【摘要】隨著鐵路建設的快速發(fā)展，工廠化、大批量預制預應力混凝土鐵路橋已經(jīng)成了主要的制梁方式。這種工廠化的施工和管理模式，極大的保證了預制梁的質(zhì)量。橋梁在生產(chǎn)過程中，各種工藝是保證橋梁產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵，張拉是特殊工序中的重中之重，所以在張拉時要嚴格控制好操作過程和技術參數(shù)。本文主要以預制后張法預應力混凝土鐵路橋簡支T梁為例，講述張拉整個過程的工藝流程，供大家參考和借鑒。

【關鍵詞】后張法；預應力；T梁；工藝

在橋梁生產(chǎn)過程中，張拉作為特殊關鍵項，首先從張拉前準備工作及張拉中要注意的事項做起，張拉人員必須經(jīng)過專門的培訓持證上崗，對張拉整個過程控制必須掌握，全面貫徹和實施張拉操作規(guī)程，張拉組長要懂得張拉力的計算，對油表壓強的換算，以便在實際操作過程中遇到意外情況的處理。

一、千斤頂和油表的選用

1.1張拉千斤頂在選擇時須考慮預應力鋼絞線在張拉過程中的安全可靠和準確性及便于處理在張拉過程中產(chǎn)生的滑絲、斷絲現(xiàn)象。千斤頂?shù)膹埨轭A應力鋼絞線張拉力的1.5～2.0倍，千斤頂最大行程根據(jù)張拉時預應力鋼絞線的伸長量，并考慮初始張拉時預留行程量等因素決定，其張拉行程由下式?jīng)Q定：

S=ΔL+（3～5）（cm）

式中S--千斤頂最大張拉行程（cm）

ΔL--預應力鋼絞線伸長量（cm）

1.2張拉千斤頂與油壓表配套。兩者的選用與預應力鋼絞線的張拉和千斤頂油壓面積（活塞面積）有關。即：

Pu =

式中Pu--計算油壓表的讀數(shù)或油泵的最小使用油壓數(shù)（Mpa）

F--預應力鋼絞線張拉力（N）

Su--張拉千斤頂工作油壓面積（mm2）

實際選用油壓表最大讀數(shù)為1.43—1.67Pu（即為油壓表最大能力的60%—70%），以保證油壓表較長時間使用和工作準確度。

1.3選用張拉千斤頂為：縱向張拉選用2500KN的穿心式千斤頂，橫向張拉選用230KN前卡式低回縮頂壓千斤頂，張拉設備（千斤頂、油壓表）應配套定期校驗，張拉千斤頂?shù)男Ｕ谙薏怀^一個月（或已張拉200次），校正系數(shù)不得大于1.05，到期后，必須送計量室檢驗，并做好更換使用記錄。

1.4張拉油表的精度等級不底于1.0級，直徑為150mm，最小分度值不應大于0.5MPa，讀數(shù)為0～60Mpa的防震型油壓表，油壓表校正周期為7天，但在使用中發(fā)現(xiàn)指針無油壓不回零，油表玻璃破損或其它不正常情況，對其準確性有懷疑時，不得繼續(xù)使用，必須送試驗室進行修復，經(jīng)重新校正合格后方可投入使用。

1.5選用的油泵額定油壓數(shù)為使用油壓數(shù)的1.4倍，油泵箱容量為張拉千斤頂總輸油量的150%以上。

二、千斤頂校正

2.1千斤頂校正方法：千斤頂與校正過的油壓表配套編號。千斤頂、油壓表、油泵安裝好后，試壓三次，每次加壓至最大使用壓力的110%，加壓后持荷5分鐘，其壓力下降不超過3%，即可進行正式校正工作。采用壓力機校正法：將千斤頂、油壓表安裝在壓力機上，開動油泵，由千斤頂頂壓力機，按油壓表每5 MPa壓一級，測讀數(shù)油泵上的油表（精度為0.4～0.6級）和相應壓力機上的標示噸位（此時千斤頂?shù)幕钊恢媒咏Ｓ梦恢茫?。則：

