結合實例探討預應力混凝土箱梁張拉技術
工程技術
作者：竇衛兵 張迎晨
【摘要】結合新疆北疆某渠道跨國道橋上部結構預應力砼箱梁的特點，通過計算張拉應力和伸長值，並對張拉過程進行測控，得出箱梁預應力張拉技術的實施要點，為後續工程的開展提供借鑒。
【關鍵詞】預應力；伸長值；後張法
預應力筋張拉是預應力箱梁的重要控製環節，通常采用預應力筋的張拉力和伸長量雙控的方法來進行控製校核。
1、工程概況
⑴新疆北疆某渠道工程規模為II等大（2）型工程。⑵在K39+774跨越國道（渠線樁號K42+517）處設中橋一座。⑶該國道橋上部結構為跨徑為30米預應力箱梁，梁體高度1.6米，寬度2.4米。
2、結合實例計算預應力鋼絞線伸長值
2.1預應力筋理論伸長值計算過程
⑴預應力筋的理論伸長量ΔL(mm)計算如下：
ΔL=Pp*L/Ep*Ap
式中：ΔL—各分段預應力筋的理論伸長值（mm）；
Pp—各分段預應力筋的平均張拉力，注意不等於各分段的起點力與終點力的平均值（N）；直線筋取張拉端的拉力，兩端張拉的曲線筋按下式計算：
Pp=P*(1-EXP(-k*x-μ*θ))/(k*x+μ*θ)
式中：Pp-預應力筋的平均張拉力（N）；
P—預應力筋張拉端的張拉力，將鋼絞線分段計算後，為每分段的起點張拉力，即為前段的終點張拉力（N）；θ—從張拉端至計算截麵曲線孔道部分切線的夾角之和，分段後為每分段中各曲線段的切線夾角和（rad）；x—從張拉端至計算截麵的孔道長度，整個分段計算時x等於L（m）；k—孔道每束局部偏差對摩擦的影響係數（1/m），管道彎曲及直線部分全長均應考慮該影響；μ—預應力筋與孔道壁之間的磨擦係數，隻在管道彎曲部分考慮該係數的影響。L—預應力筋的分段長度（mm）；Ap—預應力筋的截麵麵積（mm2）；Ep—預應力筋的彈性模量（Mpa）；
⑵預應力筋伸長量采用分段計算法。
進行分段計算時，靠近張拉端第一段的終點力即為第二段的起點力，每段的終點力與起點力的關係如下式：
Pz=Pq*EXP(-k*x-μ*θ)
Pz—分段終點力（N）
Pq—分段的起點力（N）
θ、x、k、μ—意義同上
其他各段的起終點力可以從張拉端開始進行逐步的計算。
③將每段的預應力伸長值累加得出總的預應力伸長值，ΔL總=ΣΔL。
2.2結合新疆北疆某渠道跨國道橋上部箱梁計算預應力鋼絞線伸長值（以一片中梁中N1束為例）：
N1束預應力鋼束伸長值計算：
①AB段：錨固段至平彎曲線起點
此段長度用LAB表示，即LAB=工作長度（L1）+平彎起點前直線段長度（L2）其中：根據圖紙標示工作長度L1=650mm根據圖紙計算平彎起點前直線段長度（L2）如下：
L2=1506-BC段平彎曲線段平麵投影長度LBC投
LBC投=25000×sin(0.90)×2=785.37mm
LAB=（1506-785.37）/cos(1.80)+650=1371mm
Pp=PA=1860×70%×140×5=911400N
伸長值ΔLAB=PpLAB/EpAp=(911400×1371)/(1.95×105×140×5)=9.15mm
②BC段平彎曲線段：
此段長度用LBC表示，即LBC=25000×1.80/1800×3.14×2=785.4mm
Pp=PB×[1-e-(kx+μθ)]/(kx+μθ)=1860×70%×140×5×[1-e–(0.0015×0.785+0.25×1.80/180×3.14)]/(0.0015×0.785+0.25×1.80/180×3.14)=907298N