張濤　李濤

摘 要：預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉施工是預(yù)應(yīng)力空心板預(yù)制的技術(shù)難點(diǎn)，直接關(guān)系到預(yù)應(yīng)力空心板預(yù)制的成敗，也是關(guān)系到工程能否順利完成的關(guān)鍵。在本工程中具有很強(qiáng)的代表性，通過(guò)對(duì)16m后張法預(yù)應(yīng)力梁板的張拉力控制，可以掌握后張法預(yù)應(yīng)力的張拉工藝，提高施工單位的施工能力，降低張拉機(jī)具的損壞率。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力 鋼絞線 張拉成功率

長(zhǎng)江口12.5米深水航道向上延伸建設(shè)工程白茆大型航標(biāo)船碼頭引橋工程上部構(gòu)造設(shè)計(jì)為16m后張預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)空心板梁60片。預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk =1860MPa，公稱直徑d=15.2mm的低松弛高強(qiáng)度鋼絞線，其力學(xué)性能符合《預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土用鋼絞線》（GB/T5224-2003）的規(guī)定。

預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用兩端同時(shí)張拉，錨下控制應(yīng)力為0.75fpk=1395MPa。施加預(yù)應(yīng)力采用張拉力與引伸量雙控。當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼束張拉達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力時(shí)，實(shí)際引伸量值與理論引伸量值誤差應(yīng)控制在6%以內(nèi)。

現(xiàn)狀調(diào)查

11月1日至12月3日，項(xiàng)目組對(duì)已完成張拉的10片預(yù)應(yīng)力空心板的一次性張拉結(jié)果進(jìn)行了調(diào)查，對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，匯表如下：

從排列圖可以看出影響預(yù)應(yīng)力鋼束一次性張拉質(zhì)量的主要因素是：持荷拉力，伸長(zhǎng)率。

原因分析：現(xiàn)場(chǎng)工人質(zhì)量意識(shí)差、操作水平低，張拉機(jī)具精度，持荷力不足，兩端張拉不同步，鋼絞線理論伸長(zhǎng)值計(jì)算不準(zhǔn)確，鋼絞線實(shí)際伸長(zhǎng)量測(cè)量不精確是影響預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉成功率的主要因素。

對(duì)策實(shí)施

1、對(duì)工人開展質(zhì)量意識(shí)教育

項(xiàng)目組對(duì)所有工人進(jìn)行質(zhì)量意識(shí)教育，定期進(jìn)行技術(shù)交底和業(yè)務(wù)討論。并宣布獎(jiǎng)懲制度，嚴(yán)格落實(shí)到各個(gè)施工環(huán)節(jié)。現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人員要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)不按要求進(jìn)行者立即進(jìn)行教育并按獎(jiǎng)懲制度執(zhí)行。

經(jīng)過(guò)項(xiàng)目組多次的技術(shù)交底和質(zhì)量安全教育，有效的提高了工人的質(zhì)量意識(shí)和操作水平。杜絕了因懶惰、麻痹引起的操作不當(dāng)。

2、張拉用千斤頂與壓力表進(jìn)行配套標(biāo)記并重新標(biāo)定

現(xiàn)場(chǎng)施工人員對(duì)千斤頂與壓力表進(jìn)行配對(duì)標(biāo)記，并指定專人負(fù)責(zé)管理，使用和保養(yǎng)。對(duì)張拉所使用的2只千斤頂和2只壓力表重新送檢標(biāo)定。張拉機(jī)具與錨具配套使用，對(duì)于錨具加強(qiáng)進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收，對(duì)于不合格產(chǎn)品，堅(jiān)決不予使用。在張拉過(guò)程中發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼束經(jīng)常斷絲、千斤頂漏油、壓力表指針不回零、調(diào)換了千斤頂壓力表，立即對(duì)張拉機(jī)具進(jìn)行重新標(biāo)定。

此項(xiàng)措施實(shí)施后，張拉機(jī)具精度及壞損率得到了有效控制，大大提高了張拉質(zhì)量。

3、分級(jí)張拉，終張拉至1.03倍錨下控制應(yīng)力

項(xiàng)目組成員對(duì)正在施工的空心板預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉過(guò)程進(jìn)行仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓力表讀數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)值開始回油持荷時(shí)，壓力表讀數(shù)總會(huì)自行回轉(zhuǎn)變小，從而導(dǎo)致持荷拉力無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)值。由于預(yù)應(yīng)力梁的主要承力點(diǎn)在鋼絞線事先施加的應(yīng)力上，為此必須確保持荷拉力達(dá)到設(shè)計(jì)值，由于千斤頂在回油時(shí)，鋼絞線會(huì)有一個(gè)回縮過(guò)程，通過(guò)壓力表的讀數(shù)顯示，持荷力也會(huì)變小，為確保持荷力滿足設(shè)計(jì)要求就必須施加一部分超拉力，根據(jù)前面鋼絞線張拉的壓力表讀數(shù)變小比例統(tǒng)計(jì)分析，小組決定終張拉至1.03倍錨下控制應(yīng)力，即σk=1.03*1395=1437Mpa。

張拉時(shí)采取分級(jí)張拉：預(yù)張拉→15%σk→30%σk→100%σk→103%σk→持荷2分鐘，錨固進(jìn)行超張拉后，小組對(duì)剩余鋼絞線張拉的持荷拉力進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)：

