曲線箱梁預應力張拉伸長量的計算與測定

【摘要】本文結合武咸高架橋工程實際特點，詳細的闡述了曲線箱梁預應力張拉伸長量相關計算與測量方法，并對理論伸長值與實測伸長值進行了比較，得出了可行性結論。

【關鍵詞】緩和曲線等距線；伸長量；計算方法；測量

一、概況

本高架橋工程，結構形式為27.6m+30m+40m+30m=127.6m預應力砼單箱三室箱梁。本聯(lián)處曲線段，曲線段由緩和曲線及圓曲線構成。本工程預應力施工特點為，預應力束布置形式為空間曲線布置。每束預應力束長度均不同，為準確計算理論伸長量，必先計算每束預應力束長度。

下面以邊腹板預應力束F3-1為例，介紹曲線箱梁預應力張拉伸長量的計算與測定。

二、預應力束長度計算

已知本區(qū)段線路中心線曲線半徑R=257.5m、轉角左轉79°05'33.5\"、第一緩和曲線長55.922m、第二緩和曲線長65.631m、第一段切線長241.179m、第二段切線長245.795m、曲線長416.237m。ZH點里程為K1+231.760，HZ點里程為K1+647.996。

腹板預應力束F3-1的平面布置形式為距中心曲線外D=8.43m的等距線，為實現(xiàn)計算，將分別計算圓曲線等距線及緩和曲線等距線。

（1）F3-1各段平面曲線長度計算

依據(jù)理論公式及相關已知參數(shù)計算F3-1束距中心線D=8.43m的平面曲線長。

①F3-1束圓曲線長度計算：

由理論公式：L圓=（R+D）*θ=（R+D）*Lr/R

L圓=（257.5+8.43）×115.199/257.5=118.97 m

②F3-1束緩和曲線長度計算：

由理論公式：，可知為對應中心點到緩和曲線起點長度。所以，要計算F3-1束緩和曲線長度L緩，就必須通過計算F3-1束所處線緩和曲線段的終點到緩和曲線的起點的長度Ls，及計算F3-1束所處線緩和曲線段的起點到緩和曲線的起點的長度L1，最后F3-1束緩和曲線長度L緩即為：L緩=Ls-L1。

式中，R=257.5m；D=8.43m；s=55.922m；1=1278.481- 1231.760=46.721m；（s為橋梁中心線處緩和曲線全長，1為橋梁中心線處里程點K1+278.481到橋梁中心線處緩和曲線起點里程K1+231.760的長度）

即L緩=-=[55.922+55.9222/（2× 257.5×55.922）×8.43]-[46.721+46.7212/（2×257.5×55.922）×8.43]=9.477m

即LF3-1平=L緩+L圓=118.97+9.477=128.447m

所以F3-1（外邊腹板）與F3（中心線）平面曲線長度差異

△L平=LF3-1平-LF3平=128.447-（1402.881-1278.481）=4.047m

（2）F3-1曲線總長度計算

由設計圖知F3預應力束曲線長度LF3=125.767 m，在此我們做個近似計算，將△L平視作F3-1曲線的凈增量，則：LF3-1=129.814 m

三、預應力束張拉伸長量計算

1、F3-1束伸長量計算

已知相關應力參數(shù)如下表示：

四、實際伸長值的測量

施工過程中鋼絞線預應力張拉時，因鋼絞線的外露部分，大部分被錨具和千斤頂所包裹，鋼絞線的張拉伸長量無法在鋼絞線上直接測量，故只能用測量張拉千斤頂?shù)幕钊谐?，量測鋼絞線的張拉伸長值。

如果鋼絞線伸長值大于200mm，由于千斤頂行程有限，張拉需分多步進行。每次張拉至千斤頂活塞伸出180mm左右后，測量伸長值（這中間注意記錄0.1σ及0.2σ時的伸長值），然后放張，錨固鋼絞線。重新安裝千斤頂后，測量第二次張拉時的活塞初始伸出值，再張拉至100%σcon。千斤頂前后行程之和即為σcon伸長值。最后，回油測出內(nèi)縮量。

總伸長量=（20%伸長值-10%初始值）+（σcon累計伸長值-10%初始值）

實測成果如下表：

五、結論

從表可以看出，F(xiàn)3-1預應力張拉的實際伸長量與理論伸長量之差在±6%范圍內(nèi)。據(jù)統(tǒng)計，在本工程所有預應力束張拉實踐中，預應力張拉的實際伸長量與理論伸長量之差基本上在±6%范圍內(nèi)，說明上述算法的理論值與實測值比較吻合，也說明該算法是實用而有效的。

參考文獻

[1]中華人民共和國行業(yè)標準《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/T F50-2011.

[2]董剛.公路緩和曲線等距線性質的探討及其長度計算[J]山西建筑.2007，（7）.