橋梁預應力鋼絞線張拉實際伸長量測量研究

許華東

（福建省華明路橋建設有限公司　365100）

橋梁預應力鋼絞線張拉實際伸長量測量研究

許華東

（福建省華明路橋建設有限公司365100）

在經濟高速發展的帶動下，國內的路橋工程近幾十年來得到了長足的發展，也積累了寶貴的經驗和大量的施工技術。預應力施工技術由于具備高抗裂性、高剛度、高滲透性及高強度等優勢，是目前應用比較廣泛，技術也相對成熟的橋梁施工技術。預應力鋼絞線張拉是預應力混凝土結構的關鍵工序，多用于預制大跨徑簡支板結構、塊體拼裝結構、簡支連續梁和各種現澆預應力結構等，直接關系到橋梁的施工質量及行車的安全性，因此采用預應力鋼絞線施工時，每一個環節都必須慎重對待。本文將簡要介紹進行預應力鋼絞線施工時的一些相關注意事項，結合鋼絞線伸長值的計算，著重概述鋼絞線張拉時實際伸長量的測量方法。

橋梁預應力；鋼絞線張拉；實際伸長量測量

橋梁的施工質量與地方的經濟發展與人們的日常出行息息相關，因此在我國《公路工程質量檢驗評定標準》中對預應力橋梁錨固張拉力的計算、鋼絞線的加工及張拉伸長量標準都有嚴格要求，一般應用鋼絞線施工時，都是采用張拉伸長值（理論伸長值與實際伸長值之間的實際誤差≤6％）和應力雙控，但在實際預應力鋼絞線施工操作中，由于各種主客觀條件的差異，對其張拉實際伸長量的測量，在理論和做法上卻不盡相同。筆者結合自己多年的施工實踐經驗總結，希望能提供給廣大從事路橋施工的工作者一種精確度高且操作相對簡便的方法。

1　橋梁預應力鋼絞線張拉施工時的相關介紹

（1）張拉前的相關準備工作：①檢查混凝土構件的質量、尺寸、外觀等是否符合施工要求，如張拉箱混凝土強度須符合100％的設計強度；檢查模板與支架的放置是否合理；孔道與錨墊板的位置是否正確；排氣孔、灌漿孔是否符合要求等。②張拉器具的選定、檢查與安裝。根據施工需要選用千斤頂、錨組件等張拉器具的型號，并做好校驗與檢查工作。進行安裝工作時要依照順序先安裝工作錨錨板（垂直度偏差需＜1°）、夾片、千斤頂、限位板，然后安裝工具錨組件[1]。

（2）張拉工藝與注意事項：①預應力筋的張拉一般是先下后上，左右對稱。張拉橋梁縱向預應力筋時遵循“對稱、同步、偏心荷載小”的要求。張拉豎向預應力時可使用頂端單向張拉，進行張拉雙控時，主要控制張拉力，校核鋼絞線實際伸長值與理論伸長值的誤差，如誤差在±6％內才可進行錨固，如若不然需調整后在張拉。②要合理控制預應力筋的張拉力，一般鋼絞線張拉力的控制如表1所示。通過張拉力控制可換算出張拉千斤頂的噸位（1t=10kN）。

2　理論伸長量計算

張拉過程中由于受管道偏差和管道彎曲引起的摩擦力的影響，錨下控制應力會沿著管壁向跨中逐漸減小，以致鋼絞線的伸長值在每一段都有差異。但采用應力控制方法進行預應力筋張拉時，主要校核伸長值，且（△L實-△L理）/△L理＜6％（如表2）。

單端△L理論伸長值的計算公式：△L=（Pp×L）（/Ap×Ep）；其中Pp=P×（1-e（-kx+μθ））/kx+μθ。

由Pp計算公式發現，k、μ是非常重要的兩個參數，但影響k、μ取值大小的因素有很多，如預應力筋的類型、表面特征（有銹斑、波紋或表面光滑）、管道的成型、彎道角度與位置正確與否、波紋管布設正確與否等，由于這諸多因素的不確定性，實際計算時，宜測定孔道磨擦系數，表3為實際計算時可選取的參數。

