淺談試探張拉放張法在簡支T梁預制過程中的應用

中鐵十二局一公司 陜西省西安市 710000

摘要：目前在后張法預應力簡支T梁預制的施工過程中并沒有放松預應力鋼絞線這一工序，然而在實際施工過程中由于工人操作失誤和一些意外情況而需要對施加了預應力的鋼絞線放松。考慮到先張法預應力簡支T梁制造的施工工藝中放松預應力筋的方法如：砂箱放松法、千斤頂放松法、張拉放松法等因施工工藝、使用機具的不同而不可借鑒。因此在結合了新建海南西環鐵路XHZQ-2標澄邁老城制梁場簡支T梁預制過程中的生產實例和技術工人的現場實際操作效果的基礎上形成了試探張拉放張法。本文主要介紹了試探張拉放張法在后張法預應力簡支T梁預制過程中的應用，為今后預制同類橋梁遇到類似問題時提供實際施工依據，為改進工藝積累實際施工經驗。

關鍵詞：試探張拉放張；放松預應力鋼絞線；T梁預制

引言

澄邁老城制梁場選址在澄邁縣老城鎮，位于新建海南西環鐵路站前工程XHZQ-2標D1K10+400線路左側250米處。老城梁場負責D1K0+000～D1K11+800段全部橋梁，共計1034片T梁預制的任務。該梁場采用的是后張法預應力簡支橋梁的施工工藝，預應力筋是由公稱直徑為15.2mm，強度級別為1860MPa的七根鋼絲捻制而成的標準型鋼絞線，錨具為夾片式錨具，張拉設備采用的是柳州雷姆預應力設備有限公司生產的YDC2500及YDC3500型液壓式千斤頂以及配套的YBZ2-50高壓油泵。在T梁預制的實際終張拉施工過程中，我們時常會遇到終張拉完成，兩端千斤頂同時回油至零兆帕后一端千斤頂被卡住取不下來的情況。究其原因，是由于在移梁過程中未進行初張拉的孔道一端的工作夾片掉落導致千斤頂上的工具夾片在終張拉后受力的情況下取不下來從而卡住千斤頂。此時我們就需要對施加了較大預應力的鋼絞線進行放松，在補上掉落的工作夾片后對該束預應力鋼絞線進行重新張拉。目前，現場實際采用的方法是用氧氣切割的方法將該孔卡住千斤頂的另一端的工作錨具破壞掉，待預應力釋放后更換該束所有的預應力鋼絞線和兩端的工作錨圈，再重新打入工作夾片對該束鋼絞線進行張拉，已達到規范要求。這種方法雖然可行，但是一是比較危險。工作夾片由于鋼絞線上預應力的突然釋放會飛速彈出孔道，容易造成人員傷亡；二是浪費材料。采用此方法需要更換該束所有的預應力鋼絞線和兩端工作錨具，增加工程成本；三是耗費時間和人工。考慮到以上這些因素，再結合了結合了新建海南西環鐵路XHZQ-2標澄邁老城制梁場簡支T梁預制過程中的生產實例和技術工人的現場實際操作效果的基礎上逐漸形成了試探張拉放張法。

試探張拉放張法是以受力分析為依據，在確保不會對鋼絞線超張拉的情況下，采用單端逐一試探張拉該束預應力鋼絞線的每一根鋼絞線的方法找出卡住千斤頂的那根鋼絞線，放松該根鋼絞線取下千斤頂補上掉落的工作夾片并契緊，再對該束預應力筋按規范要求重新張拉。下面我們以澄邁老城制梁場生產的通橋（2012）2201-1-32m角鋼支架曲線梁的N3孔的預應力終張拉工序為例來對此方法在后張法預應力簡支T梁預制過程中的應用做一個詳細的闡述。

一、通橋（2012）2201-1-32m角鋼支架曲線梁N3孔預應力終張拉工序的施工要素如下：

1、編束

預應力鋼絞線下料后梳整順直，每隔1.5m綁扎一道鐵線，成束時保證同一束鋼絞線順暢不扭轉。

2、穿束

預應力鋼絞線穿束前用壓力水沖洗管道內雜物，觀察孔道內有無穿孔現象，并用吹風機吹干管道內水分。穿束方式采用整體穿束；穿入孔道內的鋼絞線整齊順直，且鋼絞線數量符合設計要求。

