箱梁预应力张拉时预应力损失量的测量研究

箱梁预应力张拉时预应力损失量的测量研究李春重庆市建筑科学研究院摘要：预应力管道的安装及固定易受工人技能水平影响及施工过程中的扰动影响，管道平顺度不容易保证，预应力张拉时有效预应力存在不同程度的损失；不同结构物形式、不同管道材质及锚夹具的性状均对有效预应力有一定影响。施工现场对预应力主要损失进行测量，对设计所取参数进行修正，对保证有效预应力有积极意义。关键词：有效预应力；锚口损失；管道系数；管道摩阻系数1前言预应力结构是大部分箱梁采用的结构形式，预应力结构能显著提高结构抗变形能力、增加跨度、减少钢筋用量等，有效预应力的大小受管道施工质量、管道材质及锚口施工质量等影响，为比较准确掌握预应力损失的情况，应在现场进行预应力损失的测量，进而提供数据对设计参数进行修正，本文以作者参与的重庆合川区涪江四桥主桥工程预应力损失量现场试验为例对预应力损失的测量进行探讨，以期为预应力施工提供一定参考。应力钢束采用高强度低松弛的17Φs15.24钢绞线，标准强度fpk=1860MPa。钢束锚下控制张拉应力0.75fpk=1395MPa。设计均采用两端张拉，且采用张拉力和伸长量双控，以张拉力控制为主。13#墩F3预应力张拉索为17束钢绞线（1860MPa级），见图1、图2。预应力钢束管道均采用内径90mm，外径106mm塑料波纹管。2工程概况3主要试验设备的选择及测试步骤3.1主要测试设备F3钢束预应力控制拉力为32kN，因此，传感器选用两台4000kN的测力中空传感器，千斤顶选用量程为4000kN的千斤顶两台及相对应的油路设备，油表事先进行了检测校定。考虑到千斤顶不易对准中线，钢绞线与千斤顶筒壁产生摩擦，现场采用手动葫芦调整，使千斤顶能较好的对中，使其中心线一致。3.23.3测试组装摩阻系数测试两端工作锚均置于中空传感器之后，在做摩阻系数时不加夹片。图113#墩F3束纵向布置示意图组装完成后，进行摩阻系数测试，预张拉10%后，进行单端张拉（主张拉端），单边逐级张拉到最大（施工控制应力）值。分级为50%、80%、100%，，测读两边测力中空传感器数值，卸载，计算摩阻系数。3.4有效预应力及锚口损失测试摩阻试验完成后，进行有效应力测试，把所有千斤顶卸载。在被动边进行先预张拉，锁定。从主张拉端张拉，达到张拉控制力后，主张拉端千斤顶卸载使工作锚锚固，读取两端传感器力值。计算有效应力和锚口损失。4张拉过程数据4.1管道摩阻测定图213#墩F3束横断面布置示意图重庆合川区涪江四桥主桥工程预应力损失量现场试验对象为主桥F3预应力钢束，钢束位于主桥13#墩2#节段。F3预表1梁体

编号13#墩管道编号F3梁体形式连续梁

首先进行管道摩阻试验，试验数据见表1所示。4.2有效预应力及锚口损失测试有线预应力及锚口损失测试数据见表2所示。张拉预应力记录表（管道摩阻）张拉端控制力（kN）

32传感器读数（kN）主张拉端3012被动端2188钢绞线

总伸长值（mm）

141单孔钢绞

线数量

17表2梁体编号13#墩

管道编号F3

梁体形式连续梁

有效预应力及锚口损失测试记录表张拉端控制力（kN）

32

传感器读数（kN）主张拉端2826

被动端2028

钢绞线

总伸长值（mm）

138

单孔钢绞

线数量

17

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Doors&Windows

应用与实践μ设=0.16，与现场所测得的管道系数K=0.0025，管道摩阻系数μ=0.21有较为明显的差距，设计所取值均比实际值偏低，因此实际有效预应力较设计偏小；预应力锚口损失占比达到了6.8%，占比比较明显。5数据分析5.1管道摩阻系数及管道系数计算依据计算公式1进行系数计算，计算结果为K=0.0025，μ=0.21。σl1=σcon[1-e-(μθ+kx)]7结语5.2锚口损失计算锚口损失率为锁定前主、被动端传感器所测张拉力平均值和锁定后主、被动端张拉力平均值的差值与锁定前主、被动端张拉力平均值的比值。经计算锚口损失为177.5kN，锚口损失率为6.8%。6数据对比项目设计图纸给定的管道系数K设=0.0015，管道摩阻系数（上接第239页）

