黃智廣

（廣東省公路建設(shè)有限公司，廣州 510000）

1 引言

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁工程中取得了廣泛的應(yīng)用， 在提高橋梁建設(shè)質(zhì)量、保障車輛安全通行等方面均有重要的作用。橋梁工程施工條件復(fù)雜，同時(shí)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用細(xì)節(jié)較多，因此需貫徹精細(xì)化施工的工程理念，深入探討預(yù)應(yīng)力技術(shù)，梳理技術(shù)應(yīng)用流程，掌握技術(shù)要點(diǎn)，保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用效果。

2 張拉設(shè)備的規(guī)范操作

張拉是預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用中的核心環(huán)節(jié)， 張拉設(shè)備屬于預(yù)應(yīng)力張拉的關(guān)鍵裝置， 張拉設(shè)備精度低時(shí)將影響張拉的準(zhǔn)確性。 鑒于此，每張拉300 次或每經(jīng)過半年需做一次整套靜態(tài)標(biāo)定。 禁止對(duì)張拉設(shè)備動(dòng)態(tài)標(biāo)定，否則將存在內(nèi)泄漏、摩阻等影響因素，導(dǎo)致油壓表讀數(shù)偏高，實(shí)際張拉力異常增加，部分鋼絞線的受力缺乏均勻性，迫使鋼絞線在張拉階段進(jìn)入屈服區(qū)，影響張拉效果。 此外，張拉期間加強(qiáng)觀察，若錨下鋼束的均勻度偏差較大，需全部退錨，重新穿束，檢驗(yàn)張拉設(shè)備的工作狀態(tài)，按規(guī)范做靜態(tài)標(biāo)定，確認(rèn)各項(xiàng)張拉條件均無誤后，方可正式張拉。

3 預(yù)應(yīng)力鋼絞線、錨具等的質(zhì)量檢驗(yàn)

生產(chǎn)廠家必須提供預(yù)應(yīng)力鋼絞線的產(chǎn)品合格證、 出廠檢驗(yàn)報(bào)告等有關(guān)材料質(zhì)量的資料，保證材料的質(zhì)量，為正式張拉打好基礎(chǔ)[1]。 錨具進(jìn)場(chǎng)時(shí)，從材質(zhì)、硬度、尺寸等方面做全面的檢查，判斷材料是否滿足要求。 同時(shí)，根據(jù)GB/T 14370—2015《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》對(duì)張拉所用的錨具、夾具和連接器做詳細(xì)的檢查，判斷性能是否達(dá)標(biāo)。 材料進(jìn)場(chǎng)后，檢查外觀，例如是否存在受損、變形等問題，做硬度抽檢和靜載錨固性能試驗(yàn)。

4 梳編穿束

4.1 梳編穿束施工工藝

梳編穿束的作用在于梳理鋼絞線， 避免因鋼絞線在孔道內(nèi)相互纏繞而影響張拉施工， 因此在張拉前做好梳編穿束工作尤為重要。 從現(xiàn)狀來看，部分橋梁工程的預(yù)應(yīng)力施工中存在施工人員對(duì)梳編穿束重視程度不足、方法不合理等問題，導(dǎo)致鋼絞線在孔道內(nèi)發(fā)生纏繞， 預(yù)應(yīng)力張拉期間部分鋼絞線的受力缺乏均勻性[2]，可能因受力過大而斷絲。

以汕湛高速公路云浮至湛江段吳川支線項(xiàng)目為例， 新屋大橋左1#～3#梁N4-Z 束錨下預(yù)應(yīng)力檢查結(jié)果為： 整束平均力得到有效的控制，與設(shè)計(jì)值的偏差在±5%以內(nèi)，達(dá)到要求，但部分單根鋼絞線的力值超出許可范圍，總體上張拉效果較差。具體結(jié)果如表1 所示。

表1 整束平均力偏差

之所以出現(xiàn)單根鋼絞線受力異常的情況， 主要與梳編穿束質(zhì)量較差有關(guān)，鋼絞線混亂分布，張拉時(shí)某些鋼絞線的受力缺乏均勻性，無法達(dá)到要求，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)此孔的整束鋼絞線做退索處理，導(dǎo)致工程量增加，施工進(jìn)度放緩。 由此可見，有效做好預(yù)應(yīng)力筋的梳編穿束作業(yè)至關(guān)重要。

4.2 較短預(yù)應(yīng)力束的梳編穿束

預(yù)應(yīng)力束的長(zhǎng)度較短時(shí)，用錨具理順鋼絞線，每間隔1 m做1 次綁扎處理，直至鋼絞線順直、等長(zhǎng)為止。 穿束時(shí)，將整束鋼絞線一同穿入， 同時(shí)注重前端封頭， 以免影響穿束的順暢性。 穿束全程鋼絞線束僅平動(dòng)，禁止扭動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，否則鋼絞線將發(fā)生纏繞。 若穿束時(shí)遇到阻力，可采取牽引或前后拖動(dòng)的處理方法。 鋼絞線束的穿束工作量較大，為避免混亂，錨具的各孔需與鋼絞線編號(hào)對(duì)應(yīng)，并從錨具錐口大端穿入鋼絞線。

