預(yù)應(yīng)力管孔道堵塞位置的理論研究

預(yù)應(yīng)力管孔道堵塞位置的理論研究

為了便于施工，預(yù)算管通常采用波紋管連接孔，而預(yù)算管通常用于建造混凝土前的鋼筋綁扎階段。首先，在預(yù)制混凝土的支撐階段，預(yù)先確定鋼筋應(yīng)穿過波紋管，而不是預(yù)制混凝土。這種做法不僅能保證預(yù)應(yīng)力筋的線型順暢,符合設(shè)計(jì)要求,還可避免在澆筑混凝土后穿管時(shí)出現(xiàn)由于管道不暢而使預(yù)應(yīng)力筋不易穿入的問題。但在施工中,因波紋管材質(zhì)不好或施工操作不當(dāng)導(dǎo)致波紋管破裂,澆筑混凝土?xí)r砂漿流入管道,從而造成管道堵塞的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。因后張梁發(fā)生管道堵塞后,張拉、壓漿等工序只有在準(zhǔn)確測(cè)定堵塞位置、在梁體上“開天窗”并鑿?fù)ü艿篮蟛拍苓M(jìn)行;又因管道內(nèi)已有預(yù)應(yīng)力筋,不易探出堵塞位置,如果找不準(zhǔn)孔道堵塞位置盲目蠻干,會(huì)給梁體造成更大的破壞;因此,準(zhǔn)確測(cè)定波紋管堵塞位置對(duì)于處理后張梁波紋管堵塞事故至關(guān)重要。我們?cè)谑┕ぶ杏龅竭^這樣的問題,對(duì)孔道堵塞位置進(jìn)行了理論推導(dǎo),并在工程實(shí)踐中得到了驗(yàn)證?，F(xiàn)將我們的做法介紹給同行。1管道堵塞的cre-l1、l后張梁預(yù)應(yīng)力筋張拉施工時(shí),一般先計(jì)算出設(shè)計(jì)張拉力作用下通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值Δl0,以校核實(shí)際伸長(zhǎng)值是否符合要求。由于測(cè)定波紋管堵塞位置時(shí),一般是一端張拉,且不錨固,故預(yù)應(yīng)力損失值可以忽略錨頭變形、混凝土彈性壓縮、鋼筋松弛的影響,只計(jì)入管道摩擦引起的應(yīng)力損失(σl1)。σl1=σcon[1-e-(μθ+kx)]則張拉時(shí)錨下預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際應(yīng)力為σ=σcon·e-(μθ+kx)由虎克定律得Δl0=(σcon/E)·l0·e-(μθ+kx)(1)式中:σcon—設(shè)計(jì)控制應(yīng)力,MPa;Δl0—預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值;μ—預(yù)應(yīng)力筋與管道壁的摩擦系數(shù);θ—從張拉端至計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和,rad;E—預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量,MPa;k—管道每m局部偏差的摩擦影響系數(shù);l0—設(shè)計(jì)通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋長(zhǎng)度,m;x—從張拉端至計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度,m。管道堵塞時(shí),可采用在梁體一端張拉堵塞管道的預(yù)應(yīng)力筋,實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值Δl,通過計(jì)算確定堵塞位置l(堵塞位置距張拉端的距離),由虎克定律可知:(σcon-σl1)/(σl-σl1′)=(Δl0/l0)/(Δl/l)式中:σl—實(shí)際張拉應(yīng)力;σl1—設(shè)計(jì)張拉力下的預(yù)應(yīng)力損失值;σl1′—實(shí)際張拉力下的預(yù)應(yīng)力損失值。由于σl1、σl1′分別較σcon、σl小得多,可近似認(rèn)為(σcon-σl1)/(σl-σl1′)=σcon/σl。則σcon/σl=(Δl0/l0)/(Δl/l)根據(jù)上式,即可得到計(jì)算堵塞位置的公式:l=(σcon/σl)·(Δl/Δl0)·l0(2)當(dāng)σl=σcon時(shí)l=(Δl/Δl0)·l0(3)2張拉時(shí),梁的拉緊并不影響張拉張拉安康鐵路分局機(jī)務(wù)段人行天橋38m后張T梁,因工程受場(chǎng)地限制,不能采用吊裝施工,只能在支架上現(xiàn)澆。施工時(shí)由于波紋管材質(zhì)不好,且該梁為非標(biāo)梁,沒有成套搗固設(shè)備,梁底及腹板混凝土采用小直徑振動(dòng)棒和人工振搗,有4根波紋管破裂,水泥砂漿流入管道,造成預(yù)應(yīng)力管道堵塞。在梁體一端逐步加壓至根據(jù)設(shè)計(jì)張拉力計(jì)算出來的設(shè)計(jì)油壓,張拉堵塞管道的預(yù)應(yīng)力筋,用公式(3)計(jì)算堵塞位置。張拉時(shí)將另一端的預(yù)應(yīng)力筋用千斤頂緊,防止堵塞砂漿被拉裂后張拉端千斤頂飛出。計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)位置的比較見表1。根據(jù)實(shí)測(cè)資料,計(jì)算結(jié)果與實(shí)際堵塞位置偏差均在20cm以內(nèi),說明計(jì)算方法正確可靠。3張拉油的設(shè)計(jì)(1)上述實(shí)例中預(yù)應(yīng)力管道堵塞嚴(yán)重,張拉油壓等于設(shè)計(jì)油壓,采用公式(3)進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)堵塞不嚴(yán)重,張拉油壓小于設(shè)計(jì)油壓時(shí),可用公式(2)計(jì)算。