校正三次后，取其平均值即為千斤頂校正系數(shù)。如校正系數(shù)大于1.05，則該千斤頂不能使用。

C、千斤頂在下列情況下，必須重新進行校驗。

①千斤頂校正期已達一個月或使用200次。

②千斤頂經(jīng)過大修，或漏油嚴重，經(jīng)拆修以后。

2.2校正結(jié)果由試驗室填寫在專用記錄本上，算出線性回歸方程和回歸系數(shù)。技術部門負責根據(jù)方程計算出油表讀數(shù)下發(fā)給張拉班組，張拉班組根據(jù)技術部門的通知方可張拉。

三、預施應力前的準備工作

3.1檢查梁體混凝土表面質(zhì)量有輕微缺陷，允許在預施應力后進行修補處理（如非預應力部位的缺陷或麻面、汽泡），缺陷嚴重者不得進行此道工序操作，檢查梁體混凝土強度和彈性模量是否已達設計要求，且混凝土齡期已超過14天，根據(jù)設計要求，專橋（01）2051圖混凝土強度需提高，終張拉梁體砼強度和彈性模量見表4—1。

表4—1

圖號（01）2051-Ⅲ（01）2051-Ⅳ

終張拉砼強度（Mpa）53.558.5

彈性模量（MPa）3.55×1043.60×104

混凝土齡期（天）不少于14不少于14

3.2千斤頂和油壓表在校正期內(nèi)，無異?，F(xiàn)狀，錨具按規(guī)定檢驗合格，不得沾有污物，檢查使用的預應力鋼絞線是否符合要求，外露部位不得有損傷、扭結(jié)，清除梁體張拉端錨墊板上雜物，以保證錨具與錨墊板的密貼，終張前，必須進行管道、錨口和喇叭口摩阻測試，確定預應力的實際損失。由設計單位對張拉力進行調(diào)整，以調(diào)整后的張拉力作為施工的依據(jù)。

3.3計算預應力鋼絞線伸長值。鋼絞線張拉伸長量按下式計算：

ΔL=2（ΔL1+ΔL2+ΔL3）（mm）

式中ΔL1--梁體直線段孔道一半長度的鋼絞線伸長量（mm）；

ΔL2--梁體曲線段孔道一端長度的鋼絞線伸長量（mm）；

ΔL3--孔道出口至張拉千斤頂工具夾片錨固處的伸長量（mm）。

（δk—δ0）

其中

式中：δk--張拉時錨下控制應力（Mpa）；

δo--開始計算鋼絞線束伸長量時的鋼絞線初始應力，為10%鋼絞線張拉控制應力δk。

E--鋼絞線彈性模量。采用實測彈模，鋼絞線彈模標準值為E=1.95×105Mpa；

L1--鋼絞線在孔道內(nèi)直線段長度的一半（mm）；

L2--鋼絞線束在孔道內(nèi)曲線段長度（mm）；

L3--鋼絞線束孔道出口處至千斤頂工具夾片錨固處的長度（mm）。

e--自然對數(shù)底，e=2.71828；

θ--張拉端鋼絞線束彎起角（弧度）；

μ--鋼絞線束與孔道壁間的摩阻力系數(shù)；

X--張拉端至計算截面的孔道長度（m）；

K--孔道對其設計位置的偏差系數(shù)。

四、預施應力

4.1為了加快臺位周轉(zhuǎn)和避免脫模后梁體混凝土出現(xiàn)裂紋，對梁體進行分批張拉，（即移梁張拉和終張拉），移梁張拉是在臺位上進行，其張拉時的混凝土強度為32m梁≥33.5Mpa、24m梁≥33.5Mpa（或根據(jù)圖紙要求）。終張拉是待梁體達到表規(guī)定時進行（初張不足部分補拉到控制張拉力）。

