预应力张拉技术

浅议预应力张拉技术

摘要：结合预应力张拉的实际情况，张拉工艺，伸长量的测量、滑断丝处理等方面存在的问题进行分析和总结，提出处理方法与控制措施。

关键词：预应力混凝土梁张拉技术分析处理

预应力混凝土技术在我国桥梁工程中的应用越来越广泛，而张拉控制又是保证预应力混凝土桥梁生产质量的的关键技术之一，直接关系到桥梁的使用安全问题，故而我们仍然有必要讨论有关预应力技术的相关问题。

一、工程背景

靖会项目第一合同段靖远黄河大桥，设计荷载为公路—i级，主桥为52m+3×90m+52m的连续刚构桥，桥宽11.75m（不包括人行道板外挑），采用单箱单室的截面形式，全桥有纵向与竖向预应力筋，2#、3#墩由于与主桥刚接，另设有横向预应力筋，使桥梁在施工过程中的受力更加合理，提高了施工的安全系数。

二、预应力筋的类别及其简介与布置原则

现在广泛用于连续梁桥、刚构桥及连续—刚构桥的预应力筋主要有纵向预应力筋、竖向预应力筋、横向预应力筋。在靖远黄河大桥的施工程中，于2#、3#墩0#块件处使用了横向预应力筋，与纵、竖向预应力筋相互配合，这样，就成了三向预应力的组合，而三向预应力有使之整体抗压、抗剪等力学性能同时得到增强的作用，使在后面的混凝土浇筑过程中全桥的受力更加合理，免除了安全隐

患。

预应力束的布置是根据各个截面的受力来定的，总体来说，梁体承受正弯矩的截面，预应力布置时尽量靠近梁体底板，以避免底板出现开裂。同一截面上预应力束的布置要对称，也是为主应力的均匀考虑，而且不宜过密。至于具体钢绞线数量的多少是由其受力决定的。

三、纵向预应力束的张拉控制（后张法）

在张拉前，对张拉千斤顶及油压表都要校验。校验的目的，一是测定千斤顶油压表的读数与实际张拉力之间的关系，以备作张拉控制；二是测定处千斤顶的校正系数或负载系数或内摩阻，以判定千斤顶质量的优劣，这是关系到所提供张拉力准确可靠与否的关键所在。

千斤顶的校验周期一般不超过六个月，张拉次数也不得超过200次，千斤顶维修后也应进行校验。

1.预应力张拉前的梁体检查

梁体的检查，是预应力张拉前必不可少的工作，除了按规范要求外，还要对以下几点做重点检查。

已浇筑块件的混凝土强度是否满足要求。对于这一点，一定要按照规范要求严格操作，在强度没有达到设计要求时是绝对不允许的，混凝土强度可由与其同等条件养护的混凝土试压块决定。

2.预应力张拉的过程包括：成孔——穿束——张拉——量测——封锚等。

成孔。目前应用较广的是利用波纹管成孔，而波纹管又分为钢的和塑料的，靖远黄河大桥项目采用的是钢波纹管成孔。

穿束。预应力孔道留好之后，就准备穿钢绞线。钢绞线可以单根穿也可以一束一束来穿。无论是单根穿还是整束穿，穿前都要将钢绞线端部缠绕起来，便于穿束。遇到不能一次穿过整束的情况，也可以先穿过部分，再单根来穿。另外还有一点，当桥梁跨度较大时，张拉采用两端张拉，所以钢绞线下料的时候一定要注意长度，应该严桥按照施工图纸进行下料。穿束完毕后要将钢绞线端头缠绕，以防钢绞线散开。

张拉。张拉一般有两种情况，一是工艺要求超张拉到105%σk，然后回来σk进行锚固，此项应该选择带有顶压器的千斤顶，如果选择自锚式千斤顶，虽然操作起来方便，但张拉到105%σk再持荷的话回没时，钢绞线就已经被锚固死，至于能否回到σk就很难说了。二是工艺要求直接拉到给定的应力值或直接张拉到（103%—104%）σk，不需要回没到σk后再进行锚固，此时可以采用自锚式千斤顶。靖远黄河大桥施工过程中采用的就是第二种，直接张拉到张拉控制应力后持荷2 min，然后回油。

张拉时必须满足混凝土强度达到90%这个基本要求，张拉过程采用双控，即以应力控制，伸长量进行校核。张拉原则：对预应力束长度在20m以外的采用两端张拉的方法，20m以内的则可以采用单端张拉的方法；如果是两端同时张拉，要使两端的张拉周步进行，一起达到最终张拉控制应力；对于某一截面而言，张拉要对称进行；

箱梁底板预应力筋的张拉应该是先长后短，先下后上的进行。

初始应力的控制，取张拉控制应力的10%作为初始值，量取伸长值，对于两端张拉的要进行分级张拉，要及时量取各个时段的伸长值，张拉至最后一次荷载时，两端应该同时张拉至控制张拉应力，持荷2min后量取最终伸长值。然后根据记录的伸长值，计算出实际的伸长值，与理论的进行比较，对于低于理论值6%的要进行超张拉。

量测。预应力伸长量是校核所加预应力是否达到设计要求的关键指标，它能反映张拉力是否足够，检查孔道摩阻损失是否超过预定值，预应力筋材质有无异常现象等，因此准确无误地测定预应力筋的伸长量是十分重要的。

预应力筋的量测有许多种方法，现将靖远黄河大桥在纵向预应力筋张拉过程中所应用的方法加以说明。由于本大桥张拉过程中用到的是量程为200mm的千斤顶，而该桥的1#块—6#块的顶板预应力束的设计伸长量为318.38mm，故而可以不用回油，直接分张拉控制应力的10%、20%、100%三个级别进行张拉与量测；而从7#—10#块设计伸长量较小于400mm或大于400mm，故而再用前面的方法显然千斤顶的量程是不够用的，此时我们需要在张拉过程中回油一次，即采用10%、20%、50%，回油，再到50%，然后再到100%的方法进行，这样就可以顺利完成较长预应力束的张拉与量测过程。此两种方法的实际伸长量的计算方法分别为：

δ=l2-2×l1+l5

δ= l2-2×l1+l4-l3+l5

l1——油压表读数为控制应力10%时的伸长量；

l2——油压表读数为控制应力20%时的伸长量；

l3——油压表读数为控制应力50%时的伸长量；

l4——回油后，油压表读数再次为控制应力50%时的伸长量；

l5——油压表读数为控制应力100%时的伸长量；

计算出实际的伸长量后与设计伸长量进行比较，如果实际的伸长量与设计的相比小于设计的超过6%的话就应该进行超张拉。

封锚。张拉完成，并切割完多余的钢绞线后，就应该及时进行封锚，封锚时应该注意使封锚混凝土与锚头的连接牢固，以防在压浆时由于压力过大而使封锚混凝土被压裂或直接压掉。

四、结束语

在预应力混凝土的施工过程中，张拉是最为关键的施工工艺，是预应力混凝土施工中的重中之重。因此这就要求我们在具体施工中除了严格按照施工和设计图纸外，还应该遵循规范和有关规程要求，同时重点做好以上重要环节的工作，并不断的总结施工经验。对于在今后遇到类似的施工无疑有一定的借鉴作用，在施工中也定能避免工程质量和施工事故。

参考文献：

[1] 公路桥涵施工技术规范 jtg041-2000.

[2] 公路桥涵设计通用规范 jtg d60-2004.

[3] 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 jtg