南水北调沙河U形渡槽预应力损失试验研究

摘要

南水北调中线沙河梁式渡槽是世界上规模最大的U形渡槽，施工难度极大，在其施工过程中遇到了预应力锚索测力计测值与千斤顶实测值差别较大且损失远大于设计允许损失值的问题。由于预应力损失较大会影响到结构的工作性能和使用寿命，威胁到工程的安全运行，因此找到其施工过程中预应力损失可能的影响因素，解决预应力损失过大的问题十分关键。 文中首先介绍了沙河U形渡槽工程的设计概况、预应力张拉设计技术要求、锚索测力计的布设情况及预应力损失问题的发现过程。由于预应力施工是一个复杂多变的系统工程，材料、机具的正确选用及张拉过程中任何细节的问题都会影响预应力的张拉结果是否符合设计要求，因此当出现预应力损失较大的问题时，需要从各个环节查找原因。本文从现场预应力工艺试验、仪器的率定、预应力张拉对比试验、锚索测力计的安装及测试以及现场预应力试验测试等方面对沙河U形渡槽的预应力损失问题进行了系统的研究和分析，能够在行业内起到一定的参考作用。 预应力张拉对比试验主要是分析不同的张拉分级、张拉方式、限位板、卸载方式、测力计受力条件等情况下对张拉效果的影响，找出测力计读数与油表读数存在差距的具体原因，从而判定已张拉或正在进行张拉施工渡槽的预应力施工情况对设计要求的符合程度，找出提高张拉效果的方法。 纵向圆锚的测力计构造在实践中得到了较多的应用，其测值读数与油表读数比较吻合。而环向扁锚测力计由于在使用中受构造限制，结构设计不适应现场锚垫支撑的边界条件，在不相适应的监测环境下，测得数据波动较大。通过对锚索测力计进行安装测试及监测资料的整理和分析，找到了影响扁形测力计测量准确性的重要因素。 现场预应力试验测试研究旨在进一步寻找减少预应力损失的有效途径，研究内容包括测定预应力钢束的锚固回缩损失、锚圈口摩阻损失、喇叭口损失及孔道摩阻损失，对预应力钢束3种波纹管的摩阻损失进行比较分析，对预应力锚固损失与夹片回缩量的关系进行分析，对环向扁形测力计进行敏感性测试研究等。

目录

声明

摘要

1绪论

1．1研究背景与意义

1．2国内外研究现状

1．2．1国内研究现状

1．2．2国外研究现状

1．3研究内容及创新点

2沙河U形渡槽设计

2．1预应力设计

2．2预应力张拉设计技术要求

2．2．1预应力张拉对结构混凝土要求

2．2．2张拉机具

2．2．3张拉前准备

2．2．4张拉总体要求

2．2．5伸长量控制

2．2．6张拉次序

2．3预应力损失的计算方法

2．4锚索测力计布设概况

3现场预应力工艺试验

3．1第一次张拉工艺复核验证试验

3．2第二次张拉工艺复核验证试验

4锚索测力计的率定

4．1单独率定

4．2联合率定

5预应力张拉对比试验

5．1对比试验目的

5．2对比试验组合

5．3对比试验内容

5．3．1纵向圆锚对比试验内容

5．3．2环向扁锚对比试验内容

5．3．3第31榀槽测试

5．4对比试验结果分析

6锚索测力计安装及测试

6．1锚索测力计的安装

6．2监测资料整理及分析

6．2．1计算方法

6．2．2对于DP16(第5榀槽)测值的复核

6．2．3纵向锚索监测数据分析

6．2．4环向锚索监测数据分析

6．2．5卸载后观测数据分析

7现场预应力试验测试

7．1测力计和千斤顶校准

7．2锚圈口摩阻损失测试

7．3喇叭口损失测试

7．4锚固损失测试

7．5孔道摩阻系数测试

7．6预应力伸长量测试

7．7扁形测力计的敏感性测试

8结论

致谢

参考文献