后张法预应力混凝土桥梁张拉施工技术

江良雄

（中铁十二局集团有限公司第二工程公司，山西 太原 030024）

1 引言

随着现代桥梁建筑技术的不断提高和发展，大跨度高预应力混凝土梁得到越来越深广的应用，预应力钢绞线的张拉施工作为后张预应力桥梁施工中的核心技术，对控制桥梁的质量起着至关重要的作用。只有进行精确的计算、正确的操作方法和严格的施工工艺，才能达到较高的施工质量。

2 预应力张拉下料与伸长值计算

2.1 预应力筋下料及制作

预应力筋下料长度：预应力筋下料长度L按下述公式计算：

式中：l-构件的孔道长度；l1-夹片式工作锚厚度；l2-穿心式千斤顶长度；l3-夹片式工具锚厚度。

预应力筋下料场应平坦，下垫方木或彩条布，不得将预应力筋直接接触土地以免生锈，也不得在混凝土地面上生拉硬拽，磨伤预应力筋，下料长度误差控制在－50～＋100mm 以内。预应力筋的盘重大、盘卷小、弹力大，为了防止在下料过程中预应力筋紊乱并弹出伤人，事先应制作一个简易的铁笼。下料时，将预应力筋盘卷装在铁笼内，从盘卷中央逐步抽出，较为安全。

预应力筋的下料宜用砂轮切割机切割，不得采用电弧切割。采用单根穿入孔道，不需编束，但应在每根筋上贴上标签，标明长度及代号以利分类存放和穿束。

穿筋前，应检查钢筋的规格、总长是否符合要求。束的前端应扎紧并裹胶布，以便顺利通过孔道。对多波曲线束，宜采用特制的牵引头，工人在前头牵引，后头推送，用对讲机保持前后二端同时出力，预应力筋穿好后将束号在构件上注明，以便核对。

2.2 预应力筋张拉伸长值计算

预应力张拉施工中，质量控制以应力控制为主，测量张拉伸长值作校核。

预应力筋张拉伸长值△L，按下式计算：

式中：Pp—预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋，计算方法见附后；

LT—预应力筋的长度（mm），按“曲线要素表“计算；

Ap—预应力筋的截面（mm2），按“钢束的锚下控制张拉力表“中取值；

Ep—预应力筋的弹性模量（N/mm2），取1.9 ×105Mpa。

式中：P—预应力筋张拉端的张拉力（N）；

x—从张拉端至计算截面的孔道长度（m），取LT/2；

θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad），按“曲线要素表“取值；

k—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取0.0015；

μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取0.225。

3 预应力筋张拉

3.1 预应力筋的张拉程序，应按设计规定进行，若设计无规定时，可按《公路桥涵施工技术规范》（TJT041-2000）采取下列程序之一：1)0→105%σcon 持荷 2min→σcon。2)0→103%σcon。σcon 为预应力筋的张拉控制应力。

3.2 单根预应力粗钢筋张拉时，应先少许加力，将垫板位置按设计规定找准，然后按规定张拉程序张拉。张拉完毕，用板子拧紧螺母，将钢筋锚固，测出钢筋实际伸长值，并作好张拉记录。

3.3 预应力钢丝束采用双作用千斤顶张拉锥形锚具锚固时，应按下列要求操作：

3.3.1 预拉：将钢丝拉出一小段长度后，检查每根钢丝是否达到长度一致，如有不一致时，应退下楔块进行调整，然后再用力打紧楔块。

3.3.2 张拉及顶压：预拉调整以后方可按规定张拉程序张拉。张拉完毕，测出钢丝伸长值，苦与规定符合，就可进行顶压锚塞。顶压锚塞时必须关闭大缸油路，给小缸进油，使小缸活塞猛顶锚塞。

3.3.3 校核：张拉到规定油压后，持荷复验伸长值。所有钢束张拉采用张拉力和伸长值双控张拉，实际延伸量与计算延伸量之差应在±6%以内。伸长值与理论计算值吻合后，实施锚固。

