摘要：结合科威特RA212项目预应力连续现浇箱梁施工实践经验,阐述预应力张拉施工方法和控制方法,容易出现的问题以及采取的相应措施。
关键词：孔道定位；预应力张拉；施工控制
1 前言
预应力混凝土施工，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力的施工，且数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。在曲线配筋或大型构件的施工中，多采用后张法建立预应力，靠锚具来传递和控制预应力。本文总结科威特RA212项目后张法预应力施工经验，就箱梁预应力施工中的孔道定位、张拉等施工控制进行论述，以供现浇箱梁后张预应力施工参考。
2 工程概况
科威特RA212项目位于科威特国家加哈拉路上，共有7、8、9三座大桥，均为现浇预应力连续箱梁，其中7、8号桥单幅为单箱三室，左右幅对称，跨径7×50=350m和6×50+5×55=575m；9号桥单幅为单箱两室，左右幅对称，跨径6×50+6×45=570m，均采用后张法预应力施工，每束钢绞线由19根直径为15.24mm的钢绞线（每根7股）组成，管道成孔采用内径100mm的聚乙烯波纹管。
3 预应力孔道定位
预应力孔道定位的关键在于保证预应力筋的线形和坐标,若预应力筋横纵向坐标位置的精确度得不到保证，不仅对以后的张拉工序造成麻烦，而且会增大孔道摩阻力影响预应力的有效性。
以标准跨为例，跨径长度50m，梁高2.8m，四个腹板，标准截面腹板厚度为50cm，每个腹板6个孔道，每个孔道19束钢绞线，在每个腹板沿竖向中心线布置两列三排预应力孔道。在施工过程中以箱梁底板为基准点，通过锤球、水平尺配合确定孔道纵向标高，再加横向定位钢筋对管道进行支撑；安装、连接波纹管后，通过水平尺确定孔道横向间距，用φ12钢筋∩字型焊接将竖向孔道定位,定位钢筋顺桥向直线段/弯曲段加密不大于0.5m。
4 预应力张拉
4.1 张拉工艺
混凝土抗压强度达到设计强度的85％，且砼龄期不小于10天后进行预应力束张拉施工。预应力筋的屈服强度为1860MPa,控制张拉应力为1395MPa,锚下100%控制张拉力为3711kN。张拉时放置千斤顶,千斤顶上端安装锚环将其固定,然后进行张拉。在进行第一孔箱梁张拉时要对管道摩阻损失、混凝土回缩、夹片回缩、锚圈摩阻损失进行测量，根据测量结果对张拉控制应力进行适当调整，确保有效应力值。箱梁两侧腹板应对称张拉，张拉方向为单端张拉，且按设计规定的编号及张拉顺序进行张拉。
张拉流程为 （持荷5min）回油 用砂轮机切割多余钢绞线（外露长度不得小于30mm） 封端混凝土保护锚具。预应力束张拉时采用张拉力与伸长量双控，以张拉力控制为主，伸长量作为校核，要求实测伸长量与校正后的设计伸长量两者误差不超过±6%。
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根据《公路桥涵施工技术规范》，预应力筋理论伸长值按下式计算：
式中： ——预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力
——预应力筋的长度（mm）
——预应力筋的截面面积（mm²）
——预应力筋的弹性模量（N/mm²）
曲线预应力筋平均张拉力按下式计算：
式中： ——预应力筋张拉端的张拉力（N）
——从张拉端至计算截面的孔道长度（m）
——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）
——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取 =0.0015
——预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取 =0.17
预应力筋张拉的实际伸长值按下式计算：
式中： ——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值（mm）
——初应力以下的推算伸长值（mm）
4.2 容易出现的问题及控制措施
4.2.1 张拉槽口的质量问题
张拉槽口的质量对张拉影响很大，主要有三点：一是张拉槽口位置坐标、间距、角度误差超出允许范围，张拉槽口处锚垫板与钢绞线不垂直；二是张拉槽口端配筋不足，张拉过程中很容易造成张拉槽口端凹陷、甚至爆裂；三是张拉槽口周围混凝土质量不佳，如表面不平整、松散等造成承载能力不足，在张拉时造成千斤顶倾斜或将混凝土压碎。
对于以上情况，一是要在施工时对张拉槽口锚具盒的高度、位置和角度进行严格控制，现场技术人员必须严格审核锚具盒的各项参数，通过锤球、水平尺配合将锚具盒定位精确；二是严格将螺旋筋定位绑扎，防止振捣过程中移位或滑落；三是要加强锚下混凝土的浇筑和振捣质量，保证张拉端、锚固端槽口附近的混凝土振捣密实，混凝土浇筑完成后在锚具盒顶部附近仔细压实抹平，使其具有足够的承载能力。
4.2.2 张拉过程中预应力筋滑丝、断丝
滑丝现象出现的主要原因是夹片、锚具的硬度不均或不够，而钢绞线的极限强度、表面硬度又偏高，造成夹片与钢绞线的硬度差较大，造成滑丝现象；钢绞线与夹片的锥形角度偏差较大，造成锚具各组装件间的平衡状态遭到破坏，造成滑丝；限位板槽口尺寸过大，造成夹片跟进不同步，外露不齐，造成滑丝。
断丝现象出现的主要原因是预应力筋与锚具不匹配，一般为工作夹片硬度过大，在夹持预应力筋时切入钢筋表面过深，造成断丝；锚具的锚环内圆锥两端出口处倒角不够，在张拉过程中形成死角或刀口，产生应力集中；锚具安装中未保证锚环孔中心、预留孔中心和千斤顶轴线三者同心，张拉时压伤预应力筋；预应力筋在孔道内互相扭结、缠绕，导致长短不一，受力不均，产生断丝。
针对滑丝、断丝现象，应对参与预应力施工的人员进行专项培训，严把预应力材料的质量关，严格按照施工技术规范要求进行钢绞线穿束和千斤顶安装。
4.2.3 张拉钢绞线延伸率偏差过大
张拉达到了设计要求，但钢绞线延伸量与理论值相差较大。很有可能是钢绞线的实际弹性模量与设计值相差较大，孔道实际线形与设计线形相差较大，以致实际的预应力摩阻损失与计算值有较大差异；或实际孔道摩阻参数与设计值有较大出入也会产生延伸率偏差过大，初应力采用值不合适或超张拉过多，张拉过程中滑丝、断丝，张拉设备未作标定或千斤顶与油表不对应等。防治措施：每批钢绞线均应复验，并按实际修正计算延伸值，校正预应力孔道的线形，按照钢绞线的长度和孔道摩阻力确定合格的初应力值和超张拉值，检查钢绞线有无滑丝或断丝，校核标定张拉设备和表具。
5 小结
对于后张法预应力现浇连续箱梁，预应力的孔道定位、张拉的施工质量是影响桥梁质量和安全的关键因素，所以我们在具体施工中应严格控制预应力孔道定位、张拉的各个细节，严格按施工规范进行施工，从而有效保证预应力的施工质量，提高桥梁的可靠性和耐久性。
参考文献：
[1] 《结构设计原理》， 叶见曙， 人民交通出版社，2005
[2] 《后张法预应力控制》，佟建民，山西建筑，2007
[3] 《公路桥涵施工技术规范》 ，人民交通出版社，2011
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作者简介：
李斌（1987-06），男，汉，籍贯：山西长治沁县，学历：大学本科，研究方向：现浇箱梁预应力张拉施工
论文作者:李斌
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/20
标签：预应力论文; 孔道论文; 应力论文; 混凝土论文; 钢绞线论文; 科威特论文; 腹板论文; 《基层建设》2017年5期论文;