淺論預制后張法預應力混凝土鐵路橋簡支T梁張拉

劉東升

摘要：預制后張法預應力混凝土鐵路橋簡支T梁（以下簡稱后張梁）需滿足使用環境要求的設計強度、剛度、抗裂性和耐久性，不僅后張梁預制過程中選用的原材料起到重要作用，混凝土配合比選擇以及預應力張拉都是不可或缺的部分。

后張梁是預應力與混凝土相結合的結構，使其在正常使用的情況下不產生裂縫，增強后張梁結構在受力時抵抗彈性變形的能力以及抗裂性。

關鍵詞：預制后張法;預應力混凝土;鐵路橋簡支T梁;張拉工藝

1?張拉分類

1.1?后張梁預制工藝流程

后張梁在整體綁扎臺座上面進行梁體的鋼筋綁扎、鋼模安裝、混凝土澆筑、拆模及灑水養護、初張拉，然后利用移裝設備把梁體移到二次張拉區對梁體開展二次張拉，最后再對梁體進行割絲、壓漿與封錨、防水層與保護層作業。

1.2?按照工藝流程先后順序，后張梁張拉分類為初張拉與終張拉。

2?施工準備

2.1?后張梁拱度預設。為抵消預加應力引起的梁體上拱，按照后張梁終張拉完成后90天上二期恒載（二期恒載包括線路設備、道碴、人行道支架、步板、電纜槽、擋碴塊、現澆橋面板及橫隔板濕接縫的重量計）計算，制梁時須根據實際情況及鋪碴時間在橋面板和梁底預設反拱。2.2?后張梁底模制作預留拱度。制作底模時，采用鋼板制作底模，增加底模的可塑性，并應根據設計要求和實際張拉應力（終張拉控制應力，即為錨下控制應力）、后張梁混凝土彈性模量、及后張梁30天后的上拱度數據，預設后張梁反拱及預留壓縮量。反拱曲線由跨中向兩端按二次拋物線設置（計算公式y=ax2）。每片梁體終張拉完成30天后，進行梁長、梁跨和拱度測量，累計同跨度10片進行確認，通過數理統計分析梁長和反拱值的變化，進行反拱值相應的調整。底板要求順直平整，鋼底板全長范圍內橫向偏差不大于2mm。

2.3?千斤頂。

后張梁張拉用千斤頂選用需要考慮四點：千斤頂額定噸位、千斤頂張拉方式、千斤頂行程、千斤頂效驗;

2.3.1?選用的張拉千斤頂為穿心式千斤頂，便于后張梁用預應力鋼絞線穿插以及張拉。

2.3.2?張拉千斤頂額定噸位應為張拉力的1.2～2倍之間，相同跨度的后張梁有直線和曲線之分，直線與曲線的后張梁張拉力值不同，應綜合考慮滿足兩種型號的后張梁用千斤頂的噸位。

2.3.3?張拉千斤頂要定期校正，其校正期限不得超過一個月且不超過200次張拉作業，校正系數不大于1.05。到期后，必須重新校正，并做好更換使用記錄。2.4??張拉油表

當采用0.4級壓力表（表盤刻讀數0～60MPa，表盤直徑150mm，防振型）時，最小分度值不應大于0.5MPa，表盤量程應在工作最大油壓的1.25～2.0倍之間，合格后有效期不超過1個月，但必須每周校準。

2.5?高壓油泵。張拉油泵及油壓表與張拉千斤頂配套使用，選用的油泵額定油壓數是使用油壓數的1.4倍，采用頂內沖油，油箱容量為千斤頂總油量的1.5倍的油泵。

2.6?預應力管道摩阻系數。后張梁孔道成孔方式為抽拉橡膠管（棒）成孔，成孔后孔壁為混凝土麻面，增大了預應力鋼絞線張拉時的阻力，則試生產時需進行兩件以上后張梁縱向鋼束進行管道摩阻損失測試，錨口及喇叭口摩阻按鋼束種類進行預應力瞬時損失測試。

