θ8，θ2=θ3=θ4=θ5，θ5=θ7。
6、连续箱梁油表读数计算
论文作者:杨向荣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/30
标签：预应力论文; 长度论文; 钢绞线论文; 拉力论文; 理论论文; 夹角论文; 孔道论文; 《防护工程》2018年第8期论文;