淺析雙向有粘結預應力梁張拉施工工藝

摘要：結合集團公司某城市規劃展示館雙向有粘結預應力梁的施工，簡要介紹預應力混凝土張拉施工工藝及施工過程控制要點。

關鍵詞：預應力；張拉；施工過程控制

引言

某市城市規劃展示館工程預應力梁部分共有六道截面為700x1800，凈跨為31.5m、35.05m的雙向有粘結預應力梁。中間梁兩道，每道梁有3束，每束有12φ15.2的鋼絞線。其余四道梁，每道有三束，每束有9φ15.2的鋼絞線。

1.預應力張拉前的準備

1.1張拉機具

張拉機具與錨具應配套使用，張拉千斤頂的張拉行程要滿足鋼束的張拉長度，張拉力大于鋼束最大張拉力的1.2倍（鋼束最大張拉力可通過孔道摩阻試驗確定）。千斤頂與壓力表在張拉前進行配套校驗，校驗設備送到國家認可的計量部門進行校驗，并使千斤頂活塞的運行方向與實際張拉工作狀態一致，以確定張拉力與壓力表讀數之間的關系曲線或線性回歸方程。從而計算出各束鋼絞線的張拉控制應力相對的壓力表讀數值，并由專人負責使用、管理和維護。

本連續梁的鋼絞線張拉采用YCD250型千斤頂，可滿足要求。張拉油泵使用ZB2*2/50型油泵高壓電動油泵，張拉壓力表位不低于1.0及精度的防震性精密壓力表，壓力表盤直徑不小于150mm，表盤最大讀數值為60MPa，表盤最小分化不大于0.5MPa。連接油泵與千斤頂的油管為高壓橡膠管，工作壓力與千斤頂額定油壓相適應。限位板、工具錨、承壓套等配件必須與張拉千斤頂配套。

1.2張拉前的準備

1.2.1千斤頂配套使用的油表應校驗合格，且在校驗期內。張拉機具必須具有良好的使用性能。

1.2.2鋼絞線、錨具、夾片等應檢驗合格，且外觀檢查無缺陷。

1.2.3清除錨下墊板上的灰漿等雜物。清除喇叭口的海綿等雜物。

1.2.4檢查梁端孔道是否垂直于錨下墊板，因此可能影響到預應力質量時，必須對孔道進行修整。

1.2.5孔道摩阻測定

根據設計說明，預應力鋼絞線的預應力損失計算參數為u=0.23（摩擦系數）、k=0.0025（偏差系數）。豎向預應力鋼筋的預應力損失計算參數為u=0.35（摩擦系數）、k=0.003（偏差系數）。施工時根據現場摩阻試驗測定后，如相差較大可通過設計修正。

1.2.6理論伸長值及張拉控制應力計算

預應力鋼束張拉前，必須依照設計要求、千斤頂、油壓表的標定情況等準確計算出各鋼束的理論伸長值，按照各鋼束的設計應力、長度等參數。根據有關規范要求的計算方法分別計算。張拉前，要根據千斤頂與油壓表標定證書給出的油壓表壓力表示值Y與對應的標定壓力噸位x，以及給出的線性回歸方程式：Y=A+BX計算出鋼束的各級油壓表讀數。張拉施工時，以此計算各鋼束的理論伸長值，鋼絞線的彈性模量根據廠家提供的資料獲取。

通過千斤頂活塞伸出量量測的實際伸長量，還應考慮千斤頂工具段及工具夾片的影響。

張拉力數據要考慮錨圈口損失系數，該系數由錨具廠家提供，進場后于現場測試結果核對。實際張拉噸位要加上錨圈口的損失力F。

2.預應力張拉施工工藝及控制要點

梁體混凝土澆筑完成后，根據同條件試件報告，梁體混凝土強度及彈性模量均達到設計值的60%后，即可按設計要求的順序進行預應力初張拉。兩端張拉時要同步進行，采用對講機聯系。終張拉應在梁體混凝土強度及彈性模量均達到設計值的90%，且混凝土凝期不少于7天后方可進行。