4.2鋼絞線張拉：張拉前必須有主管工程技術員的油表讀數(shù)通知單，鋼絞線張拉程序：初應力張拉：δo初始應力（10%δk），測油缸外露讀數(shù)和工具錨夾片外露讀數(shù)；控制應力張拉：張拉至控制應力，測量油缸外露讀數(shù)和工具錨夾片外露讀數(shù)，持荷2min（計算伸長值），千斤頂回油，夾片自行錨固，測量限位板限位臺深度及夾片外露量。

4.3在兩端鋼絞線上按序號裝上錨板（鋼絞線不得交錯扭轉(zhuǎn)），再將夾片按片位順序套在鋼絞線上，用Φ20的鋼管將夾片輕輕打入錨板孔內(nèi)（要求所有夾片基本整齊一致），再安裝限位板。把千斤頂套進鋼絞線束，錨具中心要與孔道中心對準，調(diào)整千斤頂位置，使千斤頂與孔道、錨板位于同一軸線上，并使千斤頂與限位板、錨板接觸密貼后，在千斤頂后端將工具錨安裝好。補拉初張鋼絞線要預先使主缸活塞伸出6～8cm。

4.4初始張拉，兩端同時對主缸送油，使鋼絞線束略為拉緊。并調(diào)整錨板和千斤頂位置，進一步使孔道軸線、錨具軸線和千斤頂軸線，三軸同心，同時觀察各根鋼絞線的松緊度，并隨時調(diào)整，務求各根鋼絞線松緊度一致，以使其受力均勻。隨后將兩端同時對千斤頂主缸送油，加載至鋼絞線的初始應力。兩端千斤頂送油至初始應力后，停止進油，在工具錨口處用筆在各股劃線，以檢查有無滑絲的標記，讀大缸伸長值（l0）及工作夾片的外露長度（Δ0），兩端同步張拉到控制應力，穩(wěn)定進油量持荷2min，并量取大缸伸長值（lh）及工作夾片的外露長度（ΔH）。鋼絞線實際伸長值按下式計算：

ΔL=（lh-l0）+（ΔH-Δ0）

式中：lh，ΔH--分別為張拉到控制應力時油缸和工具錨夾片的外露長度（mm）；

l0，Δ0--分別為初始張拉應力時油缸和工具錨夾片在的外露長度（mm）。

兩端同時張拉，其伸長值為兩端張拉伸長值之和。

4.5采用梁體兩端張拉千斤頂同時均勻送油加荷張拉到控制應力后，分別測量兩端的鋼絞線伸長值，檢查伸長量之總和及其偏差，是否在規(guī)范的±6%以內(nèi)。然后持荷2min，在持荷狀態(tài)下，如發(fā)現(xiàn)油壓下降，立即補至規(guī)定油壓，認真檢查有無滑絲現(xiàn)象。

在張拉過程中，預施應力以油表讀數(shù)為主，以預應力鋼絞線伸長作校核的雙控法。如鋼絞線伸長值偏差超過規(guī)定范圍，查明原因后重新張拉。

4.6持荷2min并補拉到計算油壓讀數(shù)后，檢查伸長量，即可進行回油錨固。主缸慢速回油，大缸回油至0Mpa時，錨固完成；錨固后，工具夾片靠回油時的鋼絞線自動退除，測量夾片外露長度（露出錨板部分），整個張拉工序完成，將在錨板口處的鋼絞線束做上記號，以供張拉后對鋼絞線錨固的質(zhì)量情況的觀察。

4.7油泵用油采用張拉（專用）油，根據(jù)氣候分別采用32#（夏天）和20#（冬天），但油中不得含有水，酸類及其他雜質(zhì)。事先對油箱、泵體、管路等清除干凈，灌油時嚴格過濾。冬季溫度較低時（低于10℃）必須對油加溫，但油溫不得超過60℃。

