浅谈桥梁预应力张拉施工 李凌超广西华蓝工程咨询管理有限公司广西南宁５３００Ｉ１ 【摘 要ｌ本文就桥梁预应力张拉施工技术作进行探讨。 【关键宇】桥梁预应力 张拉施工 中图分类号：Ｕ４４５文献标识码：Ａ文章编号：１００９－４０６７（２０１ ０）０７．３ ８４．０２ 广西某工程跨河桥，上部结构为预应力空心板梁，每片２５ｍ，共７６片， 采用后张法预应力施工。预应力空心梁孔道采用预应力圆型和扁型金属波纹 管的预埋方式，预应力钢筋采用１８６０ＭＰａ高强低松驰预应力钢绞线，锚具 裂纹的荷载与破坏荷载接近，破坏前则不会出现明显的征兆，这是很危 险的。反之，张拉阶段预应力损失越大，建立的预应力值越低，也是不 安全的。因此设计人员不仅要在图纸上标明预应力的大小，而且还要注 明所考虑的预应力损失项目与取值。这样施工人员如果遇到实际施工情 采用夹片锚具，采用螺旋筋及钢筋网片作为局部承压钢筋，张拉力情况按照 图纸要求，预应力张拉应力为１３９５Ｎ／ｍｍ２。本文就本工程的桥梁预应力张 拉施工技术作进行探讨。。 一、张拉前期准备工作 １、预应力筋。 采用某厂的高强底松驰有粘结预应力钢绞线，规格中１５．２４。强度等级 １８６０ＭＰａ质量符合《预应力混凝土用钢绞线》（ＧＢ／Ｔ５２２４—９５）标准的规 定。锚固系统：采用某厂的ＯＶＭ系夹片锚具，符合锚具质量条例（预应力筋 用锚具，夹片，和连接器）（ＧＢ／Ｔ１４３７０—２０００）标准的规定。波纹管：采用 镀锌金属圆形及扁形规格波纹管。固定架：采用中８和 ６钢筋。（固定锚板 制作）钢筋网片：采用中１０～中ｌ２钢筋制作。 ２、钢绞线验收及存放。 预应力钢绞线进场后验收时，应检查质量证明书、包装方法及标志内 容是否齐全、正确，钢绞线表面质量是否符合要求，经运输、存放后有无损 伤，锈蚀或油污，并按规定到有资格检验的单位检验其力学性能，合格后方 可使用。根据钢绞线容易锈蚀的特点，堆放时要加盖防雨布，下面用方木垫 高。或堆放在干燥的室内。 ３、钢绞线的下料。 首先计算好每一根的下料长度，然后用固定支架把整卷钢绞线架设固 定从卷内抽拉出钢绞线，量好所需长度后，用砂轮机切断两端用钢丝绑扎， 以免钢绞线散束。 ４、千斤顶及压力表校验。 张拉前，千斤顶、油泵压力表均须经过专业机构校验，所用压力表的 精度不低于１．５级，校验千斤顶用的试验机精度不低于±２％。校验时千斤 顶活塞的运行方向要与实际张拉工作状态一致。向监理工程师提供校验单， 并得到监理工程师许可后方能使用。 ５、锚具及夹具。 锚具应选择图纸指定型号的锚具，并具有产品厂家提供的质量证明书。 锚夹具要分批进行外观检查，不得有裂纹、伤痕、锈蚀，尺寸不得超过允许 偏差。对锚具的强度、硬度、锚固能力进行随机抽查，当质量证明书不符合 要求或对质量有疑点时，按有关规定重新进行检验，符合要求才能验收使 用。 （１）在梁体箍筋上每５０ｃｍ设一道金属波纹管的定位筋，其座标严格按 设计定位，并把波纹管固定在定位筋上。 （２）波纹管安装完成后穿钢绞线束，穿钢绞线束前弄清管道号数，长 度是否与钢绞线束相等，然后将穿人端戴上铁帽并固定紧。