橋梁后張法預應力體系施工控制技術-楊盛雙

1、中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 1 后張法預應力體系施工控制技術后張法預應力體系施工控制技術 20132013年年1111月月杭州杭州 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 2 各位同仁，大家好！ 在座的各位對橋梁施工并不陌生，各位都是中隧集團橋梁施工的技術精 英、骨干及未來。由于各位所參建過的橋梁結構形式、施工方法、施工工藝 不盡相同。集團公司為了提高全集團的橋梁施工水平，集團工程部特主辦本 橋梁施工技術培訓班，邀請集團內(nèi)有現(xiàn)場施工經(jīng)驗的精英授課，從而達到相 互學習、相互交流、共同提高的目的。 由于部分橋梁施工人員對預應力的重要性不甚了解，對預應

2、力體系的施 工工藝及操作要求只知其然而不知其所以然，在施工中存在一定的安全或質 量隱患，為此，我給大家重點講一講后張法預應力體系施工控制技術，即張 拉設備的選用及其校驗，鋼絞線、錨具的檢驗及鋼索伸長值計算，預應力制 孔、鋼絞線制束及穿束，張拉，壓漿”等的具體方法及技術控制措施。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 3 所謂預應力預應力是指在工程結構構件承受外荷載之前，對構件受拉區(qū)施加預 壓應力，以改善結構使用的性能，提高構件的剛度，增加構件的耐久性，增 強結構的抗裂性能等。 如木桶，在還沒裝水之前采用鐵箍或竹箍套緊桶壁，便對木桶壁產(chǎn)生一 個環(huán)向的壓應力，若施加的壓應力超過

3、水壓力引起的拉應力，木桶就不會開 裂漏水。在圓形水池上作用預應力就像木桶加箍一樣。同樣，在受彎構件的 荷載未加上去之前給構件施加預應力、就會產(chǎn)生一個與荷載作用產(chǎn)生的變形 相反的變形，荷載要構件沿作用方向發(fā)生變形之前必須先把這個與荷載相反 的變形抵消，才能繼續(xù)使構件沿荷載方向發(fā)生變形。這樣，預應力就像給構 件多增加了一道防護一樣。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 4 預應力鋼筋混凝土橋梁正是在橋梁承受外荷載之前，預先對其在外荷載 作用下的受拉區(qū)施加壓應力，以改善結構的使用性能，充分發(fā)揮鋼絞線抗拉 強度高，混凝土抗壓能力強的特點。因此，預應力體系的施工質量是決定預 應力鋼

4、筋混凝土橋梁使用年限的關鍵，是使梁在承受巨大運營荷載后梁體混 凝土始終受壓而不受拉，改善結構的使用性能，提高構件的剛度，增加構件 的耐久性，增強結構的抗裂性能等。由此，其預應力施加必須實行嚴格的雙 控，確保恰到好處。若預應力過大會使梁上拱度增加，梁頂板(受壓區(qū))混凝 土將被拉裂；若預應力不足會使梁上拱度減少，梁在承受外荷載之后梁底板 (受拉區(qū))混凝土將被拉裂。孔道壓漿必須飽滿密實，采用真空輔助壓漿工藝。 其控制標準要求高，工藝操作精準度要求嚴格，而且施工安全風險大。故此， 在預應力體系施工的全過程中都應認真、嚴格、科學、合理地控制和操作， 不得有半點馬虎和大意的現(xiàn)象。 中鐵隧道集團有限公司 安

5、全隱患險于明火 安全責任重于泰山 5 1. 張拉設備的選用及其校驗張拉設備的選用及其校驗 為了確保橋梁工程施工質量，使預應力鋼索準確 地張拉到設計控制應力，并保證操作安全，在張拉前 應根據(jù)橋梁結構特點、生產(chǎn)工藝、鋼索張拉噸位等因 素，合理選用張拉設備。一般情況下，主要選擇張拉 設備的噸位、行程及壓力表規(guī)格、精度等，并且其型 號、規(guī)格、性能應與所選用的錨具相匹配。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 6 1.1 張拉設備的選用張拉設備的選用 1.1.1 張拉千斤頂?shù)膰嵨贿x擇張拉千斤頂?shù)膰嵨贿x擇 為了確保張拉力的計量準確和操作的安全可靠，選用張 拉千斤頂?shù)膰嵨粩?shù)一般為鋼索張拉