五、鋼絞線束張拉質(zhì)量要求

5.1鋼絞線伸長值（兩端之和），不得超過計算值的±6%，張拉時鋼絞線兩端回縮量之和不得大于2×6mm，錨固后每端夾片外露應平整，錯牙不超過1mm，每片梁的滑、斷絲不得超過鋼絞線總數(shù)的0.5%，且一束內(nèi)斷絲不得超過1根，終張拉后應實測彈性上拱度，其值不宜大于1.05倍的設計計算值，每次處理滑、斷絲時都必須檢查夾片，受傷的夾片必須更換。因處理滑、斷絲而引起鋼絞線束重復張拉時，同一束鋼絞線張拉次數(shù)不得超過2次。若鋼絞線與錨具因滑絲而留有明顯刻痕時，需更換鋼絞線。

六、滑絲與斷絲處理

6.1鋼絞線滑絲與斷絲處理：滑絲在張拉過程中發(fā)生，立即停止張拉，將千斤頂與限位板退除，在千斤頂與錨板之間安裝上特制的退錨處理器，進行張拉，其張拉應緩慢進行。張拉中注意觀察，其退錨張拉應力大于原張拉噸位，但不得大于0.85倍鋼絞線抗拉極限強度。借張拉鋼絞線束帶出夾片，然后用小鋼針（Φ5mm高強鋼絲端頭磨尖制成），從退錨處理器的空口處取出夾片，不讓夾片在千斤頂回油時隨鋼絞線內(nèi)縮。取完所有夾片，兩端千斤頂回油，拔掉退錨處理器，檢查錨板，重新裝上新夾片，重新張拉，滑絲發(fā)生在張拉完畢錨固后，其處理方法同上。但退錨的力量應予控制。一般拔力略大于張拉力量，即可拔出。退錨時兩端不能同時進行，一端增壓施拔時，另一端的千斤頂充油保險，待兩端均拔完后，方可卸頂，以保安全，斷絲多數(shù)發(fā)生于夾片范圍內(nèi)，原因為張拉錨固時不對中。有時也在孔道內(nèi)發(fā)生斷絲，其主要原因是鋼絞線本身有暗傷。斷絲和滑絲的處理方法相同，在處理滑、斷絲時，張拉應力不得超過鋼絞線的屈服強度，鋼絞線重新張拉時，第二次張拉伸長值小于計算值時，可不作校核依據(jù)。

張拉完畢后班組必須認真進行全面檢查，確認達到標準后，由班組質(zhì)量檢查員認真填寫張拉記錄，并由質(zhì)檢部專職檢查人員驗收簽認并報監(jiān)理確認后，方可進入下一道工序，割絲。

七、安全操作注意事項

安全閥調(diào)整至規(guī)定值后方可開始張拉作業(yè)，張拉時千斤頂送油或回油速度要緩慢均勻。兩端張拉力要求同步，切忌突然加壓或卸壓，測量伸長值必須兩端同時進行，預應力鋼絞線的錨固在控制張拉應力處于穩(wěn)定狀態(tài)下進行。處理斷滑絲時，張拉應力不得超過抗拉極限強度的85%， 張拉過程中，千斤頂后方不得站人，測量伸長值或處理斷、滑絲時，操作人員要站在千斤頂側(cè)面，張拉加力時，不得敲擊及碰撞張拉設備。油壓表要妥善保護避免受震。未壓漿或水泥漿未凝固結(jié)硬時，不得敲擊錨具或腳踏手攀，更換錨具時兩端都要裝上千斤頂。

八、結(jié)論

在實際的工作中，為方便現(xiàn)場技術員的記憶，我們把張拉中最重要環(huán)節(jié)總結(jié)為：張拉前的三控—梁體強度、彈性模量、齡期；張拉中的三控—應力、應變、時間；三同心—預留管道、錨具、千斤頂三者同心；兩同步—兩端（兩側(cè)）同步張拉，同時達到同一荷載值。

參考文獻

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