后张法预应力钢绞线伸长量计算与现场量测控制

摘要： 预应力钢绞线伸长量偏差是衡量预应力张拉控制是否符合设计要求的一项关键指标，其张拉伸长量（包括理论伸长量和实际伸长量）的准确计算和量测，是控制伸长量偏差的主要依据。本文将结合工程案例，对预应力筋理论伸长量分段计算方法进行探讨，并总结理论伸长量的几项影响因素，通过准确的计算为张拉控制提供有效的参考依据。

Abstract： The elongation deviation of prestressed steel strand is a key index to measure whether the prestress tension control meets the design requirements. The accurate calculation and measurement of stretching elongation （including theoretical elongation and actual elongation） is the main basis for controlling the elongation deviation. In this paper， combined with engineering cases， the theoretical calculation method of prestressed tendon elongation is discussed. And the theoretical extension of several factors is summarized to provide effective reference to tension control by the accurate calculation. 关键词： 预应力；理论伸长量；张拉力；量测 Key words： prestress；theoretical elongation；tension；

measuration

中?D分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）05-0106-04 0 引言

在预应力混凝土结构中，预应力施加过小或过大都会对混凝土结构造成损坏。预应力筋长期受荷载作用的影响，始终处在过高应力状态中，与造成结构裂隙的荷载极为相似，都是没有明显征兆的破坏现象，对结构稳定和安全使用构成了极大的威胁。从另一方面来讲，由于预应力荷载过大，混凝土结构的反拱度随之增大，继而导致预拉区的混凝土开裂的可能性也随之增大，最终也将发展成为危害结构稳定性的主要因素。而如果预应力荷载过小，混凝土结构往往会承载力达不到设计要求，开裂等结构缺陷，同样也会直接破坏结构的稳定性和安全性。由此可见，预应力荷载越接近设计值，对混凝土结构的安全性和稳定性越有利。对混凝土构件施加预应力时，须根据钢绞线伸长量偏差来调整张拉力的大小，以免造成结构破坏。这就需要准确计算预应力钢绞线的理论伸长量，并严格按照设计要求准确测量其实际伸长量。 本文在工程实践中，以30m预应力混凝土箱梁为例，提出一套准确测量预应力钢绞线实际伸长量以及准确计算其理论伸长量的工法，以准确地校核施加的预应力是否满足设计要求，减少施加的预应力与设计要求的预应力差异。

1 工程实例

霍阿公路HATJ-4标霍林郭勒特大桥上部结构为预应力连续箱梁，单根钢绞线直径Фs15.2mm，钢绞线标准强度fpk=1860MPa，钢绞线面积A=140mm2，弹性模量Ep=1.95×105 MPa。设计钢绞线每端工作长度为65cm，锚下控制应力为бcon=0.75fpk=1395MPa。30m预制箱梁中钢束均采用两端张拉，且应在横桥向对称均匀张拉，张拉顺序为N1、N3、N2、N4。预制箱梁锚具采用M15型及其配套设备，管道成孔采用波纹管，其技术参数见表1。 2 划分计算段落

先按图1～图3对整束钢绞线进行分段再计算其伸长值。 2.1 工作长度

工具锚到工作锚之间的长度，图1中工作段长度是650mm。

2.2 波纹管内长度

第一步：将图1分解为图2；第二步：将图2分解为图3，平曲线与竖曲线重合部分以角度较大者为分段点。 以边跨非连续端钢束N1为例计算。

N1的BF段设计总长度为15.458-0.65=14.808m，E点为钢绞线起弯点。

EF（直线段）=2.663m，

DE（曲线段）=α×π×R/180=5×π×45/180=3.927m，