长束单端张拉存在问题及对策与

长束单端张拉存在问题及对策与

预应力状态、伸长率控制分析

陈敦刚陈卫华

摘要郑州市中牟市人文路贾鲁河大桥预应力长束钢绞线张拉施工中出现的延伸率超标现

象，经过严格复核该桥前期施工数据并予以确认后，采取数理统计分析，并组织相关专家与设

计、监理多次商讨，提出了科学严谨的处理措施，保证了施工的顺利进行。

关键词预应力长束张拉延伸率超标施工数据统计分析处理措施

前言

桥梁预应力施工中经常会出现各种施工质量控制问题，常见的预应力施工问题主要有个方面，即预应力孔道堵塞、预应力孔道注浆不饱满、锚垫板与孔道轴线不垂直或偏离了孔道轴线位置、张拉过程滑丝或者断丝、锚垫板处混凝土出现变形或者开裂现象、波纹管线形偏差过大、波纹管漏浆、钢绞线延伸率偏差超标、预应力损失。上述预应力施工过程中出现的问题，有些与未严格按照施工图纸以及相关施工规定、施工步骤操作有关，进而导致施工质量问题，施工效果与设计要求产生相差甚远的偏差，因此，在进行预应力施工的过程中，应该严格遵守相关施工规定，严格落实设计图纸的意图，从而保证施工质量，提高桥梁施工质量。但预应力采取应力和延伸率双控制在特殊的施工中，因单端张拉长度较大，管道摩阻试验确定的值与μ值与现场实际存在一定的差别，需要在施工实际中，加以进行综合的分析和评判，通过数理统计成果对其进行修正和完善，以确保预应力施工的顺利进行。

本文以郑州市中牟市人文路贾鲁河大桥施工为背景，对该桥预应力长束钢绞线张拉施工中出现的延伸率超标进行重点介绍。该桥采用前期施工的有效数据，经过严格的数理统计分析，并组织相关专家与设计、监理多次商讨，提出了科学严谨的处理措施，保证了施工的顺利进行，可作为类似工程借鉴。

工程简况

贾鲁河大桥位于河南省郑州市中牟县境内，该桥位于人文路与贾鲁河相交处，桥中心桩号为：，桥梁总长，总宽，桥梁面积²。

桥梁全宽（人行道辅道隔离带机动车道隔离带辅道人行道）。其中主桥为整体式一幅桥，引桥横向分为三幅桥，其中中幅桥为机动车道，两侧边幅为辅道桥。

～现浇梁为长束钢绞线梁段，梁长，轴以南箱梁为钢结构与混凝土结合段。～现浇箱梁设计预应力钢束束，其中纵向钢束束，横向束，预应力施工采用后张法。

预应力施工现状与处理措施

规范要求预应力施工控制以张拉力为主，伸长量校验为辅的方法进行检查控制。初始张拉一般取控制应力的时量取千斤顶活塞的伸长量，张拉力达到控制应力时，再量取千斤顶活塞的伸长量，二者之差为钢束在控制应力时的实际推算伸长量。张拉达控制应力时，再量取千斤顶活塞的伸长量，－二者之差为钢束的实际张拉伸长量。实际张拉伸长量与实际推算伸长量之和,与理论伸长相比较误差不超过即达到伸长值控制标准。

预应力张拉理论伸长量理论伸长值计算公式：△×（×）

（其中）[（（μθ））]

—预应力筋的平均张拉力，取张拉端的拉力与计算截面处扣除孔道摩阻力后拉力的平均值。

θ—从张拉端至跨中曲线孔道部分切线的夹角之和（单位弧度）；

—预应力筋张拉端点的张拉力；

—预应力筋张拉端的张拉力；

—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，通过管道摩阻试验得出；

—预应力筋的弹性模量，取值×；

μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数取，通过管道摩阻试验得出；

—预应力筋的截面积取（）；

—从张拉端至计算截面的孔道长度；

中牟市人文路贾鲁河大桥～轴现浇箱梁纵向钢束于年月日开始组织张拉，至年月日上午止，完成张拉施工束，其中伸长值小于规范规定下限值的有束，偏差最大的有两束，伸长值分别小于规范规定的下限值、；其他束伸长量小于下限值分别为：、、、、、、、。年月日根据现场反映的现象停止张拉施工，采取排除法进行原因分析：

