摘要：本文根据预应力筋理论伸长值的计算公式，对箱梁预应力筋伸长值进行计算。就预应力张拉过程中出现的各种故障、安全操作规程做一个分析。
关键词：预应力张拉；计算；要点；分析
1 前言
某项目后张法预应力连续箱梁桥，桥长260米，共3联，分孔为2×30米+4×35米+2×30米，箱梁底宽13.5m，上宽17.26m，梁高1.6m。箱梁为单箱三室结构。该桥预应力筋为高强低松弛钢绞线，采用后张法张拉。主梁预应力筋采用两端张拉，横梁预应力筋采用一端张拉。张拉程序：0 →0.15бk →0.3бk→0.75бk →1.0бk 。张拉机具采用YDC3000液压千斤顶。下面就该桥预应力筋理论伸长值计算与张拉要点做一个分析。
2 预应力筋理论伸长值计算
2.1 计算公式
Pp
预应力束张拉时采用张拉控制应力与伸长量双控，即以张拉力控制为主，以伸长量进行校核。张拉时力求上下、左右平衡对称张拉。钢铰线实际伸长值与理论伸长值的差值控制在6%以内。
3 预应力张拉过程
3.1 张拉设备安装
预应力张拉前先搭设张拉辅助支架，用钢管焊接。安装张拉设备，首先安装工作锚环、工作锚夹片，之后安装千斤顶、工具锚。锚具安装之前，工具锚夹片和锥孔内涂抹润滑剂，以便退锚灵活。工具锚准确放入定位槽内，工具锚与前端张拉锚具对接准确，钢束穿入工具锚时位置与工作锚的位置一一对应，不交叉、扭结。
3.2 张拉
预应力束张拉时采用张拉控制应力与伸长量双控，即以张拉力控制为主，以伸长量进行校核。张拉时力求上下、左右平衡对称张拉。钢铰线实际伸长值与理论伸长值的差值控制在6%以内，超过6%时暂停张拉，查明原因采取措施予以调整，方可继续张拉。
张拉完成后继续持荷2min，进行锚固，退出千斤顶，检查滑移、断丝情况。锚固完毕并经检验合格后用砂轮机切割端头多余的钢铰线。
3.3孔道灌浆（真空灌浆）
孔道灌浆采用真空压浆法。压浆前，须将孔道冲洗洁净、湿润。在孔道的一端采用真空泵对预应力管道先进行抽真空，使之产生-0.1MPa左右的真空度。然后用灌浆泵将水泥浆从另一端灌入，直至充满整条管道，并加以不大于0.7MPa的正压力。为保证管道中充满水泥浆，孔道保持不小于0.5MPa的稳压期，时间不小于2min。压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断。
4 预应力张拉常见故障分析
4.1 预应力筋滑丝
危害及影响：减少预应力筋的有效截面积，影响构件承载能力和结构安全。
原因：
（1）锚具、夹片硬度不够；
（2）锚具圆锥面粗燥度过低，或者过分粗燥表面会影响夹片进入锥孔，降低自锚能力、夹片的硬度不够；
（3）预应力筋或夹片上沾有油渍；
（4）千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线不在一条直线。
预防及治理（补救）措施：
（1）锚具、夹片进场前进行检验，使用合格的产品；
（2）锚具、夹片使用前把油渍擦干净。
4.2 预应力筋断丝
危害及影响：减少预应力筋的有效面积，影响构件承载能力和结构安全。
原因：（1）钢绞线本身质量有问题；
（2）千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线不在一条直线；
（3）钢绞线由于缠绞、扭结，在孔道内长短不一、张拉时受力不均；
（4）钢绞线试验数据不够准确。
预防及治理（补救）措施：
（1）钢绞线进场前进行检验，使用合格的产品；
（2）锚垫板喇叭口内如有混凝土与杂物，必须清理干净；
（3）油顶重复多次使用，导致张拉力不准确，应重新标定油顶；
（4）钢绞线编束要按要求施工；
（5）对钢绞线重新取样进行试验,并对伸长值进行修正；
（6）一旦发生断丝现象，要认真分析原因，采取对策，当断筋时，要更换预应力筋。
4.3 伸长值误差过大
危害及影响：容易导致断丝，预应力不足，影响构件承载能力和结构安全。
原因：（1）不了解规范、规程的要求；
（2）两端配合不协调，操作指令不同步；
预防及治理（补救）措施：
（1）对作业人员进行详细的交底；
（2）两端张拉时，要统一操作信号，同步进行。长距离时，使用对讲机进行联络，及时通报两端工作进程，遇有问题，及时处理。
