预应力现浇梁张拉技术要求

浅谈预应力现浇梁张拉技术要求

摘要：预应力现浇梁作为现代跨线、跨河等桥梁，在当今铁路发展路程上得到广泛的应用。预应力现浇梁施工技术要求非常高，各环节、部位及各工序联系十分紧密，施工难度较其他类型桥梁难度大。但预应力现浇梁优点很多，其主要好处是能在复杂的地理条件下进行施工，因此在地理条件复杂的山区、河流地段的桥梁大多采用预应力现浇梁。本文结合武广客专、京石客专、京沪高铁及年楚河特大桥施工，总结概括了目前预应力现浇梁施工的技术要求。

关键词：预应力；现浇梁；张拉

中图分类号：tu757 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）03-（页码）-页数

1.张拉前期准备工作

为确保本桥的预应力质量，施工时从施工工艺、定位钢筋、管道线形等方面严格控制。管道安装前除去管道两端的毛刺并检查管道质量及两端截面形状，遇有可能漏浆时采取措施割除，遇有管道两端截面有变形时，整形后再用。接管处及管道与喇叭连接处用胶带将其密封防止漏浆。预应力管道每50cm设置定位钢筋一道，定位后的管道轴线偏差不大于0.5cm。管道与喇叭管连接处，管道要垂直于锚垫板。夹片应用开口手柄同时将夹片均匀打入锚环，使夹片外端面处于同一平面内，两夹片高差大于2mm者取出重新安装。锚环使用前检查内壁是否有生锈，对生锈者进行除锈处理后使用。锚下混凝土严格振实，同时在穿束前先清除锚具喇叭管内的砂浆和混

凝土。合理控制限位板的限位量，合理的限位量使钢绞线没有滑痕。各种预应力筋，均采用圆盘切割机切割，不得采用电焊切割。

2.预应力张拉施工工艺

张拉工艺流程：制束→穿束→预张拉→初张拉→终张拉→锚具外钢绞线切割。

按每束根数与相应的锚具配套，带好夹片，将钢绞线从千斤顶中心穿过。张拉时当钢绞线的初始应力达0.2σk时停止供油。检查夹片情况完好后，画线作标记。

向千斤顶油缸充油并对钢绞线进行张拉。张拉值的大小以油压表的读数为主，以预应力钢绞线的伸长值加以校核，实际张拉伸长值与理论伸长值控制在6%范围内，每端锚具回缩量控制在6mm以内。油压达到张拉吨位后关闭主油缸油路，并保持5分钟，测量钢绞线伸长量加以校核。在保持5分钟以后，若油压稍有下降，须补油到设计吨位的油压值，千斤顶回油，夹片自动锁定则该束张拉结束，及时作好记录。全梁断丝，滑丝总数不得超过钢丝总数的0.5%，且一束内断丝不得超过一丝，也不得在同一侧。

3、预应力张拉

3.1横纵向预应力张拉

混凝土达到设计强度的90%，且不少于十四天的龄期后进行张拉（部分桥梁要求龄期为一周，其主要标准以试块为主），张拉顺序为先腹板束、后顶板束、左右对称张拉。预应力筋的锚具、夹片必须符合设计要求，再使用前，进行外观、硬度和静载锚固性能的检

查，并符合现行国家标准《预应力混凝土锚具、夹具和连接器》的规定，机具设备及仪表进行定期维修和效验，在使用过程中出现反常现象时重新效验。钢绞线下料长度按照设计确定，钢绞线采用砂轮切割机下料，下料后进行梳整、编束。纵向预应力钢束穿束前采用高压水冲洗孔道内杂物，观察孔道内有无串孔现象，用空压机吹干孔道内水分。纵向预应力钢束穿束采用卷扬机迁引，人工配合。纵向预应力筋张拉流程：清理孔道→穿束→安装锚具→张拉设备就位→钢绞线张拉至10%控制张拉应力（量侧初始读数）→20%控制张拉应力（量侧伸长值）→100%控制张拉应力并持荷5分钟（量侧伸长值）→锚固→切除多余的钢绞线→移动挂篮→封锚→压浆。