主要檢測孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數K值與鋼絞線與孔道壁的摩擦系數μ值。

2.7?鋼絞線穿束準備。根據不同跨度的后張梁長度進行鋼絞線下料，并且每束鋼絞線中需編輯序號，每隔1米距離采用鋼絲綁線進行捆綁，避免穿束時鋼絞線扭曲，利于張拉時安裝工作錨具。

3?預應力鋼絞線張拉

后張梁兩端同步張拉，則兩端操作相同。

3.1?初張拉。后張梁拆模作業完成之后（拆模時后張梁混凝土強度若設計有要求，按設計要求，若無設計要求按照后張梁設計強度的60%計），繼續養護（可采用蒸汽養護，亦可采用自然養護，由工期與作業環境溫度決定）到初張拉混凝土達到的強度（不低于設計強度加3.5Mpa）以上，進行后張梁的初張作業，初張拉完成后可進行后張梁吊裝移動作業，將后張梁吊移底模，放置到存放區。

初張拉操作步驟：①安裝張拉用千斤頂與配件，先安裝工作錨具，依次為工作夾片、限位板、千斤頂、工具錨具、工具夾片。②依據檢驗所得的回歸方程計算的張拉力值與油表讀數的換算，換算出初始張拉力值與張拉時控制力值的油表讀數，按照相應的油表讀數進行張拉。③后張梁兩端同步張拉，初始張拉與張拉完成后，分別測量千斤頂的油缸的伸長量，做好記錄，便于計算鋼絞線伸長量。④張拉時控制應力保壓結束后，后張梁兩端同步退錨，單束張拉完成。

注意事項：①工作錨具的安裝，需與錨墊板、鋼絞線束相匹配;②工作錨具與工具錨具安裝時不能混淆安裝位置，工作錨具材質為鑄鐵，工具錨具材質為錳鋼，其材質剛度不一樣，其使用位置則不同。③工作夾片與工具夾片安裝時不能混淆安裝位置，其與工作錨具和工具錨具配套使用，工作夾片與工作錨具為一次性永久材料，工具夾片可反復使用約200次。④限位板的選用，應根據鋼絞線直徑確定，不同直徑的鋼絞線，張拉時限位板的選用不同，后張梁用鋼絞線直徑為1×7-15.2mm（偏差為-0.15mm～+0.4mm），限位板制作廠家根據鋼絞線直徑范圍確定限位板槽深尺寸。⑤后張梁兩端安裝工作錨具要按照相同鋼絞線的編號對位安裝。⑥張拉時的孔道鋼絞線束的張拉順序。⑦計算張拉力值時要分清錨外張拉力值與錨下張拉力值的區別。⑧后張梁兩端需同步張拉，不同步率不大于5%。⑨后張梁預施預應力值以油表張拉力讀數為主，以鋼絞線伸長值作校核。其偏差范圍為按鋼絞線進場檢驗的彈性模量、實測管道摩阻計算的伸長值與實測伸長值相差不大于±6%。

3.2?終張拉

后張梁終張拉應在混凝土強度達到設計值加3.5Mpa以上、混凝土彈性模量達到設計值、以及混凝土齡期不少于14天時進行，除以上三點外，終張拉與初張拉不同點為張拉時的鋼絞線束的順序不同，以及已張拉過的鋼絞線束初始控制應力不同，還有張拉時的控制應力不同，其他的操作程序與初張拉同，注意事項也相同。

綜上所述，闡明后張梁的張拉前與張拉時準備工作、操作程序、以及注意項點，增強后張梁張拉工藝的質量管控，為后張梁預制保駕護航。

參考文獻：

[1]?《客貨共線鐵路預制后張法預應力混凝土簡支梁》?TB/T?3043-2018?.

[2]《時速160公里客貨共線鐵路預制后張法簡支T梁（鋼橫梁人行道方案）》跨度：32m（直、曲線）?圖號：通橋（2017）2101-I?.

[3]?《預應力混凝土用鋼絞線》?GB/T5224-2014.

[4]《預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規程》?JGJ85-2010.

（作者單位：齊齊哈爾富鐵軌枕有限公司）