超长预应力张拉报告.doc

超长预应力索张拉关键技术研究报告 陕西华山路桥工程有限公司 长 安 大 学 2014年5月14日  目 录 第一章 绪论 1 1.1 研究背景及意义 1 1.2 研究综述 1 1.2.1 预应力结构的技术特点 1 1.2.2 预应力结构发展状况 2 1.2.3 预应力筋张拉发展现状 3 1.3 主要研究内容 5 第二章 预应力损失理论 6 2.1 超长预应力筋张拉控制应力的分析理论 6 2.1.1张拉控制应力的取值 6 2.1.2张拉控制应力的量测 7 2.2 钢筋预应力损失的计算 8 2.2.1预应力损失与有效预应力 8 2.2.2预应力损失的估算 8 2.2.3有效预应力的计算 12 2.3预应力张拉伸长量的计算 13 第三章 张拉摩阻损失与伸长量研究 15 3.1 预应力钢筋摩阻损失研究 15 3.2弯曲孔道对预应力筋张拉摩阻损失的影响 18 3.3超长预应力筋张拉伸长量的研究 20 3.3.1 计算公式的理论推导 21 3.3.2伸长量与预应力损失之间的关系 23 3.3.3伸长量计算公式的数学归纳 24 3.4依托工程应用分析 25 3.4.1 工程概况 25 3.4.2 试验内容 25 3.4.3 试验数据分析 29 3.4.4 试验结果 44 第四章 断丝、滑丝机理分析 46 4.1锚固体系的受力分析 46 4.2断丝、滑丝的原因 49 4.3断丝、滑丝的影响因素 49 4.4解决方案 50 第五章 预应力锚固区局部承压研究 52 5.1局部承压机理 52 5.2局部承压区破坏的原因分析 53 5.3局压区裂纹 53 5.4影响局部混凝土性能的因素 54 5.5防治措施 55 第六章 超长预应力束张拉的病害及防治 56 6.1预应力张拉过程中容易出现的问题 56 6.1.1张拉过程中易出现的主要问题 56 6.1.2张拉质量问题的预防 56 6.2预应力成孔的病害及防治 57 6.2.1后张法预应力成孔施工中常见的病害 57 6.2.2成孔施工中常见的病害采取的预防措施 58 6.3预应力筋的病害和防治 59 6.3.1预应力筋施工中常见的病害 59 6.3.2预应力在施工中采取的预防和处理措施 59 6.4锚夹具的病害及防治 60 6.4.1锚夹具易出现的主要问题 60 6.4.2锚夹具质量问题的预防 61 第七章 主要研究结论 62 第一章 绪论 1.1 研究背景及意义 我国正处于交通建设的高峰期，预应力技术在桥梁结构中的重要性也日益增加。虽然预应力索张拉技术已经应用广泛，但是超长预应力索的张拉技术尚不完全纯熟。通过调查研究发现在超长预应力索张拉过程中仍然存在许多问题，如滑丝、断丝、伸长量与应力值不匹配、锚具破坏、孔道注浆不密实、波纹管漏浆堵塞、梁体开裂变形等。本课题通过对超长预应力索张拉关键技术的研究，可准确控制超长预应力索在张拉过程中出现的各类施工状况，从而尽可能减少由于超长预应力索张拉而造成的桥梁结构发生严重毁损的事故，并保证张拉质量，延长结构寿命。 超长预应力索由于受力复杂，所以在张拉过程中容易发生各类病害，致使结构安全系数降低或结构寿命缩短。因此，研究超长预应力索张拉病害类型并分析病害产生机理，从而制定其病害防治措施具有重要的工程实用价值。本课题研究成果将给其它同类桥梁的设计、施工、控制提供参考依据，无论是对理论发展还是对工程实践来说都具有重要指导意义。 1.2 研究综述 1.2.1 预应力结构的技术特点 为了提高混凝土构件在正常使用条件下的工作性能，而对混凝土预先施加永久性内力，使得预应力混凝土结构与普通混凝土结构相比较体现出一些不同的特点，预应力结构有优点但也存在一些缺点。 预应力混凝土结构的主要优点： （1）提高了混凝土结构的抗裂度和刚度，改善了结构的受力性能，可以延缓构件开裂，减小了结构的变形。 （2）节省了工程材料，减少了混凝土结构的自重。 （3）预应力可以作为结构拼装和加固的手段，促进了混凝土结构新体系与新的施工方法的发展。 （4）预应力可以提高混凝土结构的耐疲劳性能。 （5）预应力使混凝土构件减小了竖向剪力和主拉应力。 预应力混凝土结构的主要缺点体现在施工工艺相对普通混凝土构件比较复杂、技术要求较高、工程成本较大、预应力构件的上拱度控制因素等。 1.2.2 预应力结构发展状况 预应力原理的应用已有悠久历史。我国古代的工匠运用预应力原理制作木桶，通过对木桶环向套紧竹箍的方法使木桶产生环向预压应力。在木桶装水后，水对桶壁将产生环向拉应力，只要环向拉应力不超过环向预压应力，那么桶壁的木板之间就保持受压状态，则木桶就不会产生漏水和开裂现象。 1886年美国工程师P.H.杰克首先提出把预应力的概念