摘要：预应力张拉技术主要利用混凝土抗压特性和钢绞线抗拉特性，对钢绞线施加拉应力，抵消混凝土构件在外界荷载或自荷载作用下的变形，提高构件的抗裂度和刚度，增加构件耐久性，促进路桥建设的可持续发展。
关键词：公路桥梁；张拉；控制要点
预应力技术在公路桥梁施工中有良好的应用价值，能有效地实现材料的合理利用，减少混凝土梁竖向剪力和主拉应力，能够有效提高桥梁的安全系数和力学性能。
一、材料检验
公路桥预应力的材料包括钢绞线、成孔管道、锚具、夹具、连接器、注浆所用材料等。
（一）钢绞线
1、外观检验：预应力钢绞线展开后应平顺，无弯折，表面无裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污；
2、按进场的批次抽样进行力学性能、伸长率等检验，并检查产品合格证、出厂检验报告包装、标志、和进场试验报告。
3、进场检验批和项目的规定应符合GB/T5224-2014表10[1]检验方可进行验收。
4、无粘结预应力筋护套应光滑、无裂纹、无明显皱褶。
（二）成孔管道
1、波纹管
（1）取样进行试验。1）满足在外力作用下有抵抗变形的能力；2）满足在混凝土浇筑过程中，水泥浆不会渗入管内的要求。
（2）波纹管要逐根外观检验，内外表面清洁，无杂质、油污、孔洞、砂眼、皱褶、锈蚀，咬口牢固，无松散现象。
2、无缝钢管
钢管表面必须圆滑。
3、普通橡胶管
用前必须做强度和严密性的试验。
（三）锚具
1、外观检验
2、（1）核对数量、型号及相关配件，无污物，无裂纹、无机械损伤、无锈迹。
3、（2）锚板和连接器体应进行表面磁粉探伤，并符合JB/T5000.15的Ⅱ级的规定。
4、（3）锚具的尺寸及偏差应符合技术文件的规定。
5、硬度检验：每批锚具抽取5%且不少于5套进行硬度检验。多孔夹片式锚具夹片，每套至少抽取5片，试验3个点。其硬度应在产品设计要求范围内。有一个零件不合格时，另取双倍数量的零件重新做检验，仍有一件不合格时，则对该批产品逐个检查，合格者才能使用。
6、静载锚固性能试验：通过外观和硬度检验的同批中抽取6套锚具（夹具或连接器），组成3个预应力筋锚具组装件，由国家或省级质量技术监督部门授权的专业质量检测机构进行静载锚固性能试验。如有一个试件不符合要求时，则另取双倍数量的锚具（夹具或连接器）重新试验，仍有试件不符合要求，该批产品视为不合格产品[4]。
7、锚具应满足分级张拉、补张拉以及防松预应力要求。用于后张拉结构时，锚具或其附件上宜设置压浆孔或排气孔。压浆孔应有足够截面面积，以保证浆液的畅通。
（四）夹具
在预应力张拉工作前，应检查工作夹片和工具夹片是否具有良好的自锚性能、松锚性能，确保夹具对预应力筋的锚固没有影响。
（五）连接器
用于后张拉法的连接器，必须符合锚具的性能要求。
（六）注浆材料
1、水泥
宜采用硅酸盐水泥或普通水泥。采用矿渣水泥时，应加强检验，防止材性不稳定。水泥的强度等级不宜低于42.5级，符合现行国家标准，并附有制造厂的水泥品质试验报告等合格证明文件。水泥进场后，应按其品种、强度等情况分批次进行检查验收。对所用水泥应进行复查试验。水泥如受潮或存放时间超过3个月，应重新取样检验，并按其复验结果使用。
2、水
检验每升水不得含有500mg以上的氯化物离子或任何一种其他有机物。
3、外加剂
宜采用具有低含水量、流动性好、最小渗出及膨胀性等特性的外加剂，外加剂的用量通过试验，应不含有对预应力筋或水泥有害的化学物质。
二、材料、设备制安的控制要点
（一）钢绞线
（1）预应力筋下料长度应考虑模具、夹具尺寸及张拉千斤顶所需长度进行计算。
（2）当无粘结预应力筋塑料保护套轻微损破时，应用防水胶带封闭。
（3）钢束的净间距是直径的2.5倍。
（4）锚垫板承压面与预应力筋末端切线垂直。
（5）需卸锚时，可使用退锚灵、专门设备和工具。
（二）管道
（1）圆形金属波纹管接长用大一规格同波形波纹管作为接头，接头长度不少于200mm，两端用防水胶带密封。
（2）塑料波纹管用焊接机热熔焊接或用专用连接管。
（3）钢管连接可用焊接或套筒连接。
（4）管道定位平顺，定位筋直径至少10mm，间距不大于1.2m。
（5）预埋前应防锈、刷油，两根钢管接头处可用0.5mm厚铁皮做的套管连接，并用胶带封住接头部位，套管内表面要与钢管外表面紧密贴合，以防漏浆，抽管前每隔10～15min转管一次。
（6）根据预应力钢束的长度，设置排气孔、沁水孔、灌浆孔。
三、张拉过程控制要点
（一）张拉工作前准备
（1）承包人在张拉前应向监理工程师提供详细说明、张拉应力计算书，监理应予审核；施工现场应具备经批准的张拉程序和现场施工说明书。
（2）现场施工人员应持证且有经验。
（3）锚具安装正确，混凝土强度以达到设计要求；
（4）施工现场具备安全的预防措施。
（二）张拉过程控制
（1）公路桥梁预应力钢绞线的张拉控制应力应符合设计要求。一般情况不得超过设计规定的最大张拉控制应力，在需要超张拉时，调整后张拉控制力不超过80%。
（2）根据设计和结构受力特点，有粘结预应力筋长度不大于20m，可一端张拉，大于20m，宜两端张拉，无粘结预应力筋长度不大于40m，可一端张拉，大于40m，宜两端张拉。
（3）预应力筋张拉采用双控，应先调整到初应力，宜为张拉控制应力的10%-15%，伸长值应从初应力时开始量测，张拉力达到设计力后，持荷2~5min，用砂轮机切割。筋的实际伸长值除测量的长度外，必须加上初应力以下的推算伸长值，伸长率偏差控制在6%以内[7]。
