双控张拉在后张预应力连续梁施工中的应用

胡伟　苗守峰

摘要：在桥梁施工中，预应力技术是一种比较常用的技术，可以有效提升公路桥梁的稳定性和可靠性，延长其使用寿命，在桥梁维护和加固中更是发挥着非常重要的作用。做好预应力施工的有效控制，保证施工质量，对于公路桥梁的施工而言是至关重要的。文章结合相应的工程实例，对双控张拉技术在后张预应力连续梁施工中的应用进行了探讨。

关键词：双控张拉；后张预应力；连续梁施工；交通运输；桥梁工程建设 文献标识码：A

中图分类号：U445 文章编号：1009-2374（2015）04-0123-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0342

1 概述

随着时代的进步和社会经济的发展，我国的城市化进程不断加快，城市规模的扩大以及人们生活水平的提高，使得人们的出行范围不断增加，公路交通运输事业得到了显著发展。在公路桥梁建设中，各种新的施工技术和施工工艺的应用，使得大跨度高预应力连续梁得到了日益广泛的应用，其施工质量直接关系着公路交通运输的稳定和安全，受到了广泛的关注和重视。在预应力连续梁施工中，预应力钢绞线的张拉是一个非常关键的步骤，对于连续梁施工质量的控制起到了至关重要的作用，需要施工人员充分重视，采取相应的管理和控制措施，确保公路桥梁的施工可以满足设计要求。

2 预应力施工中的双控张拉技术

预应力施工技术多应用于混凝土结构，主要是在混凝土结构承受荷载前，预先对其施加一定的压力，使其能够在外荷载作用下时的受拉区混凝土内部，产生相应的压应力，从而抵消或者削减外荷载所产生的拉应力，使得结构可以在正常使用的情况下，不产生裂缝或者较晚产生裂缝。从预应力张拉位置划分，预应力技术可以分为体外预应力结构和体内预应力结构，前者作用于混凝土结构外部，多用于混凝土结构的维护和加固，后者作用于混凝土结构内部，一般在施工中普遍应用。从预应力张拉时间划分，预应力技术又可以分为先张预应力和后张预应力，前者指在混凝土浇筑前张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时锚固在钢模或台座上，之后浇筑混凝土，待混凝土强度达到设计强度75%以上时，放松预应力筋，借助混凝土与预应力筋的粘结，对混凝土施加预应力；后者则指先浇筑混凝土，待其达到设计强度75%以上时，对预应力筋进行张拉，在桥梁和大跨度建筑中被广泛应用。在公路桥梁工程中，应用预应力施工技术，可以对桥梁材料的性能进行全面充分的挖掘，使得桥梁内部的微观结构发生改变，各个组件也可以及早适应压力，从而有效提升桥梁的稳定性和刚性。不仅如此，应用预应力施工技术，可以有效节约桥梁施工中应用的材料，降低施工成本，对于现代公路桥梁的施工而言是非常重要的。

在预应力施工中，双控张拉并不是指在预应力筋两端进张拉，而是指对张拉应力以及钢绞线张拉伸长值的控制。以控制张拉应力为主，利用钢绞线的伸长值为校核，可以实现对于预应力施工的有效控制，确保桥梁预应力张拉的准确性和可靠性。

3 双控张拉在后张预应力连续梁施工中的应用

这里结合相应的工程实例，对双控张拉在后张预应力连续梁施工中的应用进行分析和讨论，希望可以为相关工程的施工提供一定参考。

3.1 工程概况

寸滩长江大桥为重庆机场专用快速路工程南段的控制性工程，寸滩长江大桥全长1.6km，分主桥及南北引桥二大部分。寸滩长江大桥主桥为主跨880m的钢箱梁单跨双塔悬索桥，主缆边跨250m，分跨为250m+880m+250m，主跨矢跨比1/8.8，两根主缆中心距39.2m。主塔为门式框架结构，主缆锚固系统采用后锚梁锚固系统，两岸锚碇为重力式结构。连续梁的施工采用挂篮悬臂浇筑施工，先合拢边跨后合拢分跨，在对连续梁进行施工的过程中，采用的后张预应力技术，并结合双控法的有效控制，以保证施工质量。

