钢绞线长束的张拉施工控制

摘要：本文介绍了铜川市药王大道B标段桥梁工程跨咸铜铁路预应力现浇箱梁长束预应力施工，重点阐述了在曲线上、超长束预应力张拉方法。

关键词：高速公路；现浇箱梁；超长束预应力；张拉

Abstract: this paper introduces the TongChuanShi YaoWang avenue bridge engineering section B across salty copper cast-in-situ prestressed girder of railway long bunch of prestressed construction, the paper expounds on the curve of prestressed overlong, drawing method.

Keywords: highways; and Cast-in-situ box girder; Long bunch of prestressed; tension

中图分类号：U412.36+6文献标识码：A文章编号：

一、工程概况

铜川市药王大道B段桥梁工程西起耀州区东桥桥头，向东横跨民主路和咸铜铁路耀县车站，至水泥厂子弟学校附近，是药王大道的控制工程。该桥上部结构由预制箱梁和预应力现浇箱梁组成，左右幅共8联现浇箱梁，其纵向钢束采用大吨位的15×15.24mm低松驰高强度预应力钢绞线束，纵向预应力束设置为平竖弯相结合的空间曲线型，并且桥的轴线也处在缓和及圆曲线位置上，采用金属波纹管成孔，钢束长达150m, 采用单端张拉方式。

二、预应力张拉施工中容易遇到的问题分析

预应力钢绞线束张拉，当实际张拉力达到设计张拉力时，实际张拉伸长值的偏差应在-6%～+6%范围内，且每束钢绞线断丝或滑丝数控制为1丝、每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的1%。在钢绞线张拉施工时，经常遇到的问题主要有：

(1)随着钢绞线束长度的不断增加，实际伸长值的偏差呈现由正值向负值变化的趋势，束长越大，负偏差值也越大，甚至超过了-6%的允许负偏差。

(2)出现滑丝时，一般会出现一束当中一根或多根钢绞线的七支钢丝一起滑移现象。

三、为提高钢束张拉质量的前期控制措施

梁体内建立的最终有效预应力是通过预应力钢束的实测伸长值来校核的，其长钢束的张拉质量满足要求，必须从施工前的准备阶段、孔道成型留设阶段以及预应力长束的张拉阶段采取措施加以控制，施工中，我们采取了下面的措施，取得了良好的效果。

(1)采用是设计张拉应力1.4倍的400t液压千斤顶与60Mpa油泵配套使用,千斤顶与油泵及压力表均定期或根据张拉次数配套校验标定。在施工过程中，张拉设备出现反常现象或发生与前期标定时的正常状态不同时，均重新标定，以保证张拉力准确性。张拉设备设专人使用和管理，做好千斤顶和油压表的编号，保证张拉设备的配套使用。

(2)加强对原材料锚固能力的检验，避免了因原材料不合格而造成张拉失败。

(3)孔道实际线形与设计线形偏差大，无端增加了预应力损失，直接影响了梁体建立的有效预应力，降低结构的应力储备，严重者将出现钢绞线拉断的现象。因此提高长束孔道的成型精度，需做好如下几个方面的工作。

①孔道的定位钢筋采用井字形，直线段纵向间距不大于100cm，曲线段纵向间距不大于50cm，并将其点焊在稳定的结构钢筋上，确定孔道按设计线形定位牢固准确，孔道破损和接管处用胶布缠裹密封，免引起漏浆。

②当钢筋与预应力孔道发生干扰时，经设计单位同意后进行调整，可适当移动钢筋以保证预应力孔道位置准确。

③严格控制波纹管的接管连接质量，接管采用一大号长度不小于50cm的波纹管，被接管在接管内的锚固长度不小于20cm，并全部满足设计弯曲曲线的半径要求。

④保证孔道与端部喇叭管的顺直度，绝不允许有折角存在。安装封头模板时，按喇叭管张拉平面的准确倾角进行固定。

(4)对好长束的制束和穿束，施工中做好以下几个方面的工作：

①钢绞线下料前进行表面外观检查，不过早下料，严禁钢绞线作电焊机导线用。

②钢绞线穿束前，用10＃圆钢做成一个穿心锥安装在前端，用卷扬机牵引，避免在穿束过程中钢绞线将波纹管损坏、翘曲。用10#圆钢加工一多目方形梳子，穿束时，钢绞线均通过梳子梳理，防止钢绞线在孔道内打架、缠绕。

③钢束过长，无法再孔道内穿塑料内衬管。浇筑混凝土前就将钢绞线穿入，混凝土浇筑时，在波纹管的两侧尽量对称下料，严禁振动棒碰撞到波纹管，避免孔道的局部变形、偏摆。并不时地抽动钢绞线，混凝土浇注完后，在初凝前再次抽动钢绞线，减少因可能漏浆而增大孔道摩阻。

