后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁張拉施工技術(shù)

江良雄

（中鐵十二局集團(tuán)有限公司第二工程公司，山西 太原 030024）

1 引言

隨著現(xiàn)代橋梁建筑技術(shù)的不斷提高和發(fā)展，大跨度高預(yù)應(yīng)力混凝土梁得到越來越深廣的應(yīng)用，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉施工作為后張預(yù)應(yīng)力橋梁施工中的核心技術(shù)，對控制橋梁的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。只有進(jìn)行精確的計(jì)算、正確的操作方法和嚴(yán)格的施工工藝，才能達(dá)到較高的施工質(zhì)量。

2 預(yù)應(yīng)力張拉下料與伸長值計(jì)算

2.1 預(yù)應(yīng)力筋下料及制作

預(yù)應(yīng)力筋下料長度：預(yù)應(yīng)力筋下料長度L按下述公式計(jì)算：

式中：l-構(gòu)件的孔道長度；l1-夾片式工作錨厚度；l2-穿心式千斤頂長度；l3-夾片式工具錨厚度。

預(yù)應(yīng)力筋下料場應(yīng)平坦，下墊方木或彩條布，不得將預(yù)應(yīng)力筋直接接觸土地以免生銹，也不得在混凝土地面上生拉硬拽，磨傷預(yù)應(yīng)力筋，下料長度誤差控制在－50～＋100mm 以內(nèi)。預(yù)應(yīng)力筋的盤重大、盤卷小、彈力大，為了防止在下料過程中預(yù)應(yīng)力筋紊亂并彈出傷人，事先應(yīng)制作一個(gè)簡易的鐵籠。下料時(shí)，將預(yù)應(yīng)力筋盤卷裝在鐵籠內(nèi)，從盤卷中央逐步抽出，較為安全。

預(yù)應(yīng)力筋的下料宜用砂輪切割機(jī)切割，不得采用電弧切割。采用單根穿入孔道，不需編束，但應(yīng)在每根筋上貼上標(biāo)簽，標(biāo)明長度及代號以利分類存放和穿束。

穿筋前，應(yīng)檢查鋼筋的規(guī)格、總長是否符合要求。束的前端應(yīng)扎緊并裹膠布，以便順利通過孔道。對多波曲線束，宜采用特制的牽引頭，工人在前頭牽引，后頭推送，用對講機(jī)保持前后二端同時(shí)出力，預(yù)應(yīng)力筋穿好后將束號在構(gòu)件上注明，以便核對。

2.2 預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長值計(jì)算

預(yù)應(yīng)力張拉施工中，質(zhì)量控制以應(yīng)力控制為主，測量張拉伸長值作校核。

預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長值△L，按下式計(jì)算：

式中：Pp—預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力（N），直線筋取張拉端的拉力，兩端張拉的曲線筋，計(jì)算方法見附后；

LT—預(yù)應(yīng)力筋的長度（mm），按“曲線要素表“計(jì)算；

Ap—預(yù)應(yīng)力筋的截面（mm2），按“鋼束的錨下控制張拉力表“中取值；

Ep—預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（N/mm2），取1.9 ×105Mpa。

式中：P—預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力（N）；

x—從張拉端至計(jì)算截面的孔道長度（m），取LT/2；

θ—從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角之和（rad），按“曲線要素表“取值；

k—孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取0.0015；

μ—預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的摩擦系數(shù)，取0.225。

3 預(yù)應(yīng)力筋張拉

3.1 預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序，應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行，若設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)，可按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（TJT041-2000）采取下列程序之一：1)0→105%σcon 持荷 2min→σcon。2)0→103%σcon。σcon 為預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力。

3.2 單根預(yù)應(yīng)力粗鋼筋張拉時(shí)，應(yīng)先少許加力，將墊板位置按設(shè)計(jì)規(guī)定找準(zhǔn)，然后按規(guī)定張拉程序張拉。張拉完畢，用板子擰緊螺母，將鋼筋錨固，測出鋼筋實(shí)際伸長值，并作好張拉記錄。

3.3 預(yù)應(yīng)力鋼絲束采用雙作用千斤頂張拉錐形錨具錨固時(shí)，應(yīng)按下列要求操作：

3.3.1 預(yù)拉：將鋼絲拉出一小段長度后，檢查每根鋼絲是否達(dá)到長度一致，如有不一致時(shí)，應(yīng)退下楔塊進(jìn)行調(diào)整，然后再用力打緊楔塊。

3.3.2 張拉及頂壓：預(yù)拉調(diào)整以后方可按規(guī)定張拉程序張拉。張拉完畢，測出鋼絲伸長值，苦與規(guī)定符合，就可進(jìn)行頂壓錨塞。頂壓錨塞時(shí)必須關(guān)閉大缸油路，給小缸進(jìn)油，使小缸活塞猛頂錨塞。

3.3.3 校核：張拉到規(guī)定油壓后，持荷復(fù)驗(yàn)伸長值。所有鋼束張拉采用張拉力和伸長值雙控張拉，實(shí)際延伸量與計(jì)算延伸量之差應(yīng)在±6%以內(nèi)。伸長值與理論計(jì)算值吻合后，實(shí)施錨固。

