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摘要：以一座典型的后张预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景，对30m预应力混凝土梁顶板8m、16m连续负弯矩束进行分析研究，获得了一些有益的结论，可供设计参考。
关键词：后张法；预应力束；锚具
AstractTakingatypicalpost-tensioningmethodprestressedconcretebridgewithcontinuousboxbeamasanengineeringbackground，the8M&16M-longthcontinuousprestressingtendonof30M-longthprestressedbeamwasstudied.Someusefulresultsareobtainedfordesign.
Keywordspost-tensioningmethodprestressingtendonanchorage
1前言
随着我国交通运输基础设施的发展，大跨径跨河、跨线桥，高架桥等发展很快，且更多地应用了多跨径的后张预应力连续梁技术。为消除连续梁在桥墩位的较大负弯矩影响，设计时通常大多在梁顶板采用较短的负弯矩束（一般为8m、16m）施加预应力的方法加以解决。在后张预应力方法中，锚具变形、预应力筋回缩及接缝压缩等因素而导致预应力损失对较短的预应力筋有较大影响。因此，为确保连续梁的质量，确保桥梁的质量与安全，探讨30m后张预应力梁顶板8m、16m连续负弯矩设计，有重要的理论与实践意义。
2工程背景
徐明高速公路第八合同段位于安徽泗县境内，设计主线大、中、小桥928.66m/13座，车行天桥367m/4座，其上部结构主要采用空心板、T梁、箱梁预制及现浇槽型梁、箱梁，其中空心板预制设计500片、T梁预制设计108片、箱梁预制设计120片。
处于建设阶段的K73+155分离式立交桥为一座上跨S329省道的大桥，其中跨省道桥跨采用25+30+30M现浇箱梁，箱梁高2M，单箱双室。采用270K级高强度低松弛钢绞线（12×75），OVM15-12锚具。
2.1跨S329省道现浇箱梁段主梁纵向连续负弯矩预应力束布置图
2.2钢绞线性能参数
标准抗拉强度fpk=1860MPa；
弹性模量Ep=1.95×105MPa。
2.3预应力束张拉程序：
0→预应力→σcon（0.75fpk）→持荷2分钟→锚固
3计算分析
3.1因锚具变形等因素而产生的应力损失
本工程采用OVM15-12锚具与12×75低松弛钢绞线。根据中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011，锚具变形、预应力筋回缩和接缝压缩容许值ΔL=6㎜[1]。预应力筋张拉锚固后当ΔL=6㎜时，8m、16m连续负弯矩束应力损失Δσ=计算如下：
由ΔL=（1）
式中Pp—预应力筋的平均张拉力（N）；
L—预应力筋的长度（㎜）；
Ap—预应力筋的截面面积（㎜2）；
Ep—预应力筋的弹性模量（Pa）。
得
3.1.18m连续负弯矩束应力损失
3.1.216m连续负弯矩束应力损失
3.2超张拉应力增加
设计中张拉控制应力σcon=0.75fpk=0.75×1860MPa=1395MPa（5）
为了消除因锚具变形、预应力筋回缩和接缝压缩等引起的应力损失，则需要对预应力筋进行超张拉。
为保证工程的安全，JTG/TF50-2011规定，超张拉时，张拉控制应力可比设计要求提高5%，但在任何情况下不得超过设计规定的最大张拉控制应力[1]。按中华人民共和国行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2002规定，预应力筋在张拉千斤顶工具锚处的控制应力不得大于0.8fpk[2]。
当超张拉采用允许的最大控制应力
σcon（max）=0.8fpk=0.8×1860MPa=1488MPa时（6）
则采用超张拉能产生的最大应力增加
σ（增）=（6）-（5）=93MPa
3.3比较分析
极限超张拉产生的应力增加σ（增）与应力损失Δσ比较发现，对较短的8m连续负弯矩束，即使采用超张拉方法也无法抵消因锚具变形等因素而引起的应力损失；而对较长的16m连续负弯矩束，采用超张拉方法则可以抵消因锚具变形等因素而引起的应力损失。故在设计背景中，8m连续负弯矩束张拉应力因锚具变形等因素而无法达到设计控制应力要求，导致设计缺陷。
4改善设计建议
为达到设计预应力负弯矩束控制应力要求，对8m连续负弯矩束应该采取增加根数，降低控制应力值，达到通过采取超张拉方法能够消除因锚具变形等因素而造成的应力损失的要求。
5结论
在后张法中，因锚具变形等因素的影响，预应力筋的应力损失是不可避免的，这种变形对较长（大于16m）的预应力筋产生的应力损失是较小的，而对于如30m后张预应力梁顶板8m连续负弯矩束来讲而产生的应力损失是比较大的，按目前设计控制应力，即使采用超张拉的方法来消除此应力损失也是难以达到的。但在设计中，对这种8m短预应力筋采取增加根数，降低张拉控制应力值的方法是可以解决的。
参考文献：
[1]JTG/TF50——2011，公路桥涵施工技术规范[S].
[2]JGJ85——2002，预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程[S].