預(yù)應(yīng)力先張梁因其施工工藝成熟、工程造價(jià)經(jīng)濟(jì)等諸多優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于公路工程之中。
在預(yù)應(yīng)力先張梁施工中,鋼絞線的張拉一般采用雙控原則,即以張拉應(yīng)力控制為主,以張拉伸長(zhǎng)值校核為輔?!豆窐蚝┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)規(guī)定:預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值的差值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí),實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值的差值應(yīng)控制在±6%以內(nèi)。鋼絞線的實(shí)際伸長(zhǎng)值從初應(yīng)力開始量測(cè),再加上初應(yīng)力以下的推算伸長(zhǎng)值,一般采用相鄰級(jí)的伸長(zhǎng)值。當(dāng)相鄰級(jí)伸長(zhǎng)值出現(xiàn)誤差時(shí),在計(jì)算實(shí)際伸長(zhǎng)值的最終結(jié)果時(shí)會(huì)將此誤差翻倍,造成更大的誤差。因此,弄清導(dǎo)致鋼絞線伸長(zhǎng)值異常的因素,并采取措施予以預(yù)防,對(duì)保證鋼絞線伸長(zhǎng)值誤差不超限是很有必要的。
鋼絞線的理論伸長(zhǎng)值ΔL一般按下式計(jì)算:
ΔL=PpL/(ApEp)
式中:Pp——預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力,直線筋取張拉端的拉力;
L——預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度;
Ap——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積;
Ep——預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量。
從以上公式可知:Pp、 L 、Ap 、Ep是影響鋼絞線伸長(zhǎng)值的因素,其中Pp屬于張拉設(shè)備方面的因素,L 、Ap 、Ep屬于鋼絞線材料自身方面的因素?,F(xiàn)結(jié)合本人實(shí)踐,從張拉設(shè)備和鋼絞線材料自身兩方面對(duì)鋼絞線伸長(zhǎng)值誤差原因作如下分析:
1、張拉設(shè)備方面的原因
1.1 初張拉的千斤頂與控制張拉的千斤頂應(yīng)力不同步
在整體張拉、整體放張的預(yù)應(yīng)力施工工藝中,初張拉一般采用穿心式千斤頂,控制張拉采用頂推式千斤頂。穿心式千斤頂與頂推式千斤頂可能存在應(yīng)力不同步的問題。例如穿心式千斤頂?shù)?5%σcon可能略大于或略小于頂推式千斤頂15%σcon,出現(xiàn)這種情況的原因主要從千斤頂與油表對(duì)應(yīng)關(guān)系方面分析:試驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所給出的反映頂表對(duì)應(yīng)關(guān)系的線性回歸方程,一般情況下在張拉力較大時(shí)比較接近線性,精確度較高,而在張拉較小時(shí)不太接近線性,也就是通過線性方程計(jì)算出的油表的理論讀數(shù)與通過試驗(yàn)測(cè)出的同一張拉力對(duì)應(yīng)的油表實(shí)際讀數(shù)有較大的差異。在施工過程中,油表的讀數(shù)均按通過線性方程計(jì)算出的理論讀數(shù)進(jìn)行控制,這就有可能造成不同千斤頂之間應(yīng)力不同步的問題。對(duì)于同一張拉控制應(yīng)力,穿心式千斤頂?shù)膶?shí)際控制應(yīng)力如果大于頂推式千斤頂?shù)膶?shí)際控制應(yīng)力,初應(yīng)力調(diào)整完畢,進(jìn)行控制張拉時(shí),當(dāng)油表讀數(shù)達(dá)到與理論初應(yīng)力相同的理論控制應(yīng)力時(shí),鋼絞線本應(yīng)開始伸長(zhǎng),但由于應(yīng)力不同步的問題,當(dāng)頂推式千斤頂?shù)膶?shí)際控制應(yīng)力大于實(shí)際初應(yīng)力時(shí),鋼絞線才開始伸長(zhǎng),這就造成了實(shí)際伸長(zhǎng)值比理論伸長(zhǎng)值偏小,并很有可能超出誤差允許范圍。
要解決千斤頂應(yīng)力不同步的問題,所選擇的控制張拉的起算應(yīng)力應(yīng)大于初張拉的應(yīng)力值,使之存在一定的差值,例如初張拉應(yīng)力值選15%σcon,控制張拉起算應(yīng)力選20%σcon.