（4）若出现误差时，应对锚固口及孔道除阻损失进行测定，张拉时对预应力值予以调整。
（5）采用先张法放张时，预应力筋两端正前方不得站人或穿越。逐根或整体缓慢放张。对轴心受压构件宜同时放张，受弯或偏心构件先同时放较小预应力受力筋，再同时放张预应力较大受力筋。
（6）后张法预应力筋锚固后，在离锚固口至少30mm处用机械方法或用氧-乙炔焰切割。
（7）预应力筋张拉时，应填写监理旁站记录。
（三）张拉后校核
（1）一般预应力张拉伸长值计算：
[7]
（2）一端张拉伸长量计算：
[7]
（3）多曲线或直线与曲线段组成的预应力筋，根据扣除摩擦损失后的预应力筋的有效应力分布叠加计算。
四、管道灌浆浆及封锚
（一）灌浆前准备工作
（1）检查管道布置状况是否良好。
（2）压缩空气清孔，清水冲孔，确认孔道、排气孔、灌浆孔通畅。
（3）采用真空灌浆应先确认孔道系统密封性。
（4）对材料（如水泥、外加剂、铝粉、粉煤等）数量、种类、质量进行确认。普通灌浆稠度控制在12~20s，真空灌浆稠度在18~25s，水灰比不大于0.45，氯离子含量不超过水泥重量0.06%，3H沁水率为0，不超过1%[3]。
（5）灌浆作业
1）水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间，视气温情况而定，一般在30～45min范围内。水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。
2）压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。压浆顺序宜先压注下层孔道。
3）压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭，使孔道内排气通畅。压浆应使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气。
4）压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施。当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。
5）真空辅助灌浆时，真空稳压保持为0.8MPa。
（二）封端
压浆后先将梁端部位冲洗干净并对梁端混凝土凿毛，然后设置钢筋网浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的强度应符合设计规定，一般不宜低于构件混凝土强度等级值的80%。浇筑完封锚混凝土后，构件才允许吊运、安装。
五、张拉设备维护的控制要点
（一）油压千斤顶
（1）当千斤顶使用超过6个月或不大于200次荷载使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验；
（2）（2）所有用于预应力的千斤顶应专为所采用的预应力系统所设计，并经国家认定的技术监督部门认证的产品。每台千斤顶及压力表应视为一个单元在使用前校准，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。
（3）（3）配套标定的千斤顶、油泵、压力表应进行编号，不同编号的设备不能混用。检验应在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。压力表精度不应低于1.6级，当达到张拉最大值时，油压表的度数宜为量程25%~75%，每个压力表应能直接读出kN压力荷载或伴有一换算表可以换算成kN。压力表应具有大致两倍于工作压力的总压力容量[5]。
（4）（4）在张拉工作前，应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。
（二）配套油泵
千斤顶夏季时应采用32#或46#液压油，冬季应采用32#液压油。油液应严格保持清洁，经常精细过滤，定期更换。液压油一定不能采用劣质液压油。
（三）外接油管设备
（四）（1）油管和千斤顶油嘴连接时，接口部位应清洗、擦拭干净。注意防尘，严格防止砂粒、灰尘进入千斤顶，同时尽量减少拆装。
（五）（2）新油管第一次使用时切勿直接和千斤顶油嘴连接，应预先清洗和经油泵输出的油液冲洗后方可使用。卸下油管后，千斤顶及油泵的油嘴应加防尘帽，以防污泥混入。
参考文献：
[1]《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224-2014
[2]《无粘结预应力钢绞线》JG/T 161-2016
[3]《预应力孔道灌浆剂》GB/T5223.3-2017
[4]《预应力筋用锚具、夹具和连接器》 GB/T 14370-2015
[5]《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器 》 JT/T329-2010
[6]《建筑施工安全技术统一规范》GB51210-2016
[7]《混凝土结构工程施工规范》 GB50666-2011
论文作者:李敏懿
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/9
标签：预应力论文; 千斤顶论文; 孔道论文; 应力论文; 混凝土论文; 夹具论文; 液压油论文; 《基层建设》2019年第21期论文;