摘要：后張法是先澆筑混凝土構件并留置孔道，待混凝土達到一定強度后，將預應力鋼筋穿入孔道進行張拉，張拉完畢并錨固后，若在孔道內灌以水泥砂漿，使預應力鋼筋和混凝土之間產生粘結力，則稱此為后張法有粘結預應力;后張法有粘結預應力技術廣泛應用于大跨徑橋梁結構中，現結合工作實際，淺談一下后張法有粘結預應力伸長值的計算。

　　關鍵字：預應力,伸長值,計算

　　一、工程概況

　　前溪特大橋上部結構為：1-24m簡支箱梁+32m連續簡支箱梁+ 1-24m簡支箱梁。特大橋簡支箱32m共計有20片，24m共計有2片;梁體截面類型為單箱單室簡支箱梁，梁端頂板、腹板局部向內側加厚，底板分別向內、外側加厚。橋梁寬13.0m，橋梁建筑總寬13.4m。32m的簡支箱梁長為32.6m，計算跨度為31.1m，跨中部分梁高2.8m，支點部分梁高3.0m，橫橋向支座中心距4.7m。采用 預應力鋼絞線進行張拉。

　　二、結構形式

　　對每跨梁橋，預應力鋼絞線采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2OO3，預應力鋼絞線布置在梁體腹板兩側及底板，其中兩腹板預應鋼絞線在梁體兩端進行了平彎與豎彎，由于孔道在混凝土澆搗時留置，孔道位置不正確，就會使預應力束位置偏移，張拉后會使構件受力不均，容易引起翹曲，影響構件質量;孔道不暢通，不僅穿束困難，而且會產生很大的摩阻力，影響張拉力的準確性;因此孔道的尺寸與位置的準確直接影響到預應力的張拉;針對上述容易出現的問題，我們采用波紋管預留孔道，波紋管直徑為9cm,每根長為8m，接管采用直徑9.5cm長30cm波紋管接頭對半搭接，波紋管定位采用定位網片，網片為0.5m一處，梁體底板波紋管采用U型卡直接與鋼筋焊牢，接頭之間及錨墊板處用透明膠封好，固定，在混凝土澆筑前用略小于波紋管直徑的橡膠管穿入管內防止振搗過程中水泥漿的進入對管道的堵塞，在澆筑過程中，待腹板砼初凝時，對橡膠管進行來回抽拔幾次或直接把橡膠管拔出，保證波紋管道的位置準確與線型的平順暢通。

　　三、預應力的張拉

　　在梁體澆筑后，進行鋼絞線下料和穿束，鋼絞線下料長度按圖紙要求長度和張拉機具要求的錨固段長度綜合考慮精確計算尺寸，下料長度=工作長度+800mm，在硬化場地下料，并用帆布鋪底，以防鋼絞線拉出時在水泥地上劃傷;穿束可分為鋼絞線單根穿和整束穿，根據實際采用單穿束。預應力筋采用兩端同步張拉，并且左右對稱進行，張拉按預 張拉、初張拉和終張拉三個階段進行，脫模時梁體強度達到設計強度的80%條件下，按圖紙說明也可將預張拉和初張拉兩個階段同時進行，預應力鋼絞線采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2OO3,強度等級為fpk=1860MPa,彈性模量Ep=1.95×105MPa,為了確保預應力鋼筋混凝土構件的質量，必須準確的使預應力鋼筋達到要求的張拉力，保證在張拉的過程中安全操作，預應力張拉力一般為設備張拉力的50%~80%，預應力筋的一次張拉伸長值不應超過設備的最大張拉行程，一當張拉不足時，可采用分級重復張拉方法，張拉千斤頂采用穿心式YDC-4000千牛型，采用0.4級的壓力表均配套標定，檢定周期定為1個月，張拉前認真仔細檢查油表與千斤頂是否對應，觀察千斤頂位置是否偏斜，必要時應回油調整，進油升壓必須均勻、平穩，回油降壓時應緩慢松開回油閥，各油缸回程到底，保證千斤頂活塞外露部分及油路各的進出口處接頭清潔，油泵宜采用10號或20號機械油，在加入油箱前，油液應過慮;對于經常使用的油泵，液壓油應每一個月過慮一次，間斷使用三個月過慮一次;油箱定期清洗，油箱內要保持85%左右的油位，添加油的標號應與存油相同，高壓油泵運轉前，應將各油路調節閥松開，待空載運轉正常后，再緊閉油閥，逐漸旋擰進油桿，增大荷載，并注意壓力指針是否正常;油泵停止工作時，應先將回油閥緩緩松開，待壓力表慢慢退回零后，方可卸開千斤頂的油管接頭螺母，嚴禁在有載荷時，拆換油管和壓力表;張拉程序為0→初應力(0.10бcon)→1.0бcon持荷5分鐘 →錨固。一束鋼絞線終張完畢后，多余鋼絞線必須采用切割機切掉，并且外露工作錨3～4cm,嚴禁用電焊或氧氣切割.