（）对前期张拉施工过程进行复核，采取放张后再张拉进行检验，两次张拉采取相同控制应力张拉后，数据显示前后两次伸长值基本一致，排除了因操作不当引起伸长值偏差的可能。

（）对张拉器具重新校验，经过与一周前校验的数据对比，两次结果显示数据基本一致，排除了因张拉器具使用后发生了改变造成伸长值偏差的可能。

（）截取长钢绞线进行重量检验，称量重为，与钢绞线理论每延米重量相比，基本接近且符合规范重量偏差，排除了钢绞线材质因素引起上述问题的可能。

（）对所用钢绞线再次进行弹性模量试验，试验结果显示用于施工的钢绞线弹性模量与设计值基本一致，排除了钢绞线弹性模量因素引起上述问题的可能。

（）对完成张拉的孔道进行注水测试，发现预应力孔道通水正常，排除了因预应力孔道堵塞引起伸长量值偏小的可能。

（）对与线形相近的钢绞线进行分级试验张拉，发现实测伸长值均处于规范允许值下限。

年月日报请业主组织，邀请设计、监理、管道摩阻试验单位、施工单位专家及相关人员召开了～轴箱梁预应力施工专题会议。会议形成一致意见：单端张拉因摩阻影响造成锚固端张拉应力损失较大，～箱梁预应力线形张拉端有个翘曲点，管道摩阻造成锚固端应力未达到设计值，从而造成伸长值减小。从现有的束已完成张拉的钢束统计的数据来看，其伸长量与规范规定的下限值相比，偏差较小，通过线型分段进行控制应力和伸长值计算，其锚固端应力虽有损失，但其应力值仍远大于设计安全储备值，因此不存在施工质量和结构安全问题。施工单位在发现实测伸长值小于规范规定的下限值后，经过分析、检验，排除了人为因素、器具因素、原材料因素、预应力管道堵塞因素等可能造成伸长值误差偏大的可能，可以确定现有张拉施工数据真实、并满足设计要求。

鉴于管道摩阻试验按双端张拉孔道分别调换张拉端进行试验取得相应的数据后，将设计提供的玻纹管μ值设为定值，而计算求出值，由此得出的值与μ值与工程实际出入较大，同时，上述预应力张拉施工为单端张拉，采用上述摩阻试验的值和μ值计算控制应力和伸长量，不可避免的会出现伸长量偏差较大的问题。为方便指导下一步预应力张拉施工，会议决定:将完成张拉的束钢绞线取得的数据作为此线型钢束的补充摩阻试验，以此组数据进行统计分析，并建立数据库进行模拟计算，提出更符合实际的摩阻系数值和μ值，并通过下一步的张拉施工进行验证。为此，委托管道摩阻试验单位以已完成张拉的组数据为基础，并结合其大量的具体工程实例，形成摩阻参数分析报告，重新拟定本项目单端张拉拟采取的值和μ值，详见《中牟绿博园区人文路跨贾鲁河大桥主桥纵向钢束摩阻参数分析报告》。设计代表根据检测单位提出的μ值和值修正值，对控制应力和伸长值重新进行计算，并于年月日以设计通知单形式进行修改，调整后的控制应力、伸长值详见表。后续施工的预应力钢束按调整后参数组织施工，其伸长值基本满足要求。

孔道预应力状态与伸长值控制分析

施工规范要求预应力张拉以控制张拉应力为主，以伸长值校核为辅，实际伸长值与理论伸长值之差应控制在以内，实际操作中伸长量不可避免超出规定值的上下限范围，本项目～、～现浇箱梁共束钢绞线，其中～现浇梁有束，～现浇