3.4 張拉伸長值的校核

3.4.1 張拉伸長值的量測。張拉伸長值應(yīng)使用測量精度不大于±1mm的標(biāo)尺測量,測量時(shí)按千斤頂油缸行程數(shù)值計(jì)算.在初始應(yīng)力(10%δk)下量測油缸外露長度L1,張拉至20%δk 再量測油缸外露長度L2，最大張拉力時(shí)量測的油缸外露長度L3。從初應(yīng)力至最大張拉力之間量測的伸長值再加上初應(yīng)力以下的推算伸長值即為實(shí)際伸長值。

△L=△L1+△L2

△L—預(yù)應(yīng)力筋張拉的實(shí)際伸長值（mm）

△L1—從初應(yīng)力至最大張拉力之間的實(shí)測伸長值（mm），即：L3-L1

△L2—初應(yīng)力以下的推算伸長值（mm），采用相鄰級的伸長值。

即：L2-L1

3.4.2 伸長值校核。校核過程中如果實(shí)際伸長值超出計(jì)算伸長值±6%時(shí)，則應(yīng)暫停張拉，待查明原因并采取措施加以調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉。

4 滑絲和斷絲處理

在張拉過程中，由于各種原因會引起預(yù)應(yīng)力筋斷絲或滑絲，使預(yù)應(yīng)力筋受力不均，甚至使構(gòu)件不能建立足夠的預(yù)應(yīng)力。因此，需要限制預(yù)應(yīng)力筋的斷絲或滑絲數(shù)量，每束鋼絞線斷絲或滑絲不超過1 絲。為此，要作好如下工作：

4.1 加強(qiáng)對設(shè)備、錨具、預(yù)應(yīng)力筋的檢查

千斤頂和油表需按時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)，保持良好的工作狀態(tài)，保證誤差不超過規(guī)定；錨具尺寸應(yīng)正確，保證加工精度。錨環(huán)、錨塞應(yīng)逐個(gè)地進(jìn)行尺寸檢查，有同符號誤差的應(yīng)配套使用；錨塞應(yīng)保證規(guī)定的硬度值，當(dāng)錨塞硬度不足夠或不均，張拉后有可能產(chǎn)生內(nèi)縮過大甚至滑絲；錨環(huán)不得有內(nèi)部缺陷，錨環(huán)太軟或剛度不夠均勻會引起錨塞內(nèi)縮超量；錨具安裝位置要準(zhǔn)確：錨墊板承壓面、錨環(huán)、對中套等的安裝面必須與孔道中心線垂直，錨具中心線必須與孔道中心線重合。

4.2 嚴(yán)格執(zhí)行張拉工藝防止滑絲、斷絲

墊板承壓面與孔道中心線不垂直時(shí)，應(yīng)當(dāng)在錨圈下墊薄鋼板調(diào)整垂直度，將錨圈孔對正墊板并點(diǎn)焊，防止張拉時(shí)移動；錨具在使用前須先清除雜物、刷去油污；楔緊鋼束的楔塊其打緊程度務(wù)求一致；千斤頂給油、回油工序緩慢平穩(wěn)進(jìn)行。特別是要避免大缸回油過猛，產(chǎn)生較大的沖擊振動，易發(fā)生滑絲；張拉操作要按規(guī)定進(jìn)行，防止鋼絲受力超限發(fā)生拉斷事故。

4.3 滑絲與斷絲的處理

如發(fā)現(xiàn)滑絲，解決的措施為：采用YC122千斤頂和卸荷座，將卸荷座支掌在錨具上，用YC122 千斤頂張拉滑絲鋼絞線，直至將滑絲夾片取出，換上新夾片單根滑絲單根補(bǔ)拉，張拉至設(shè)計(jì)應(yīng)力即可。如遇嚴(yán)重滑絲或在滑絲過程中鋼絞線受到了嚴(yán)重的傷害，則應(yīng)將錨具上的所有鋼絞線全部卸荷，找出原因并解決，再重新張拉。

斷絲時(shí)應(yīng)將千斤頂按張拉狀態(tài)裝好，并將鋼絲在夾盤內(nèi)楔緊。一端張拉，當(dāng)鋼絲受力伸長時(shí)，錨塞稍被帶出。這時(shí)立即用鋼釬卡住錨塞螺紋（鋼釬可用Ф5mm的鋼絲，端部磨尖制成，長20cm-30cm）。然后主缸緩慢回油，鋼絲內(nèi)縮，錨塞因被卡住而不能與鋼絲同時(shí)內(nèi)縮。主缸再次進(jìn)油，張拉鋼絲，錨塞又被帶出。再用鋼釬卡住，并使主缸回油，如此反復(fù)進(jìn)行至錨塞退出為至，然后拉出鋼絲束更換新的鋼絲束和錨具。

5 結(jié)語

在現(xiàn)行施工規(guī)范中，對于預(yù)應(yīng)力鋼束張拉施工進(jìn)行“雙控“的效果，很大程度上取決于張拉機(jī)具的選擇和預(yù)應(yīng)力鋼束理論伸長值的計(jì)算精度。詳細(xì)分析后張法施加預(yù)應(yīng)力的施工工藝，對施工中的不足和錯(cuò)誤觀點(diǎn)進(jìn)行剖析，才能取得了較好的“雙控“效果，從而較為客觀的反映出預(yù)應(yīng)力混凝土工程實(shí)際施工質(zhì)量。

[1]劉山洪，李放.簡明預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工手冊[M].北京：人民交通出版社，2006

[2]張昭洋.預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁在鵬城橋工程中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2008.5

[3]周軍，陳寧.后張法預(yù)應(yīng)力板鋼絲束張拉伸長值的計(jì)算 [J].遼寧交通高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2009.6