摘要：后张法简支T梁在普速铁路桥梁中已普遍使用，各施工单位在预应力筋伸长量和锚具回缩量的测量和计算方法上存在一定的差异。本文就预应力筋伸长量及回缩量测量和计算问题，根据施工实践并结合相关资料予以探讨。
关键词：预应力筋；伸长量；回缩量；千斤顶；智能系统；测量
前言
预制后张法简支T梁在普速铁路桥梁中已普遍使用。针对钢绞线预应力施加、锚固的方法和张拉力、钢绞线伸长量的理论计算，在相应的规范和图纸中都有明确的规定，但没有明确具体实施的控制办法，对于预应力筋伸长量与回缩量的测量和计算，各施工单位实际操作中有一定差异，对预应力张拉质量控制的双控指标的计算和评判产生了一定的影响。针对如何确定合适具体工程的预应力筋伸长量及回缩量的测量和计算问题，本文通过分析宁西铁路潢川制梁场预制T梁的张拉过程，探讨提出以下技术见解和实际做法，为后张法铁路T梁预应力筋张拉技术人员提供参考。
1 工程概况
潢川制梁场位于潢川车站东侧，占地面积约135.9亩。梁场总体呈倒“T”字形，长396m，宽229m。西靠既有京九铁路，东面与311国道相邻，交通运输相对便利。制梁场承担宁西铁路增建二线工程（武汉局管段）后张法简支砼T梁1396片，共690孔单线和4孔双线，梁型为通桥（2005）2101型T梁。
2 预应力筋伸长值
2.1 张拉初始应力的取值
对于预应力张拉初始应力的取值，各规范中要求相同，即张拉控制力的10%-15%，但是对于该取值的使用范围及确定方法，规范未进一步说明。实际中为施工、记录和计算方便，通常40m以下钢绞线张拉，通常取10%Pcon作为张拉初应力。
2.2 钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度的确定
钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，一般是指在张拉千斤顶装入钢绞线后，从工具锚锚杯中心至预应力混凝土工作锚锚杯中心的距离，注意丈量时应将千斤顶安装好，装入钢绞线，基本打紧工具夹片和工作夹片，启动油泵，开始加油，在千斤顶活塞启动，即油压表指针闪动的瞬间即刻关闭加油阀，此时丈量工具锚锚杯中心至预应力混凝土工作锚锚杯中心的距离，即可确定为钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度。不能直接测量千斤顶的体长，作为钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度。
2.3 人工控制张拉的预应力筋伸长量测量和计算
人工控制张拉的预应力筋伸长量测量可采用标尺测量法。千斤顶安装就位且调轴对中后，选一束钢绞线，在工具夹片外约2cm处安装带测量标尺的专用夹具（采用略大于钢绞线直径的短钢管制作），钢管上设旋紧装置和长条形钢板标尺，标尺与钢管垂直焊接牢固，严禁电焊烧伤钢绞线。
图1 人工控制张拉示意图
当张拉至初应力σ0时，用钢板尺测量标尺距T梁端面的距离L0，T梁端面的测量位置应作记号，后续伸长量测量均应对应此点。
继续张拉至相邻级应力σ1（σ1=2σ0），测量标尺距梁端测量点的距离为L1。
当张拉至控制力σk，须按规定持荷5min，在持荷即将终止时，测量标尺距梁端测量点距离为Lk。
预应力筋一端的张拉伸长量Lz由σ0～σk行程的伸长量和0～σ0行程的伸长量（相邻级σ0～σ1推算）两部分组成。
Lz=（Lk-L0）+（L1-L0）-LQ
式中：L0-张拉至初应力σ0的预应力筋伸长量
L1-张拉至相邻级应力σ1（σ1=2σ0）的预应力筋伸长量
Lk-张拉至初应力σk的预应力筋伸长量
LQ-张拉工作段长度内预应力进的理论伸长量
若预应力筋伸长量采用测量千斤顶活塞伸长值的方式时，应按智能系统控制张拉的预应力筋伸长量测量方法进行操作。
2.4 智能系统控制张拉的预应力筋伸长量测量及计算