6、力的1.5倍左右。張拉千斤 頂所需的噸位Q（噸），由下式確定： Q1.5NY/1000 (其中NYkAYn) 式中NY鋼索設計控制張拉力（kg） k鋼絞線張拉控制力（kg/cm2） AY單根鋼絞線截面積（cm2） n鋼索的鋼絞線根數(shù)。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 7 1.1.2 張拉千斤頂?shù)男谐踢x擇張拉千斤頂?shù)男谐踢x擇 張拉千斤頂所需的行程長度，應滿足預應力鋼索張拉時 的伸長要求。 即 LsLLk/E 式中Ls千斤頂?shù)男谐涕L度（mm） L鋼索張拉伸長值（mm） k鋼絞線張拉控制力（kg/cm2） E鋼絞線的彈性模量（kg/cm2） L鋼絞線張拉時的有效長度（mm）

7、 當張拉千斤頂?shù)男谐滩粔驎r，亦可采取分級重復張拉 和錨固，但錨具夾片應適應重復張拉的性能要求。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 8 1.1.3 張拉油壓表的選用張拉油壓表的選用 油壓表上指示的壓力讀數(shù)是指張拉千斤頂工作油壓面積 (活塞面積)上每單位面積承受的壓力，它與鋼索的張拉力及千 斤頂油缸的面積大小有關。 即 : PuNY/Au 式中 Pu張拉油壓表讀數(shù)（kg/ cm2） NY預應力鋼索張拉力（kg） AU張拉千斤頂油缸的油壓面積（cm2） 為了保證壓力表的使用安全，使其不易損壞，實際選用 的壓力表最大量程應為(1.32.0)Pu；精度應不低于1.0級(現(xiàn) 一般使

8、用0.4級精密儀表做張拉表)。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 9 1.1.4 張拉高壓油泵的選擇 高壓油泵的額定壓力應與所選千斤頂?shù)念~定壓 力相匹配，即：高壓油泵的額定壓力千斤頂工作油 缸的額定壓力。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 10 1.2 張拉設備的校驗張拉設備的校驗 1.2.1 張拉壓力表的校驗張拉壓力表的校驗 張拉工作表在第一次使用前必須經(jīng)國家法定計量單位校驗合格后方可 投入使用，張拉工作表的精度不得低于1.0級，其工作表校驗周期為一周。 當使用1.0級油壓表為張拉工作表時，亦可由工地試驗室、用國家法定 計量單位校驗合格的0.4

9、級精密儀表、校表儀對1.0級的工作表逐個校驗，符 合精度要求后用于張拉。校驗精度要求不得低于1.0級，以最大量程為 60Mpa(600kg/cm2)的工作表為例，與標準表比較誤差不超過 0.6Mpa(6kg/cm2)認定精度合格，否則不得用于張拉。 當使用0.4級精密儀表為張拉表時，每次必須送國家法定計量單位校驗。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 11 1.2.2 張拉千斤頂?shù)男ｒ瀼埨Ы镯數(shù)男ｒ?校驗方法：送國家法定計量單位進行，校驗應模擬千斤 頂張拉受力狀態(tài)進行，即千斤頂主動去頂標準檢測儀器，分別 讀出油泵油壓表及標準檢測儀器讀數(shù)，并作詳細記錄，一般重 復進行三次

10、，再以(油壓表讀數(shù)活塞面積)為千斤頂?shù)睦碚搰?位，以標準檢測儀器讀數(shù)換算的噸位為千斤頂?shù)膶嶋H輸出噸位， 將(千斤頂?shù)睦碚搰嵨?(千斤頂?shù)膶嶋H輸出噸位)千斤頂?shù)?校正系數(shù)(K)，求其平均值作為千斤頂?shù)膹埨Ｕ禂?shù)。但1.0 校正系數(shù)(K) 1.05，否則，千斤頂不能用于張拉。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 12 注：現(xiàn)不少單位在千斤頂標定時不采用校正系數(shù)法，而 采用回歸方程。在施工中根據(jù)設計張拉噸位求得油壓表讀數(shù)， 這樣使得張拉油壓表的讀數(shù)與千斤頂油缸面積不發(fā)生關系，同 時與油壓表的精度、千斤頂?shù)哪ψ璧纫矡o明顯的關系，從理論 上來說，這種方法是正確可行的。而在實際施工

11、中，用回歸方 程得出張拉力與油壓表讀數(shù)誤差較大，也與施工規(guī)范要求的不 符，在施工中應采用施工規(guī)范要求的校正系數(shù)法，即Pu (張拉 油壓表讀數(shù)) K(千斤頂校正系數(shù)) NY(鋼索張拉噸位) Au (千斤頂油缸面積)，這樣便于施工資料的校對與分析。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 13 校驗注意事項 所用油壓表必須已校驗且精度符合要求； 千斤頂、油壓表、油泵必須配套校驗并配套使用，不得混用； 千斤頂、油壓表、油泵連接好后應先空載往復運行后進行校驗； 油泵帶壓工作時不得拆卸接頭、管路及壓力表； 在下列情況下千斤頂應配套校驗： 出廠后初次使用； 張拉時鋼絞線連續(xù)斷絲； 千斤頂