4.4 夹片破碎
危害及影响：丧失本身锚固能力，可能会导致安全事故。
原因：（1）夹片质量不好；
（3）顶楔力过大。
预防及治理（补救）措施：
（1）夹片进场前进行检验，使用合格的产品；
（2）严格掌握顶楔力；
（3）一旦发现夹片破碎，要及时重新更换夹片，重新张拉、锚固。
4.5 锚区砼在预应力张拉时遭破坏
危害及影响：无法施加预应力，造成返工损失、拖延工期。
原因：（1）锚区钢筋数量不足；
（2）砼不密实；
（3）砼强度没达到设计要求。
预防及治理（补救）措施：
（1）锚区加固筋要严格照图施工，必要时进行加密；
（2）锚区砼加强振捣，使其密实；
（3）砼强度达到规定值后，方可进行张拉；
（4）锚区砼遭破坏后，要彻底剔凿、清理，按设计要求重新恢复。
4.6 起拱度超标
危害及影响：加大桥面找平层或铺装层的厚度，从而加大桥面系自重，导致桥梁承载能力的降低。
原因：（1）预应力筋张拉时，砼强度没有达到设计规定值；
（2）预应力施加值过大或过小；
（3）没按规定的张拉顺序进行张拉；
（4）由于梁体底模以起拱度超标，没有按设计要求设置预拱度，因而导致张拉时拱度超标。
预防及治理（补救）措施：
（1）预应力张拉时，砼强度必须要达到设计或规范要求的数值；
（2）严格按设计的张拉控制应力施加预应力；
（3）严格按规定的张拉顺序、张拉原则进行张拉；
（4）严格按设计或规范的规定，控制底模的预拱度。
5 预应力张拉安全操作规程
5.1 选择经验丰富的持操作证的张拉专业人员操作施工，张拉前对张拉工进行安全、技术交底。
5.2 张拉时必须设挡板，张拉区设置明显标志，非工作人员禁止入内。
5.3 作业前应检查油泵与千斤顶之间的连接件，连接件必须完好、紧固，检查油路应无泄漏。
5.4 当混凝土达到设计强度100﹪后，才能进行预应力筋张拉。
5.5 油泵开动时，进、回油速度与压力表指针升降保持一致，并平稳、均匀。安全阀保持灵敏可靠。油泵开动后，不得擅自离开岗位，如需离开，必须把油阀门全部松开，并切断电源。
5.6 千斤顶张拉缸进油时，回程缸及液压顶压器必须处在回油状态，千斤顶的回程缸进油时，张拉油缸必须处于回油状态。。
5.7 千斤顶行程不得超过安全技术交底的规定值，千斤顶油压不得超过最大张拉油压。
5.8 两端张拉时，作业人员应明确联系信号，协调配合。
5.9 张拉时，千斤顶顶力作用线方向不得有人。
5.10 张拉时，要使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。
5.11张拉时，严禁敲击钢绞线、千斤顶装置，在测量钢绞线的伸长量时，应先停止拉伸，操作人员必须站在侧面操作。
5.12 钢铰线实际伸长值与理论伸长值的差值控制在6%以内，超过6%时暂停张拉，查明原因采取措施予以调整，方可继续张拉。
5.13在张拉过程中须密切观察张拉情况，是否有钢绞线断丝、滑丝情况，一旦发现异常应马上停止张拉，分析原因，待排除故障后方能继续张拉。
5.14 张拉完成后继续持荷2min，进行锚固，退出千斤顶，检查滑移、断丝情况。锚固完毕并经检验合格后用砂轮机切割端头多余的钢铰线，严禁用电弧焊切割。
6 结束语
以上介绍了预应力筋理论伸长值的计算、预应力张拉过程的实施及其张拉注意要点。预应力张拉这道工序关系到整个梁体的承载能力及结构的安全，所以我们在具体施工中应对整套预应力施工程序非常了解，结合各种预防处理措施，预应力张拉出现的各种问题完全可以避免。
参考文献
[1]《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000.
[2]《桥梁施工工程师手册》人民交通出版社.2003-3.
[3]《桥涵》人民交通出版社 1999-11.
论文作者:骆前奎
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/10/10
标签：预应力论文; 千斤顶论文; 孔道论文; 锚固论文; 原因论文; 钢绞线论文; 理论论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;