后張法預應力混凝土橋梁張拉施工技術

江良雄

（中鐵十二局集團有限公司第二工程公司，山西 太原 030024）

1 引言

隨著現代橋梁建筑技術的不斷提高和發展，大跨度高預應力混凝土梁得到越來越深廣的應用，預應力鋼絞線的張拉施工作為后張預應力橋梁施工中的核心技術，對控制橋梁的質量起著至關重要的作用。只有進行精確的計算、正確的操作方法和嚴格的施工工藝，才能達到較高的施工質量。

2 預應力張拉下料與伸長值計算

2.1 預應力筋下料及制作

預應力筋下料長度：預應力筋下料長度L按下述公式計算：

式中：l-構件的孔道長度；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。

預應力筋下料場應平坦，下墊方木或彩條布，不得將預應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，磨傷預應力筋，下料長度誤差控制在－50～＋100mm 以內。預應力筋的盤重大、盤卷小、彈力大，為了防止在下料過程中預應力筋紊亂并彈出傷人，事先應制作一個簡易的鐵籠。下料時，將預應力筋盤卷裝在鐵籠內，從盤卷中央逐步抽出，較為安全。

預應力筋的下料宜用砂輪切割機切割，不得采用電弧切割。采用單根穿入孔道，不需編束，但應在每根筋上貼上標簽，標明長度及代號以利分類存放和穿束。

穿筋前，應檢查鋼筋的規格、總長是否符合要求。束的前端應扎緊并裹膠布，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，用對講機保持前后二端同時出力，預應力筋穿好后將束號在構件上注明，以便核對。

2.2 預應力筋張拉伸長值計算

預應力張拉施工中，質量控制以應力控制為主，測量張拉伸長值作校核。

預應力筋張拉伸長值△L，按下式計算：

式中：Pp—預應力筋的平均張拉力（N），直線筋取張拉端的拉力，兩端張拉的曲線筋，計算方法見附后；

LT—預應力筋的長度（mm），按“曲線要素表“計算；

Ap—預應力筋的截面（mm2），按“鋼束的錨下控制張拉力表“中取值；

Ep—預應力筋的彈性模量（N/mm2），取1.9 ×105Mpa。

式中：P—預應力筋張拉端的張拉力（N）；

x—從張拉端至計算截面的孔道長度（m），取LT/2；

θ—從張拉端至計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，取0.0015；

μ—預應力筋與孔道壁的摩擦系數，取0.225。

3 預應力筋張拉

3.1 預應力筋的張拉程序，應按設計規定進行，若設計無規定時，可按《公路橋涵施工技術規范》（TJT041-2000）采取下列程序之一：1)0→105%σcon 持荷 2min→σcon。2)0→103%σcon。σcon 為預應力筋的張拉控制應力。

3.2 單根預應力粗鋼筋張拉時，應先少許加力，將墊板位置按設計規定找準，然后按規定張拉程序張拉。張拉完畢，用板子擰緊螺母，將鋼筋錨固，測出鋼筋實際伸長值，并作好張拉記錄。

3.3 預應力鋼絲束采用雙作用千斤頂張拉錐形錨具錨固時，應按下列要求操作：

3.3.1 預拉：將鋼絲拉出一小段長度后，檢查每根鋼絲是否達到長度一致，如有不一致時，應退下楔塊進行調整，然后再用力打緊楔塊。

3.3.2 張拉及頂壓：預拉調整以后方可按規定張拉程序張拉。張拉完畢，測出鋼絲伸長值，苦與規定符合，就可進行頂壓錨塞。頂壓錨塞時必須關閉大缸油路，給小缸進油，使小缸活塞猛頂錨塞。

3.3.3 校核：張拉到規定油壓后，持荷復驗伸長值。所有鋼束張拉采用張拉力和伸長值雙控張拉，實際延伸量與計算延伸量之差應在±6%以內。伸長值與理論計算值吻合后，實施錨固。

3.4 張拉伸長值的校核

3.4.1 張拉伸長值的量測。張拉伸長值應使用測量精度不大于±1mm的標尺測量,測量時按千斤頂油缸行程數值計算.在初始應力(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，最大張拉力時量測的油缸外露長度L3。從初應力至最大張拉力之間量測的伸長值再加上初應力以下的推算伸長值即為實際伸長值。

△L=△L1+△L2

△L—預應力筋張拉的實際伸長值（mm）

△L1—從初應力至最大張拉力之間的實測伸長值（mm），即：L3-L1

△L2—初應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。校核過程中如果實際伸長值超出計算伸長值±6%時，則應暫停張拉，待查明原因并采取措施加以調整后，方可繼續張拉。

4 滑絲和斷絲處理

在張拉過程中，由于各種原因會引起預應力筋斷絲或滑絲，使預應力筋受力不均，甚至使構件不能建立足夠的預應力。因此，需要限制預應力筋的斷絲或滑絲數量，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 加強對設備、錨具、預應力筋的檢查

千斤頂和油表需按時進行校驗，保持良好的工作狀態，保證誤差不超過規定；錨具尺寸應正確，保證加工精度。錨環、錨塞應逐個地進行尺寸檢查，有同符號誤差的應配套使用；錨塞應保證規定的硬度值，當錨塞硬度不足夠或不均，張拉后有可能產生內縮過大甚至滑絲；錨環不得有內部缺陷，錨環太軟或剛度不夠均勻會引起錨塞內縮超量；錨具安裝位置要準確：錨墊板承壓面、錨環、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 嚴格執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，應當在錨圈下墊薄鋼板調整垂直度，將錨圈孔對正墊板并點焊，防止張拉時移動；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求一致；千斤頂給油、回油工序緩慢平穩進行。特別是要避免大缸回油過猛，產生較大的沖擊振動，易發生滑絲；張拉操作要按規定進行，防止鋼絲受力超限發生拉斷事故。

4.3 滑絲與斷絲的處理

如發現滑絲，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拉，張拉至設計應力即可。如遇嚴重滑絲或在滑絲過程中鋼絞線受到了嚴重的傷害，則應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。

斷絲時應將千斤頂按張拉狀態裝好，并將鋼絲在夾盤內楔緊。一端張拉，當鋼絲受力伸長時，錨塞稍被帶出。這時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，鋼絲內縮，錨塞因被卡住而不能與鋼絲同時內縮。主缸再次進油，張拉鋼絲，錨塞又被帶出。再用鋼釬卡住，并使主缸回油，如此反復進行至錨塞退出為至，然后拉出鋼絲束更換新的鋼絲束和錨具。

5 結語

在現行施工規范中，對于預應力鋼束張拉施工進行“雙控“的效果，很大程度上取決于張拉機具的選擇和預應力鋼束理論伸長值的計算精度。詳細分析后張法施加預應力的施工工藝，對施工中的不足和錯誤觀點進行剖析，才能取得了較好的“雙控“效果，從而較為客觀的反映出預應力混凝土工程實際施工質量。

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