2.1預應力張拉

2.1.1工藝流程

預應力鋼絞線張拉工藝流程：0-0.10-k（作伸長量標記）-0.20-k（測伸長量）-ok（持荷5分鐘，測伸長量）-回油錨固（測伸長量）。預應力精扎螺紋鋼筋張拉工藝流程：檢查孔道是否通暢-將錨固端清理干凈-旋上錨具-用連接器連接千斤頂張拉桿與預應力鋼筋-安裝工具錨-按規范程序張拉到設計值-持荷5分鐘-檢查各項張拉控制指標-上緊錨具錨固-24小時后張拉-卸載。

為保證張拉質量，對精扎螺紋鋼筋采用復拉工藝是必要的，因為預應力粗鋼筋一般設計較短，相應的伸長值也較短，在鎖緊錨固螺母時因為偏心等因素造成伸長量的微量回縮，此值與本來就比較短的理論伸長值相比的比例會很大。張拉完成并待灌漿施工完畢后方可使用砂輪鋸切割錨具外露精扎螺紋鋼筋，切割時應留有4cm的外露端頭。

2.1.2張拉次序

預應力張拉要對稱進行，張拉順序嚴格按設計圖紙要求進行。預應力精扎螺紋鋼筋、粗鋼筋均采用單根張拉，在張拉時按對稱、平衡原則進行。

2.1.3張拉方法

按每束根數與相應的錨具配套，裝好夾片。在整束鋼絞線張拉前，使用YCD-250千斤頂逐根預緊，預緊完成后，再整束張拉。

向千斤頂油缸供油對鋼絞線進行張拉，張拉時實行張拉力和伸長值雙控，以錨下張拉控制應力為主，以伸長值加以校核，實際伸長值與理論伸長值相差應控制在+6%～-6%，否則應暫停張拉，待查明原因并采取措施加以調整后再繼續張拉。

2.1.4張拉過程控制

初始張拉：開動高壓油泵，使千斤頂大缸進油。隨時調整錨圈與千斤頂的位置，使其對準孔道軸線，達到0.10k時兩端同時量出千斤頂活塞伸長量。張拉時設專人指揮，確保兩端同步進行。達到0.20k時兩端同時量出千斤頂活塞伸長量。繼續加載至pk，關閉主油缸油路，保持油壓5分鐘，在5分鐘后回油到0，量出此時的活塞伸長量。

根據上述各階段計算出實際伸長量，并與理論伸長量相比較。滿足+6%～-6%偏差則合格，否則應分析原因后再行張拉。張拉結束后，錨固后，檢查斷絲，滑絲情況，斷絲、滑絲不得超過鋼絲總數的0.5%，且一束內斷絲不得超過一絲，也不得在同一側。

2.1.5滑絲與斷絲的處理

預應力鋼絞線每束滑絲與斷絲不超過1絲，且每個斷面斷絲之和不超過該斷面鋼絲總數的0.5%。超過該規定采取鋼絞線放松措施處理，放松用原千斤頂將油頂重新伸出并張拉，鋼絲受力伸長時，夾片被帶出，這時立即用鋼釬撥出所有夾片，然后主缸緩慢回油，鋼絲內縮，待油頂行程將要回完時再把夾片裝上，使夾片工作。千斤頂卸載。重復上述動作。直至鋼束完全被放松，然后拉出鋼絲束更換新的鋼束和錨具。

2.1.6安全要求

2.1.6.1高壓油管使用前應作耐壓試驗，不合格的不能使用。

2.1.6.2油壓泵上的安全閥應調至最大工作油壓下能自動打開的狀態。

2.1.6.3油壓表安裝必須緊密滿扣，油泵與千斤頂之間的高壓管連同油路的各接頭均須完整緊密，油路暢通，在最大油壓下保持5分鐘以上均不得漏油。若有損壞者應及時修理更換。

