龙滩水电站坝顶公路桥曲线锚索张拉伸长值计算

2012-10-23周小波尹习双肖延亮

水电站设计 2012年1期

李翼，周小波，尹习双，肖延亮

(1.四川二滩国际工程咨询有限责任公司，四川成都 610072;中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都 610072)

1 前言

广西龙滩水电站大坝系碾压混凝土重力坝。其泄洪建筑物布置在河床坝段，由7个表孔和2个底孔组成。每个表孔顶部公路交通桥由5榀预制梁组成，每榀预制梁设计车辆荷载按照汽车20级、挂车100取值。设计主要结构尺寸:跨径15m，斜度0°，计算跨径15.7m，预制交通桥长16.36m，预制桥宽1.24m(中梁)/1.36m(边梁)，高度为0.75m，采用现浇C40混凝土预制。桥面铺装10cm现浇混凝土和5cm沥青混凝土。

公路交通桥每榀预制梁设计4束预应力锚索，锚索采用ASTM A416－98高强低松弛强度等级1860MPa钢绞线，每束采用φ15j(7φj15.2)钢绞线，设计张拉控制力为890kN，按设计要求进行超张拉。每束锚索采用OVM.M15系列锚具用于锚固φ15.2钢绞线，配套千斤顶为YDC240QX－200型。预应力孔道采用预埋66mm(跨中)金属波纹管，靠近锚固端350mm范围孔道直径由66mm渐扩展至97mm。现场采用“后张法”一端张拉锚索的施工工艺。

在准备施工之前，计算并反复校核了曲线锚索张拉时的理论伸长值，以便现场张拉时能够快捷、高效地对锚索张拉的实际伸长值进行校核，以确保张拉应力达到设计锚索张拉应力。

2 预应力锚索张拉伸长值的理论计算公式

根据JTJ041－2000《公路桥涵施工技术规范》第12．8．3项和《路桥施工计算手册》第 2．3．2 项，“对多曲线或直线段和曲线段组成的曲线筋的张拉伸长值应分段进行计算，然后再进行叠加。在计算过程中应将每段两端扣除孔道摩阻损失后的张拉力，再按照精确法计算每段张拉伸长值，最后进行全叠加。”

(1)钢绞线张拉时的理论伸长值ΔL计算公式:

(2)参照《公路桥涵施工技术规范》附录G－8，预应力筋平均张拉力P平均的计算公式如下:

(3)孔道摩阻损失后的张拉力计算公式:

在计算张拉端总张拉力P0时扣除孔道摩阻损失后即可求出下一计算截面段的张拉力P，从而可了解各计算段张拉力受到摩阻损失后递减的规律，便于掌握运用计算公式。

3 预应力钢绞线伸长值的计算

本工程溢流坝段坝顶预应力锚索是由较典型的直线段和曲线段组成的曲线锚索，现结合公路桥涵规范、手册的计算公式，介绍计算过程。

每榀交通桥预制梁设计4束预应力锚索(2种规格)，本次仅对其中一种规格锚索(见图1)的伸长值进行计算分析。预应力筋采用7φj15.2钢绞线，设计张拉力为890kN，Ay=6×14.51(mm2)，Eg=195GPa，孔道采用金属波纹管成型，μ=0.25，K=0.001 5，钢束折点弯起角为12°，在一端张拉施工，根据设计要求，采用分级张拉，步骤如下:

0→0.25σcon→0.5σcon→0.75σcon→1.0σcon→1.05σcon(每级张拉吨位持荷时间为5min，稳压时间为5min)，在孔道注浆前如钢绞线预应力损失超过10%应在另一端进行补偿张拉。