浅谈某工程T梁预制过程中钢绞线的张拉控制:T梁钢绞线放张

　　摘要：预应力施工是一项技术性很强的工作，预应力筋张拉是预应力混凝土结构的关键工序，施工质量关系到桥梁的安全和人身安全。本文基于作者工程经验，结合具体工程宜昌市东站路公跨铁立交桥浅谈该工程的T梁预制钢绞线的张拉控制，以期该工程的实际工程工艺可以为今后类似工程提供参考和借鉴。
　　关键词：钢绞线张拉控制；T梁预制；公跨铁立交桥
　　中图分类号： TU198 文献标识码： A 文章编号：
　　前言
　　 T梁预制过程中的张拉控制，会直接影响预应力混凝土的使用效果。如果张拉控制应力取值过低，则预应力钢筋经过各种损失后，对混凝土产生的预压应力过小，不能有效地提高预应力混凝土构件的抗裂度和刚度；如果张拉控制应力取值过高，则可能引起以下问题：在施工阶段会使构件的某些部位受到拉力（称为预拉力）甚至开裂，对后张法构件可能造成端部混凝土局压破坏；构件出现裂缝时的荷载值很接近，使构件在破坏前无明显的预兆，构件的延性较差；为了减少预应力损失，有时需进行超张拉，有可能在超张拉过程中使个别钢筋的应力超过它的实际屈服强度，使钢筋产生较大塑性变形或脆断。
　　 张拉控制应力是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。其值为张拉设备（如千斤顶油压表）所表明的总的张拉力除以预应力钢筋截面面积而得的应力值。张拉控制应力值大小的确定，还与预应力的钢种有关，见表1，表中fptk为预应力钢筋的强度标准值，见，《混凝土结构设计规范》附录2附表2-8。由于预应力混凝土采用的都为高强度钢筋，其塑性较差，故控制应力不能取得太高。本文讨论的钢绞线又是另外一类，因此具体施工控制又有所不同，故本文将对其进行工程实际探讨。
　　 表1 张拉控制应力极限
　　
　　
　　1.工程概况
　　 宜昌东站路公跨铁立交桥是火车东站建设的重点配套工程之一，总投资1200万，是东站路通车的重要交通施工节点，立交桥共两孔，整座桥梁的建设完工须两个月的时间。该立交桥桥长100米，跨度50米，桥梁由预制T型梁构成，最重达到200T。全桥的22片T梁，其中内梁18片，外梁4片，设计梁长38.96m梁高1.95m，翼缘板宽1.5m，厚度由中间34cm向两边渐变为18cm，腹板宽度18cm，梁端加宽至50cm，腹板下部局部加大，梁底马蹄宽50cm，梁两端横隔梁间距为4.08m，中间间距为5.00m，主梁梁体混凝土设计强度为50MPa，内布7束钢绞线。
　　2.预制梁施工工艺流程
　　 后张法预应力砼T型梁施工工艺流程一般如下：施工准备（设预制场、做预制台座、定制模板等）→制作安装T梁钢筋和波纹管→在固定好的波纹管中穿钢绞线→安装模板→浇灌砼、养护→拆模板并继续养护→砼达到设计强度张拉钢绞线→张拉24h以内孔道压浆→梁体封端→水泥浆达到规范要求强度、梁体经检验合格可吊装使用。本文主要想讨论T梁预制过程中的钢绞线张拉控制，因此对于具体的施工过程在此不加详细讨论。
　　3.钢绞线张拉的质量控制
　　 T梁张拉每个控制过程都会极大影响T梁的施工质量。下面，笔者将重点谈谈T梁预制过程中的钢绞线张拉控制。后张法预应力钢绞线在张拉过程中，主要受到以下两方面的因素影响：一是管道弯曲影响引起的摩擦力，二是管道偏差影响引起的摩擦力；两项因素导致钢绞线张拉时，锚下控制应力沿着管壁向跨中逐渐减小，因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。
