i预应力钢绞线张拉实际伸长量量测探讨.docx
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预应力钢绞线张拉实际伸长量量测探讨
1．工程简介
xx大桥是xx高速公路控制性工程，桥梁全长660m，上部结构为2X40米+（66+3X120+66）米连续刚构+2X40米先简支后连续“T”梁桥，左右幅分离。
主桥梁体采用预应力砼箱梁，单箱单室，箱梁顶宽为12.0m，底宽为6.0m，单侧悬臂宽度3.0m，0#块设置150cm厚横隔板。
主墩墩身采用空心薄壁墩和双肋式薄壁墩，墩身最高71米。
桥平面位于圆曲线上，半径R=1125.0m，桥面纵坡分别为+1.0％、+2.85％，单向横坡为3%。
箱梁为三向预应力砼结构，砼强度为C55。
箱梁纵、横向预应力钢束采用高强低松弛钢绞线，纵向预应力钢绞线采用19φs15.24和22φs15.24两种，两端张拉，采用伸长量和张拉值双控，最长钢束120.624m。
2．钢绞线张拉伸长值确定
2.1钢绞线张拉伸长值计算
预应力钢绞线张拉实际伸长量是指钢绞线在张拉锚固后的伸长量。
因此，在钢绞线预应力张拉理论伸长量计算时，应以钢绞线两头锚固点之间的距离作为钢绞线的计算长度，但在预应力张拉时钢绞线的控制张拉力是在千斤顶工具锚处控制的，故为控制和计算方便，一般以钢绞线两头锚固点之间的距离，再加上钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，作为钢绞线预应力张拉理论伸长量的计算长度。
实际量测伸长量时，同样按此长度量测。
钢绞线张拉示意图见下图：
钢绞线张拉示意图
在钢绞线预应力张拉时，钢绞线的外露部分，大部分被锚具和千斤顶所包裹，钢绞线的张拉伸长量无法在钢绞线上直接测量，故只能用测量张拉千斤顶的活塞行程，计算钢绞线的张拉伸长值，但同时还应减掉钢绞线张拉全过程的锚塞回缩量。
实际伸长量一般计算式为：
ΔL=ΔL1+ΔL2-A-B
式中：
ΔL1：
从初始拉力（一般为设计控制张拉力10%~15%）至最大张拉力间的千斤顶活塞的活塞行程；
ΔL2：
初始拉力以下的推算伸长值（按规范规定推算求得）；
A：
工具锚锚塞回缩量；
B：
工作锚锚塞回缩量。
2.2预应力钢绞线张拉锚塞回缩量的量测
预应力钢绞线张拉锚塞回缩量在两个部位出现：
即产生在张拉千斤顶使用的“工具锚”，和参与预应力钢绞线工作，将钢绞线锚固在混凝土中的“工作锚”部位。
桥规中介绍了锚具的变形造成预应力钢筋的回缩值的参数，只可作为对锚具验收和施工控制的参考依据，具体计算还应以实测为准。
2.2.1工具锚锚塞回缩量的量测
在钢绞线开始张拉，当千斤顶张拉力，达到钢绞线张拉至初始拉力（设计控制拉力的10～15%），已把松弛的预应力钢绞线拉紧，此时应将千斤顶充分固定，精确量取从千斤顶工具锚锚杯外露端面至钢绞线外露端头的长度A1，当千斤顶张拉力，达到钢绞线预应力张拉设计控制拉力时，再量取从千斤顶工具锚锚杯外露端面至钢绞线外露端头的长度A2，工具锚锚塞回缩量A=A1-A2。
当预应力钢绞线由很多单根组成时应每根量测，取其平均值进行计算，最少不得少于三根。
此回缩的出现仅对张拉伸长值的计算有影响，对张拉力量测没有影响。
2.2.2工作锚锚塞回缩量的量测
目前钢绞线预应力张拉施工以使用YCW型液压千斤顶为主，该千斤顶与工作锚接触处，设有一块限制工作锚夹片在张拉过程位移的限位板,限位板设计有凹槽，凹槽设计深度一般为6mm，钢绞线在张拉时工作锚夹片跟随钢绞线的拉伸，向后移动至限位板凹槽的底部，工作锚对钢绞线失去约束，当千斤顶将钢绞线张拉至设计控制张拉力，在回油放松钢绞线的瞬时，钢绞线弹性收缩，工作锚夹片跟随收缩向锚杯孔内位移，随即将钢绞线锚固，这就是工作锚锚塞回缩的全过程。
张拉完毕卸掉千斤顶后，在工作锚处测量工作锚夹片在锚杯处的外露长度B2，当预应力钢绞线由很多单根组成时应每根量测，取其平均值，一般至少测量三处，千斤顶限位板凹槽深度已知为B1，则工作锚锚塞回缩量B=B1-B2。
工作锚锚塞回缩量除与锚具硬度等有关外，还与钢绞线直径有关，工作锚回缩量大小与钢绞线直径大小成反比。
2.3钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度
在钢绞线预应力张拉施工中，目前常用的千斤顶的工作锚位置分前夹式和后夹式，张拉时钢绞线在千斤顶中的工作长度，前夹式较短，如YDC型前夹式千斤顶约为98mm，对张拉伸长量影响较小，可忽略不计，但如YCW型后夹式千斤顶则可长达450mm多，故钢绞线在千斤顶中的工作长度对张拉伸长量的影响就不容忽视。
2.3.1钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度的确定
钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，一般是指在张拉千斤顶装入钢绞线后，从工具锚锚杯中心至预应力混凝土工作锚锚杯中心的距离，注意丈量时应将千斤顶安装好，装入钢绞线，基本打紧锚塞，启动油泵，开始加油，在千斤顶活塞启动，即油压表指针闪动的瞬间即刻关闭加油阀，此时丈量工具锚锚杯中心至预应力混凝土工作锚锚杯中心的距离，即可确定为钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度。
有人直接丈量千斤顶的身长，作为钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，这种做法是错误的，因为一般千斤顶开启加油阀后活塞都是在活塞伸出千斤顶体外一段距离后才开始受力，且千斤顶在一般状态下活塞都是伸出千斤顶体外有一段距离的。
2.3.2钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度在预应力钢绞线张拉伸长值计算中的应用
一般在预应力张拉时，原始记录中的伸长值，都是按千斤顶活塞的行程距离记录的，按此计算的钢绞线实测伸长值，是预应力混凝土中工作锚之前的钢绞线伸长值加钢绞线在张拉千斤顶中工作长度的伸长值之和，不是钢绞线纯在混凝土中工作长度的张拉伸长值，故在计算钢绞线张拉伸长值及张拉伸长率误差时应注意以下几个问题：
⑴、计算预应力钢绞线理论伸长值时，若预应力钢绞线的计算长度已包括钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，就可直接用此计算的预应力钢绞线理论伸长值与按原始记录中数据计算的实测伸长值比较，来计算预应力钢绞线张拉伸长率误差。
这是施工中常用的方法。
⑵、计算预应力钢绞线理论伸长值时，若预应力钢绞线的计算长度不包括钢绞线在张拉千斤顶中工作长度，在按原始记录中数据计算出实测伸长值后，还应减钢绞线在张拉千斤顶中工作长度的伸长值，然后才能按此伸长值与预应力钢绞线理论伸长值比较，去计算预应力钢绞线张拉伸长率误差。
⑶、⑴与⑵是一次性张拉（即千斤顶一次安装分级张拉至设计控制张拉力锚固，分段读数、记录）计算方法的注意事项，但目前所使用的千斤顶的活塞行程一般为200mm。
在有些情况下因为千斤顶活塞行程不足，如钢绞线过长或设计为保持同一个水平线的几个预应力孔的钢绞线的受力平衡，一束（根）钢绞线要分多次实施张拉。
分多次实施张拉，就是每张拉一级（1～2个行程），即锁定钢绞线的锚杯锚塞（亦称临时锚固），张拉千斤顶油压表回零、卸下或原位重新安装开始张拉，即为一次。
这种张拉法计算实测伸长值时，是用原始记录中各次千斤顶活塞行程的距离，先计算出各次张拉伸长量，然后将各次张拉伸长量累加（初始拉力的伸长值是按规范规定推算而得）而得实测伸长值。
但计算各次张拉伸长量时，都包括了一个与该张拉级的张拉力相应的，钢绞线在张拉千斤顶中工作长度的伸长值，所以在按⑴法计算时,应在按各次张拉伸长量累加（初始拉力的伸长值是按规范规定推算而得）而得的实测伸长值中，减掉不包括最后一级的其余所有各级在张拉千斤顶中工作长度的伸长值；在按⑵法计算时,应在按各次张拉伸长量累加（初始拉力的伸长值是按规范规定推算而得）而得的实测伸长值中，减掉所有各级的在张拉千斤顶中工作长度的伸长值。
3计算实例
xx大桥悬臂现浇砼第6-12#块预应力钢绞线张拉，由于钢绞线较长，采用两次张拉。
以下列数据为例进行计算，如果采用多次张拉，则按次方法累加计算，计算数据如下：
xx大桥6-12#块张拉记录
钢束编号
梁端
千斤顶活塞累计伸长量mm
工具锚后钢绞线长度mm
锚塞回缩量mm
锚垫板凹槽深度mm
张拉完成锚固后工作锚锚塞露出长度mm
实测计算
伸长量
mm
理论伸长值mm
误差
（%）
15%
30%
50%第一次
50%第二次
103%
15%
50%第一次
50%第二次
103%
第一次
第二次
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
T21
a
58
105
176
16
178
120
118
286
282
2
4
6
2
317
633
616
2.8
b
68
116
182
18
181
106
103
298
295
3
3
6
3
316
T22
a
62
110
179
23
183
135
131
316
313
4
3
6
3
315
619
616
0.5
b
70
113
182
21
180
98
96
283
280
2
3
6
1
304
T21a端伸长量：