4.3 較長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力束的梳編穿束

部分鋼絞線束的穿束難度較大， 施工單位為降低穿束難度，普遍采取單根穿束的方法，此方法操作較為便捷，但鋼絞線的可控性變差，如鋼絞線在穿束過程中易發(fā)生纏繞，影響穿束效果和張拉效果。 而常規(guī)的整束穿束方法的操作難度較大，甚至因條件特殊而無法穿束。 考慮到此類技術(shù)痛點(diǎn)，提出如下穿束方法。

1）每束鋼絞線下料時(shí)，多下料40～50 cm，用大力鉗將多出的部分反向旋轉(zhuǎn)以便散開，再將此部分的周邊絲剝除，留下中心絲，用角磨機(jī)對(duì)剝除后剩余的中心絲端部倒楞磨邊，避免鋼絞線在穿束過程中刮傷波紋管。 需注意的是，剝除超長(zhǎng)部分鋼絞線的周邊絲時(shí)，必須嚴(yán)格控制剝除量，不可損傷中心絲。

2）依次對(duì)鋼絞線和錨具編號(hào)，根據(jù)序號(hào)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工。編號(hào)時(shí)， 用透明膠帶將寫好號(hào)碼的紙粘貼至鋼絞線的兩端和錨具上。 兩端錨具同步編號(hào)，編號(hào)統(tǒng)一設(shè)置在錨具的外露面，便于獲取編號(hào)信息。

3）根據(jù)錨具編號(hào)將鋼絞線穿孔，并向牽引螺塞內(nèi)穿入中心絲；將每根中心絲鐓頭，直徑略大于牽引螺塞孔的直徑且形成的鐓頭應(yīng)飽滿，以便穿束過程中平順拖動(dòng)鋼絞線束。 鋼絞線經(jīng)過鐓頭處理后， 用帶有絲口的牽引螺塞和螺旋套連接、擰緊。

4）用梳束板梳理鋼絞線，每梳理約1 m 的長(zhǎng)度時(shí)隨即用扎絲綁扎，穩(wěn)固鋼絞線。 逐段依次綁扎鋼絞線，產(chǎn)生的所有扎絲端頭均朝上。 梳束后，用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引鋼絞線，以便鐓頭部位的長(zhǎng)度相同，再向整束鋼絞線的中心絲之間插入纖維布，沿縱向纏繞，外側(cè)用膠帶纏繞鋼絞線端頭，起到防護(hù)的作用。 中心絲綁扎20～25 cm，未切割部分綁扎量增加至30～40 cm，經(jīng)過綁扎后的中心絲需做到平順、緊固，確保在穿束時(shí)不存在散索以及絲頭損傷波紋管的情況。 至此，結(jié)束鋼絞線束穿束前的所有梳編束作業(yè)，可開始穿束。

5）正式穿束時(shí)，用牽引螺塞與螺旋套連接，并用主卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩牽引螺旋套的另一端，搭配輔助卷?yè)P(yáng)機(jī)起吊鋼絲繩，以抵御重力的作用。 鋼絞線束的穿束遵循緩慢的原則，穿束全過程中鋼絞線束均要保持平動(dòng)，禁止扭轉(zhuǎn)。 需確保牽入端整束進(jìn)入方向與波紋管軸向方向相同， 若由于現(xiàn)場(chǎng)空間限制而無法順暢穿束，可增設(shè)卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行輔助作業(yè)，或利用轉(zhuǎn)向滑輪進(jìn)行穿束。

5 預(yù)應(yīng)力張拉的準(zhǔn)備工作

5.1 錨具夾片的選取

出于質(zhì)量考慮，張拉所用的錨具夾片需由具有資質(zhì)的供應(yīng)商提供，進(jìn)場(chǎng)時(shí)安排質(zhì)量檢驗(yàn)，規(guī)格、硬度各方面均要達(dá)標(biāo)，以免因錨具夾片硬度不足或存在其他缺陷而引起張拉滑絲問題[3]。

5.2 限位板與工作錨具夾片的配套

限位板是鋼絞線張拉時(shí)不可或缺的工具， 其不同槽深所帶來的夾片回縮量及錨圈口摩阻損失量均存在差異。 若限位板的槽深過大，預(yù)應(yīng)力張拉過程中存在明顯的錨具回縮現(xiàn)象，且伴隨較大的預(yù)應(yīng)力損失。 同時(shí)，限位板的槽深不宜過小，否則將加劇夾片與鋼絞線的摩擦， 引起嚴(yán)重的錨口損失和預(yù)應(yīng)力損失。 可見，限位板的槽深存在異常時(shí)（偏大或偏?。┚鶗?huì)影響張拉效果。 因此， 在選擇限位板時(shí)需考慮到槽深的合適性，具體需與張拉使用的工作錨具夾片相配套，避免出現(xiàn)前述情況。

