許華東

（福建省華明路橋建設(shè)有限公司　365100）

橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉實(shí)際伸長量測量研究

許華東

（福建省華明路橋建設(shè)有限公司365100）

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的帶動下，國內(nèi)的路橋工程近幾十年來得到了長足的發(fā)展，也積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和大量的施工技術(shù)。預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)由于具備高抗裂性、高剛度、高滲透性及高強(qiáng)度等優(yōu)勢，是目前應(yīng)用比較廣泛，技術(shù)也相對成熟的橋梁施工技術(shù)。預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵工序，多用于預(yù)制大跨徑簡支板結(jié)構(gòu)、塊體拼裝結(jié)構(gòu)、簡支連續(xù)梁和各種現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)等，直接關(guān)系到橋梁的施工質(zhì)量及行車的安全性，因此采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工時，每一個環(huán)節(jié)都必須慎重對待。本文將簡要介紹進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工時的一些相關(guān)注意事項(xiàng)，結(jié)合鋼絞線伸長值的計算，著重概述鋼絞線張拉時實(shí)際伸長量的測量方法。

橋梁預(yù)應(yīng)力；鋼絞線張拉；實(shí)際伸長量測量

橋梁的施工質(zhì)量與地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們的日常出行息息相關(guān)，因此在我國《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》中對預(yù)應(yīng)力橋梁錨固張拉力的計算、鋼絞線的加工及張拉伸長量標(biāo)準(zhǔn)都有嚴(yán)格要求，一般應(yīng)用鋼絞線施工時，都是采用張拉伸長值（理論伸長值與實(shí)際伸長值之間的實(shí)際誤差≤6％）和應(yīng)力雙控，但在實(shí)際預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工操作中，由于各種主客觀條件的差異，對其張拉實(shí)際伸長量的測量，在理論和做法上卻不盡相同。筆者結(jié)合自己多年的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，希望能提供給廣大從事路橋施工的工作者一種精確度高且操作相對簡便的方法。

1　橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉施工時的相關(guān)介紹

（1）張拉前的相關(guān)準(zhǔn)備工作：①檢查混凝土構(gòu)件的質(zhì)量、尺寸、外觀等是否符合施工要求，如張拉箱混凝土強(qiáng)度須符合100％的設(shè)計強(qiáng)度；檢查模板與支架的放置是否合理；孔道與錨墊板的位置是否正確；排氣孔、灌漿孔是否符合要求等。②張拉器具的選定、檢查與安裝。根據(jù)施工需要選用千斤頂、錨組件等張拉器具的型號，并做好校驗(yàn)與檢查工作。進(jìn)行安裝工作時要依照順序先安裝工作錨錨板（垂直度偏差需＜1°）、夾片、千斤頂、限位板，然后安裝工具錨組件[1]。

（2）張拉工藝與注意事項(xiàng)：①預(yù)應(yīng)力筋的張拉一般是先下后上，左右對稱。張拉橋梁縱向預(yù)應(yīng)力筋時遵循“對稱、同步、偏心荷載小”的要求。張拉豎向預(yù)應(yīng)力時可使用頂端單向張拉，進(jìn)行張拉雙控時，主要控制張拉力，校核鋼絞線實(shí)際伸長值與理論伸長值的誤差，如誤差在±6％內(nèi)才可進(jìn)行錨固，如若不然需調(diào)整后在張拉。②要合理控制預(yù)應(yīng)力筋的張拉力，一般鋼絞線張拉力的控制如表1所示。通過張拉力控制可換算出張拉千斤頂?shù)膰嵨唬?t=10kN）。

2　理論伸長量計算

張拉過程中由于受管道偏差和管道彎曲引起的摩擦力的影響，錨下控制應(yīng)力會沿著管壁向跨中逐漸減小，以致鋼絞線的伸長值在每一段都有差異。但采用應(yīng)力控制方法進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉時，主要校核伸長值，且（△L實(shí)-△L理）/△L理＜6％（如表2）。

單端△L理論伸長值的計算公式：△L=（Pp×L）（/Ap×Ep）；其中Pp=P×（1-e（-kx+μθ））/kx+μθ。

由Pp計算公式發(fā)現(xiàn)，k、μ是非常重要的兩個參數(shù)，但影響k、μ取值大小的因素有很多，如預(yù)應(yīng)力筋的類型、表面特征（有銹斑、波紋或表面光滑）、管道的成型、彎道角度與位置正確與否、波紋管布設(shè)正確與否等，由于這諸多因素的不確定性，實(shí)際計算時，宜測定孔道磨擦系數(shù)，表3為實(shí)際計算時可選取的參數(shù)。