(5)除了孔道本身的平弯、竖弯，将路线的缓和及圆曲线考虑进去，选择有代表性的孔道进行k、μ值实测，计算出正确的钢绞线伸长值。

四、钢束张拉工艺

为解决预应力长束张拉时经常遇到的问题，保证其张拉质量，采取了下面的长钢束张拉工艺。

(1)在正式张拉开始之前，用YDC240Q型单根钢绞线张拉千斤顶对钢绞线束进行松动张拉，以验证钢绞线在孔道内是否平顺且滑动自由，然后采用与钢绞线颜色反差较大的颜料标注出一个平面，以校验量测的伸长值和判别是否出现滑丝现象。

(2)张拉采用张拉力控制、伸长值校核的双控措施，根据钢绞线束的不同长度、线型选择合适的初应力值。由于钢束孔道长，摩阻大，预应力损失大，施工中，初应力值取为0.3σk，以保证作为量测伸长值零点的初应力值，此时必须已处于钢绞线束的弹性变形状态。

(3)根据初应力到0.6σk之间实测的张拉伸长值，估算钢绞线束到达张拉控制应力时的伸长值是否超出-6%的偏差范围，判断是否继续该钢束的张拉，以便及早采取纠正措施。如果偏差大，说明孔道实际摩阻加大，这时卸掉工作锚夹片，通过反复张拉并同时往孔道中灌入PH值小于9的水溶性剂(如洗衣粉水剂)来降低孔道摩阻后再装上工作锚夹片重新张拉。

(4)采用二次张拉程序。由于钢束过长，孔道在定位钢筋之间可能存在蛇形变化与上浮，长钢束的张拉应力传递慢，稳压时间长达20min乃至2h或更长时间。通过实际张拉施工的摸索，我们对长束采取二次张拉的程序。实际张拉按照如下步骤进行：

①第一次张拉程序：0初应力σ0 (取0.3σk，下同)持荷3～5min量测伸长值A0及工具锚夹片的外露量C0张拉至设计张拉应力σk持荷5～10min量测伸长值A1及工具锚夹片的外露量C1回油卸荷锚固量测伸长值A2及工具锚夹片的外露量C2。

②第二次张拉是在第一次张拉锚固1d后再进行。第二次张拉的程序为： 0初应力σ0持荷3～5min量测伸长值B0及工具锚夹片的外露量C¬0张拉至设计张拉应力σk持荷5～10min量测伸长值B1及工具锚夹片的外露C1回油卸荷锚固量测伸长值B2及工具锚夹片的外露量C2。通过二次张拉程序提高了长束张拉的预应力效果。

(5)实际伸长值的量测与校核。

钢束张拉时实际伸长值的量测是一项重要的操作，以量测千斤顶张拉缸的外伸量来计算钢束的实际伸长值，计算方法如下

第一次张拉的实际伸长值为：

L1=(A1-A0 -c)/0.7(式中c为工具锚夹片从0.3σk至σk之间锲紧钢绞线而引起的回缩值，c=C1-C0，约2～3mm，c值可从工具锚挡板外钢绞线的前后外露量得到校核)

第二次张拉的实际伸长值为：

L2=(B1-B0 -c-d)/0.7(d=(A1-A2)-(C1-C2)，

将L1与L2相加得δ，即为钢束的实际伸长值。比较(L -δ)/L是否在-6%～+6%之间，即可判断长钢束的实际伸长值是否满足质量要求。

(6)钢束滑丝的判断与处理。

由上述可知，钢绞线束锚固时的回缩量d=(A1-A2)-(C1-C2)。

查看测得的回缩量是否大于7mm，如大于7mm则说明钢绞线束出现了整体滑丝，应更换工具锚夹片或限位板，再对钢绞线束进行补张拉，如果回缩量比较大，很可能工作锚夹片的性能不合要求或受到了损伤，需对钢束作退锚处理，查明原因后装上新的工作锚夹片再重新张拉。而钢绞线束尾端标记的颜料平面是否仍为一个平面则是判断有无个别滑丝的标准，如平面出现了变化，则说明有个别钢绞线出现了滑丝现象，必须采用YDC240Q小型千斤顶进行补张拉，或退锚处理后装上新的工作锚夹片重新张拉到位。

五、结束语

预应力施工特别是长钢束的预应力施工是一个系统工程，施工工艺是否合理，施工组织与管理水平是否先进，是关系有效预应力是否实现的关键，因此在施工中，树立起全过程控制、主动控制的观念，在整个预应力施工过程中严格控制每一道工序的质量，以确保最终建立的有效预应力符合设计要求。