△La=[（176-58）+（105-58）-（120-118）]+[（178-16）-（286-282）]-（6-2）=317mm
T21b端伸长量：
△Lb=[（182-68）+（116-68）-（106-103）]+[（181-18）-（298-295）]-（6-3）=316mm
T21总伸长量：
△L=△La+△Lb=317+316=633mm
张拉伸长率误差（%）：
=（实测总伸长值-理论计算总伸长值）×100%/理论计算总伸长值
=（633-616）×100%/616=2.8%符合设计及规范要求（设计及规范要求伸长率误差在±6%范围内）
实测伸长量与理论伸长量的差值应符合设计要求，设计无要求时差值应控制在±6%范围，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。
4结语
经施工实践对按该方法施工的桥梁大量钢绞线预应力张拉伸长值、锚塞回缩量量测、计算结果分析，均符合JTJF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》预应力筋的加工及张拉的各项指标要求；张拉完成时的上拱度量测结果均符合设计计算结果。
因此，证明该量测方法是符合设计与施工规范要求和可行的，不仅适用于悬灌桥梁张拉施工，对预制梁体张拉施工同样适用。
第十三章：
干燥
通过本章的学习，应熟练掌握表示湿空气性质的参数，正确应用空气的H–I图确定空气的状态点及其性质参数；熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题；了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算；了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。
二、本章思考题
1、工业上常用的去湿方法有哪几种？
态参数？
11、当湿空气的总压变化时，湿空气H–I图上的各线将如何变化?
在t、H相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利?
为什么?
12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器？
13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料，被除去的水分是结合水还是非结合水？
为什么？
14、干燥过程分哪几种阶段？
它们有什么特征？
15、什么叫临界含水量和平衡含水量？
16、干燥时间包括几个部分？
怎样计算？
17、干燥哪一类物料用部分废气循环？
废气的作用是什么？
18、影响干燥操作的主要因素是什么？
调节、控制时应注意哪些问题？
三、例题
例题13-1：
已知湿空气的总压为101.3kN/m2,相对湿度为50%，干球温度为20oC。
试用I-H图求解：
（a）水蒸汽分压p；
（b）湿度Ｈ；
（c）热焓Ｉ；
（d）露点td；
（e）湿球温度tw；
（f）如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117oC，求所需热量Ｑ。
解：
由已知条件：
Ｐ＝101.3kN/m2，Ψ0＝50%，t0=20oC在I-H图上定出湿空气的状态点Ａ点。
（a）水蒸汽分压p
过预热器气所获得的热量为
每小时含500kg干空气的湿空气通过预热所获得的热量为
例题13-2：
在一连续干燥器中干燥盐类结晶，每小时处理湿物料为1000kg，经干燥后物料的含水量由40%减至5%（均为湿基），以热空气为干燥介质，初始湿度H1为0.009kg水•kg-1绝干气，离开干燥器时湿度H2为0.039kg水•kg-1绝干气，假定干燥过程中无物料损失，试求：
（1）水分蒸发是qm,W（kg水•h-1）；
（2）空气消耗qm,L（kg绝干气•h-1）；
原湿空气消耗量qm,L’（kg原空气•h-1）；
（3）干燥产品量qm,G2（kg•h-1）。
解：
qmG1=1000kg/h,w1=40℃,w2=5%
H1=0.009,H2=0.039
qmGC=qmG1（1-w1）=1000（1-0.4）=600kg/h
x1=0.4/0.6=0.67,x2=5/95=0.053
qmw=qmGC（x1-x2）=600（0.67-0.053）=368.6kg/h
qmL（H2-H1）=qmw
qmL’=qmL（1+H1）=12286.7（1+0.009）=12397.3kg/h
qmGC=qmG2（1-w2）
∴
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