后張法預制鐵路箱梁工程施工質量控制

楊海龍

中鐵三局集團建筑安裝工程有限公司 山西太原 030006

1 預應力損失產生的原因

1.1 鋼絞線松弛損失

箱梁終張拉后48h內，完成孔道壓漿作業。箱梁架設使用后，不斷承受荷載，鋼絞線會慢慢變得松弛，鋼絞線的控制應力會逐漸變小。由于鋼絞線材料自身組織的不均勻性，應力松弛試驗不可重復[1]。如表1所示,通過試驗得出如下結論：初始應力越大，鋼絞線松弛越多，應力損失越大。另外，鋼絞線松弛損失還與溫度、試驗時間有關。

表1 應力松弛試驗參數表

1.2 錨具變形、鋼絞線回縮引起的張拉力損失

當對鋼絞線張拉結束并進行錨固時，錨具受千斤頂集中壓力的作用，工作錨和錨墊板間的縫隙會被擠緊，導致工作錨變形，從而造成應力損失。工作夾片在鋼絞線回縮自錨時，也會產生應力損失[2]。錨具錨固力極限總應變試驗結果如表2所示。

表2 錨具錨固力極限總應變試驗結果

1.3 鋼絞線與預應力孔道壁間的摩擦引起預應力損失

鋼絞線與預應力孔道摩擦引起預應力損失的主要原因是孔道彎曲和孔道定位不準。孔道彎曲引起的預應力損失值隨預應力管道彎曲角度變化而變化，彎曲角度越大，損失值也越大。此項損失主要取決于鋼絞線的長度、鋼絞線與孔道壁間的摩擦系數和孔道成型的質量[3]。

1.4 梁體混凝土收縮、徐變引起預應力損失

箱梁進行終張拉前后，梁體會產生較大的彈性變形，在終張拉后60d或更長一段時間，箱梁仍有殘余變形存在，這個過程稱為徐變。箱梁澆筑混凝土后，在混凝土凝結初期或硬化過程中，出現的體積縮小現象稱為收縮。混凝土收縮、徐變會引起預應力損失，損失值與收縮、徐變量有關。混凝土徐變量受時間、溫度、荷載等影響。

2 預應力損失控制

2.1 預應力孔道摩擦損失控制

預應力孔道摩擦損失控制是箱梁張拉工序過程控制的關鍵，主要表現在以下幾個環節：①嚴格控制定位網片的加工、焊接質量和安裝位置。定位網片的間距應嚴格按照設計值30cm、50cm進行控制，并保證穿橡膠管后，管道不串動，順直無死彎。②控制橡膠管穿束質量。仔細檢查橡膠管表層是否存在微小裂紋和管壁破損。穿橡膠管時，要防止鋼筋劃破管壁。將同一孔道內、兩根抽拔管內的鋼絞線進行對穿，穿入長度不少于20cm，確保連接緊密。采用厚0.5mm、長300mm的鍍鋅鐵皮先對橡膠抽拔管連接處進行包裹，然后用塑料膠帶纏緊，并用扎絲將鍍鋅鐵皮綁扎牢固，防止水泥漿串入橡膠抽拔管內，造成堵管。③穿鋼絞線前，用梳子板對鋼絞線進行整體編束，防止鋼絞線纏繞，減少鋼絞線與管壁的摩擦力。當彈性模量差值超過3GPa的鋼絞線共用在同榀箱梁中時，禁止混用在同一個孔道。

2.2 摩阻試驗控制

摩阻試驗控制也是箱梁張拉工序過程控制之一。試打梁期間，對不同跨度的前兩榀梁體要做孔道摩阻試驗，以測算管道和喇叭口摩阻及夾片回縮量，確定預應力損失。正常生產后，每100榀進行一次孔道摩阻試驗。當強度、彈模、齡期達到終張拉要求后，應對箱梁進行管道摩阻試驗。將管道摩阻試驗報告交給設計單位、咨詢單位，并對張拉控制應力進行驗算、調整，按照調整后的數值對首榀箱梁進行終張拉。

2.3 油壓表與千斤頂的校正

①張拉設備使用前，必須進行校準。千斤頂校正系數不超過1.05。千斤頂、油壓表的校定期限為1個月，且不大于200次張拉作業，若遇故障，需修復后再校正。②張拉使用的0.4級耐震型精密油壓表需每月檢定一次，每周校準一次，用前復核油壓表。油壓表在遇下列情況之一時，需重新校正：千斤頂和油壓表達到校驗期限；千斤頂發生嚴重漏油現象，油壓表指針不能回零；油壓表使用時誤差超標或突發故障。

3 結語

在張拉工序施工中，一定要做好過程控制、原材料控制，從而有效控制預制箱梁的預應力損失，為后序施工提供保障，進而提高后張法預制箱梁的施工質量。