时速350公里客运专线铁路无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁(双线)预应力张拉探讨

摘要：文章主要是分析简支箱梁预应力张拉工艺过程前、过程中、过程后容易出现的问题进行解析，并重点探讨施工过程中将预应力工艺做到尽可能的完善。

关键词：预应力钢绞线张拉计算计量三部曲张拉前三控张拉中三控

1.前言

什么是预应力？就是在结构承受外荷载之前，预先对去在外荷载作用下的受拉区施加压应力，以改善结构使用的性能的结构型式称之为预应力结构。

在受弯构件的荷载加上去之前给构件施加预应力就会产生一个和与荷载作用产生的变形相反的变形，荷载要构件沿他作用方向发生变形之前必须最先把这个与荷载相反的变形抵消，才能继续使构件沿荷载方向发生变形。这样，预应力就象给构件多施加了一道防护一样。

预施应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值作校核，按预应力筋实际弹性模量计算的伸长值与实测伸长值相差不得大于±6％。因此，在预应力张拉施工中，采取何种多方面措施来保证预应力张拉的合格是本文核心。本文将以标准32米箱梁为例，在下面分别叙述讨论。

2.预应力张拉工序

2.1材料：

2.1.1钢绞线：京津城际延伸线工程新立制梁场采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003型钢绞线,性能指标需满足表1.

表1

这里需特别强调：钢绞线弹模的“批接口”管理及使用！在两批不同弹模相差5MPa的钢绞线混用在同一片梁的时候，严禁在同一孔道内两种不同弹模的钢绞线混用，记录清楚每种弹模的钢绞线使用孔道，根据实际的弹模分别计算钢绞线的伸长量。

2.1.2锚具：这里需特别强调,限位挡板必须与本批实测钢绞线直径相对应，槽深、线径进场检验，配套发放。限位挡板槽深制造允差：±0.1mm

2.2设备：

2.2.1千斤顶为YDC3000B的穿心式千斤顶，配用2YBZ2-55型油泵，与OVM锚具配套使用。油压表采用0.4级耐震型，精度等级0.4级，最小刻度值0.5MPa。量程0～60MPa。

2.2.2计量：计量三部曲——周期检定、定期校准、周前复核，张拉设备（千斤顶、油泵、油压表）配套检定，张拉千斤顶、油表要定期校正，其千斤顶期限不超过一个月（且不超过200次张拉作业），校正系数不得大于1.05，油压表检定的有效期不得超过1个月，但必须每周校准。

为了避免梁体混凝土出现裂纹，预施应力张拉按预张拉、初张拉、和终张拉三个阶段进行。混凝土强度混凝土强度达到33.5Mpa进行预张拉；强度达到43.5Mpa进行初张拉；混凝土强度达到53.5Mpa(100%+3.5MPa)及弹性模量不小于35.5GPa，且龄期不少于10d时进行终张拉。

3.张拉施工

预应力预留孔道位置的允许偏差以由最出的跨中4mm其余部位6mm，调整到现在的任何位置允许偏差4mm，从这一点的更改可以看出预应力的重要性以提升到一个新台阶，为此，我们在钢筋制作过程中，应加强对预留孔道位置的检查。

张拉前，先检查千斤顶和锚具是否安装好，千斤顶进、回油油路是否正确，检查千斤顶和压力表是否对应，计算的油表读数是否与油表对应，千斤顶和机油泵内是否存在压缩空气。

张拉时，采用两端同时左右对称张拉，4个压力表对应划分若干个阶段，每到一个阶段油表控制者互相通报一次，按整数每增加5MPa互相通报一次便于调整两端张拉速度，保证在同一时刻两端的伸长值基本一致。如果油表读数不能足以控制两端张拉速度同步，采用伸长值控制。