由上表可以看出，持荷拉力的一次性合格率達(dá)到了94.5%，滿足設(shè)計(jì)的目標(biāo)值。

4、張拉時(shí)專人指揮，壓力表讀數(shù)提供量化標(biāo)準(zhǔn)

兩端張拉每次開始，停止時(shí)設(shè)專人指揮，以保證兩端張拉處于同步狀態(tài)。

根據(jù)張拉機(jī)具標(biāo)定結(jié)果計(jì)算出每次張拉壓力表讀數(shù)值，制成標(biāo)簽張貼于張拉機(jī)具上，方便工人操作。

此措施實(shí)施后，為預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)壓力表讀數(shù)提供量化標(biāo)準(zhǔn)，張拉力直接控制在壓力表的一個(gè)固定讀數(shù)上，易于控制，使張拉過(guò)程達(dá)到了同步對(duì)稱狀態(tài)。為使施加的預(yù)應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)要求提供有力保證。

5、鋼絞線理論伸長(zhǎng)值計(jì)算時(shí)曲線段應(yīng)考慮摩阻系數(shù)

張拉初期，計(jì)算鋼絞線理論伸長(zhǎng)值時(shí)認(rèn)為16m空心板跨徑較小，曲線段可以忽略摩阻系數(shù)，按直線計(jì)算。后經(jīng)驗(yàn)算發(fā)現(xiàn)，考慮摩阻系數(shù)和不考慮摩阻系數(shù)的計(jì)算結(jié)果相差3mm。這對(duì)伸長(zhǎng)率有著較大影響。因此理論伸長(zhǎng)值計(jì)算應(yīng)考慮曲線段的摩阻系數(shù)。

預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值計(jì)算公式：

△L= PP*L/（AP*EP） （1）

式中：△L—理論伸長(zhǎng)值；L—預(yù)應(yīng)力筋的分段長(zhǎng)度（mm） ；PP—預(yù)應(yīng)力鋼絞線的平均張拉應(yīng)力（N）；AP—預(yù)應(yīng)力鋼絞線的截面面積（mm2）；Ep—預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（N/mm2）

其中Pp的計(jì)算公式：

Pp= P*（1-e-（kx+μθ））/ kx+μθ （2）

式中：P—預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力，將鋼絞線分段計(jì)算后，為每分段的起點(diǎn)張拉力，即為前段的終點(diǎn)張拉力（N）；θ—從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角之和，分段后為每分段中每段曲線段的切線夾角（rad）；x—從張拉端至計(jì)算截面的孔道長(zhǎng)度，分段后為每個(gè)分段長(zhǎng)度或?yàn)楣剑?）中L值；k—孔道每束局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)（1/m），管道內(nèi)全長(zhǎng)均應(yīng)考慮該影響；μ—預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的磨擦系數(shù)，只在管道彎曲部分考慮該系數(shù)的影響。

從上式可以看出曲線預(yù)應(yīng)力筋計(jì)算必須考慮曲線段的摩阻系數(shù)。小組依據(jù)上式準(zhǔn)確計(jì)算出了鋼絞線的理論伸長(zhǎng)值：中跨N1：109mm；中跨N2：109mm；邊跨N1：110mm；邊跨N2：110mm。

計(jì)算理論伸長(zhǎng)值時(shí)考慮了曲線段的摩阻系數(shù)，避免了因計(jì)算所引起的實(shí)際引伸量與理論引伸量的偏差超過(guò)6%。

6、測(cè)量鋼絞線絕對(duì)伸長(zhǎng)量

小組在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)采用測(cè)量千斤頂活塞伸長(zhǎng)量的辦法來(lái)測(cè)量鋼絞線實(shí)際伸長(zhǎng)量容易產(chǎn)生較大誤差，小組經(jīng)過(guò)討論和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)測(cè)量鋼絞線絕對(duì)伸長(zhǎng)值更為精確。所以小組決定采用此辦法來(lái)測(cè)量鋼絞線的實(shí)際伸長(zhǎng)量。

測(cè)量鋼絞線的絕對(duì)伸長(zhǎng)值有效避免了因測(cè)量誤差所引起的實(shí)際引伸量與理論引伸量超過(guò)6%。

由上表可以看出伸長(zhǎng)率的一次性合格率達(dá)到了96.5%達(dá)到了設(shè)定的目標(biāo)值。

效果檢查

1、質(zhì)量情況

在認(rèn)真執(zhí)行了以上措施之后，項(xiàng)目部順利完成了剩余預(yù)應(yīng)力空心板的張拉工作。項(xiàng)目組對(duì)剩余預(yù)應(yīng)力空心板的一次性張拉成功率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如下表：

從上表及上圖可以看出：持荷拉力合格率達(dá)到94.5%>90%；伸長(zhǎng)率合格率達(dá)到96.5%>95%；綜合合格率達(dá)到96.5%>95%。提高了預(yù)應(yīng)力鋼絞線一次性張拉成功率。

2、經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)本次調(diào)查研究提高了工效，降低了張拉機(jī)具的壞損率，縮短了施工工期，減少了因二次張拉所引起的材料損失和誤工損失。

3、社會(huì)效益

通過(guò)本次調(diào)查研究，歸納總結(jié)了一套完整的預(yù)應(yīng)力施工工藝，為以后類似工程奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李家庭.預(yù)應(yīng)力橋梁施工中常見問(wèn)題及防治措施[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012.

（第一作者單位：長(zhǎng)江重慶航道工程局，第二作者單位：天津中北港灣工程建設(shè)監(jiān)理有限公司）endprint