预应力张拉顺序为：首先张拉纵向预应力，然后张拉横向预应力，最后张拉竖向预应力。

纵向预应力根据张拉的时间不同分为前期直束，前期下弯束和后期下弯束，前期直束与前期下弯束在t构时进行张拉，后期在t构浇注完毕以后以及前期直束和前期下弯束张拉完成后，主桥合拢时进行张拉。预应力施加时，预应力筋、锚具和千斤顶位于同一轴线上，预应力张拉采用张拉力为主、以伸长值作为校核的“双控”张拉法，当实际伸长量与设计伸长量之差大于±6%时，查明原因及时处理。锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量符合设计要求，预应力筋的断丝、滑丝数量，不超过规定数值。

张拉时分级加载，按照10%σk→20%σk→100%σk→0对应的张拉力分别量测伸长值。张拉控制采用张拉应力和伸长值双控，以张

拉应力控制为主，以伸长值进行校核，当实际伸长值与理论伸长值差超过6%时，应停止张拉，等查明原因并采取措施后再进行施工。

3.2预应力理论和实际伸长量的计算

3.2.1预应力理论伸长值的计算

后张法预应力筋理论伸长值及预应力筋平均张拉力的计算公式

如下：

△l=pp×l/（ap×ep）（1）

pp=p×〔1-e-（kx+μθ）〕/（kl+μθ）（2）

式中：△l----预应力筋理论伸长值，mm

l----预应力筋的长度，mm

pp----预应力筋的平均张拉力，n

x ---- 从张拉端至计算截面孔道长度， m

ap ----预应力筋截面面积，mm2

ep ----预应力筋的弹性模量，mpa，

p----预应力筋张拉端的张拉力，n

θ----从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，rad k----孔道每米局部偏差对磨擦的影响系数，取0.0015

μ----预应力筋与孔道壁的磨擦系数，对塑料波纹管取0.14～0.17。

3.2.2实际伸长量的量测及计算方法

预应力筋张拉前，应先调整到初应力σ0（一般可取控制应力的10%～15%），伸长量应从初应力时开始量测。实际伸长值除张拉时

量测的伸长值外，还应加上初应力时的推算伸长量，对于后张法混凝土结构在张拉过程中产生的弹性压缩量一般可省略。实际伸长值的量测采用量测千斤顶油缸行程数值的方法。在初始应力下，量测油缸外露长度，在相应分级的荷载下量测相应油缸外露长度。实际伸长值△l的计算公式如下：

l=b+c-2a

a —0～10%σk 应力下的千斤顶的实际引伸量

b —10%σk～20%σk 应力下的千斤顶的实际引伸量

c —20%σk～100%σk 应力下的千斤顶的实际引伸量

预应力筋张拉完毕后，杜绝撞击锚具和钢束，立即进行管道压浆。

3.3竖向预应力筋张拉

竖向预应力筋管道采用波纹管成孔。其下端锚固在梁体内，并按要求设置压浆孔，上端为张拉端，施工中严格控制质量，保证管道位置准确，严格按照有关规程进行张拉，杜绝用电焊或氧气乙炔切割张拉钢筋。使用前先进行检查，保证无锈蚀无碰伤，张拉端和固定端1米范围内不得有弯曲。下料后两端戴帽在张拉台上逐根预拉，预拉力为100%设计张拉力。张拉前首先清除端杆、垫板上的水泥浆，检察垫板是否水平，合格后将螺母拧至根部，并将连接螺母拧紧。然后将千斤顶就位并对中，连接精扎螺纹钢筋。千斤顶的张拉头拧入钢筋螺纹长度不得少于40mm，开启千斤顶张拉预应力筋。一次张拉至100%控制应力后，持荷1—2分钟量侧伸长值，不小于设计值为合格，然后拧紧螺母，张拉完成。