12、發(fā)生故障、漏油或經(jīng)過拆開檢修、更換某一部件； 油壓表指針不能回零或其它失靈現(xiàn)象； 鋼索實測伸長值與理論計算值相比限差超過6%； 校驗后已使用一個月或已張拉200次； 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 14 2. 鋼絞線、錨具的檢驗及鋼索伸長值計算鋼絞線、錨具的檢驗及鋼索伸長值計算 鋼絞線、錨具是后張梁承擔預應力的主要材料， 是保證梁體質量的關鍵。因此、預應力體系所使用的 錨具、鋼絞線等必須是正規(guī)廠家生產(chǎn)，有出廠質量合 格證明書，運到現(xiàn)場后應及時取樣送法定試驗檢驗單 位進行驗證，對無出廠質量合格證明書及試驗合格報 告單的鋼絞線、錨具不得用于梁體施工。 中鐵隧道集團有限公司

13、 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 15 2.1 鋼絞線的檢驗鋼絞線的檢驗 預應力綱絞線的規(guī)格、數(shù)量、性能指標等應符合設計標準， 進場后除按規(guī)范規(guī)定的頻次取樣進行屈服強度(0.2)、極限強 度、延伸率等驗證外，還應重點對鋼絞線的彈性模量及截面積 進行測試，測定其鋼絞線的實際彈性模量和截面積，用于修正 設計計算的預應力鋼絞線索的理論伸長值。同時還應測試鋼絞 線的硬度。 注： 檢驗頻次按同牌號、同爐號、同規(guī)格、同生產(chǎn)工藝、同交貨狀 態(tài)的預應力筋，每30t為一批，不足30t也按一批計。當性能指標驗證不 達標時不得使用。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 16 2.2 錨具的

14、檢驗錨具的檢驗 張拉過程中多因錨具熱處理工藝質量達不到技術標準要求， 而出現(xiàn)夾片碎裂、炸裂、鋼絞線滑絲、斷絲等事故。為了防止 事故的發(fā)生，廠家在錨具生產(chǎn)過程中應嚴格控制錨具硬度、探 傷等工序質量；施工單位在錨具、夾具和連接器進場時，應按 批次進行外觀檢查和抽取試件做硬度、靜載錨固性能試驗。 注：檢驗批按同一種類、同種材料、同一生產(chǎn)工藝且連續(xù)進場的以每 1000套為一批，不足1000套也按一批計；外觀檢查：每批抽檢10%，且 不少于10套；硬度試驗：每批抽驗5%，且不少于5套；靜載錨固性能 試驗：每批抽檢3套。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 17 若靜載錨固試驗后，夾

15、片齒紋完好，鋼絞線有明顯刻痕，但夾片無碎 裂、鋼絞線無斷絲、滑絲，則說明錨具與鋼絞線兩者的硬度相匹配（錨具 夾片硬度略大于鋼絞線硬度），錨具質量合格； 若靜載錨固試驗后，夾片有碎裂現(xiàn)象，或鋼絞線有斷絲或滑絲現(xiàn)象， 則說明錨具與鋼絞線兩者的硬度不匹配，質量不合格；對此，該批錨具可 作退貨處理，但也可逐套預拉(預拉力為設計控制張拉力的1.08倍并持荷 5min)，經(jīng)預拉檢驗無問題的錨具方可用于梁體張拉。 說明：當錨具夾片硬度大于鋼絞線硬度時，夾片易碎裂或卡斷鋼絞線； 當錨具夾片硬度小于鋼絞線硬度時，夾片齒紋有明顯壓痕，但鋼 絞線上無刻痕，甚至鋼絞線滑絲、夾片被硬拉成槽。 中鐵隧道集團有限公司 安全

16、隱患險于明火 安全責任重于泰山 18 2.3 鋼絞線伸長值的計算或修正鋼絞線伸長值的計算或修正 因為張拉是實行“雙控”，以油壓表讀數(shù)控制為主，以鋼索實際伸長 值作校核，只有兩者校核符合設計、驗標要求，才能確認為張拉合格，否 則應查明原因，重新張拉，因此鋼索的理論計算伸長值必須符合工程實際， 當相關參數(shù)發(fā)生變化時，就必須重新計算或修正。 設計給定的鋼索張拉伸長值，一般是采用設計張拉力與設計或規(guī)范給 定的相關參數(shù)計算而得。但由于施工水平的差異，實際相關參數(shù)與設計或 規(guī)范給定參數(shù)是有差異的，因此必須根據(jù)實際參數(shù)對伸長值進行修正或重 新計算。為了雙控更準確，現(xiàn)場一般應實測預應力孔道的摩擦系數(shù)、偏差 系