5.3 延長(zhǎng)套筒的合理應(yīng)用

受張拉結(jié)構(gòu)或梁型等因素的影響， 張拉時(shí)通常會(huì)疊加錨具作為延長(zhǎng)套筒，由于錨具與鋼絞線間存在摩擦力，因此隨著疊加錨具數(shù)量的增加，產(chǎn)生的阻力越大，張拉預(yù)應(yīng)力損失現(xiàn)象則越嚴(yán)重。 此外，錨具與限位板無卡位，加之裝置的自重作用，將導(dǎo)致鋼絞線下墜，引起不同程度的偏心問題，張拉時(shí)，即便同束鋼絞線上下受力也無法維持均衡狀態(tài)。 為規(guī)避前述問題，建議在張拉時(shí)妥善應(yīng)用高強(qiáng)度空心延長(zhǎng)套筒。

6 張拉作業(yè)

6.1 持荷時(shí)間的控制

根據(jù)JTG/T 3650—2020《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》可知，張拉持荷時(shí)間不短于5 min，禁止張拉過程中隨意縮短持荷時(shí)間，否則錨下預(yù)應(yīng)力的錨固效果無法得到保證，具體為錨下預(yù)應(yīng)力因損失量過大而無法滿足要求。 同時(shí)，張拉持荷必須具有規(guī)范性， 不可隨意卸荷回壓。 張拉作業(yè)人員規(guī)范操作張拉設(shè)備，未經(jīng)許可不得隨意修改持荷時(shí)間或私自關(guān)機(jī)。

6.2 張拉同步性控制

單束鋼絞線兩端張拉同步性、多束張拉同步性、張拉停頓點(diǎn)同步性、 張拉過程同步性均是預(yù)應(yīng)力張拉同步性控制的重點(diǎn)內(nèi)容，參與張拉作業(yè)的人員必須全面管控。 在張拉同步性控制中，需重點(diǎn)考慮同斷面不均勻度和有效預(yù)應(yīng)力。 為保證控制的精準(zhǔn)性，可采用預(yù)應(yīng)力張拉智能控制系統(tǒng)，以自動(dòng)化的方式完成控制操作，避免人為、環(huán)境因素對(duì)張拉同步性控制的精準(zhǔn)性產(chǎn)生影響。 在智能化控制策略下，由計(jì)算機(jī)下達(dá)指令，使加載速率、張拉停頓點(diǎn)、停頓時(shí)間均具有同步性。

6.3 張拉伸長(zhǎng)量的控制

1）張拉前，向鋼絞線尾端切割出平面，或向此部分涂抹顏料，以形成醒目的平面標(biāo)記（所用顏料的顏色與鋼絞線顏色存在明顯的反差，以便凸顯鋼絞線尾端），這樣有利于張拉時(shí)量測(cè)拉伸量。 禁止以油缸伸長(zhǎng)值代替拉伸量，而是需要將標(biāo)記平面至錨墊板的距離作為量測(cè)結(jié)果。

2）向孔道中平放鋼絞線束，按照張拉設(shè)計(jì)流程有序張拉。首先進(jìn)行初張拉，使鋼絞線束達(dá)到繃緊的狀態(tài)，設(shè)置初應(yīng)力下的刻度線記號(hào)；再繼續(xù)張拉，直至實(shí)際張拉力達(dá)到設(shè)計(jì)終應(yīng)力為止，隨即在此張拉力下設(shè)置刻度線記號(hào)。 經(jīng)過分階段張拉的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)記后，量取初應(yīng)力至終應(yīng)力的鋼絞線伸長(zhǎng)量，記為，將此結(jié)果提供給現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員， 以便根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果判斷張拉效果，采取張拉控制措施。 需注意的是，在計(jì)算實(shí)際張拉伸長(zhǎng)量時(shí)，需將測(cè)量結(jié)果扣除千斤頂穿心孔內(nèi)的彈性伸長(zhǎng)量。 張拉伸長(zhǎng)值的量取方法如圖1 所示。

圖1 實(shí)際張拉伸長(zhǎng)值的量取方法

3）短束張拉的作業(yè)較為便捷，部分短束張拉無須用千斤頂?shù)垢?，在此張拉作業(yè)條件下，可直接量測(cè)千斤頂?shù)母左w。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，精細(xì)化是橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工中的重要理念，施工單位必須認(rèn)識(shí)到預(yù)應(yīng)力施工的重要性， 采取科學(xué)的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，深入優(yōu)化各項(xiàng)工藝，保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用效果。 例如，施工前準(zhǔn)備質(zhì)量達(dá)標(biāo)的鋼絞線、錨具等材料，制訂合理的張拉作業(yè)方案，由專員按照規(guī)定進(jìn)行張拉；張拉期間加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)與控制，如張拉力、鋼絞線伸長(zhǎng)量均不容忽視，發(fā)現(xiàn)偏差后立即處理，保證張拉的質(zhì)量。 經(jīng)過本文的分析后，提出精細(xì)化工程理念下的橋梁預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)， 希望為相關(guān)人員提供參考。