3.4 张拉伸长值的校核

3.4.1 张拉伸长值的量测。张拉伸长值应使用测量精度不大于±1mm的标尺测量,测量时按千斤顶油缸行程数值计算.在初始应力(10%δk)下量测油缸外露长度L1,张拉至20%δk 再量测油缸外露长度L2，最大张拉力时量测的油缸外露长度L3。从初应力至最大张拉力之间量测的伸长值再加上初应力以下的推算伸长值即为实际伸长值。

△L=△L1+△L2

△L—预应力筋张拉的实际伸长值（mm）

△L1—从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值（mm），即：L3-L1

△L2—初应力以下的推算伸长值（mm），采用相邻级的伸长值。

即：L2-L1

3.4.2 伸长值校核。校核过程中如果实际伸长值超出计算伸长值±6%时，则应暂停张拉，待查明原因并采取措施加以调整后，方可继续张拉。

4 滑丝和断丝处理

在张拉过程中，由于各种原因会引起预应力筋断丝或滑丝，使预应力筋受力不均，甚至使构件不能建立足够的预应力。因此，需要限制预应力筋的断丝或滑丝数量，每束钢绞线断丝或滑丝不超过1 丝。为此，要作好如下工作：

4.1 加强对设备、锚具、预应力筋的检查

千斤顶和油表需按时进行校验，保持良好的工作状态，保证误差不超过规定；锚具尺寸应正确，保证加工精度。锚环、锚塞应逐个地进行尺寸检查，有同符号误差的应配套使用；锚塞应保证规定的硬度值，当锚塞硬度不足够或不均，张拉后有可能产生内缩过大甚至滑丝；锚环不得有内部缺陷，锚环太软或刚度不够均匀会引起锚塞内缩超量；锚具安装位置要准确：锚垫板承压面、锚环、对中套等的安装面必须与孔道中心线垂直，锚具中心线必须与孔道中心线重合。

4.2 严格执行张拉工艺防止滑丝、断丝

垫板承压面与孔道中心线不垂直时，应当在锚圈下垫薄钢板调整垂直度，将锚圈孔对正垫板并点焊，防止张拉时移动；锚具在使用前须先清除杂物、刷去油污；楔紧钢束的楔块其打紧程度务求一致；千斤顶给油、回油工序缓慢平稳进行。特别是要避免大缸回油过猛，产生较大的冲击振动，易发生滑丝；张拉操作要按规定进行，防止钢丝受力超限发生拉断事故。

4.3 滑丝与断丝的处理

如发现滑丝，解决的措施为：采用YC122千斤顶和卸荷座，将卸荷座支掌在锚具上，用YC122 千斤顶张拉滑丝钢绞线，直至将滑丝夹片取出，换上新夹片单根滑丝单根补拉，张拉至设计应力即可。如遇严重滑丝或在滑丝过程中钢绞线受到了严重的伤害，则应将锚具上的所有钢绞线全部卸荷，找出原因并解决，再重新张拉。

断丝时应将千斤顶按张拉状态装好，并将钢丝在夹盘内楔紧。一端张拉，当钢丝受力伸长时，锚塞稍被带出。这时立即用钢钎卡住锚塞螺纹（钢钎可用Ф5mm的钢丝，端部磨尖制成，长20cm-30cm）。然后主缸缓慢回油，钢丝内缩，锚塞因被卡住而不能与钢丝同时内缩。主缸再次进油，张拉钢丝，锚塞又被带出。再用钢钎卡住，并使主缸回油，如此反复进行至锚塞退出为至，然后拉出钢丝束更换新的钢丝束和锚具。

5 结语

在现行施工规范中，对于预应力钢束张拉施工进行“双控“的效果，很大程度上取决于张拉机具的选择和预应力钢束理论伸长值的计算精度。详细分析后张法施加预应力的施工工艺，对施工中的不足和错误观点进行剖析，才能取得了较好的“双控“效果，从而较为客观的反映出预应力混凝土工程实际施工质量。

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