浅析后张法预应力混凝土T梁预制张拉计算及控制

卓贵波

（重庆市园林建筑工程（集团）股份有限公司）

浅析后张法预应力混凝土T梁预制张拉计算及控制

卓贵波

（重庆市园林建筑工程（集团）股份有限公司）

本文结合作者二广高速公路三水至怀集段第20标段的施工实践，通过对后张法预应力混凝土T梁预制张拉计算及控制进行总结，提供一些可供参考的意见和措施。

后张法；预应力混凝土；T梁预制；张拉；计算及控制

1　前言

后张法预应力混凝土T梁以其经济指标低、安全可靠、适用耐久、便于施工及养护等优点在公路和市政桥梁中应用较为广泛，与普通混凝土梁相比预应力混凝土梁具有自重轻、截面小、跨度大、能有效控制裂缝的优点，与先张法相比后张法更多的应用于跨度较大的梁；与现浇梁相比预制梁常用于新建桥梁下部有通行需求或现浇施工方案经济上不合理的情况。

2　张拉计算

2.1二广高速公路三水至怀集段第20标段白坎咀中桥钢绞线布置示意图

图1　

2.2计算公式按《公路桥梁施工技术规范》

式中：Pp-预应力筋的平均张拉力（N）；P-预应力筋张拉端的张拉力（N）；k-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；μ-预应力筋与孔道壁的摩擦系数；θ-从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）；△L-预应力筋的理论伸长值（mm）；L-计算预应力筋的长度（mm）；Ap-预应力筋（束）的截面面积（mm2）；Ep-预应力筋的弹性摸量（N/mm2）。

张拉控制应力σk=1395MPa，P控=1395×140=195300N（单根），实测本批钢绞线的截面面积Ap=140mm2，弹性模量Ep= 197GPa，实测管道摩阻系数μ=0.25，管道偏差系数=0.0015。

2.3预应力筋的理论伸长值计算过程（仅以边跨N1钢束为例）

表1　

AB段为张拉工作部分长度，AB、BC、CD为N1钢束对称段，DE及DE′为N1钢束不对称段。

N1钢束总伸长量：L=2×（3.54+30.59+47.06）+6.23+7.30= 175.91mm

2.4张拉各阶段油压表读数计算（仅以700057号千斤顶张拉、6017号油压表、钢绞线为8股时为例）

千斤顶回归方程（根据标定结果取得）：P=23.901F+0.77，式中P为油压表读数（MPa），F为千斤顶拉力（MN）。张拉程序：0→初应力（10%δk）→20%δk→δk（持荷2min锚固）。

3　张拉控制

钢绞线：预应力钢束采用高强低松弛钢绞线，其标准强度Ry=1860MPa，直径15.24mm，通过试验本批钢绞线的截面面积S=140mm2，弹性模量E=1.97×105MPa。每批钢绞线应由同一牌号、同一规格、同一生产工艺的产品组成。进场时应对其质量证明文件、包装、标志和规格进行检验，每批重量不得大于60t，从每批钢绞线中任取3盘，从每盘所选钢绞线端部正常部位截取一根试样进行表面质量、直径偏差和力学性能试验，如每批少于3盘则全数检验。检验结果如有一项不合格时则不合格盘报废，并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验，如仍有一项不合格则该批钢绞线为不合格。

千斤顶及油压表：张拉采用YDC2500-200A型千斤顶，油压表量程均满足张拉要求，千斤顶和油压表均经过有资质的检测单位进行校正。在正常情况下，千斤顶的校正后有效使用期限，不得超过六个月或不超过200次。如千斤顶常压漏油或串缸，每次进行检修后均应重新进行校正后方可使用。油压表如指针松动，油压指针不回零或其它异常情况均应拆修重校。

预应力筋张拉应采用双控，即应力控制为主，伸长值为辅进行校核。实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求，设计无要求时应控制在6%以内，造成实际伸长值与理论伸长值的差值超出6%的原因多为油管问题或油压表故障，此时如继续张拉将会造成梁体受损或预应力筋断裂，极易造成安全质量事故和经济损失。

确保梁体混凝土强度达到设计要求，可根据同条件下养护试件的试压值来判定，设计无要求时不得低于强度设计值的75%；

预应力筋张拉端的设置应符合设计要求，设计无要求时符合下列规定：曲线预应力筋或长度大于等于25m的直线预应力筋宜在两端张拉，长度小于25m的直线预应力筋可在一端张拉。当同一截面中有多束一端张拉的预应力筋时，张拉端宜均匀交错的设置在结构的两端；

张拉顺序应按设计要求，当设计无要求时，可采取分批分阶段对称张拉，宜先中间，后上、下或两侧；

预应力张拉时，千斤顶后面严禁站人，发现声音异常，立即停止检查维修；

预应力张拉时，应先调整到初应力（10%δk），伸长值应从初应力时开始量测；

张拉过程中单根钢绞线内钢丝的断丝不超过1丝，每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。超过时应更换，当不能更换时在条件许可下可采取补救措施，如提高其他钢丝束控制应力值，应满足设计上各阶段极限状态的要求；

预应力筋的锚固应在张拉空置应力处于稳定的状态下进行，锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量不得大于设计要求或规范规定，预应力筋锚固后的外露长度不宜小于30mm。锚固完毕经检验合格后方可切割端头多余的预应力筋。锚具应用封锚混凝土保护，较长时间外露时应采取防锈蚀措施。

4　结语

综上所述，后张法预应力混凝土T梁预制张拉施工技术含量相对较高，张拉前应对预应力筋的理论伸长值进行精确计算，严格控制预应力筋材料质量和对张拉工具进行校正，张拉时严格按规范要求控制张拉应力和伸长量，其他如预应力管道安装、预应力筋制作安装、孔道压浆等环节也应加以重视，对可能出现的问题制定切实有效的防范措施，在施工中必须严格按照设计图纸及施工规范要求做好每道工序，施工后认真总结优点与不足并持续改进，才能确保工程达到质量目标要求。

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[3]李智渊.后张法预应力混凝土桥梁施工技术[J].黑龙江交通科技，2014（1）.

[4]阚伟.后张法30m预应力混凝土简支T梁施工工艺及质量控制浅析[J].科技信息，2013（8）.

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2015-3-16