关于预应力施工的几点体会

摘 要：预应力施工的试验、测定、计算

关键词：预应力 理论伸长值 实际伸长值 压浆 封锚

前言

所谓预应力，就是事先人为地在砼中引入内部应力，将作用在其上的使用荷载所产生的应力抵消到一个合适的程度，从而提高构件的抗裂度和刚度，减少构件竖向剪力和主拉应力可以大量的节约材料，减少自重，并且此种施工队工方法安全可靠，并趋于成熟。由于预应力构件具有以上优点，因此此项技术被广泛的运用于公路桥梁建设中。

预应力施工中最为常见的一种施工方法为后张法预应力施工。所谓后张法生产预应力T梁，就是先施工T梁砼，并在砼T梁中预留孔道，待砼达到一定的强度后再穿入参院尖力钢筋以T梁本身作为支承物施加预应力，使T梁也同时被压缩，从而产生预加应力，。达到施工目的。现将后张法施工的有关体会介绍如下：

1、千斤顶标定试验。

后张法施工所用千斤顶，一般为穿心式后锚千斤顶，千斤顶在使用前，必须进行千斤顶与压力表匹配试验校验，以确定拉力与油压关系曲线，此项工作一般是交于由有相应资质的单位代于校验。在施工中要注意千斤顶与油表的匹配，和油表的编号和骑墙应关系，其中任一样更换，都要重新进行校验。另在千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象时应重新校验。

2、预应力理论伸长值计算

后张法T梁，一般情况下，设计图纸应给出张拉伸长值。但在具体施工过程中，应对设计给出的伸长值进行复核，以保证张拉的准确性。在施工中为避免锚固端应力损失过大，及保证张拉的安全性，一般均采用两端张拉，下面以30m连续梁为例计算其理论伸长值：

如图所示的连续梁，预应力筋采用一束12Φ15.24的钢绞线束,张拉控制力Nk=2346.3KN,Ay=1680mm2,Ey=1.95×105MPa.孔道采用预埋波纹管成型,μ=0.175,K=0.0008.

分段求得:L=2×0.1055=0.211m=211mm

3、锚具摩阻力的测定

后张法预应力筋的张拉，以梁体为承力物，千斤顶顶于锚具，锚具传力于梁体。为了保证千斤顶回油时预应力筋能自动带动夹片或锥塞回锚，并产生较小的回缩值，千斤顶与夹片或锥塞间均安装限位板或顶压器，用于限制张拉时夹片或锥塞不随预应力筋外移，保证回锚时应力损失在规定范围内。

由于限位板或顶压器的作用，限制了夹片或锥塞随预应力筋外移。张拉时，预应力筋与锚具必然产生较大的摩擦力，造成锚外拉力与锚下拉力大小的不同，产生较大的应力损失，即锚具摩阻应力损失。

锚具摩阻力及锚具摩阻超张系数可按JTJ041-89附录11-5通过试验计算确定。张拉时按锚具摩阻超张系数调整控制应力。

4、施加应力程序及伸长值测定

梁体砼强度达到设计要求后，即可进行张拉作业。张拉作业主要工作顺序为：安装工作锚具 安装限位板或顶压器 安装千斤顶 安装工具锚 张拉 锚固。

张拉作业按以下步骤进行：

0 初应力（10%~20% ） 105% （锚固）

对低松驰钢绞线或钢丝，可不作超张拉，按锚具摩阻超张系数作为控制吨位施加应力后，锚固。

初应力施加后，准确测量出千斤顶出缸量 L2，初应力条件下的伸长值取理论伸长值在初应力条件下的计算伸长值 L1。

初应力施加完成后，仔细检查工具锚锚固、千斤顶轴线位置、工作锚定位等情况。均正常后，继续施加应力到控制吨位，准确量测此时千斤顶出缸量 L3。则实测伸长按先张法实测伸长计算公式计算并复核张拉结果。对于两端张拉，实测伸长取两端张拉伸长值之和。

张拉应力稳定后，进行锚固作业。对于锥塞式锚具，操作油泵，使三作用千斤顶的主缸不动，附缸即顶压缸充油，将锥塞顶入锚环中。锥塞顶入压力一般为设计拉力的50%，不可偏大，以防压力过大切断预应力筋造成断丝。对于夹片式锚具，千斤顶使用限位板的，将千斤顶缓慢稳定地回油，钢绞线即自行带动夹片回锚；千斤顶使用顶压器的，用油泵操作顶压器将夹片顶入锚环。

张拉时,应认真做好每项原始记录.要依据事先计算出的理论伸长值与实际伸长值进行对比,如不符合规范的要求,应查明原因重新施工.总之,在预应力施工时要时时以科学理论为指导并严格按照施工规范要求施工.切忌盲目施工,以避免安全质量事故的发生.

5、压浆、封锚作业

压浆、封锚作业按JTJ041-89第十一章第九节进行。其中压浆用水泥浆强度应按设计配制。设计无规定时，一般取梁体设计强度的80%配制。

6、施工注意事项

6.1液压油及油泵应定期更换和清洗.

6.2预应力筋下料长度应一致,以保证拉伸时应力一致.

6.3所有工具锚及连接器应进行探伤,强度,硬度,锚固行能试验,不合格者严禁使用.

6.4采用锥形锚具，其三作用千斤顶的顶压缸在千斤顶核验时一并校验。

6.5采用顶压器施工的，顶压器也应通过试验确定油压~顶力关系曲线。

6.6张拉使用的预应力筋不同厂家,不同批次,不同炉号都应单独取样试验其抗拉强度,伸长率,弹性模量,松弛率等指标,合格后方可使用,并对理论伸长进行修正.

6.7锚具安装位置应准确，锚具中心应与管道中心对中。

6.8张拉时,张拉端及固定端应设置安全挡板,四周设安全警戒,以保证施工安全性.

6.9对于多束张拉，各束张拉顺序应按设计规定进行。设计无规定时，应核算确定。核算时应考虑采取分批分阶段对称进行，以免构件受过大偏心压力。为了减小分批张拉造成的预应力损失，可用复张补足的办法处理先张预应力束。

6.10对于采用两端张拉的，两端千斤顶的操作应同步进行。

6.11锚固应在控制应力处于稳定状态下进行.

6.12预应力筋锚固后，应量测千斤顶油压归零时出缸 L4，利用下式计算锚具压缩及预应力筋回缩量，并不得大于规定值。(JTJ041-89表11.5.11)。

式中第一项为总回缩量，第二项为预应力筋工作长度范围内回缩量。

6.13张拉实测伸长值与理论伸长值误差不得超过+-6%,断丝数量不得超过钢丝总数的1%

6.14断丝超过规定要求但更换困难时，在许可条件下，可采用提高本束或其它束预应力值的办法补救，但须满足设计上各阶段极限状态的要求。

6.15锚具摩阻力及摩阻超张系数应定期试验复核，以保证张拉应力符合设计要求。

结束语

这一时期,我省高公路建设正如火如荼的进行,而预应力施工技术又广泛运用于其中.因此做为一名建设者掌握此门技术是必需的.在实际施工过程中,应认真仔细的熟悉设计图纸及施工规范,根据实际情况具体分析处理,以保证设计要求在施工环节的落实.

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文