　　四、理論伸長值與實際伸長值的計算

　　按《公路橋涵施工技術規范》P339

　　預應力伸長值的理論伸長值△L=FpL/ApES

　　Fp=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)

　　Ap—預應力筋的截面面積(mm2);

　　L—預應力的長度(mm);

　　ES—預應力筋的彈性模量(KN/㎡

　　Fp—預應力筋的平均張拉力(KN);直線筋取張拉端的拉力;兩端張拉的曲 線筋，取張拉端的拉力與跨中扣除孔道摩阻損失后拉力的平均值。

　　x—從張拉端至計算截面的孔道長度(m);整分段計算時x=L;

　　θ—從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角之和(rad);

　　k—孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數，

　　μ—預應力筋與孔道壁的摩擦系數

　　現以箱梁預應力鋼絞線N4 N9計算其理論伸長值及施工實際伸長值為例

　　依據設計圖紙,N4、N9線形布置如下圖：

　　依據設計圖紙已知和計算及查相關規范可得：

　　相關參數數值:

　　對N4鋼束:

　　ES(MP)=1.95ⅹ105 fpk(MP)=1860 μ=0.26 Ay(mm2)=140 k=O.OO3 P(KN)=2233.67 θ°=5.98

　　對N9鋼束:

　　ES(MP)=1.95ⅹ105 fpk(MP)=1860 μ=0.26 Ay(mm2)=140 k=O.OO3 P(KN)=2205.46 θ°=5.98

　　將相應數代入公式計算,所得數值如下:

　　對N4鋼束:L=31.702m ; θ=0.21 ; kx+μθ=0.14971; e-(kx+μθ) =0.861 鋼筋總截面面積(Ay)=140*13=1820mm2 P(KN)=2233.67KN 把以上數值代入△L=FpL/ApES 公式可得△L=185.31mm (圖紙設計伸長值為175.2mm)

　　對N9鋼束:L=31.668m ; θ=0.21 ; kx+μθ=0.1496; e-(kx+μθ) =0.861 鋼筋總截面面積(Ay)=140*13=1820mm2 P(KN)=2205.46KN 把以上數值代入△L=FpL/ApES 公式可得△L=182.78mm (圖紙設計伸長值為175.3mm)

　　預應力筋的實際伸長值△L′的計算，宜在初應力不張拉控制力的10%左右時開始量測(在相應分級荷載下量測相應油缸外露長度，如果中間錨固，則第二級初始荷載應為前一級最終荷載，將多級伸長值疊加即為初應力至終應力的實測伸長值)，伸長值計算式為△L′=(L2-L1)/0.9,其中L2為每次張拉的終應力對應的伸長值，L1為每次張拉時拉到10%應力時的伸長值，如分級張拉時，L1則為拉到其前一次張拉終應力時的對應的伸長值，現對N4、N9施工過程中記錄的實際數據計算如下,(其中N4分為初張和終張兩進行,N9直接終張,張拉采用兩端對稱進行)：

　　計算式中:L1:原長值; L2:實長值 ;L3:回縮值;△L′:伸長值。

　　△LN4左(初張)=(80-26)/0.9+(86-30)/0.9=122.2mm

　　△LN4右(初張)=(86-30)/0.9+(85-29)/0.9=124.4mm

　　△LN4左(終張)=(49-25)/0.9+(48-28)/0.9=48.9mm

　　△LN4右(終張)=(51-29)/0.9+(49-26)/0.9=50.0mm

　　△L′N4左(總)=△LN4左(初張)+△LN4左(終張)=171.08mm

　　△L′N4右(總)=△LN4左(初張)+△LN4左(終張)=174.4mm

　　△L′N9左(終張)=(103-28)/0.9+(109-26)/0.9=175.6mm

　　△L′N9右(終張)=(105-27)/0.9+(107-29)/0.9=173.3mm

　　通過現場實際計算數據，可得鋼絞線伸長值在規定的±6%L范圍之內，說明可以進行張拉，如發現不在范圍之內時，應暫停張拉，在采取措施予以調整后方可繼續張拉。

　　五、結束語

　　對于預應力施工工藝比較復雜，其中理論及實際伸長值的計算方法也多種多樣，其中各方法計算有較小的偏差，本人按此方法計算結果與設計理論伸長值最為接近，由于剛接觸預應力橋梁的施工，在預應力施工中存在不足與錯誤，望各位領導專家給予批評指正。