17、數(shù)，鋼絞線的彈性模量、截面積。并將測試結果提供給設計單位，由設 計單位對設計張拉力進行調(diào)整及鋼索理論伸長值的計算或修正。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 19 但亦可自行用公式xke-(+kx)計算出各曲、直段分界點 的截面應力。 式中x鋼索任意點的應力（kg/cm2）； k錨下（起點）應力（kg/cm2）； 摩擦系數(shù)； 計算段彎起轉角（red）； k偏差系數(shù)（1/m）； x錨下（起點）到鋼索任意點的距離（m） 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 20 用“Li曲(ki-0i)ER(+R)1-e-(+kLi)103(mm)”公式計 算出各曲線段伸

18、長值； 用“Li直(ki-0i)Ek(1-e-kLi)103(mm)”公式計算出各直線段 伸長值； 最后用“LLi (工作錨至工具錨段鋼索彈縮值)”公式計算全束鋼 索的理論伸長值，以此作為張拉雙控的依據(jù)。 注：一端張拉時，“工作錨至工具錨段鋼絞線彈縮值”是指長度為“工作錨 高度限位板有效高度千斤頂高度”的鋼絞線彈性伸長值；兩端張拉時，為一端 張拉的2倍。 在兩端對稱張拉鋼索伸長值計算時，對于直線和對稱曲線可把孔長中心作為 應力平衡點，以此計算伸長值；對于不對稱曲線 ，則應用公式x=ke-(+kx）求其應 力平衡點，根據(jù)平衡點位置計算其伸長值。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重

19、于泰山 21 上計算式中： L整束鋼索計算伸長值（mm）； Li某段直線或曲線鋼索的計算伸長量（mm）； ki某直線或曲線段起點校核時錨下應力（kg/cm2）； 0i某直線或曲線段起點初始錨下應力（kg/cm2）； R曲線半徑（m）； Li某直線或曲線段鋼索長度（m）； 摩擦系數(shù)； k偏差系數(shù)（1/m）； 計算段彎起轉角（red）； E鋼絞線的彈性模量（kg/cm2）； 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 22 注：孔道k、值可請科研院所測試。測試方法：一般采用傳感器測出 張拉主動端、被動端的應力，根據(jù)公式被=主e-(+kx) 求k、值。 具體方法：因直線孔道無彎起轉角，

20、即0，公式中只有k為未知數(shù)， 所以先根據(jù)直線孔道測出的主動端與被動端的應力計算出孔道的k值；再根 據(jù)直線孔道已測得的k值和曲線孔道測出的主動端與被動端的應力計算出孔 道的值。 錨頭錨固回縮損失應力同樣可用傳感器測得，方法是在工作錨前裝一 傳感器，分別讀取錨固前后的讀數(shù)，其差值就是錨固回縮損失。一般情況 不于測試，在設計中以考慮該項損失，施工中只要控制好鋼絞線錨固回縮 量即可。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 23 3. 預應力制孔、下料、制束、穿束預應力制孔、下料、制束、穿束 3.1 制孔制孔 預應力孔道可預埋金屬波紋管和抽拔橡膠管兩種方式制孔，在制孔過程中，為了保

21、證孔道立體空間位置正確且通暢、圓順，宜采取下列控制措施： 波紋管和橡膠管的定位鋼筋網(wǎng)應按設計尺寸預制焊接成網(wǎng)片，網(wǎng)片上的方孔尺寸 誤差為+2mm、-0mm。 定位網(wǎng)安裝時宜點焊在鋼筋網(wǎng)上，定位網(wǎng)距不大于1.0m，上下左右均不得移動。 孔道按設計位置進行測量放線，當鋼筋與定位網(wǎng)在位置上發(fā)生矛盾時，鋼筋可適當移 動，以確保定位網(wǎng)的位置準確。后張法梁預留管道位置與設計位置的偏差：距跨中4m 范圍不大于4mm，其余部位不大于6mm。 安裝波絞管：波絞管使用前應進行外觀檢驗，其外觀清潔，表面無油污、無孔洞， 咬口無開裂、無脫扣，截面無變形，允許滲水，不允許漏漿，其加工誤差應符合驗標， 并與喇叭口相匹配，