在现场张拉过程中往往避免不了绝对的断丝、滑丝：在张拉过程中如发生断（滑）丝现象，立即停止张拉，将千斤顶与限位板退除,在千斤顶与锚板之间安装上退锚器，缓慢进行退锚张拉。退锚张拉应力大于原张拉吨位，借张拉钢绞线束带出夹片，然后用小钢针从退锚器的空口处取出夹片，不让夹片在千斤顶回油时随钢绞线内缩。取完所有夹片，两端千斤顶回油，拔掉退锚器，检查锚板，重新装上新夹片，重新张拉；滑丝发生在张拉完毕锚固后，其处理方法同上。但退锚的力量须予控制。一般拔力略大于张拉力量，即可拔出。两端不能同时进行，一端增压施拔时，另一端的千斤顶充油保险，待两端均拔完后，方可卸顶，以保安全。张拉完成后，在锚具口处的钢绞线做上记号，以作为张拉后对钢绞线锚固情况的观察依据。

在张拉工艺上可以总结为以下几个重点：

⑴顺序不可随便更换，必须严格要图纸要求

⑵三同心——预留管道、锚具、千斤顶三者同心

⑶两同步——两端同步张拉，同时达到同一荷载。不同步率控制在5%～10%之内

⑷张拉中的三控——“应力、应变、时间”

应力——按管道摩阻实测并调整的锚外应力，考虑千斤顶实际校正系数造成的损失，再按千斤顶实测面积计算出的油表读书，控制张拉应力。

应变——两端伸长量相差最大不得大于10%（否则就说明与实测管道摩阻差别较大）；两端总伸长量之和，与实际弹模计算的伸长量相差不大于±6%

时间——在σcon作用下持荷5分钟。（随时补油）

⑸以油压表读数为主、以钢绞线的伸长量作校核。

4.钢绞线束张拉质量要求：

4.1钢绞线伸长值（两端之和），不得超过计算值的±6%。

4.2两端伸长量相差不超过10%，否则证明两端张拉不同步。

4.3每片梁的24h后滑、断丝不得超过钢绞线总数的0.5%，不在同侧且一束内断丝不得超过1根。

4.4因处理滑、断丝而引起钢绞线束重复张拉时，同一束钢绞线张拉次数不得超过3次。若钢绞线与锚具因滑丝而留有明显刻痕时，必需更换夹片、钢绞线。

4.5张拉过程中出现以下情况之一者，需要换钢绞线（或夹片）重新张拉。

a.终张拉时发现初张拉的锚具当中夹片断裂者；

b.锚具内夹片错牙在1mm以上者；

c.锚具产生裂纹损坏者；

d.切割钢绞线或者压浆时发现又发生滑丝者。

5.6箱梁终张拉须对称进行，最大不平衡束不超过1束。

张拉完毕经过24小时复查，确认无滑、断丝后进行钢绞线头的切割，割丝保留长度为夹片外30～40mm,且保证钢绞线保护层≥40mm。钢绞线的切割采用砂轮切割机切除。严禁用电弧及火焰切割钢绞线。

6.结束语

经过施工实践，对梁场预制箱梁钢绞线的伸长量、张拉前后的弹性上拱、终张拉完30天后的上拱度等等都与设计相符,近几年和未来几年的发展趋势来看，客运专线高速铁路的建设步伐还将继续前进，简支箱梁的预制将普遍化，而预应力又是整个预制箱梁施工中的关键工序，在今后的大批量预制梁生产过程中，如何能更好的保证预制梁的质量，还需在施工过程中进一步的总结和探讨。

参考文献

1、《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》铁科技【2004】120号

2、《时速350公里客运专线铁路无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁（双线）》（图号：通桥（2008）2322A-Ⅱ）

3、《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件四大特点及桥梁生产技术纲要》（二O一O年三月）

4、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB 10424-2010/J 1155-2011)

5、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10752-2010/J 1148-2011)

作者简介：杨煜，1983年12月出生，2006年7月毕业于中南林业科技大学

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。