淺析預應力張拉工藝質量控制

【摘要】探討了在預應力混凝土構件中預應力張拉工藝控制要點，重點是如何建立準確有效的預應力措施。

【關鍵詞】預應力，張拉，質量控制

預應力混凝土結構中預應力張拉是最為關鍵的一道工序，就像人的脊柱一樣起著至關重要的作用，預應力充分發揮了高等級混凝土的抗壓性能和高強度鋼絞線的抗拉性能，以其良好的受力特性而在橋梁工程中得到廣泛應用。在預應力混凝土結構中，預應力張拉的質量控制，直接影響到預應力的效果。預應力張拉工藝質量控制的好壞，是能否建立準確的、符合設計要求的有效預應力值的關鍵。

一、預應力鋼絞線安裝質量控制

1、預應力工程需用的材料：預應力鋼束、錨具、夾具、波紋管等相關材料的類型須符合設計規定和預應力鋼束張拉的需要。進場前根據設計和規范等的要求提供相關資質資料、質保資料和試驗資料，進場后由有資質的試驗機構根據設計和規范要求進行抽檢，合格后才能使用。

2、預應力鋼束的位置：預應力鋼束的孔道和張拉槽口位置的準確是預應力張拉質量控制的關鍵。孔道和槽口位置不準確就會改變結構受力狀態，如果曲線孔道標高變化段不圓順還會增大預應力孔道摩阻損失，因此孔道和槽口位置準確與否直接關系到施工的預應力度能否與設計的預應力度相吻合，對結構安全和工程使用階段是否會產生裂縫都有很深的影響。在施工過程中根據設計和規范的要求布置孔道定位筋，定位筋的位置要準確和牢固，在孔道平曲線位置設置防崩鋼筋加強以及增加定位筋確保位置準確。

3、波紋管的施工：波紋管安裝時固定牢固，連接接頭緊密牢固，避免模板、鋼筋、澆筑砼施工過程中對波紋管的破壞，特別是結構鋼筋碰到波紋管要進行割斷避讓，再采取加強加固的辦法進行閉合。

4、預應力鋼束穿束：預應力穿束必須先編號，每隔1m綁扎牢固，同時進行穿束，如多根鋼絞線纏絞在一起，張拉時各根鋼絞線受力不均勻，增大了鋼絞線之間的摩阻，造成預應力損失加大。

5、鋼筋、模板、砼澆筑施工：施工過程中不能對預應力孔道和槽口的位置進行移位，不能對波紋管造成破壞，砼澆筑時在孔道兩側對稱澆筑，振搗棒不要靠波紋管太近，孔道和槽口的位置砼一定要澆筑密實，特別是槽口錨墊板后的砼仔細振搗密實。

二、預應力鋼絞線張拉質量控制

1、施工前的主要準備工作

1.1、預應力鋼束理論延伸量的計算：必須對《公路橋涵施工技術規范》（JTJ041-2000）中理論伸長值的計算有個正確理解：①預應力孔道坐標符合設計要求、曲線孔道圓順的情況下，孔道局部偏差和預應力筋與孔道壁間的摩擦系數對理論伸長值大小的影響不大，均可按照規范取中值。②鋼絞線的彈性模量Ep取值對理論伸長值大小的影響較大，應根據實測值進行計算。③L的取值：計算平均張拉力時應按照孔道長度計算，計算伸長值時L的取值應加上錨墊板至工具夾片的前端的距離。另外在比較理論伸長值與實際伸長值時應以初應力到控制應力部分的值為準進行比較，因為從零到初應力的伸長值是推算的，并且測量次數多，產生累積誤差較大。

1.2、千斤頂的配置：預應力張拉，一般都采用液壓拉伸機，以高壓油泵為驅動力的液壓千斤頂，完成對預應力束的張拉、錨固和千斤頂的回程動作。千斤頂有單作用、雙作用、三作用和連續頂推千斤頂。

1.3、鋼束張拉控制力與油表讀數對應計算書：施工規范中，σcon為張拉時的控制應力值，理解上應與設計規范中預應力錨下的張控制應力相吻合，包括各項預應力損失值。根據千斤頂標定的數據和設計規定的張拉控制應力來計算出油表讀數和張拉控制應力的對應表。

1.4、張拉順序：張拉順序應按照設計規定進行，一般原則為：先長后短，先橫梁后縱梁，先上后下，先中間后兩邊，同時對稱的原則。張拉順序圖需得到設計部門的認可。若設計沒有規定應避免使構件截面呈過大的偏心受力狀態，不使構件邊緣產生過大的拉應力。尤其對曲線橋梁更應注意，張拉時不能使曲線梁內、外邊緣產生過大的拉應力，而使梁腹產生裂縫。張拉時必須先張拉靠近截面形心的鋼束，如果有多排鋼束，必須對稱進行。

1.5、施工人員進行技術交底：預應力張拉施工人員必須是有操作證的熟練工人，施工前將張拉工藝、張拉數據、張拉順序圖、張拉記錄等對所有參加施工人員進行交底。

1.6、錨環、夾片的檢查：錨環和夾片在張拉前需檢查型號是否符合要求，是否有生銹現象，如有要及時除銹，避免滑絲。

1.7、張拉孔道、槽口檢查：張拉前對孔道位置全面進行檢查，看是否有裂縫、砼松散等現象，張拉槽口要檢查是否密實，如發現問題及時處理好才能進行張拉。

2、預應力張拉：

2.1、張拉程序： 從20世紀90年代初開始，我國廣泛應用夾片式錨具的預應力錨固體系，這類錨具在張千斤頂回油放松力筋時，由于限位板的作用夾片會同時回縮而形成良好的自錨性能。對目普遍使用的高強度、低松弛預應力鋼絞線，一般不需采用超張拉工藝。 夾片式錨具低松弛鋼絞線0→初應力→σcon（持荷2min錨固）

2.2、孔道摩阻測試：對后張法構件孔道摩擦系數值與材料類型、特征、孔道成型情況、鋼束的長短等都有很大關系。設計規范中給出了用于預應力損失估算的參考值，為獲得比較準確的摩擦系數值，正式預應力張拉前孔道摩阻進行現場測試，測試時對10～50m、50～100m，100m～150m的鋼束進行孔道摩阻系數μ的測試。測試的結果需設計部門認可，將測試好的數據和采用鋼束實際彈性模量重新計算鋼束理論延伸量，來控制和判斷預應力張拉的質量。

2.3、張拉控制應力與伸長值雙控：

預應力筋張拉采用應力控制、伸長值校核，即“雙控”。實測伸長值與理論伸長值的差值應符合沒計要求，設汁未規定的，按6%以內控制。工程實踐中，預應力筋的實際伸長值與計算值之間難免會存在一定的誤差，這是由于：

①力筋實際彈性模量與計算取值不一致，即使采取抽樣檢驗，其數值也會有偏差。

②千斤頂輸出力不準確，尤其是使用一段時期而尚未須重新校驗，或千斤頂張拉力與油表值對應曲線內差存在誤差。

預應力砼連續梁一般都是作為全預應力結構進行設計，準確的建立預應力度極為重要。但是實際施工中常有由于以上原因造成預應力不足、梁體產生裂縫、支座破壞等問題，因此預應力砼結構施工過程中必須全過程嚴格控制影響預應力施工質量。