2.1.6.4張拉時，千斤頂后面不準站人，也不得踩踏高壓油管。

2.1.6.5張拉時發現張拉設備運轉聲音異常，應立即停機檢查維修。

2.1.6.6錨具、夾具均應設專人妥善保管，避免銹蝕、沾污、遭受機械損傷或散失。施工時在終張拉完后按設計文件要求對錨具進行防銹處理。

2.2孔道灌漿

2.2.1后張法有粘結預應力筋張拉完畢并經檢查合格后，應在48小時內進行孔道灌漿，孔道內水泥漿應飽滿、密實。

2.2.2后張法預應力筋錨固后的外露多余長度，采用機械方法切割，其外露長度不宜小于預應力筋直徑的1.5倍，且不應小于30mm。

2.2.3孔道灌漿前應進行下列準備工作。

2.2.3.1應確認孔道、排氣兼泌水管及灌漿孔暢通；對預埋管成型孔道，可采用壓縮空氣清孔。

2.2.3.2應采用水泥漿、水泥砂漿等材料封閉端部錨具縫隙，也可采用封錨罩封閉外露錨具。

2.2.4配置水泥漿用水泥、水及外加劑除應符合國家現行有關標準的規定外，尚應符合下列規定：

2.2.4.1采用標號為42.5普通硅酸鹽水泥，摻人優質微膨脹劑（UEA）及減水劑，由實驗室出配比單。

2.2.4.2拌合用水和摻加的外加劑中不應含有對預應力筋或水泥有害的成分。

2.2.5灌漿用水泥漿應符合下列規定，

2.2.5.1采用普通灌漿工藝時，稠度宜控制在12s～20s。

2.2.5.2 3h自由泌水率應為0，且不應大于1%，泌水應在24h內全部被水泥漿吸收。

2.2.5.324h自由膨脹率，采用普通灌漿工藝時不應大于6%。

2.2.5.4水泥漿中氯離子含量不應超過水泥重量的0.06%。

2.2.5.5 28d標準養護的邊長為70.7mm的立方體水泥漿試塊抗壓強度不應低于30Moa。

2.2.6灌漿用水泥漿的制備及使用。應符合下列規定：

2.2.6.1水泥漿宜采用高速攪拌機進行攪拌，攪拌時間不應超過5min。

2.2.6.2水泥漿使用前應經篩孔尺寸不大于1.2mmx1.2mm的篩網過濾。

2.2.6.3攪拌后不能在短時間內灌入孔道的水泥漿，應保持緩慢攪動。

2.2.6.4水泥漿應在初凝前灌入孔道，攪拌后至灌漿完畢的時間不宜超過30min。

2.2.7灌漿施工應符合下列規定：

2.2.7.1宜先灌注下層孔道，然后灌注上層孔道。

2.2.7.2灌漿應連續進行，直至排氣管排除的漿體稠度與注漿孔處相同且無氣泡后，再順漿體流動方向依次封閉排氣孔：全部出漿口封閉后，宜繼續加壓0.5Mpa～0.7Mpa，并應穩壓1min～2min后封閉灌漿口。

2.2.7.3當泌水較大時，宜進行二次澆灌和對泌水孔進行重力補漿。

2.2.7.4因故中途停止灌漿時，應用壓力水將未灌注完孔道內已注入的水泥漿沖洗干凈。

2.2.8每個工作班留置2組邊長70.7mm的立方體試件，每組3塊。

2.3封錨

2.3.1封錨之前，應將張拉端周圍的混凝土清理干凈，并用水濕潤。

2.3.2預應力筋張拉完后，經預應力施工人員檢查，方可進行預應力筋外露剩余部分的切割，未經檢查不得切割，切割采用角磨砂輪機，嚴禁采用電弧焊，預應力筋切割后在夾片后的外露長度不得小于30mm。

2.3.3封錨前在錨具及預應力筋的外露部上涂一層防腐油脂，再將錨具套上封端罩，最后使用C40微膨脹細石混凝土封閉。

作者簡介：苗華波（1975-），男，山西八建集團有限公司，工程師。