预应力钢束后张技术在工程中的应用

摘要:文章重点介绍预应力钢束后张技术在工程中应用的特点和先进性，为今后设计与施工指明方向。

关键词:预应力钢束；后张技术；张拉

中图分类号：TU394文献标识码： A

近年来，我国交通事业发展迅速，全国各地厂家生产车辆的载重从几吨、十几吨到几十吨上百吨的增长，再加上个体车主超载运行，各地桥梁破坏严重，传统的桥梁设计与施工已经不能适应现代化建设的需要，尤其是湖南凤凰桥的塌陷给我们以警示，迫使我们从桥梁的设计到施工必须提高标准，不仅要向跨径大、结构轻、造型美的方向发展，更主要是采用新技术、新工艺、新材料、新设备来提高桥梁的承载能力。

去年我在桥梁工程施工中就遇到了空心板梁采用预应力钢束后张技术施工，取得了较好的效果。该工程是一座以桥面改建为主的危桥改造工程，全桥长73m,单跨17m, 设计标准为公路二级，即汽-20、挂100，设计就采用了预应力钢绞线束（简称预应力钢束）后张技术施工。

一、选材新

设计采用了适合于大中桥结构的新材料预应力钢绞线束。这种钢绞线束一般是由7根钢丝在绞丝机上以一根钢丝为中心，其余6根钢丝围绕进行螺旋状绞合，再经低温回火制成。见下表

表1预应力钢绞线力学性能表（GB/T5224-2003），通过预应力钢绞线力学性能表我们不难看出，这种钢绞线单根直径较细4-5mm左右，重量较轻，可是抗拉强度特别高，最高达到1860Mpa，最低也达到1720Mpa，

而普通钢筋一般受力钢筋单根直径均在16mm以上，有的甚至达到28-50mm，但抗拉强度却很低，最高达到650-800mm，这就要求梁的断面面积大，混凝土方量多，往往一座桥建成后桥面自重就达到几十吨上百吨，不仅要承受车辆等外来荷载的冲击还要承受桥面自身的重量。

因此工程中设计采用预应力钢绞线不仅能节省材料减轻自重，而且能提高桥梁承载能力，提高工程级别和标准。望宝桥工程上部结构为混凝土简支空心板梁，就采用了7Ф15.2规格的低松弛预应力钢绞线束，标准强度1860 Mpa，弹性模量1.98×105 Mpa。设计断面结构尺寸：L×B×H为16.96×0.99×0.70m。收到了良好的成效。见下图。

二、技术先进

设计采用了新技术即后张技术施工。后张法施工主要是指在混凝土梁浇筑完毕达到设计混凝土强度75%以上时张拉施工。

三、张技术施工特点

1、施工简单、控制方便。浇筑混凝土前事先绑扎钢筋骨架预埋好预应力管道即可浇筑，预应力管道一般包括塑料波纹管、钢管、金属螺旋管等。张拉设备也很简单，一般包括穿心式千斤顶、油泵和固定钢绞线的锚具、夹具等。望宝桥工程就采用了穿心式千斤顶进行张拉，采用柳州OVM15-7型锚具进行锚固，预应力孔道为塑料波纹管，孔道直径7厘米。张拉结束后即可切断外露钢绞线进行灌浆封锚。

2、精准度较高。预应力钢束采用张拉力和伸长值双控张拉施工。并且以应力控制张拉,以伸长值进行校核，因此技术指标精准，能够达到设计技术要求。张拉施工前，首先计算出梁端控制张拉力和理论伸长值，然后施工时由控制千斤顶的油泵读数控制张拉力进行张拉施工，量测预应力钢绞线实际伸长值，实际伸长值与理论伸长值偏差按规范规定在理论伸长值+6%范围内方可，如果控制张拉力达到张拉数值，实际伸长值未达到，则需分析原因考虑补张。预应力钢束采用张拉力和伸长值双控张拉施工。因此能够充分保证施工质量，达到预定技术指标。

3、施工安全性较高。由于后张技术施工钢绞线是穿在预埋梁内的塑料波纹管里进行的张拉施工，即使产生拔丝和断丝也不会伤人，所以基本没有任何危险，比较安全可靠。不象先张技术，张拉施工时几十米钢筋完全露在外面，预制厂经常发生伤人事件。

4、施工场地小，施工灵活性较大。预应力后张技术在施工中不需要台座设备，大型构件可分块制作，运倒现场进行拼装，利用预应力筋连成整体。因此，后张技术施工灵活性较大，适用于现场预制或工厂预制块体，现场拼装的大中型预应力构件、特种结构和构筑物等。

预应力钢束后张技术施工技术要求主要包括：

（1）预应力钢束张拉时一片板梁两个对应的钢绞线要同时、同步张拉，以免造成主梁横向弯曲。张拉顺序先张拉上面两根钢束，完成后再张拉下面两根钢束。

(2) 预制板梁混凝土强度达到设计强度100%后，方可施加预应力。在任何情况下，钢束实际张拉应力不得大于钢束标准强度的75%。

（3）预应力钢束采用张拉力和伸长值双控张拉施工。钢束在张拉前应先张拉控制应力的10%，对钢束进行调直，钢束伸长值应计入调直时的理论伸长值。

（4）预应力筋锚固完毕并经检验合格后用砂轮机切割多余的预应力筋，严禁用电弧焊切割。预应力筋锚固后的外露长度不小于30mm。

预应力钢束后张技术应用范围十分广泛，大中型桥预应力混凝土结构均适用，不受人文环境和地质条件的限制。

总结：

预应力钢束后张技术在工程施工中得到了很好的应用，避免了普通钢筋远小于抗拉强度时发生的疲劳破坏，改善了大、中桥梁运行的状况，为今后工程施工开辟了先河。相信随着科技的发展，越来越多的新材料、新工艺、新设备被逐渐应用到工程中，我们的桥梁事业会越来越快的发展。

参考文献：

[1] 刘吉士张俊义 陈亚军 编《桥梁施工百问》人民交通出版社2003.7

[2] 李继业周翠玲孟昭平 编《特殊施工新型混凝土技术》化学工业出版社2007

[3] 郭智多编《桥梁工程施工便携手册》中国电力出版社2006.1

[4] 贾宏俊李清立 编《建设工程技术与计量》中国计划出版社2006.4