22、波紋管接頭應采用較其大一號的波紋管，且搭接牢靠，長 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 24 度一般取250mm即可，并保證接頭處無卷口偏口現(xiàn)象，以免穿索困難，應宜在波絞 管內(nèi)插入芯棒； 安裝橡膠管：橡膠管在使用前應進行檢驗和試驗，其加工誤差及抗拔力應符設 計及驗標，并與喇叭口相匹配；做到接頭嚴密不漏漿，并在橡膠管內(nèi)插入芯棒； 錨下墊板的安裝位置應符合設計，保證其與孔道中心垂直并對中；孔口錨墊板 不垂直度不得大于1，以防止張拉時切斷鋼絞線； 在混凝土澆注過程，禁止振搗棒觸碰波紋管或橡膠管； 當預埋金屬波紋管制孔時，澆完混凝土后及時拔出波紋管內(nèi)蕊棒并清孔檢查， 確?？椎罆惩?/p>

23、。 當預埋橡膠管抽拔制孔時，抽拔橡膠管的時間宜在混凝土澆后100150溫度小 時或混凝土強度達48Mpa內(nèi)進行；若抽拔管過早容易坍孔而導致串孔，過晚橡膠管 抽拔困難，甚至易被拉斷；橡膠管抽拔出后及時清孔檢查，并應用高壓水檢查是否有 無串孔現(xiàn)象。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 25 3.2 鋼絞線下料鋼絞線下料 鋼絞線下料長度與孔道長度、千斤頂高度、工作錨高度、工具錨高度、限位板 有效高度、一端張拉、兩端張拉等有關。 下料長度的確定： 一端張拉：鋼絞線的下料長度（L）孔道實際長度+工作錨厚度2+限位 板有效高度1+千斤頂高度1+工具錨厚度1+200mm之和下料，其誤差

24、為 30mm； 兩端張拉：鋼絞線的下料長度（L）孔道實際長度+工作錨厚度2+限位 板有效高度2+千斤頂高度2+工具錨厚度2+200mm之和下料，其誤差為 30mm； 下料方法：將鋼絞線盤吊放入放線架內(nèi)并四周卡緊，拆除鋼絞線盤外包裝， 下料頭從內(nèi)圈抽出；下料用砂輪切割機切割，禁止使用電弧焊切割；下好的料放入 防雨干燥處并掛牌； 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 26 例： 八十年代衡廣鐵路復線建設中，在鐵路建設史上第一座雙線預應力鋼 筋混凝土連續(xù)箱梁白面石武水河大橋施工工藝試驗時，由于當時對鋼 絞線的性能不太了解，下料時沒做放線架，直接剪拆鋼絞線盤外包裝，結 果導致全盤鋼

25、絞線突然彈出而散亂，險些傷人，由此規(guī)定下料必須做放線 架；同時，剛開始時下料用電弧焊切割，導致鋼絞線與地面其它鋼材接觸 處放電而燒傷鋼絞線，造成張拉斷絲等，由此規(guī)定橋上橋下切割鋼絞線禁 止使用電弧焊，宜用砂輪切割機切割或氧焊燒割。如氧焊燒割已張拉好鋼 索余頭時，應在靠錨頭的鋼絞線上纏繞石棉繩并澆水濕潤，在燒割時及時 向石棉繩及錨頭澆水，讓石棉繩纏繞段的鋼絞線降溫，防止鋼絞線及錨具 受熱而導致滑絲。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 27 3.3 制束制束 鋼絞線下好料后按設計編制成束，制束時鋼絞線從一端至 另一端必須順直，且單根鋼絞線無旁彎、燒傷等缺陷，每隔 11.5m

26、綁扎鐵線；編扎成束后按編號分類存放。 注： 在鋼絞線束中，若鋼絞線間不順直、松緊長短不一致、或有旁彎時，在 張拉過程中會導致鋼絞線間受力不均，且雙控會失真(難以滿足誤差6%的 要求)，甚至會造成斷絲或斷束。 若鋼絞線上有灼燒的疤痕時，在張拉過程中會斷絲。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 28 3.4 穿束穿束 鋼絞線束宜在混凝土終凝后、張拉前整索穿入孔道；不宜逐（單）根 鋼絞線穿入孔道，以避免鋼絞線在孔道內(nèi)不順直、長短不一致； 鋼絞線穿束前，宜清除預應力孔道內(nèi)的雜物及積水，穿束必須在混凝 土養(yǎng)護結束后進行，防止鋼絞線銹蝕。 在波紋管制孔時，若在混凝土澆注前穿束，宜在混