由于钢绞线束长 度较短，可采用人工牵引穿束。 （３）穿束完毕后，对钢绞线的波纹管道进行检查，若发现接头有破损、 松脱现象即时进行修补，确定无误后，方可进行混凝土灌注。 （４）混凝土灌注过程中，派专人不断对钢绞线束进行拖动，避免管道 漏浆将钢绞线束卡死。 二、预应力张拉前的技术准备工作 １、预应力筋张拉力的计算与测量。 预应力筋的张拉力大小直接影响预应力效果。张拉力越高建立的预 应力值越大，构件的抗裂纹性也越好。但是过高的预应力使得构件出现 ３８４ 中国电子商务．．２０１０．０７ 况所产生的预应力损失与设计值不符时，则有可能调整张拉力，以准确 建立预应力值。 （１）根据《公路桥涵施工技术规范》（ＪＴＪ０４１—２０００），钢绞线理论伸长 量计算公式如下： ＡＬ＝ ① ＝ ② 式中：ＰＰ——预应力筋的平均张拉力（Ｎ），直线筋取张拉端的拉力，曲 线筋计算方法见②式；Ｌ——预应力筋的长度， ＡＰ——预应力筋的截面面积（ｍｍ２），ＥＰ——预应力筋的弹性模量 （Ｎ／ｍｍ２）；Ｐ——预应力筋张拉端的张拉力（Ｎ）， 从张拉端至计算截面的孔道长度（ｍ）； ——从张拉端至计算截 面的孔道部分切线的夹角之和（ｒａｄ）， ——孔道每米局部偏差对摩擦的影响 系数， ——预应力筋与孔道壁的摩擦系数。 （２）计算理论伸长值，要先确定预应力筋的工作长度和线型段落的划 分。后张法钢绞线型既有直线又有曲线，由于不同线型区间的平均应力会有 很大差异，因此需要分段计算伸长值，然后累加。于是上式中： ． ＡＬ： １＋ ２＋… △Ｌ — Ｐｐ值不是定值，而是克服了从张拉端至第ｉ一１段的摩阻力后的剩余 有效拉力值，所以表示成“Ｐｐｉ”更为合适； （３）计算时也可采取应力计算方法，各点应力公式如下： ＝ ， １、×ｅ－￣ｏ（ ） ｑ ）Ｊ （１一ｅ－（ｋｘｉ＋俐） 各点平均应力公式为： — ＝＿ 『＿＿ ，各点伸长值计算公 式为： ｔ 盯 －Ｕ‘ ２、实测伸长值的测定。 （１）预应力钢筋张拉时的实际伸长值△Ｌ，应在建立初应力后开始量 测，测得的伸长值还应加上初应力以下的推算伸长值。即： △Ｌ＝△ＬＩ＋ＡＬ２ 式中：△Ｌｌ——从初应力到最大张拉应力间的实测伸长值（ｍ）， △Ｌ２一初应力以下的推算伸长值（ｍ）。 关于初应力的取值，根据《公路规》的规定，一般可取张拉控制应力 的１０％一２５％。初应力钢筋的实际伸长值，应以实际伸长值与实测应力之间 的关系线为依据，也可采用相邻级的伸长值。 （２）钢绞线实测伸长值的经验公式： Ｌ实＝（Ｌｂ＿—Ｌａ）／０．８—Ｌ无阻 （１） Ｌ实＝［（Ｌｂ—Ｌａ）＋（Ｌａ—Ｌｃ）】一Ｌ无阻 （２） Ｌ实——钢绞线实际伸长量 Ｌａ——张拉应力为２０％６ ０时，梁段两端千斤顶活塞行程之和・ Ｌｂ——张拉应力为１００％６ ０时，梁段两端千斤顶活塞行程之和・ Ｌｃ——张拉应力为１０％６ ０时，梁段两端千斤顶活塞行程之和， Ｌ无阻——梁段两端千斤定内钢绞线的无阻伸长量，即： （转下页） （接上页） Ｌ无阻＝ＰＬ／ＥＰＡＰ ①将工作锚环套人钢绞线束，按钢绞线自由状态依顺时针方向插入夹 对于以上公式，当钢绞线较短，角度较小时，用（２）式计算更接近设 片，并用小锤轻轻将夹片打人锚环内； 计伸长量，当钢绞线较长，角度较大时，用（１）式计算更接近设计伸长量。 ②安装千斤顶并与孔道中线对位， 这是由于预应力筋的长度及弯起角度决定实测伸长量的计算公式，钢绞线较 ③安装工具锚于千斤顶后盖上，精确对中，钢绞线在工作锚与工具锚 短、弯起角度较小时，摩阻力所引起的预应力损失也较小，１０％一２０％∑控 间顺直无扭结， 钢绞线的伸长量基本上反映了真实变化，０－１０％的伸长量可按相邻级别 ④千斤顶就位后，司泵人员在班长的统一指挥下，主缸缓缓充油，两 １０％一２０％推算。钢绞线较长、弯起角度较大时，摩阻力所引起的预应力损 端同时操作，使锚圈与支承板千斤顶与垫环端面吻合，当千斤顶端面开始上 失也较大，故初应力采用２０％∑控用２０％一１００％推算０—１Ｏ％的伸长量更准 翘时，立即放松千斤顶吊绳。放松要对称均匀，分项完成。 确。 ３、孔道灌浆 三、预应力张拉施工 孔道灌浆标号应满足设计要求，灌浆过程中应保持连续一致，以免 １、锚具及张拉设备的安装。 造成灌浆不密实。在灌浆时采用一端灌浆，一端排气的方法，在两端均 安装锚具及张拉设备应注意以下几点：工作锚环应对中Ｉ夹片应均匀对称 安装阀门控制进出浆，待各个出浆口均冒出与所灌浆体同稠度的水泥浆 打紧并外露一致；千斤顶上的工具锚的孔位与空心板梁端部工作锚的孔位排 时，封闭出浆口，继续加压，压力控制在０．５ＭＰａ－０．７ＭＰａ稳压１—２ 列一致；张拉力的作用线与孔道中心线重合。注意限位板与锚具是否配套， 分钟，然后关闭灌浆口处的阀门，取下灌浆管，继续下一束的灌浆。灌 注意钢铰线是否顺直一致。 浆顺序宜先灌注下层孔道，空心板梁端部的锚固区必须灌满。每根空心 ２、张拉与锚固。 板梁的全部孔道宜一次灌浆完成。待灌浆结束后，采用强度高一级的细 预应力施工在梁板砼强度达到设计强度的１００％后进行张拉，各横剖面 石混凝土封锚。 上对称均匀张拉一次到位。张拉程序：０一初应力＝Ｏ．３ ｏ ｋ（划线作标记） 四、安全措施 一ｏ ｋ（持荷２分钟）一０ ｋ一测伸长量一油缸回零，测回缩量 １、施工前，项目负责人根据本工程的技术特点进行安全技术交底，让 （１）张拉顺序控制： 施工全体人员工明确技术要求、质量要求和操作注意事项。未经培训和交底 张拉时控制顺序先从梁中心线向两侧对称张拉，先张拉底板扁钢束，然 的作业人员不得操作设备及机具。 后张拉腹板扁钢束，最后张拉底板圆钢束。张拉步骤如下： ２、预应力张拉时，严禁在千斤顶后站人，以防千斤顶弹射伤人，安全 ①用四台千斤顶对底板扁锚束采取单根两端均匀对称张拉（每束单根 阀应调整至规定值后方可开始张拉作业。张拉时千斤顶升压或降压速度缓慢 张拉顺序为由中间向两边展）。 均匀，两端张拉要力求同步，切忌突然加压或降压。测量伸长值必须两端同 ②用四台千斤顶对腹板扁锚束同样采取单根两端均匀对称张拉（每束 时进行。