3、張拉時的張拉力值

N3孔預應力鋼絞線束終張拉時的張拉力為1734.3KN。

4、張拉時的設計伸長量

N3孔預應力鋼絞線束終張拉時的設計伸長量為163mm。

二、具體步驟如下：

1、受力分析

LCLC32mQZ641號梁N3孔預應力鋼絞線束終張拉時的張拉力為1734.3KN，N3孔預應力鋼絞線束由9根鋼絞線組成，單根鋼絞線A、B端所受的拉力為192.7KN，由試驗室提供的千斤頂校頂方程：YA=0.01540566X+0.22、YB=0.01479909+0.03（Y-油表讀數，X-張拉時的張拉力）可以算出N3孔終張拉時的A、B兩端的千斤頂油表終讀數分別為26.9MPa、25.7MPa，，單根鋼絞線A、B兩端所受的拉力換算成千斤頂油表終讀數分別為2.99MPa、2.86MPa。當兩端千斤頂對N3孔預應力束終張拉完成回油至零兆帕后，A端正常卸載，B端千斤頂被卡住，如圖1所示：

此時A端9根鋼絞線均被錨固，B端卡住千斤頂的那一根鋼絞線由于工作錨板上用于錨固鋼絞線的工作夾片掉落而未錨固，其余8根鋼絞線均被錨固。受力分析可知N3孔預應力鋼絞線束終張拉后每根兩端均被錨固的鋼絞線所受的預應力換算成油表讀數約為6MPa，而卡住千斤頂的那一根鋼絞線由于B端未被錨固，B端千斤頂終張拉完成回油至零兆帕后相當于沒有對該根鋼絞線施加預應力，所以該根鋼絞線所受的力換算成油表讀數僅為A端千斤頂施加的3MPa，所以該根鋼絞線A端的工作夾片、B端被卡住千斤頂上的工具夾片各自所受的反作用力換算成油表讀數為1.5MPa。為了避免對鋼絞線超張拉，在試探張拉的過程中我們對單根鋼絞線施加的力必須小于等于192.7KN，即換算成張拉端千斤頂油表讀數需小于等于3MPa。

2、安放凳形受力架

受力架由一塊半徑為100mm，厚10mm的圓形高強圓形鋼板，一個半徑為100mm的圓形鋼圈和12根直徑為Φ22、長300mm的HRB300螺紋鋼筋組成（如圖2），主要用于架空千斤頂和錨墊板，以便于取出工作夾片。為了保證受力架能承受放張時需要承受的最大力192.7KN，我們委托了中鐵十二局一公司仁新項目部力學試驗室通過型號為WES-300B的萬能材料試驗機對單根長300mm，直徑為Φ22的HRB300螺紋鋼筋進行鋼筋冷彎試驗。結果顯示，單根長300mm的鋼筋在中點受力時發生彎曲變形所需要的最小力平均為16KN。按最不利原則考慮，當單根鋼筋一端受力時，只要力值小于16KN，鋼筋就絕對不會發生彎曲變形。因此，我們可以算出當受力架需要承受192.7KN的力時，需要12根直徑為Φ22、長300mm的HRB300螺紋鋼筋。

3、安裝千斤頂

B端千斤頂保持初始零荷載狀態，將A端千斤頂油缸伸長至N3孔預應力鋼絞線束設計伸長量的60%即98mm，并按張拉狀態裝好。

4、鋼絞線放松

A端逐一張拉N3孔預應力鋼絞線束的每一根鋼絞線，每根鋼絞線施加換算成千斤頂油表讀數為3MPa的力。再1-2MPa時，工作夾片由于鋼絞線受力伸長而被帶出。這時我們可以判斷出這根鋼絞線即為B端卡住千斤頂的那一根鋼絞線。然后立即用鋼釬取出該根鋼絞線A端工作錨板上的工作夾片（鋼釬可用Φ5mm的鋼絲、端部折彎20mm磨尖制成，長200-300mm）。然后主缸緩慢回油，油缸伸長量由98mm回縮到0mm，由此實現對該根鋼絞線的放張。