长束单端张拉存在问题及对策与预应力状态伸长率控制分析陈敦刚.doc

长束单端张拉存在问题及对策与 预应力状态、伸长率控制分析 陈敦刚 陈卫华 摘 要 郑州市中牟市人文路贾鲁河大桥预应力长束钢绞线张拉施工中出现的延伸率超标现象，经过严格复核该桥前期施工数据并予以确认后，采取数理统计分析，并组织相关专家与设计、监理多次商讨，提出了科学严谨的处理措施，保证了施工的顺利进行。 关键词 预应力长束 张拉 延伸率超标 施工数据 统计分析 处理措施 1 前 言 桥梁预应力施工中经常会出现各种施工质量控制问题，常见的预应力施工问题主要有9个方面，即预应力孔道堵塞、预应力孔道注浆不饱满、锚垫板与孔道轴线不垂直或偏离了孔道轴线位置、张拉过程滑丝或者断丝、锚垫板处混凝土出现变形或者开裂现象、波纹管线形偏差过大、波纹管漏浆、钢绞线延伸率偏差超标、预应力损失。上述预应力施工过程中出现的问题，有些与未严格按照施工图纸以及相关施工规定、施工步骤操作有关，进而导致施工质量问题，施工效果与设计要求产生相差甚远的偏差，因此，在进行预应力施工的过程中，应该严格遵守相关施工规定，严格落实设计图纸的意图，从而保证施工质量，提高桥梁施工质量。但预应力采取应力和延伸率双控制在特殊的施工中，因单端张拉长度较大，管道摩阻试验确定的K值与μ值与现场实际存在一定的差别，需要在施工实际中，加以进行综合的分析和评判，通过数理统计成果对其进行修正和完善，以确保预应力施工的顺利进行。 本文以郑州市中牟市人文路贾鲁河大桥施工为背景，对该桥预应力长束钢绞线张拉施工中出现的延伸率超标进行重点介绍。该桥采用前期施工的有效数据，经过严格的数理统计分析，并组织相关专家与设计、监理多次商讨，提出了科学严谨的处理措施，保证了施工的顺利进行，可作为类似工程借鉴。 2 工程简况 贾鲁河大桥位于河南省郑州市中牟县境内，该桥位于人文路与贾鲁河相交处，桥中心桩号为：K0+324.25，桥梁总长526m，总宽55m，桥梁面积28930m2。 桥梁全宽55m（3.5m人行道+7.5m辅道+5m隔离带+23m机动车道+5m隔离带+7.5m辅道+3.5m人行道）。其中主桥为整体式一幅桥，引桥横向分为三幅桥，其中中幅桥为机动车道，两侧边幅为辅道桥。 7～8#现浇梁为长束钢绞线梁段，梁长50m，7#轴以南箱梁为钢结构与混凝土结合段。7～8#现浇箱梁设计预应力钢束358束，其中纵向钢束174束，横向61束，预应力施工采用后张法。 3 预应力施工现状与处理措施 规范要求预应力施工控制以张拉力为主，伸长量校验为辅的方法进行检查控制。初始张拉一般取控制应力的10%时量取千斤顶活塞的伸长量L1，张拉力达到20%控制应力时，再量取千斤顶活塞的伸长量L2，二者之差为钢束在10%控制应力时的实际推算伸长量。张拉达100%控制应力时，再量取千斤顶活塞的伸长量L3，L3－L1二者之差为钢束的实际张拉伸长量。实际张拉伸长量与实际推算伸长量之和,与理论伸长相比较误差不超过+6%,-6%即达到伸长值控制标准。 预应力张拉理论伸长量理论伸长值计算公式： △L=Pp×L/（Ap×Ep） （其中）Pp=P[（1+e-（KL+μθ））/2] Pp—预应力筋的平均张拉力，取张拉端的拉力与计算截面处扣除孔道摩阻力后拉力的平均值。 θ—从张拉端至跨中曲线孔道部分切线的夹角之和（单位弧度）； P1—预应力筋张拉端P1点的张拉力； P2—预应力筋张拉端P2的张拉力； K—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，通过管道摩阻试验得出； Ep —预应力筋的弹性模量，取值1.95×105MPa； μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数取，通过管道摩阻试验得出； Ap—预应力筋的截面积取139（mm2）； L—从张拉端至计算截面的孔道长度； 中牟市人文路贾鲁河大桥7#～8#轴现浇箱梁纵向钢束于2016年9月10日开始组织张拉，至2016年9月11日上午止，完成张拉施工22束，其中伸长值小于规范规定下限值的有10束，偏差最大的有两束，伸长值分别小于规范规定的下限值34mm、33mm；其他8束伸长量小于下限值分别为：1mm、8mm、19mm、22mm、14mm、7mm、3mm、12mm。2016年9月11日根据现场反映的现象停止张拉施工，采取排除法进行原因分析： （1）对前期张拉施工过程进行复核，采取放张后再张拉进行检验，两次张拉采取相同控制应力张拉后，数据显示前后两次伸长值基本一致，排除了因操作不当引起伸长值偏差的可能。 （2）对张拉器具重新校验，经过与一周前校验的数据对比，两次结果显示数据基本一致，排除了因张拉器具使用后发生了改变造成伸长值偏差的可能。 （3）截取1m长钢绞线进行重量检验，称量重为1.109kg，与钢绞线理论每延米重量1.101kg相比，基本接近且符合规范重量偏差，排除了钢绞线材质因素引起上述问题的可能。 （4）对