表1　鋼絞線張拉控制力

表2　

表3　k、μ計算時可選取的參數

注意整束鋼絞線的理論伸長值△L理=2△L（單端理論伸長值），實測伸長值的計算△L實=△L總-（△L初實-△L初理）-△L錨塞回縮；其中（△L初實-△L初理）為鋼絞線產生應力前的伸長量（由松弛到緊張），不計入實測伸長值[4]（如表4）。

表4　

3　張拉時鋼絞線實際伸長量的測量方法

由于各預應力筋的彎直、松緊程度在最初張拉時存在差異，因此推算初應力時相鄰級的伸長值是相對適宜的方法。由于測量預應力筋伸長值一般是在預應力筋張拉到初應力后才進行，因此量測時就會漏掉由零張拉到初應力的伸長值，為與理論伸長值相對應，確定實際伸長值時，需加入這部分漏掉的伸長值（條文規定的范圍為10～25％），實際張拉操作中，需以現場試驗確定各預應力筋的初應力，一般鋼束長度＜30m，其初應力常取10～15％。

（1）測量鋼束實際伸長值。鋼絞線偏長時，需分級張拉，因此操作會相對繁瑣，相對量測千斤頂活塞伸出量的測量方法，建議測量鋼束實際伸長值時可考慮使用鋼絞線絕對伸長值的測量方法，但考慮夾片滑移和工具錨處鋼束回縮等影響[5]。

（2）夾片回縮量補充張拉。《公路橋涵施工技術規范》中規定夾片式錨具回縮量應＜6mm，但由于設計上的差異不同廠家生產的夾片式錨具回縮量一般在3～6mm間；另外在實際張拉控制中，由于操作結束后千斤頂放松會出現錨具變形及夾片回縮自錨，損失部分錨下控制應力。因此為準確確定最終的錨固應力，錨具使用前需仔細查閱說明書，弄清楚夾片回縮量，并適當補足夾片回縮量（在控制范圍內測量完伸長量后，再把每端鋼絞線拉長3～6mm）[6]。

4　結束語

綜上所述，我國山多平原少，地形復雜，因此橋梁工程，尤其是大跨度、大規模、高等級的橋梁在國家基礎項目建設中的比重日益突出，橋梁預應力張拉作為預應力混凝土橋梁施工質量保障的關鍵性工序，每一個環節都應該引起相關工作人員的重視。計算預應力筋實際伸長量的方法有很種，如簡化計算法、平均力法等，施工時可依據實際需求與條件進行選擇，但一定要盡量縮小測量誤差。對于本文筆者推薦的測量方法，關于錨下控制應力的補張問題需與監理工程師和設計單位詳細溝通后才能確定是否需要補足夾片的回縮應力損失。

[1]亓少江.淺析后張法預應力鋼絞線張拉錨下應力的準確控制[J].建筑工程技術與設計，2014，11（33）：908.

[2]李熊，朱偉鵬.預應力施工時的伸長量計算與測量控制[J].城市建設理論研究（電子版），2013，13（17）：117～118.

[3]黃威.后張法預應力鋼絞線伸長量計算與測量控制[J].城市建設理論研究（電子版），2015，22（3）：1211～1212.

[4]馮斌.預應力鋼絞線伸長值計算與測量[J].城市建設，2010，18（5）：29～ 30.

[5]唐義成.預應力筋張拉伸長量探討[J].建材與裝飾，2015，22（5）：150～ 151.

[6]秦江，劉鳳強.后張法預應力鋼絞線張拉理論伸長值的計算及現場控制[J].城市建設理論研究（電子版），2012，14（11）：214～215.

U445.57

A

1673-0038（2015）17-0193-02

2015-4-11

許華東（1972-），男，中級工程師，本科，主要從事公路橋梁與隧道施工工作。