表1　鋼絞線張拉控制力

表2　

表3　k、μ計算時可選取的參數(shù)

注意整束鋼絞線的理論伸長值△L理=2△L（單端理論伸長值），實(shí)測伸長值的計算△L實(shí)=△L總-（△L初實(shí)-△L初理）-△L錨塞回縮；其中（△L初實(shí)-△L初理）為鋼絞線產(chǎn)生應(yīng)力前的伸長量（由松弛到緊張），不計入實(shí)測伸長值[4]（如表4）。

表4　

3　張拉時鋼絞線實(shí)際伸長量的測量方法

由于各預(yù)應(yīng)力筋的彎直、松緊程度在最初張拉時存在差異，因此推算初應(yīng)力時相鄰級的伸長值是相對適宜的方法。由于測量預(yù)應(yīng)力筋伸長值一般是在預(yù)應(yīng)力筋張拉到初應(yīng)力后才進(jìn)行，因此量測時就會漏掉由零張拉到初應(yīng)力的伸長值，為與理論伸長值相對應(yīng)，確定實(shí)際伸長值時，需加入這部分漏掉的伸長值（條文規(guī)定的范圍為10～25％），實(shí)際張拉操作中，需以現(xiàn)場試驗(yàn)確定各預(yù)應(yīng)力筋的初應(yīng)力，一般鋼束長度＜30m，其初應(yīng)力常取10～15％。

（1）測量鋼束實(shí)際伸長值。鋼絞線偏長時，需分級張拉，因此操作會相對繁瑣，相對量測千斤頂活塞伸出量的測量方法，建議測量鋼束實(shí)際伸長值時可考慮使用鋼絞線絕對伸長值的測量方法，但考慮夾片滑移和工具錨處鋼束回縮等影響[5]。

（2）夾片回縮量補(bǔ)充張拉?！豆窐蚝┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》中規(guī)定夾片式錨具回縮量應(yīng)＜6mm，但由于設(shè)計上的差異不同廠家生產(chǎn)的夾片式錨具回縮量一般在3～6mm間；另外在實(shí)際張拉控制中，由于操作結(jié)束后千斤頂放松會出現(xiàn)錨具變形及夾片回縮自錨，損失部分錨下控制應(yīng)力。因此為準(zhǔn)確確定最終的錨固應(yīng)力，錨具使用前需仔細(xì)查閱說明書，弄清楚夾片回縮量，并適當(dāng)補(bǔ)足夾片回縮量（在控制范圍內(nèi)測量完伸長量后，再把每端鋼絞線拉長3～6mm）[6]。

4　結(jié)束語

綜上所述，我國山多平原少，地形復(fù)雜，因此橋梁工程，尤其是大跨度、大規(guī)模、高等級的橋梁在國家基礎(chǔ)項(xiàng)目建設(shè)中的比重日益突出，橋梁預(yù)應(yīng)力張拉作為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工質(zhì)量保障的關(guān)鍵性工序，每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)該引起相關(guān)工作人員的重視。計算預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際伸長量的方法有很種，如簡化計算法、平均力法等，施工時可依據(jù)實(shí)際需求與條件進(jìn)行選擇，但一定要盡量縮小測量誤差。對于本文筆者推薦的測量方法，關(guān)于錨下控制應(yīng)力的補(bǔ)張問題需與監(jiān)理工程師和設(shè)計單位詳細(xì)溝通后才能確定是否需要補(bǔ)足夾片的回縮應(yīng)力損失。

[1]亓少江.淺析后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉錨下應(yīng)力的準(zhǔn)確控制[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2014，11（33）：908.

[2]李熊，朱偉鵬.預(yù)應(yīng)力施工時的伸長量計算與測量控制[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，13（17）：117～118.

[3]黃威.后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸長量計算與測量控制[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，22（3）：1211～1212.

[4]馮斌.預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸長值計算與測量[J].城市建設(shè)，2010，18（5）：29～ 30.

[5]唐義成.預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長量探討[J].建材與裝飾，2015，22（5）：150～ 151.

[6]秦江，劉鳳強(qiáng).后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉理論伸長值的計算及現(xiàn)場控制[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，14（11）：214～215.

U445.57

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1673-0038（2015）17-0193-02

2015-4-11

許華東（1972-），男，中級工程師，本科，主要從事公路橋梁與隧道施工工作。