张拉加力时，不得敲击或碰撞张拉设备。张拉中发生异常情况（如 单根张拉顺序为从上往下）。 伸长值、异常响动等）都应暂时停机，待技术人员查明原因排除故障后，才 ③用两台千斤顶对底板左侧的圆锚束采取整束两端均匀对称张拉，先张 能继续张拉。 拉至控制应力的５０％后回油临时锚固。 ３、孔道灌浆时，出浆口方向严禁站人，工作人员必须佩戴防护眼镜， ④用两台千斤顶对底板右侧的圆锚束采取整柬两端均匀对称张拉，一 所有人员进入施工现场必须戴安全帼。 次张拉至控制应力的１００％后锚固。 五、结语 （２）预应力施工： 桥梁结构中使用预应力空心板梁具有改善结构的使用性能，提高结构 ①张拉作业开始前，对施工人员进行技术交底。主梁成批生产前，应 的耐久性、充分利用高强钢材和良好的裂缝闭合性能、变形恢复性能、良好 做几块预应力砼梁的试验，观察张拉后梁体的起拱是否与设计计算值（中板 的经济性的特点，预制构件预应力张拉是重要工序之一，所以对预应力构件 １３ｒａｍ，边板１０ｍｍ）符合，梁体上缘砼是否开裂。 张拉的质量管理、工序管理必须十分重视。应严格按照设计要求和规范要求 ②选择有代表性的一束进行孔道摩阻损失测定，将测得实际摩阻值与 进行施工，即可以减少并可能避免事故的发生。 设计值进行比较，并确定不超过设计范围后方可用来作为计算依据。 参考文献 ③钢绞线的张拉采用张拉吨位和伸长量进行双控张拉施工，实际伸长 【１］公路桥涵施工技术规范ＪＴＪ ０４１－２０００ ＩＳ］．北京：人民交通出版社， 量如与计算伸长量相差±６％以上时，应查明原因后方可施工。 ２ ００ ０． ④张拉完毕，在２４小时内进行孔道压浆，压浆前请监理工程师到场， 【２］混凝土结构工程施工及验收规范（６１ｔ５ ０２ ０４）．中国建筑科学研究院， 并征得同意后，方可进行压浆。压浆完成后，进行封锚处理。 ２００２． （３）注意事项。 （上接３８５页） 止锅筒晃动以及施工锅筒连接管时使锅简发生偏移。以上 ３．锅筒安装检验 工作结束后，卷扬机可以摘钩。锅筒找正固定后，对锅筒吊挂装置进行负荷 ２４０ｔ／ｈ循环流化床锅炉锅筒安装后，经建设单位、监理单位和当地监 调整，将每个吊杆负荷调整到设定值。 检单位按有关现行法规、标准的要求，施工图纸的要求，对锅筒安装后锅炉 ２．７．拆除吊装器物 钢架进行重新复验符合《电力建设施工及验收技术规范》和施工图纸的 锅筒吊装结束，做好锅筒的安装记录（便于对锅炉整体性能的了解和 要求。对锅炉安装质量进行了认真检验，完全达到要求。得到建设单位和监 评定，如存在问题及时查找原因，制定方案进行整改处理解决），随即安全 理单位的高度评价。 拆除吊装器物。 ４．结束语 本工程２Ｎ２４０ｔ／ｈ循环流化床锅炉锅筒利用锅炉钢架，采用卷扬机倾 斜吊装工艺方法，降低了２／３的吊装成本，安装质量经检测验证符合施工 图纸的要求和有关法规、标准的要求，有效的保证了锅筒安装质量，切实可 行，值得推广应用 图２ ２０１ｏ・０７ 中国电子商务● ３８５