27、凝土澆注過程中派 專人抽動鋼絞線束，避免接頭或其它部位搗裂漏漿凝結鋼絞線、影響預應 力的施工質量； 若采取逐（單）根鋼絞線穿入孔道，必須用專用小噸位千斤頂逐根對 鋼絞線進行(0.10.2)con的預拉調(diào)試，以保證孔道內(nèi)鋼絞線順直，松緊長 短一致。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 29 例： 某橋梁工地采用波紋管制孔，現(xiàn)場為了解決穿束困難，采取 先穿束后澆混凝土的施工方法，由于混凝土澆注過程中無專人 負責檢查或判斷是否有混凝土漿液漏入波紋管內(nèi)凝結鋼絞線的 現(xiàn)象，結果導致鋼絞線被漏入波絞管內(nèi)的混凝土漿凝結，在張 拉時又沒有嚴格按雙控的原則進行原因分析和處理，強行張拉 而導

28、致鋼絞線束被拉斷。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 30 4. 張拉張拉 張拉是預應力體系施工的關鍵工序，是決定梁 體質量的關鍵，根據(jù)制梁的不同方法、不同時段，分 別采用預張拉、初張拉、終張拉等階段完成。當張拉 千斤頂?shù)男谐啼撍骼碚撚嬎闵扉L值時，需采用重復 張拉的方法完成。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 31 4.1 預張拉預張拉 在臺座上預制箱梁或支架法、移動模架法現(xiàn)澆箱梁過程中，為避免梁 體混凝土收縮開裂，當混凝土強度設計強度的60%時，按預張拉設計力 及索號對預制（現(xiàn)澆）梁帶模進行預張拉（預張拉時，拆除端模、松開側 模，不得對梁體壓縮

29、造成阻礙）。 其預張拉工藝流程為： 0(施工準備就緒)初始應力0.2con(測伸長標 記始讀數(shù)L1)預張拉設計應力預測伸長標記讀數(shù)L2并校核(實際伸長值 LL2L1)、且持荷5分鐘后補足張拉力卸頂錨固。 注：梁體控制張拉的混凝土工作試件，應在梁體澆注最后一車(盤)混凝土中裝 取，并與梁體同等條件養(yǎng)護。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 32 4.2初張拉初張拉 在臺座預制箱梁過程中，為了縮短制梁周期，在梁體混凝土強度、彈性模量 設計80%時，拆除端模、側模進行初張拉，為梁移到存梁臺座創(chuàng)造條件； 在支架法現(xiàn)澆箱梁過程中，為了加快支架的周轉頻率，在梁體混凝土強度、彈 性模量

30、設計80%時，拆除端模、松動側模進行初張拉，為拆移支架創(chuàng)造條件； 在移動模架法現(xiàn)澆箱梁過程中，為了加快模架的周轉頻率，在梁體混凝土強度、 彈模設計80%時，拆除端模、松動側模進行初張拉，為模架過孔創(chuàng)造條件； 其初張拉工藝流程為： 0(施工準備就緒)初始應力0.2con(測伸長標記始讀數(shù) L1)初張拉設計應力初測伸長標記讀數(shù)L2并校核(實際伸長值LL2L1)、且持 荷5 min后補足張拉力卸頂錨固。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 33 4.3終張拉終張拉 對于臺座法預制箱梁或支架法、移動模架法現(xiàn)澆箱梁的生 產(chǎn)過程中，均在梁體混凝土強度、彈模達設計100%且齡期 10d

31、時，對未進行預(初)張拉的鋼索進行一次終張拉；對已進 行過預(初)張拉的鋼索進行補足應力的終張拉； 在懸臂現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工過程中，當混凝土強度、彈模 達到設計規(guī)定張拉值時，對設計張拉鋼索號按設計控制力進行 一次終張拉； 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 34 對一次終張拉的工藝流程為：0(施工準備就緒)初始應 力0.2con(測伸長標記始讀數(shù)L1)張拉控制應力1.0con測伸長 標記讀數(shù)L2并校核(實際伸長值LL2L1)持荷5min補足 張拉力(測伸長標記讀數(shù)L3)卸頂錨固至千斤頂油表讀數(shù)為 1Mpa測伸長標記讀數(shù)L4并校核(回縮值L4L3千斤頂與限 位板內(nèi)鋼索彈縮值

