锚具夹片回缩引起预应力损失的研究

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1、万方数据公路2006年7月第7期HIGHWAYJul．2006No．7文章编号：0451一0712(2006)07一0093一03中图分类号：u443．37文献标识码：A锚具夹片回缩引起预应力损失的研究徐建红，范厚彬(浙江省交通工程建设集团杭州市310003)摘要：针对国内很少有定量处理后张法锚塞回缩引起预应力损失的措施，笔者同时采用了锚圈口预应力损失试验和公式推导两种手段，寻找到了一种如何考虑锚塞回缩引起预应力损失的系统方法。在此基础上，对某工程9条预应力索道做了锚塞回缩引起预应力损失的实例演算，再通过函数拟

2、合的办法，得到了运用方便的经验公式。最后，通过进一步地综合分析，得到了_些对后张法预应力工程设计、施工的有益结论。关键词：锚塞回缩；预应力损失；后张法；张拉控制力1问题的提出预应力混凝土连续箱梁桥具有线条流畅，造型美观，结构刚度大，动力特性好，行车舒适，施工技术成熟，不受通航影响，养护简易等突出优点，使用越来越广泛。但是，预应力混凝土连续箱梁桥在旋工阶段和运营过程中往往发现有不同程度的质量问题，例如，不同程度的裂缝、灌浆不满、有效预应力不能很好地建立等。因此，预应力混凝土连续箱梁桥的设计、施工仍存在一些问题，值

3、得我们土木科技工作者做深一步的探讨。后张法预应力张拉是预应力混凝土连续箱梁桥施工过程中的重要工序之一，也是梁体有效预应力的建立过程。预应力张拉时，千斤顶的张拉控制应力值应为设计锚下控制应力和锚圈摩阻损失之和。为准确计算出实际所需要的张拉控制力值，在预应力束张拉之前，承建单位一般需进行锚圈口预应力损失测定。锚圈口预应力损失应包括两部分：(1)锚具与钢绞线的直接摩擦引起的预应力损失；(2)千斤顶卸载后，锚塞回缩引起的预应力损失。对于锚具与钢绞线之间的直接摩擦引起的预应力损失可通过试验直接得到。而锚塞回缩引起的预应力

4、损失是一个动态管理的一个量值，它与锚具及预应力筋的尺寸偏差有关系，也与张拉方法有关；另外，对于不同长度的预应力索道，即使同样的锚具、同样的锚塞回缩值所引起的预应力损失也是不一样的。预应力索道越长，预应力损失越小，反之亦然。查阅国内相关文献，很少有定量处理有关锚塞回缩引起预应力损失的收稿日期：2006一06—12办法。笔者基于上述，并结合实际工程进行了锚具夹片回缩引起预应力损失的研究。2锚圈口预应力损失试验原理及计算方法2．1试验的基本原理及步骤图1为锚圈口预应力损失测定原理示意，该图已包含了试验时所需要的仪器、

5、设备、材料等。图示中的3表示3m长直孔道钢筋混凝土柱结构，该结构需满足：(1)张拉过程中，要保证钢绞线束与直孔道之间不得有任何摩擦力；(2)试验时所需要的强度、刚度、稳定性要求。1一工作锚板；2一测力传感器；3—3m长直孔道钢筋混凝土柱；4一直孔道；5一钢绞线束；6一工作锚板；7一限位板；8一千斤顶；9一工具锚板图1锚圈口预应力损失测定原理示意锚圈口预应力损失测定步骤如下。(1)张拉端分三级o．2P、o．6P、1．oP(P取锚下控制应力)进行张拉，分别测出被拉端的应力。注意一点的是：测1．oP被拉端的应力时，需

6、在张拉到位后，千斤顶持荷过程中读出，该力用P，表示。(2)卸掉千斤顶后，再次测出1．oP时被拉端的万方数据公路2006年第7期应力，该力用P。表示。(3)解除预应力束的张拉，再重复上述步骤(1)、(2)两次，进行测读。(4)为取统计数，每种类型的锚具至少取3个进行试验。(5)最后进行数据整理和计算。2．2锚圈口预应力损失计算2．2．1直接摩擦引起的预应力损失锚具与钢绞线的直接摩擦引起的预应力损失采用以下公式进行计算[4]：P嬲一P—P1(1)式中：Pzs为锚具与钢绞线直接摩擦引起的预应力损失；P为试验时张拉端的

7、控制应力，本试验取锚下控制应力；F，为千斤顶持荷1．oP时，被拉端测力平均值。2．2．2锚塞回缩引起的预应力损失计算锚塞回缩引起的预应力损失采用式(2)进行计算：P册一声1一F2(2)式中：P邯为锚塞回缩引起的预应力损失；F。为卸掉千斤顶后，1．oP时，被拉端测力平均值；F。为千斤顶持荷1．oP时，被拉端测力平均值。对于不同长度的钢绞线，即使同样的锚塞回缩值所引起的预应力损失也不一样。钢绞线越长，预应力损失越小，反之亦然。因此，式(2)计算出的预应力损失值不能直接应用。笔者通过公式推导，拟采取以下方法进行换算。

8、锚塞回缩量可根据以下公式计算：Pi～1=Pi一2P一‘磁～I件Pt一1’(5)对于直线段有：P：～1一P：一2P—K‘f—l(6)再因为卢、zi、只、咒、A、E均为常数，综合式(4)～式(6)可得：△z‘一Po(∑K，)(7)ii式中：Ki为一常数，可通过参数∥、Z：、舅、咒、A、E计算得到；P。为锚下控制力。反观式(7)，如果理论伸长量△z取锚塞回缩量，便可计算出因锚塞回缩引起的预应