　　 钢绞线实际伸长量的测量方法有多种多样，目前使用较多的是直接测量张拉端千斤顶活塞伸出量的方法，笔者认为这样的测量方法存在一定的误差，根据经验因此用测量千斤活塞的方法一般测出来的值都是偏大的。对于钢束实际伸长值的测量，建议采用量测钢绞线绝对伸长值的方法，而不使用量测千斤顶活塞伸出量的方法，后者测得的伸长值须考虑工具锚处钢束回缩及夹片滑移等影响，尤其是在钢绞线较长，必须进行分级张拉时，更为繁琐，若直接通过测量千顶活塞的伸出量，则误差累计更大。
　　 钢绞线下料也是十分关键的，钢绞线下料长度依据设计图纸和张拉方案确定，在下料前逐个对各束钢绞线做精确计算，并通过试用后修正。钢绞线下料在固定的平台上进行，确保下料尺寸准确。下料时进行编束、编号，钢绞线下料长度误差为±20mm，下料长度很长时，考虑温度对下料的影响，同一时间下的料放在一起。钢绞线采用砂轮切割机切断，以保证切口平正，线头不散。不允许用电、气切割，以防损伤钢绞线和发生意外事故。预应力钢绞线梳整分根、编束，每隔1~1.5m用18~22#铁丝密缠20mm固定使之编扎成束顺直不扭转。下料后的钢绞线截面应力与母材垂直。严格控制同束各根钢绞线的下料长度相对误差。钢绞线编成束后不得已需要盘放时，盘径大于3m，并应放在木垫上。搬运时支距不得大于3m，两端悬出长度不得大于1.5m，并保持顺直不得扭转。钢绞线在下料前应进行表面清理、除锈，钢绞线不允许焊接，或焊渣灼伤，凡有以上缺陷的钢绞线不准使用。
　　 预应力钢绞线张拉时以控制应力为主，并对实际伸长值与理论计算伸长值进行校核。实际伸长值与理论计算伸长值相差应控制在6%以内，否则应暂停张拉，查明原因并采取措施加以调整后，再继续张拉。各种张拉设计值由设计提供，并要自行计算核对。预应力在张拉前，先用小千斤顶调整到初应力（取控制应力的15%），再开始整体张拉和量测伸长值，实际伸长值除张拉时量测的伸长值外，还应加上初应力时的推算伸长值。
　　 预应力钢绞线在张拉应力达到稳定后方可锚固，锚固完毕并经检验合格后，即可切割端头多余的钢绞线，其外露量为3~5cm。钢绞线只允许砂轮机切割。每个断面断丝之和不超过断面钢丝总丝的1%，否则需要换钢绞线后再张拉。钢绞线张拉完成后，两端回缩量之和不得大于8mm，否则需查明原因后重新张拉处理。固定专业组负责张拉，必须在专职工程师的指导下进行，张拉时油顶后方严禁站人，并做好预应力张拉记录。
　　4.施工注意事项
　　 根据该工程的现场情况，笔者认为张拉作业安全技术注意相关事项：操作高压油泵人员应戴护目镜，防止油管破裂时或接头不严时喷油伤眼；高压油泵与千斤顶之间所有连接点、紫铜管的喇叭口或接口必须完好无损，并将螺母拧紧；张拉时，构件两端不得站人；并应设置防护罩；孔道压浆时，掌握喷浆嘴的人必须戴护目镜，穿水鞋，戴手套。张拉区应有明显标记，禁止非工作人员进入张拉场地。
　　5.总结
　　预应力施工是一项技术性很强的工作，预应力筋张拉是预应力混凝土结构的关键工序，施工质量关系到桥梁的安全和人身安全，因此必须慎重对待。同时在控制过程中的理论计算时，钢绞线的分段原则是将整根钢绞线根据设计线形分成曲线连续段及直线连续段，而不能将直线段及曲线段分在同一段内。在具体的预制过程中要遵循相关工程规范，严格进行各项指标控制，保证T梁预制的质量。
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