淺談預應力井字梁鋼絞線的曲線布置及張拉順序

【摘要】針對井字梁的特點，在滿足結構受力要求的前提下，通過合理優化預應力孔道線形設計，消除井字梁在交叉點的孔道位置沖突問題，保證施工質量。本文將鄭州市火車站西出口站前廣場及地下停車場工程為例，對井字梁梁鋼絞線的曲線布置及張拉順序進行研究，以供參考。

【關鍵詞】井字梁；鋼絞線；張拉順序

1.預應力井字梁鋼絞線的曲線布置研究

停車區5-7/F-H軸線，為滿足結構空間跨度及廣場荷載需要，頂板采用預應力井字梁結構，且梁體結構上翻，預應力梁截面尺寸B×H=600 mm×1600mm。每跨預應力梁鋼絞線采用2×7φs15.24低松弛鋼絞線，預應力井字梁跨度為20m×18.15m，呈井字型交叉布置。預應力曲線線型，采用正反拋物線布置。在預應力井字梁施工過程中，波紋管定位會出現互相交錯，相互影響的現象，造成波紋管定位不準確，影響井字梁預應力張拉質量，進而影響預應力體系的建立。因此對預應力井字梁曲線定位控制進行研究，以保證施工質量。

預應力設計采用有粘結預應力技術，預應力筋為φs15.24低松弛鋼絞線，強度標準值fptk=l860MPa，預應力筋的張拉控制應力為0.70fptk。

井字梁預應力曲線線型采用正反拋物線連續曲線布置，其優點是與荷載彎矩圖相吻合，設計索型圖如圖1-1，圖1-2所示。

圖1-1 L1設計預應力曲線線型圖（mm）

圖1-2 L2設計預應力曲線線型圖（mm）

因設計未考慮井字梁交叉相互影響，將L1預應力曲線的剖面反映到L2中，兩個方向的預應力曲線相互影響，無法進行預應力筋定位及波紋管安裝工作。在預應力體系中如預應力曲線線型不變，改變預應力曲線定位，則不會影響梁體受力。經與設計溝通，根據短跨預應力筋在下，長向預應力筋在上的布置原則，在保持預應力線型不變（即矢高不變）的前提下，對曲線坐標做出調整。

方框內波紋管間距最大為280mm，波紋管Φ6.5cm為保證兩波紋管之間的間距不小于一個波紋管直徑，L1錨索統一向下移動410mm，e值由原來的600mm變為190mm。重新定位后的索型如圖1-3，圖1-4所示。

圖1-3 L1調整后預應力梁索形圖（mm）

圖1-4 L2調整后設計預應力梁索形圖（mm）

經調整后，解決了井字梁結構預應力定位相互影響的問題，保證了預應力施工的順利進行。

2.預應力井字梁張拉順序的技術研究

為保證整個預應力井字梁均勻承受預應力筋施加的壓應力，減少預應力筋張拉時的相互影響，井字梁張拉順序尤為重要。

2.1 預應力井字梁張拉原則

經過與設計溝通，咨詢預應力專家，確定張拉原則如下：

2.1.1 為減小預應力筋先后張拉引起的預應力損失，相鄰梁張拉力差值不大于總拉力的50%；

2.1.2 充分考慮正反拋物線和連續曲線在張拉時摩擦損失的差別，簡單曲線先張拉，復雜曲線后張拉；

2.1.3 從預應力筋的疊合順序（長跨筋在上、短跨筋在下）方面考慮，優先張拉短跨預應力筋。

2.2 張拉順序

根據每跨預應力梁鋼絞線采用2×7φs15.24，張拉分兩階段進行：

2.2.1 張拉第一階段

在短跨方向由兩端向中間順序張拉每根梁的一束預應力筋，然后對稱張拉長跨方向每根梁內的一束預應力筋，使長、短跨在第一次張拉完成后，雙向均有一根預應力達到設計應力值。

2.2.2 張拉第二階段

同樣順序張拉另一根預應力筋，使整個井字梁的預應力均勻增長，起拱變形均勻增加。對先張拉預應力筋的應力損失影響較小。

2.3 張拉控制

張拉過程實行雙控管理，即以應力控制為主，并同時實施伸長值測量控制，先計算出預應力筋的理論伸長值 ，并進行試張拉以確定其理論伸長值。由于施工時各方密切配合 ，預應力筋埋設準確 ，實際張拉伸長值與理論伸長值的誤差均在 ± 6 %范圍內。

2.4 起拱監測

張拉前后，分別對標注節點處起拱控制點進行了監測，控制點見圖2.4-1 起拱控制點圖，結果如表2.4-1，表2.4-2。

從整個張拉過程節點起拱變化來分析，預應力井字梁結構達到了均勻受力，起拱連續的要求，起拱量在設計預計范圍（0，﹢10mm）之內，達到了很好的施工效果。

結 語

按照上述成果，經過現場精心組織施工和全過程工序質量監控，井字梁施工質量達到設計和規范的要求。

參考文獻：

[1]建筑施工手冊（第四版）[M].中國建筑工業出版社，2003.

[2]王宇新.有粘結預應力在鋼筋混凝土井字梁中的應用.山西建筑，2003，29（3）.