3.2 主塔预应力设计

主塔采用钢筋混凝土框架结构，塔柱全高（从塔座顶面算至鞍罩顶）192.5m，分别由上、中、下塔柱，上、中、下横梁及塔顶鞍罩几部分组成。主塔横桥向为门式框架结构，两塔柱间的横向中心间距，从塔底到塔顶等宽为39.2m。塔柱为四周以两个圆弧相连接的特殊矩型截面，截面纵、横向相接处采用圆弧顺接，景观效果突出，两个圆弧半径均为80cm。塔柱横桥向尺寸等宽为6.0m，纵桥向尺寸从顶面8.0m变化到塔底10.0m。其中塔柱为钢筋混凝土结构，上、中、下横梁为预应力混凝土结构。主塔上、中、下横梁均为预应力混凝土单箱单室结构。下横梁中间高7m，边缘因景观要求，在与塔柱连接处6m范围内梁底以长度半径为3m的圆弧变化，梁高由7m增至10m。横桥向长33.2m，顺桥向宽8m，顶、底板厚度均为0.8m，腹板厚度为1.0m。为利于横梁顶面布置支座垫石及阻尼装置的固定垫块，在边跨混凝土梁支座下方和主跨阻尼装置的固定垫块下方设置1.5m厚横隔板，在边、主跨主梁支座下方腹板上设置牛腿，下横梁顶面设有进人孔。中横梁高4.5m，横桥向长33.2m，顺桥向宽5m，顶、底板、腹板厚度均为0.6m，在上横梁和中横梁之间设置的中国结造型镂空雕花下方设置1.0m厚横隔板，两边立柱下方顶板下设置牛腿。在与两边塔柱连接处2.25m范围内中横梁底部设置有高1.5m的装饰块。中横梁顶面设有进人孔。上横梁高6.0m，横桥向长约33.2m，顺桥向宽5.0m，采用单箱单室截面，顶、底、腹板厚度均为0.6m。顶面设有进人孔。为配合牌楼塔造型的景观要求，在上、中横梁处塔柱外侧分别设置了长9.5m和6m的装饰块。在施工中，应该严格控制塔柱的倾斜度误差不大于1/3000塔高，且塔柱轴线偏差不大于30mm，塔柱断面尺寸偏差不大于20mm，施工模板应具有足够的强度与刚度，最好使用新制木模，内外模板安装质量要满足《重庆市市政工程普通清水混凝土施工技术规程》（DBJ/50-073-2008）要求，在木模内侧涂刷脱模剂，以确保结构尺寸偏差满足设计及规范要求，同时保证塔柱外观质量。主塔施工中的劲性骨架由施工单位自行考虑，施工中需注意骨架的刚度与连接问题，以确保定位精度。

3.3 预应力张拉

在混凝土强度及弹性模量达到设计强度90%以上时，且龄期不小于5天方可张拉预应力。预应力管道定位措施应能确保在混凝土浇筑过程中管道不发生偏移，定位网间距不得大于设计要求。严格按照施工规范的相关要求及时对管道进行压浆以确保结构的耐久性，同时在预应力张拉、压浆完成后按照施工规范的要求及时封锚。为了保证施工质量，这里采用双控张拉法使用。

3.3.1 预应力钢绞线及张拉指标参数。纵向预应力钢束采用高强低松弛钢绞线，抗拉强度为1860MPa，直径15.2mm。预应力管道的形成应该采用金属波纹管成孔，确保其能够满足《预应力混凝土用金属波纹管》的相关质量标准。在合拢段，由于应力相对集中，因此应该采用增强型金属波纹管，其他部位可以采用标准型，以降低工程造价。对预应力钢绞线的锚固采用自锚式拉丝体系，使用的锚具应该符合《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》。同时，需要配置相应的配套千斤顶设备。

钢绞线张拉指标参数为：在锚口以及喇叭口，预应力的损失按照锚外控制应力的6%进行计算，管道壁与钢筋的摩擦系数取0.25；每m管道对应设计位置的偏差系数取0.003，锚头变形以及钢筋回缩值取6mm；其他预应力的损失按照相应的规范和标准进行计算。

3.3.2 张拉工艺。千斤顶就位，对钢绞线施加一定的拉力，使得预应力钢绞线绷直。待张拉至规定的初应力时，停止张拉，对原始空隙进行测量，并作出相应的标记。需要结合多个方面的因素，对钢绞线的张拉顺序进行合理安排，这些因素包括：其一，在张拉时，应避免构件截面处于过大的偏心受力状态，避免在混凝土边缘产生拉应力；其二，对分批张拉的预应力损失值进行计算；其三，尽可能减小梁体上拱度，避免出现梁体变形或开裂的情况。在张拉过程中，需要注意以下问题，例如，对于纵向预应力筋而言，应该两端同步同时左右对称张拉，最大不平衡束不能超过1束，张拉顺序为先腹板再顶板后底板，从外向内左右对称进行，在张拉过程中，应该始终保持两端预应力筋的伸长值基本一致。预应力筋张拉时，应该采取预应力筋张拉压力与伸长值双控措施，以油压表对应力进行控制，张拉至初始应力值时，应该在预应力筋上做出标记，作为伸长值测量的起点，对于伸长值的测量应该两端同时进行。

4 结语

在后张法预应力连续梁的施工中，钢绞线的张拉控制属于核心技术，直接影响预应力施工的效果，需要施工人员的充分和重视，以保证工程整体的施工质量。

参考文献

[1] 陈鹏.预应力双控技术在连续梁施工中的应用[J].商品与质量·建筑与发展，2014，（8）.

[2] 刘洪运.双控法张拉在后张预应力T型梁施工中的应用[J].中小企业管理与科技，2011，（13）.

[3] 马爱珍.双控法张拉在预应力梁施工中的应用[J].中国高新技术企业，2008，（11）.

[4] 汤怀凯.“双控”法张拉在悬臂连续梁施工中的应用[J].山西建筑，2010，36（19）.

[5] 张亚平.双控法张拉在后张预应力箱梁施工中的应用[J].科技创业月刊，2012，（9）.

[6] 丁宁.双控法张拉在6m后张法预应力砼吊车梁中的应用[J].科技信息，2012，（25）.

作者简介：胡伟（1980-），男，四川武胜人，中铁二院（成都）咨询监理有限责任公司重庆分公司工程师。

（责任编辑：陈 倩）