千斤顶安装就位后，选一束钢绞线，在工具夹片外约2cm的位置安装带测量标尺的专用夹具。
当张拉至初应力σ0时，系统自动测量并记录预应力筋伸长量L0。在持荷期间，用钢板尺测量标尺距工具锚垫板端面的距离L0，（见图1）。锚垫板端面的测量位置应作记号，后续的内缩量测量均应对应此点。
继续张拉至相邻级应力σ1（σ1=2σ0），系统自动测量并记录预应力筋伸长量L1。在持荷即将结束时，用钢板尺测量标尺距工具锚垫板端面的距离L1，。
当张拉至控制力σk且持荷5min后，系统自动测量并记录预应力筋伸长量Lk。在持荷即将结束时，用钢板尺测量标尺距工具锚垫板端面的距离Lk，。
预应力筋伸长量计算应考虑张拉过程中工具锚的钢绞线内缩值（预应力钢绞线内缩量是指本身材质的收缩长度）。
（1）从初应力σ0张拉至相邻级应力σ1时工具锚的钢绞线内缩值Ns1=(L0，-L1，)；
（2）从初应力σ0张拉至控制力σk时工具锚的钢绞线内缩值Ns2=(L0，-Lk，)；
（3）张拉过程中的工具锚的钢绞线名义内缩值Ns=Ns1+Ns2
式中：L0’-张拉至初应力σ0的钢绞线内缩测量初始值
L1’-张拉至相邻级应力σ1（σ1=2σ0）的钢绞线内缩测量值
Lk’-张拉至初应力σk的钢绞线内缩测量值
预应力筋一端的张拉伸长量Lz由σ0～σk行程的伸长量（扣减内缩值）和0～σ0行程的伸长量（相邻级σ0～σ1推算，扣减内缩值）两部分组成。
当使用同一类工具锚时，将前5片预制T梁的各孔预应力筋名义内缩值的平均值
作为后续预应力张拉施工计算的固定数值，在计算程序中予以设定，可不再逐束进行现场实测，建议每一年复核一次。
预应力筋一端的张拉伸长量Lz=（Lk+L1-2L0）-
-LQ
2.5 伸长量偏差计算
复核理论伸长量LL，核对张拉工作段长度内钢绞线的伸长量LQ，若千斤顶与限位板间加垫锚垫板，则工作段长度应计入加垫的锚垫板厚度。
伸长量偏差=（Lz-LL）/LL，伸长量偏差应在±6%之内，否则应暂停施工，查找原因。
3 预应力筋回缩量测量及计算
3.1 人工控制张拉的预应力筋回缩量测量
当张拉至σk、5min持荷及伸长量测量完成后，回油至初应力，测量标尺距梁端测量点的距离LM。
3.2 智能系统张拉的预应力筋回缩量测量
施工前设定智能系统的张拉程序，在千斤顶张拉至σk、5min持荷及伸长量自动测量完成后，增加一个步骤，回油至初应力时持荷，由系统自动测量锚固后的剩余伸长量LM，然后按原步骤完成张拉工作。
3.3 预应力筋回缩量的计算
预应力筋回缩量SH=（LK-LM）-(1-σ0/σk)LQ
式中：(1-σ0/σk)LQ-指σ0～σk行程的千斤顶工作段长度的钢绞线伸长量
预应力筋回缩量SH按设计要求不应小于6mm，否则应暂停施工，查找原因。
4 注意事项
应正确理解钢绞线的内缩值和回缩量概念，不应混淆，实际张拉计算时，计算预应力筋伸长量时应扣减内缩值，回缩量仅判别是否小于6mm（不参与预应力筋伸长量计算）。
对于多行程张拉，倒顶时的中间行程数据需完整检测、记录并计算。
张拉施工初期，应比较各孔预应力筋在初始应力至相邻级应力区间的伸长量数值，当变异性较大时，可适当提高初应力值。
5 结束语
以上是笔者对预应力伸长量与回缩值的一点实际操作过程和计算标准的认识。实际操作过程中， 往往因工艺、材料和设备等各方面的影响，需具体问题具体分析，才能更好的指导施工。
参考文献
[1]TB10424-2018.铁路混凝土工程施工质量验收标准[S].
[2]胡风明等.预应力箱梁张拉初应力的确定方法. 工程技术.2015.
[3]TB/T3432 高速铁路预制后张法预应力混凝土简支梁[S]. 2016.
论文作者:朱智泉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：预应力论文; 测量论文; 应力论文; 千斤顶论文; 钢绞线论文; 标尺论文; 回缩论文; 《基层建设》2019年第8期论文;