現澆連續箱梁預應力張拉施工要點探討

趙新江

摘 要：預應力張拉作為箱梁施工的關鍵，如若張拉施工不規范以致出現質量缺陷，將會嚴重影響箱梁的整體施工質量。對此，本文以筆者參建的烏拉泊互通式立交主線橋預應力張拉施工為例，就現澆連續箱梁預應力張拉施工要點展開全面探討，以供借鑒參考。

關鍵詞：現澆連續箱梁;預應力張拉;施工要點

1 工程概況

烏拉泊互通式立交K63+143主線橋，起點樁號為K62+904.5，終點樁號為K63+392，橋梁全長447.5 m，最大橋高10 m。本橋右幅共23跨，共六聯連續箱梁，其中第10、11跨跨吐烏大高速公路，第一聯和第三聯為預應力混凝土連續箱梁，其余為鋼筋混凝土連續箱梁;左幅共24跨，共六聯連續箱梁，其中第11、12跨跨吐烏大高速公路，第三聯為預應力混凝土連續箱梁，其余為鋼筋混凝土連續箱梁。施工時按照先施工預應力混凝土連續箱梁，再施工非預應力混凝土連續箱梁的順序進行作業。本文主要以烏拉泊互通式立交主線橋預應力混凝土連續箱梁為例，對預應力張拉施工關鍵控制點進行分析探討。

2 現澆連續箱梁預應力張拉施工要點

2.1 施工準備

（1）材料方面。①鋼絞線及波紋管進場后應按要求進行存儲，并做好必要的防雨、防潮措施，對于出現銹蝕的鋼絞線嚴禁投入施工使用。波紋管搬運及放置應小心仔細，以減少蠻力操作而導致波紋管出現變形或損壞。②鋼絞線、波紋管、錨具等應按要求進行破斷負荷、屈服負荷、彈性模量及極限伸長量、硬度等的試驗檢測，并確保所有檢測結果均能滿足國家相關質量驗收標準及要求，進而有效確保張拉材料的質量。

（2）設備方面。該項目張拉采用智能張拉設備，張拉施工前應首先對千斤頂予以校準標定。所有千斤頂應按要求進行兩次校驗，并結合兩次校驗結果的平均值進行回歸并計算得出相應的回歸方程。校正系數應<1.05，校正期限為6個月或大于300次張拉，張拉千斤頂維修或更換配件后須按要求進行重新校正。壓力表采用防震型，最大應力讀數為1.5～2.0倍張拉力，精度約0.4級，校正有效期限為一個月，對使用過程中超出允許偏差或出現故障的壓力表應重新校正。在使用智能張拉設備進行張拉作業時，在張拉智能控制柜內將相關張拉數據信息輸入，一邊通過智能化設備對信號進行聯動，另一邊通過科學管控實現精準張拉。

2.2 相應計算

（1）伸長量計算。張拉施工前，應首先對施工圖紙中的理論值予以二次校核，對所有鋼束的理論引伸量進行計算，并作為張拉施工的依據。引伸量（ΔL）計算公式如下：

其中，P為張拉力值（N），L為預應力筋長度（mm），X為孔道長度（張拉端至計算截面，單位：m），A為預應力筋斷面積（mm2），E為實測彈性模量（MPa），K為孔道偏差系數（0.001 5），μ為孔道摩阻系數（0.25），θ為張拉端至計算截面切線角之和（rad）。伸長量計算時，彈性模量應按要求取試驗值，且由于連續箱梁澆筑分多次完成，鋼束長度通常較長且變化點多，因此，伸長量可通過分段計算后疊加得出整束鋼束的伸長量。

（2）油表讀數計算。預應力張拉施工前，應按要求進行張拉千斤頂的校驗，校驗合格后出具相關報告單。然后，根據校驗報告的結果，計算得出所有張拉配套千斤頂及油表的回歸方程，并根據設計張拉值及錨口摩阻損失得出油表讀數。同時，在進行連續箱梁張拉施工時，應對油表等儀器的精準性予以嚴格校核，并對油表的工作性能予以檢查，以防止張拉施工中油表失去效力而影響預應力的張拉作業。

（3）孔道摩阻系數μ計算。連續箱梁預應力鋼束通常較長，往往會因孔道摩阻變大而導致預應力損失變大，因此，應結合張拉現場實測μ值，對因孔道摩阻而造成的預應力損失值進行校核，并結合配套的應變儀讀數進行張拉力的換算后，再計算得出預應力鋼束的轉角及長度。

2.3 張拉施工

（1）作業流程。烏拉泊互通式立交主線橋預應力張拉作業流程如下表1所示：

該項目為后張法預應力張拉，單塊張拉時的張拉流程為：縱向預應力張拉→豎向預應力張拉→橫向預應力張拉。整體縱向張拉作業流程為：腹板縱向預應力張拉→邊跨縱向預應力張拉（頂板、底板）→中跨縱向預應力張拉（頂板、底板）。張拉過程中，應按照表1的應力值逐步實施張拉，直至張拉至規定的張拉值。

（2）施工要點。①根據前期標定所得出的回歸方程，計算得出張拉各級加載油表讀數。以在進行后期的張拉作業時，通過“雙控”的方式，以油表讀數為主要控制，以伸長量為輔助控制進行校核，以控制設計伸長量與實際伸長量的偏差<±6%。②實施張拉的作業人員應對施工圖紙進行熟悉，掌握張拉施工工藝，技術人員應做好張拉施工的全過程管理。③張拉千斤頂安裝前，應對錨墊板、張拉端喇叭口予以細致清理，并檢查千斤頂、限位板、工作錨以及喇叭口是否完全密貼，是否與孔道軸線保持垂直，以最大限度減少鋼絞線摩阻力而導致的伸長量偏差。④張拉千斤頂安裝時，應與孔道保持對正，夾片頂緊應進行數次，夾片應保持平齊，且千斤頂應吊正。⑤預應力張拉施工中，應嚴格按要求規范作業，確保兩端保持同步對稱張拉，按照“先短束、后長束”的原則，不平衡束不應超過一束，必要時應張拉兩端作業人員可配備對講機進行聯絡，以促使張拉兩端油壓保持同速上升，控制油表上升速度偏差<2 MPa，如若油表升差過大則應及時調整。⑥進行伸長量量測時所用的鋼板尺精準度必須達標，且鋼尺刻度應清晰、準確，以盡量減少量具誤差而導致張拉偏差。同時，測量人員應具備一定的經驗，以減少人為誤差對張拉造成的影響。⑦對于預應力鋼束的二次張拉作業，應確保二次施頂兩端保持同步作業。⑧張拉完成后先錨固一段，若另一端張拉力不足，則應按設計張拉值補足后再進行錨固。預應力束完成錨固后，應及時將多余的鋼絞線進行切除，錨環面以外位置保留至少3 cm長度。

（3）伸長量校核。完成預應力鋼束的張拉作業后，應將鋼束的設計伸長量與實際伸長量進行比較，若對比所得伸長量誤差<±6%，則可判斷此次張拉作業質量達標。若伸長量偏差>±6%，則應找出偏差成因，并采取針對性措施進行解決，必要時重新張拉。

3 結語

現澆連續箱梁張拉施工質量的影響因素眾多，任意施工環節的把控不到位，均有可能會致使施工質量缺陷的產生。因此，務須緊抓各相應環節不放松，抓好細節，抓好關鍵，嚴格規范化、標準化作業施工，并依照油表讀數與伸長量雙控的原則，對張拉施工予以嚴加管控，以此促使箱梁張拉施工質量優質達標。

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