桥梁施工中预应力张拉施工工艺的技术探讨

摘 要：随着我国现代技术桥梁工程的快速发展,预应力技术的应用使得混凝土具有结构使用性能好、刚度大、不开裂、耐久性好、造价合理等优点,己成为公路桥梁工程中的主要结构形式之一。 本文通过实际工程案例着重介绍了预应力张拉施工技术。

关键词：桥梁施工 预应力 张拉

中图分类号：U445 文献标识码：A

预应力筋的张拉是非常重要的一道工序，由于该工序施工工艺要求高，故而在张拉施工时稍有不慎，就会出现各种问题，严重影响预应力构件的质量，带来安全隐患。

一、在公路桥梁施工预应力张拉遇到的问题

（一）预应力钢筋张拉伸长量不足

1、预留管道不顺直，致使预应力钢筋与管道内壁的摩擦阻力增加，虽然控制张拉应力未发生改变，但由于预应力钢筋的平均张拉应力降低，而导致伸长量不足。

2、所取预应力钢筋的实际弹性模量与理论计算伸长量时所采用的弹性模量数据有一定的差异。

（二）预应力损失过大

材料性能、施工工艺及环境是会引起预应力损失的原因。在设计计算预应力混凝土受弯构件的张拉控制应力时，不但要确定有效预应力，考虑承受外荷载的情况之外，还得对相应的预应力损失进行估算。但是因为在某些工程施工时没有进行严格的规范，导致了原估算的应力损失与实际施工状况的施工情况相差很大，最终使得原估算值小于实际预应力的损失。

1、梁体浇筑过程中管道存在漏浆现象，导致张拉控制应力过大，超过原估算值。或者在对预应力管道安装没有进行严格的质量控制，使得管道位置偏差过大。

2、张拉龄期过早。如今梁的预制一般都是采用早强剂以及增强混泥土的级配强度。梁体在浇筑完以后的4到5天内其混泥土的强度就有可能会达到超过设计强度的75％。还有的甚至是超过了90％。《公路桥涵施工技术规范》没有明确要求龄期,使得梁体混泥土浇筑4～5天后就开始进行张拉。在次龄期内并未完成混泥土的渐变和收缩，伴随着龄期的加长就会引起的预应力损失增加，同时还很有可能造成张拉后的梁体反拱度变大。

3、砂的级配不规范。采用砂箱法放张工艺时进行先张法张拉施工，若是砂的空隙率大，选用的不规范砂级配，张拉后砂箱会因为压缩而使得预应力损失偏大。

（三）管道堵塞预应力钢筋无法穿入

在混凝士浇筑以后波纹管会出现堵塞的现象就是指堵管。堵管会容易导致张拉预应力时钢绞线实际伸长值与设计计算值相差很大或者后期预应力钢绞线穿束无法通过，使得施工时出现了很多不必要的麻烦，不但施工的工期受到影响，还使人力也耗费了。

1、在穿入钢筋时，端头将波纹管接头处管壁刺破产生卷曲。

2、因为管壁有小孔、没有处理好管道接头或在振捣混泥土的时候没有注意波纹管振漏，在浇筑混泥士时就会出现漏浆的现象，同时漏入管道的水泥浆、砂浆粘固，也使得波纹管堵塞。

二、张拉前的准备工作

检查锚垫板下混凝土是否有蜂窝和空洞，必要时采取补强措施。检查张拉梁段的混凝土强度，达到设计规定强度方可进行张拉。向孔内压风，清除孔内杂物。清除锚垫板上的混凝土，用特制样板的周边圈修正孔口，用石笔绘出锚圈安放位置。安装锚夹具，千斤顶应使轴线与孔道轴线一致。钢绞线对号穿束。为减少摩阻损失，纵向齿板束采用两端同时对称张拉。安装前应逐个检查锚夹具有无裂纹或变形。将千斤顶、油泵移至梁体张拉端，并把千斤顶卡盘擦洗干净。对所使用的千斤顶、油泵、压力表进行配套检查，并根据千斤顶校验曲线查出各级张拉吨位下油压表读数，与标识牌上的数据对照检查是否有误，以便作为张拉时的控制依据。将油泵空转1～2分钟后，令大缸进油，小缸回油，使大缸活塞外伸200mm左右，再令小缸进油，大缸回油，使大缸活塞回零，如此进行2～3次，以排除油管及千斤顶内的空气。