像外围的4个以上的控制点，进行直线线性变换。如图3所示，红色标识代表选取的4个控制点，绿色标识的点位全部作为检查点。利用4个控制点建立误差方程，求解直线线性变换关系式中的8个系数，建立二维直线线性变换模型，从而几何纠正形成该立面的底图解算。最后通过检查点对结果进行精度评定。结果表明，在图4所示控制点范围内的检查点中最大的中误差为40.67mm,由此可见纠正后的图像精度为4cm，其相对精度4cm/30m=1/750，其相对精度也较高。预应力钢筋有效应力受管道成孔质量影响较大，管道是否平顺圆滑对预应力的影响较大，预应力管道的安装及固定受工人技能水平影响及施工过程中的扰动影响，管道平顺度不容易保证，另外，设计时采用的参数为经验参数，不同结构物形式及不同管道材质均对有效预应力有一定影响，有条件的项目应进行现场试验，以便对设计参数进行修正；预应力锚口损失占比达到了6.8%，占比已比较明显，设计时不容忽视。正，这样有助于在CAD中纠正图像时的精度提交。（3）控制点在摄影图像中越居中、控制点范围长宽相对摄影距离的比值越小，并且满足图像的分别率，其纠正后的图像精度越高。（4）采用普通数码相机进行的简易摄影测量成本低、工作量少，特别是它对设备要求低，简便易行。在一定精度指标下，这种方法具有很大的推广价值。参考文献：[1]冯文灏.近景摄影测量[M].武汉:武汉大学出版社,2002.[2]张慧鑫,李非栗,雷巨光.基于普通数码相机的近景摄影测量方法与精度的试验研究[J],北京测绘,2008(4).[3]徐莹,何涛,王涛.利用近景摄影测量方法进行建筑立面测绘的研究[J],城市勘测,2013(4):127~129.5结论（1）应用普通数码相机进行简易摄影测量能达到一定的精度，此方法完全可以对精度要求不高的古建筑测量中发挥很好的作用。（2）要尽量正面摄影，要先经Photoshop的线性变换简易纠（上接第240页）

3.6道路分类不合理城市道路分类是否合理直接影响着道路的通畅度，城市道路与其他道路相比任务要更重，因为城市的人流和车流极大，每天会在上面通过大量的行人和车辆，如果通过精细的计算会发现这是一个及其庞大的数字，尤其是在一线发达城市，数字更是不可估量，而目前在很多城市都存在道路分类不合理的现象，如果不采取措施加以解决，则会严重影响交通的通畅度，甚至造成交通拥堵，对人们的出行以及城市的发展都会造成一定的影响。这些建筑，避免对其造成损害，让城市在现代化发展的进程中依然不失历史气韵，别具一番风味。城市是高密度的人类聚居地，空间十分有限，用于绿化的空间更是屈指可数，而城市绿化是各类土地在使用活动中唯一保持了土地自然属性的用地类型，可以让人们在繁闹喧嚣的城市中感受到一丝自然的气息，因此，在进行城市道路规划时应避免破坏生态环境，为人类建设美丽家园奠定基础。4.4解决在城市道路规划设计中存在的问题4城市道路规划设计的改进措施4.1加强规划实施监管城市的道路规划发展是一项十分重要的任务，所以，要想保证规划的顺利实施以及规划后的质量、效果，就需要相关的城市行政主管部门进行实时有效的监督。首先要做好土地的审批、使用和建设工作，对正在进行的规划工程要进行严格的监督，按照主管部门提出的要求完成。如果在监督的过程中发现有违法的行为，应针对该行为按照相关制度进行纠正与处理，保证工程依法进行，这样才能使其顺利的实施下去，并保证后期的质量与运行效果。4.2提高道路规划管理人员的业务素质首先，我国城市道路的主要问题时普遍较窄，主干道的机动车道不多，但是，即使是这样，也不能随意将一些老旧车道建成超宽的机动车道，这样会导致城市的土地资源更加进展，不利于城市的有效发展；其次，城市中的道路众多，交错纵横，不可避免的存在很多交叉口，因此，在竖向设计中，应根据不同纵坡调整路口以外道路的横坡度，以确保交叉口出不积水。转弯半径的缘石埋设要仔细计划或用图解法给出，不能按平均值推算，否则交叉口将是扭曲的，不能够满足排水的需要，对行车也造成不便。最后，应解决行人与非机动车道的交通量的问题。规划完整细密的支路网系统，不仅能够缓解主干道的交通压力，同时还有利于完整的自行车道系统的形成，为居民的出行带来了极大的便利。要想保证道路规划的顺利实施，不仅需要相关主管部门的实时监督，同时，道路规划管理人员的业务能力也十分重要，他们业务素质以及道德水准的高低直接关系到道路规划管理的效果。对此，相关部门应对道路规划管理人员进行定期的培训学习，不断提高他们的业务素养，同时，将学习效果与工资水平挂钩，激发道路规划管理人员的学习积极性，有效的提高业务素养，进而确保道路规划管理的效果，对后续的道路工程质量都具有十分重要的影响。5结语4.3加强对历史文化以及生态环境的保护在城市道路规划的过程中，应事先对该市的历史文化古迹、名胜风景以及古树名木做一个调查统计，然后根据统计结果制定保护方案，在进行规划的时候严格按照方案进行，避开随着城市化进程的不断推进，城市道路规划也应提上日程，目前我国城市道路规划还存在一些问题，影响着人们的出行和城市进一步的发展，对此，有关部门应采取科学有效的措施加以解决，确保城市道路合理规划，缓解交通拥挤的情况，为城市的发展奠定良好的基础。参考文献：[1]张旭.城市详细规划设计实训[M].北京:北京理工大学出版社,2010.[2]岑乐陶.城市道路交通规划设计[M].北京:机械工业出版社,2006.[3]张乐飞.城市道路工程[M].北京:人民交通出版,2008.242

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