雙控法張拉在后張預應力箱梁施工中的應用及鋼絞線伸長值的計算和測量方法

白廣州

摘 要：通過京津城際這一國內首條高速鐵路31.5米箱梁的張拉施工實例，系統地介紹雙控法張拉在后張預應力箱梁施工中的應用技術及張拉伸長值的計算和測量方法，對張拉材料及工具、張拉工藝、理論伸長量的計算、實際伸長量的計算和測量、張拉作業中需要注意的事項等均有詳細的闡述，在提高施工工藝、保證工程質量方面具有較大意義。

關鍵詞：箱梁；雙控法；預應力；張拉；伸長值

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）10-0114-03

上世紀末期，隨著國外技術的不斷引進消化，我國橋梁建筑技術得到迅速提高和發展，大跨度高預應力混凝土箱梁被廣泛應用。特別是從2005年開始，隨著京津城際鐵路的動工建設，我國高速鐵路建設大潮正式開啟，高鐵建設中大量使用900噸大跨度高預應力混凝土箱梁，為我國高速鐵路的發展做出了較大貢獻。而預應力鋼絞線的張拉施工作為后張預應力箱梁施工中的關鍵技術，對控制箱梁的質量起著至關重要的作用。為了進一步總結經驗、提高工藝水平，結合本人在京津城際軌道交通工程施工中的實際經歷，介紹大跨度后張法預應力箱梁的張拉工藝，特別是雙控法在預應力控制方面的應用，對鋼絞線理論伸長值的計算方法和實際伸長值的計算和測量等進行系統闡述。

1 工程簡介

京津城際軌道工程是國內第一條時速350千米的高速鐵路工程。當時我所在的公司承擔該工程中楊村特大橋DK50+124—DK80+998.5D段箱梁預制任務。該段橋梁采用箱型梁，梁長32.6m，跨度31.5米，梁高3.095m，橋面寬13.4m，每榀梁重約850噸。該工程完全按照國家和鐵道部出臺的相關規范和標準組織施工，業主是京津城際軌道工程有限公司。

2 張拉用材料和機具的規格參數

高強低松弛預應力鋼絞線：抗拉強度1860MPa，彈性模量為1.95×105Mpa，公稱直徑15.20mm（7φ5）；電動油泵型號：2YBZ2—49；千斤頂的型號：YDCW4000A；錨具型號：QVM15-9D、QVM15-12D；夾片型號：QVM15-00-A-1。

3 主要張拉工藝

（1）對稱張拉，即鋼絞線兩端同時張拉，左右兩側對稱的孔道同時張拉。雙控法即張拉力采用油泵讀數和伸長量雙控法加以保證，四個油泵同時升壓作業，一個階段升壓完成并持壓一定時間后，同時測量鋼絞線的伸長量。

（2）各油泵均加壓至規定的初應力時，量測原始油缸伸出量和工具夾片外露量，并做數據記錄，量測時須停機；量測完成后，四臺千斤頂同時加壓至規定的控制應力，持荷5分鐘；持荷后同時量測各千斤頂油缸伸出量和夾片外露量。每束鋼絞線張拉結束后，量測錨具上的夾片外露量和限位板上限位槽的深度，限位槽深度減去夾片外露量就是鋼絞線的回縮量。

（3）鋼絞線張拉順序如表1所示。

預應力孔道編號如圖1所示。

（4）橋梁砼強度達60%（33.5MPa）后，首先按照上表所示預張拉順序進行預張拉；砼強度達80%（43.5MPa）后，按照上表所示初張拉順序進行初張拉；初張拉后可將梁移出生產臺位進行存梁。梁進入存梁臺位后，待砼強度達100%（53.5MPa）后，按照上表所示終張拉順序進行終張拉。終張拉完成后觀察鋼絞線，12小時內如無異常情況立即封堵錨頭并在終張拉結束后48小時內進行管道真空輔助壓漿。

4 鋼絞線伸長量的計算

4.1 鋼絞線理論伸長值的計算

4.1.1 公式及涵義

4.2.2 量測方法

A、B兩千斤頂同時張拉一束鋼絞線，在兩油泵均加壓至初應力時測得A端油缸伸出量為a，B端為c；A端夾片外露量為e，B端為g。在兩油泵均加壓至控制應力時測得A端油缸伸出量為b，B端為d；A端夾片外露量為f，B端為h。則該束鋼絞線此次張拉的伸長量ΔL1=（b-a）-（e-f）+（d-c）-（g-h）。

5 張拉注意事項

（1）鋼絞線張拉前應全面檢查錨具、千斤頂及油泵等張拉設備的性能、型號、數量等是否符合設計和施工要求。特別是千斤頂要與油泵、油壓表、油管等一起進行配套標定。

（2）千斤頂給油、回油工序必須緩慢平穩的進行，防止出現滑斷絲現象。鋼絞線張拉后及時對其作畫線標記并進行觀測。

（3）張拉現場應有明顯標志，與該工作無關的人員嚴禁入內。張拉或退楔時，千斤頂后面不得站人，以防預應力鋼絞線拉斷或錨具、楔塊彈出傷人。

（4）已張拉好而尚未壓漿的梁，嚴禁吊運或劇烈震動，以防預應力鋼絞線裂斷而釀成重大事故。

（5）理論伸長值計算中，鋼絞線N4采取的是兩端張拉，所以在進行伸長量計算時是計算一半鋼絞線的伸長值然后乘以二的方法；而對于非對稱結構，在計算鋼絞線的伸長值時，計算原則是從兩側向中間分段計算，至跨中某一點時鋼絞線的受力基本相等即可，而不是簡單的分中計算。

（6）鋼絞線的分段原則是將整根鋼絞線根據設計線形分成曲線連續段及直線連續段，而不能將直線段及曲線段分在同一段內。

6 結語

張拉工序是預應力混凝土箱梁施工中的關鍵工序，同時也是質量最難管控的工序之一，在施工前必須進行精確細致的計算、進行嚴格的油泵校核和千斤頂檢查、根據油泵校核情況編制各張拉階段油泵讀數表、對張拉工藝進行細化并嚴格培訓，這樣才能保證預制梁的施工質量。我公司在京津城際軌道交通工程的橋梁施工中嚴格按照本文所述方法和措施進行施工，有力地保證了全國第一條高速鐵路預制箱梁的施工質量。雙控法張拉在后張預應力箱梁施工中的應用已經比較普遍和成熟，工程實踐證明這種方法是科學可靠的。通過油泵壓力表和鋼絞線伸長量兩個指標對鋼絞線張拉力進行控制，極大的提高了可靠性。對于鋼絞線伸長值的計算和測量方法并不限于本文所述，通過工程實踐不斷總結優化，還會有更科學更方便的計算和測量方法，隨著張拉機具和測量手段的改進和發展，計算方法也隨之改進。本文只是對目前工程中常用的比較可靠的一種方法進行闡述，以通過本工程實踐對我們的經驗進行總結，以求拋磚引玉。

參考文獻

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