预应力张拉计算及现场张拉控制
周伟
(长沙华南交通咨询监理公司,湖南长沙!"##$%)
摘要:针对预应力砼张拉施工过程中必须控制的张拉应力和伸长值提出了具体的计算方
法,说明了预应力张拉施工必须严格执行&'?!"()###《公路桥涵施工技术规范》要求的"双控"
标准,确保预应力张拉的质量.
关键词:桥梁;预应力;张拉应力;伸长值
中图分类号:*!!+,)"文献标识码:-文章编号:"%$"()%%+()##!)#.(##/0(#)
在目前我国高速公路建设中,桥梁上部构造普
遍采用预应力设计.在预应力施工中,张拉应力和
张拉伸长值是最重要的两大控制指标.如控制不
当,容易出现张拉应力损失而造成欠张拉及超张拉.
本文以衡大(衡阳—大浦)高速公路12,"标3)4
%!#天桥(上部构造为预应力连续箱梁)为例,论述
预应力张拉过程中张拉应力和张拉伸长值的计算和
控制方法.
!预应力施工前期准备工作
!,!张拉设备标定及原材料的检验
在进行预应力张拉施工前,必须将千斤顶,油
表,夹具送具有检验资质的部门检验,标定并予以校
正,必须将预应力筋,普通钢筋送具有检验资质的部
门检验,只有在张拉设备,夹具,预应力筋及普通钢
筋的各项技术性能,指标符合国家现行标准规定和
设计要求后才允许进行预应力张拉施工.在施工过
程中,也必须按&'?!"()###《公路桥梁施工技术
规范》第"),+,"条规定进行检验,对使用超过%个
月或)##次或在使用过程中出现不正常现象或检修
以后的千斤顶应重新校验.
!,"根据检验及标定结果进行相关计算
!,",!油表读数的确定
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
根据压力表实测力值与油表读数确定各个油表
桥单根桩基为!50,",.6即可完成注浆.注浆时,
先注几盘净水泥浆以解决孔底沉渣问题.提升注浆
管时,不能过快,以免压浆管埋入过浅导致砼离析,
也不要埋入过深而使水泥砂浆压入孔外砂层.完成
压浆后,压注清水清洗注浆泵.卸管时,先打开注浆
管顶的减压阀,以免管内高压清水喷出伤人.
.)凿桩头及检测.注浆完成一周左右,挖承台
基础至设计标高,凿去桩头"5左右直至除掉松软
砼为止,一周后进行基桩质量检测.
根据《基桩低应变动力检测规程》,采用锤击反
射波法检测桩身的完整性,桩底很清晰,说明水泥已
注进了沉渣层内,桩身完整性良好.所取填石压浆
砼试件强度均超过设计的)#789.
#结论
填石压浆砼桩基可消除孔底软垫层,使砼桩周
与孔壁紧密结合,提高桩的垂直荷载能力.其摩阻
力大,沉降小,极限承载能力高,可以缩短桩长.填
石压浆砼与传统的灌注桩水下砼比较,每立方米可
节约水泥.!:;.由于填石压浆砼只拌砂浆,不拌碎
石,可减少拌和机台班.#)*+,-,+"./)00
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
1"2&+",3(
万方数据
对应各级控制张拉力时的油表读数,可以通过标定
油表读数与压力表实测力值求得油表读数———力值
相关线性方程(相关线性方程一般在标定报告中已
给出,若未给出可以利用高档的计算器,如!"#
$%&&等直接求得线性方程),并检验方程的精确度,
只有在相关系数大于&'((和由实测力值计算的油
表读数与实测的油表读数偏差不超过)*+时,才允
许用回归的线性方程计算,也可以采用内插法求对
应力值下的油表读数.
表,为衡大高速公路-.',标%,/*!油表的检
表!衡大高速公路"#$!标%!&'!
!!!!
油表检测结果
实测油表读数
/0!1
回归方程计算的
油表读数/0!1
油表偏差
/+
实测力值
/2-
实测油表读数
/0!1
回归方程计算的
油表读数/0!1
油表偏差
/+
实测力值
/
!!
2-
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&3&*('45#&'6,33%
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*&,('66#&'56(&%&%&'&4&',/**%&
*%*/'44#&'(&,,,&
测结果.由表,数据求得的线性回归方程为:!7
&",***8&"&***#,式中!为油表读数,#为力值,
其相关系数$7&'((((,最大偏差为3'5+.因此
在初始应力施加时不可用此回归方程计算,但终值
计算时可以使用.衡大高速公路9*85/&天桥设
计预应力控制张拉应力为,3(%0!1,钢绞线极限
强度为,65&0!1.每根钢绞线的有效截面面积为
,/&::*,型号为!
%
,%'*/,钢绞线的弹性模量为
,'(4;,&%0!1.以弯束&
,
!为例,&
,
!束共(根,
设计长度%4',3/:,采用两端张拉,每束钢绞线设
计张拉力为,4%4'42-,初始张拉力为,4%'442-,
用内插法和以上回归方程计算,初始张拉应力和设
计张拉力下的油表读数分别为3'(,3('*.
!''''理论伸长值与伸长值范围计算
预应力筋理论伸长值"'由下式计算:
"'7(
)
'/(*
)
+
))(,)
式中:(
)
为预应力筋张拉力(-);'为预应力筋的
计算长度;*
)
为预应力筋截面面积(::*);+
)
为预
应力筋的弹性模量(-/::*).
衡大高速公路-.',标9*85/&天桥设计为*
跨连续箱梁,采用后张法施工,其中弯束设计长度为
%4',3/:,按式(,)计算,初始张拉力下预应力筋的
理论伸长值为/&'%::,,&&+张拉力下预应力筋
的理论伸长值为/&%::.
根据<=<&/,#*&&&第,*'6'3条规定:预应力
筋采用应力控制方法张拉,应以伸长值进行校核,实
际伸长值与理论值的差值应控制在5+以内,否则
应暂停张拉.按此规定,该工程张拉至设计控制力
时的伸长值最大为/*5::,最小为36,::.
'现场张拉控制与记录
''!现场张拉控制
现场张拉时必须满足"双控"标准,即在满足控
制张拉力时,实际伸长值与理论伸长值的差值应控
制在5+以内,否则应停止张拉,检查分析原因,直
到改正后满足以上要求.在某高速公路预应力梁张
拉中,最初承包人采用一端整梁,/束钢绞线整体张
拉,结果在达到最大张拉力时,实测伸长值仅/6*
::,而理论伸长值为554::,相差*4'5+.分析
现场张拉情况,施工中钢绞线沿波纹管滑动时存在
较大摩擦力,另外千斤顶顶推中心与钢绞线中心不
在同一水平面上,使顶推偏心,这两方面原因导致张
拉力损失严重,有效张拉力根本不满足设计要求,从
而导致伸长值严重不足.由整体张拉改为单根张拉
后,张拉结果均在允许范围内.
'''现场张拉量测与记录
施加,&+的初应力是为了调直钢绞线和克服
钢绞线自重产生的下挠,因此<=<&/,#*&&&第
,*'6'3条规定伸长值应从初应力时开始量测,计算
实际伸长值时,除量测的伸长值外还应加上初应力
以下的推算伸长值.根据实际张拉的需要必须制作
《预应力张拉记录表》并及时,准确地记录.
参考文献:
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收稿日期:*&&/#&%#&6
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公路与汽运
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销售QQ:466-158-043 产品买卖:135-133-74307 
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