三、张拉顺序

预应力采用两端同步张拉，由外到内左右对称进行先腹板束后顶板束。

预应力张拉过程如下：安装锚具、千斤顶拉到初应力作量测伸长量起始记号张拉至设计应力量伸长量回油锚固量到实际伸长量并求出回缩值检查是否有滑丝、断丝情况发生。每次在锚具安装好之后一定要及时进行张拉，可以有效的防止在张拉前锚具生锈。

张拉过程中若是有断丝、滑丝、伸长量不够的情况发生，就应当及时进行分析原因并在处理之后重新进行张拉。张拉过程当中发生滑丝的现象，有着以下几点原因：钢绞线上有油污、锚垫板喇叭口内有混凝土和其它杂物。可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物。初应力小，可能钢束中钢绞线受力不均，引起钢绞线收缩变形。锚固效率系数小于规范要求值。锚具、夹片的硬度不够。钢绞线可能有负公差及受力性能不符合设计要求。切割锚头钢绞线时未采取降温措施且留得太短。长束张拉，油顶行程小，伸长量大，多次进行张拉锚固，引起了钢束的变形。

四、伸长值计算公式

其中：P—预应力钢筋张拉端的张拉力（N）

A—预应力筋的截面面积（mm2）

L—预应力筋的长度（mm）

E—预应力筋的弹性模量（N/mm2）,E=1.95×105MPa

θ—从张拉端至计算截面孔道部分切线的夹角之和（rad）

x—从张拉端至计算截面的孔道长度（m）

μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数,

K—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数

ΔL=ΔL1+ΔL2

ΔL1—从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值

ΔL2—初应力б0时的推算伸长值,取0.1бK 0.2бK

六、张拉注意事项

1、千斤顶、油泵、油压表及锚具安装应符合要求。

2、在安装夹片之时应该先检查钢绞线锚固部位及夹片的清洁程度，检查符合要求是才能进行安装，安装时必须使夹片开缝均匀且外露部分平齐。安装锚具及千斤顶之时一定得使得锚环、锚板、千斤顶都可以在一条直线上。

3、在使用锚具时为了防止用错，应注意限位板上的不同规格钢绞线识别标志，造成增加锚口损失及内缩量过大。

4、每束钢绞线受力均匀，同时在初张拉后划量测伸长值记号。

5、当钢束较长或曲线较多时应先不安装夹片，从两端反复增加张拉的数次，能够有效降低摩阻系数。一般切割多余钢束，都使用砂轮切割机。若是的确要进行加热切割（如氧炔焰切割）时，应当要采取一定的保护措施保护夹片，使其不至受热失锚。

6、锚固时应一端先锚，另一端张拉力不足时，补足设计拉力后锚固。张拉采用“双控”控制，以张拉力为准，校核伸长量。若张拉过程中出现故障应立即停止张拉。所有需要校验的张拉机具不准超过校验有效期限。

7、若是要校验预应力值，在张拉过程中应按设计要求测出预应力筋的实际延伸量，如延伸量低于张拉理论值-6%或超过6%，应当停止张拉的工作，同时查清造成这种情况的原因，进行处理之后然后采取措施再进行张拉。

8、预应力筋两端若是同时张拉的话，可以配对讲机进行联系，互报伸长量及压力表读数，从而保持油压的上升是速度一致的，同时尽量使两端伸长量能够符合设计的要求，要对断丝和滑丝情况密切进行注视，并把记录作好，最后安装相关的规定处理。

9、操作安全措施：①在进行张拉之时，严禁在千斤顶后面站人，张拉人员必须得站在千斤顶的两侧面进行操作。②千斤顶内如果有油压时，为了防止高压油射出伤人，就不能把油管接头拆卸下来；③攀扶油管不许踩踏，油管若是有破损应当进行及时地更换；④油泵电源线应接地避免触电；⑤要保持安全阀的灵敏可靠；⑥应在48h内完成张拉锚固后压浆。

总之，要想做好张拉工作，必须严格按照相关规范、质量标准、操作规程进行精心施工，在保证安全的前提下，认真做好每一道工序，认真对待每一次张拉过程，并做好现场记录，工程人员及时总结交流，在施工工艺和项目管理两方面都要有进一步的提高与进步。

参考文献

[1]王继成.桥梁预应力及索力张拉测控技术.人民交通出版社.第1版 2010.4

[2]张喜刚.大跨径预应力混凝土梁桥设计施工技术指南,人民交通出版社.第1版.2012.6