32、)卸頂。 說明：當設計和規(guī)范沒有對錨固回縮值提出校核要求時，在張力與伸 長雙控校核符合要求、并持荷5min補足張拉力后直接卸頂錨固即可，就不 必進行回縮值測量和校核。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 35 對補足應力的終張拉工藝流程為：0(施工準備就緒)預 (初)張拉時的控制應力預(初)(持荷5min、測伸長標記始讀數(shù) L3)張拉控制應力1.0con測伸長標記讀數(shù)L4并校核(實際伸長 值LL4L3)持荷5min補足張拉力(測伸長標記讀數(shù)L5) 卸頂錨固至千斤頂油表讀數(shù)為1Mpa測伸長標記讀數(shù)L6并校核 (回縮值L5L6千斤頂與限位板內(nèi)鋼索彈縮值)卸頂。 說明：同上。當

33、設計和規(guī)范沒有對錨固回縮值提出校核要求時，在張 力與伸長雙控校核符合要求、并持荷5min補足張拉力后直接卸頂錨固即可， 就不必進行回縮值測量和校核。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 36 注： 測伸長標記一般以大缸和工具錨夾片為標記，但為了雙 控效核更準確，更真實，標記宜作在工具錨后的鋼絞線上。 在張拉控制力時持荷5min后油壓表讀數(shù)會下降，其原因： 一是孔壁摩阻作用致使鋼索張力傳遞和伸長變形滯后所致；二 是鋼絞線固有的松馳特點所致（即應變不變、應力確發(fā)生了變 化）。因此在鋼索剛拉到張拉控制力與持荷5min后補足到張拉 控制力，兩者張拉力相同但標記的讀數(shù)是不同的。 中

34、鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 37 例例1： 某橋梁施工工地，一次終張拉采用工藝流程為：0(施工準 備就緒)初始應力0.1con(測伸長標記始讀L1)0.2con(測伸 長標記讀數(shù)L2)張拉控制應力1.0con測伸長標記讀數(shù)L3并校 核,實際伸長值L2(L2L1)(L3L2)持荷5min補足張拉 力(測伸長標記讀數(shù)L4)卸頂錨固至千斤頂油表讀數(shù)為 1Mpa測伸長標記讀數(shù)L5并校核(回縮值L5L4千斤頂與限 位板內(nèi)鋼索彈縮值)卸頂。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 38 從理論上來講，該張拉工藝流程非常正確，但在實際雙控中出現(xiàn)實際伸長值較理 論

35、計算值大3040%，導致雙控不符(停工12個月)。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)千斤頂 低噸位時誤差大，鋼絞線制束質量不高(個別為單根入孔)，安裝的工作錨、限位 板、千斤頂、工具錨等沒有對中，中心線不在同一軸線上，致使兩工具錨間鋼絞線長 短不一致，在張拉到0.1con時鋼索中部分鋼絞線還未受力，導致(010.2)con范圍實 測的伸長值失真，并將失真的伸長值乘以2來校核，導致雙控失控而被停工。采取措 施：嚴格進行三對中，并將初應力調(diào)到0.2con ，校核0.2con 1.0con 范圍伸長值， 結果均符合6%的要求。最終將張拉工藝流程調(diào)整為：“0(施工準備就緒)初始應 力0.2con(測伸長標記始讀數(shù)L1

36、)張拉控制應力1.0con測伸長標記讀數(shù)L2并校核(實際 伸長值LL2L1)持荷5min補足張拉力(測伸長標記讀數(shù)L3)卸頂錨固至千斤頂 油表讀數(shù)為1Mpa測伸長標記讀數(shù)L4并校核(回縮值L4L3千斤頂與限位板內(nèi)鋼索 彈縮值)卸頂”。并強調(diào)必須整束穿束及嚴格錨具、千斤頂?shù)劝惭b質量。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 39 例例2： 某工地同樣用上述張拉工藝流程及實際伸長值計算公式進行校核：從 表面上看“雙控”符合要求，但結果應力不足(梁預拱度達不到設計要求)， 經(jīng)分析施工記錄發(fā)現(xiàn)，從(0.10.2)con范圍的實測伸長值較理論計算值大 3040%，在(0.21.0)co

37、n范圍內(nèi)實測伸長值只有理論計算值的80 90%，鋼索實際伸長值按 L 2(L2L1)(L3L2)公式校核符合要求， 但在(0.10.2)con范圍內(nèi)鋼索的伸長值與(0.21.0)con范圍內(nèi)鋼索伸長 值不成比例，不符合虎克定律。大家都知道虎克定律，鋼材在彈性范圍內(nèi)， 應力與應變是成正比的。由此說明該工地施工工藝流程與現(xiàn)場實際情況不 符及應力不足，主要原因同上。所以仍建議將初始張力調(diào)到0.2con ，校 核(0.21.0)con 范圍內(nèi)伸長值即可。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 40 4.4 重復張拉 當張拉千斤頂?shù)男谐啼撍骼碚撚嬎闵扉L值時，宜采用重復張拉的方法 完成

