[发明专利]PC钢绞线斜拉索施工中的索力监控方法

说明书

本申请为申请号200910259854.0、申请日2009年12月16日、发明创造名称“PC钢绞线斜拉索的索力测试及监控方法”的分案申请。 

技术领域

本发明涉及斜拉桥斜拉索的施工，具体涉及PC钢绞线斜拉索施工中的索力监控方法。 

背景技术

斜拉桥比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。斜拉桥的上部结构主要由索塔、斜拉索和主梁三部分组成，其主要特点是利用索塔引出斜拉索悬吊主梁进行跨越，其中，斜拉索是斜拉桥的最主要的受力结构之一，一般采用高强度平行钢丝拉索和PC钢绞线拉索两种形式。 

高强度平行钢丝拉索一般为工厂制造的成品索，在施工现场整根安装，并采用大吨位群锚体系进行张拉锚固，其安装和测试较为简单，但是随着拉索直径的增加，其安装和运输存在困难。PC钢绞线斜拉索则较为灵活，由多根经过防腐处理的成品钢绞线组成，需要在施工现场经过加工、逐根安装、逐根张拉并锚固、紧索等诸多工序。 

斜拉桥施工过程中需要对斜拉索索力进行监测，常见的斜拉索索力测试方法主要有压力表量测法、磁通量测法、压力传感器量测法和振动频率量测法四 种。压力表量测法受压力油表精度的限制，同时不能反映拉索锚固损失后的实际索力，一般只适用于张拉施工；磁通量测法通过测定索中磁通量的变化来测定拉索索力和温度，国内较少应用；压力传感器量测法能有效测量施工过程中拉索索力的有效值，适用于高强度平行钢丝拉索和PC钢绞线拉索；振动频率量测法通过测试斜拉索的自振频率，然后根据自振频率和索力的关系来确定索力，对高强度平行钢丝拉索和PC钢绞线拉索均适用。 

PC钢绞线拉索一般采用等张力法进行逐根张拉施工，其原理是根据由后张拉的钢绞线引起的索塔和主梁之间的相对位移对已张拉完成的钢绞线拉力的影响对先张拉的钢绞线张拉力进行超张拉修正计算，并以修正后的张拉力作为钢绞线的张拉控制力，张拉过程中按安装在第一根钢绞线上的压力传感器的读数变化来辅助控制张拉力，从而达到整束斜拉索张拉完成后各根钢绞线拉力一致的目的。由于等张力法无法考虑张拉过程中钢绞线垂度变化、混凝土收缩徐变、张拉过程中体系温度变化等因素，同时还受索塔、主梁和斜拉索实际刚度与理论值不一致的影响，从而会导致张拉完成后的斜拉索各根钢绞线索力存在一定程度的不均匀性。与此同时，对于采用平衡悬臂施工方法的斜拉桥，为了方便成桥后可能进行的全桥索力调整，一般会将PC钢绞线拉索的“紧索”工序放到成桥之后，从而会对施工过程中PC钢绞线拉索的索力测试造成影响。根据现有的测试方法来看，若采用压力传感器量测法进行索力测试，由于各根钢绞线索力不均匀导致无法找出具有代表性的钢绞线进行测试，则必需对所有钢绞线进行测试，其工作量巨大，成本较高且耗时较多；若采用频率量测法进行测试，由于PC钢绞线拉索未紧索，则测试所得的拉索自振频率必定存在误差。因此，仅通过现有的测试方法对PC钢绞线拉索斜拉桥施工过程的斜拉索 索力进行监测控制存在困难。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决现有的测试方法对PC钢绞线拉索斜拉桥施工过程的斜拉索索力进行监测控制存在困难的问题。 

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种PC钢绞线斜拉索施工中的索力监控方法，包括以下步骤： 

S10、采用等张力法逐根张拉斜拉索中的每根钢绞线； 

S20、根据钢绞线锚固前的实际伸长量ΔL_bai和实际锚固张拉力N_ai获得每根钢绞线的实际有效拉力N_ei； 

S30、用每根钢绞线的实际张拉顺序号i和实际有效拉力N_ei进行线性回归分析，并依据最小二乘法获得线性回归方程式； 

S40、将实际张拉顺序号i代入所述线性回归方程式，获得每根钢绞线锚固后的有效张拉力代表值N_ri； 

S50、将最后一根张拉完成的钢绞线的有效拉力代表值N_ri乘以该斜拉索所包含的钢绞线数量获得该斜拉索的索力； 

S60、以N_ei-N_ri的差是否超出容许偏差值和(N_ei-N_ri)/N_ri的比值是否超出容许偏差百分比作为判断条件，获得每一根钢绞线的评估结果；