38、終張拉。重復張拉就是張拉千斤頂?shù)男谐滩粔?，一次拉不到設計控制力， 而需回油卸壓錨固后，令千斤頂回程，重新安裝工具錨再進行張拉，直至張 拉到設計控制力為止。但應根據(jù)總伸長量分配每次伸長量，先少一點，后多 一點，最后充分利用千斤頂?shù)男谐蹋磺抑貜蛷埨疃嗖坏贸^三次。 總伸長量L每次張拉時伸長標記的終讀數(shù)每次張拉時伸長標記 的初讀數(shù) 注：每次張拉時伸長標記的初讀數(shù)：第一次是指張拉到初始應力0.2con時伸長 標記的讀數(shù)，第N次是指張拉到（N-1）次倒頂張拉力時并持荷5min后伸長標記的讀 數(shù)。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 41 4.5 張拉控制要點 千斤頂、油泵、油表必

39、須配套使用、配套校驗； 安裝錨具、千斤頂時，應先將錨墊板清理干凈、工作錨應緊貼錨墊板 并入限位槽，應作到錨具、限位板、張拉千斤頂與預留孔道同心并相互密貼， 以避免張拉時鋼絞線束受力不均或發(fā)生斷絲、滑絲現(xiàn)象； 當千斤頂、油泵、油表配套連接好并接通電源后，張拉第一束時宜先 將千斤頂空載運行12個往返，排除千斤頂、油泵、油表內(nèi)的空氣，確保張 拉穩(wěn)定； 張拉時，宜拆除端模、松開側模，不得對梁體壓縮造成阻礙； 張拉嚴格按設計張拉順序，并左右對稱、兩端同步進行，兩端鋼索伸 長量相差不得超過10%；且張拉或卸壓錨固均應緩慢進行，不得突然加載或 卸載，避免滑絲； 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責

40、任重于泰山 42 張拉嚴格實行雙控，以油壓表讀數(shù)為主，以鋼束伸長值作校核。鋼束伸長量 兩端之和不得超過計算伸長量的6；若超出6%范圍應查明原因，并根據(jù)具體 原因制定處理方案； 張拉錨固后鋼絞線回縮量6mm/端，錨固后夾片外露量3mm，夾片錯牙量 2mm； 斷絲情況：每孔（跨）梁的滑絲和斷絲數(shù)量不應超過預應力鋼絲總數(shù)的0.5， 并不應處于梁的同一側，且一束內(nèi)斷絲不得超過一絲； 張拉過程中，千斤頂后方應設置防護且不得站人，測量鋼索伸長值或切割鋼 絞線余頭時，施工人員應站在孔道一側； 同一束鋼絞線重復張拉次數(shù)不得大于3次完成終張拉；張拉完畢24h后經(jīng)觀察 確認無滑絲現(xiàn)象方可進入下道工序； 張拉時發(fā)現(xiàn)

41、油泵、油壓表、千斤頂、錨具等有異常情況或雙控不相符時應停 止張拉，查找分析原因； 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 43 當懸臂法現(xiàn)澆連續(xù)箱梁時，墩兩側梁段應左右對稱、同步張拉；當采用三向預 應力時，張拉宜先縱向、再橫向、后豎向；縱向預應力張拉利用掛籃工作平臺，橫向 預應力張拉應另設吊籃工作平臺。 當支架法現(xiàn)澆連續(xù)箱梁時，縱向鋼絞線張拉宜分2次完成，梁體強度達設計值的 80%以上進行初張拉；混凝土強度、彈性模量及齡期達到設計時進行終張拉。 當移動模架法現(xiàn)澆簡支箱梁時，在張拉過程中，應同時監(jiān)測梁體拱度變化情況 是否與設計要求相符合，防止由于移動模架主梁反彈使梁體上緣出現(xiàn)超拉應力而開裂， 必要時應配合每批預應力索張拉相應調(diào)落底模高度。 當采用聯(lián)接器接長鋼絞線束進行張拉時，在進行固定端單根鋼絞線錨固壓頭時， 應按設計要求標準進行，確保錨固質量，避免張拉時滑絲。 例：某橋采用聯(lián)接器接長縱向預應力鋼索進行張拉時，由于在進行聯(lián)接錨固端單根 鋼絞線錨固壓頭時，未達到設計要求標準，結果導致張拉時多根75鋼絞線滑絲。 中鐵隧道集團有限公司 安全隱患險于明火 安全責任重于泰山 44 控制張拉時間的混凝土工作試件應在澆梁的最后一車（盤）混凝土中取