預(yù)制后張法簡支梁預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量控制研究

　　摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，鐵路建設(shè)規(guī)模日益劇增。而橋梁作為鐵路的重要載體，其質(zhì)量對鐵路運(yùn)營使用壽命起著重大的作用。預(yù)制后張法簡支梁是目前已經(jīng)成熟的造梁形式，也作為一種產(chǎn)品，工廠化的施工管理能夠很好的確保質(zhì)量。預(yù)制后張法簡支梁在生產(chǎn)過程中,施工工藝是確保橋梁施工質(zhì)量的核心。而預(yù)應(yīng)力張拉是整個制梁過程的關(guān)鍵工序,對梁體承載能力起著至關(guān)重要的作用。本文關(guān)于預(yù)應(yīng)力張拉的質(zhì)量控制提出一些觀點,希望在今后類似施工中有一定的借鑒。本文通過在以往實踐經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)，從材料質(zhì)量控制、設(shè)備選用、施工過程控制等幾個方面進(jìn)行分析影響預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量的因素，通過確定影響因素找出解決措施

　　關(guān)鍵詞： 預(yù)制后張法簡支梁 預(yù)應(yīng)力張拉 質(zhì)量控制

　　1.引言

　　預(yù)應(yīng)力張拉是給梁在承受荷載前，一個于荷載作用相反的力，當(dāng)受荷載作用時，荷載首先要抵消這部分預(yù)應(yīng)力，然后梁體才受力，這樣就增加了梁的承載能力，因此預(yù)應(yīng)力張拉的質(zhì)量直接影響了梁的承載能力。而影響影響預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量的因素很多，本文從以往的施工經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)，分析產(chǎn)生各類質(zhì)量問題的原因，針對不同情況，提出一些預(yù)防及控制措施。

　　2.預(yù)應(yīng)力張拉前的準(zhǔn)備工作

　　2.1材料

　　所有使用材料必須選用經(jīng)試驗合格的材料。預(yù)應(yīng)力原材料包括鋼絞線及錨具。把好原材料進(jìn)廠檢驗關(guān)，選取質(zhì)量信譽(yù)良好、供料及時、性能穩(wěn)定的大企業(yè)的產(chǎn)品。鋼絞線、錨具需進(jìn)行外觀尺寸及力學(xué)性能的檢驗。卸料時注意外觀檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題或提出疑問，觀察無異常卸在合適位置，并需妥善存放、合理取用。鋼絞線需室外存放時，下部墊離地面約0.2m，上部用不漏雨的完好蓬布覆蓋。并先進(jìn)先用防止長期存放產(chǎn)生銹蝕。不同型號、批次的原材料需分別存放、標(biāo)識明了，隔開距離，以不易混用、方便取用為原則。及時送檢，明確標(biāo)識，嚴(yán)防誤用，標(biāo)識牌需詳細(xì)明確醒目。

　　2.2設(shè)備及工裝

　　張拉千斤頂采用額定張拉噸位宜為張拉力的1.2倍到2倍，張拉前必須經(jīng)過校定，校正系數(shù)不得大于1.05。張拉油表為0.4級精度的防震型精密壓力表，油表表盤直徑150mm，表盤最大讀數(shù)值為60MPa。

　　限位板、工具錨、加長套需與張拉頂工作錨配套，為同一廠家配套產(chǎn)品。限位板根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的限位高度(槽深)和梁體鋼絞線直徑配套選用，不得混用。嚴(yán)禁工作錨代替工具錨使用。

　　2.3人員

　　所有作業(yè)人員選用有一定類似施工經(jīng)驗的人員。在上崗前進(jìn)行交底培訓(xùn)，使其掌握施工作業(yè)應(yīng)知應(yīng)會。負(fù)責(zé)張拉工序技術(shù)員及質(zhì)檢員熟悉業(yè)務(wù)的同時，必須有責(zé)任心，在作業(yè)施工全過程進(jìn)行全程監(jiān)控旁站。

　　2.4技術(shù)準(zhǔn)備

　　預(yù)制梁在首次終張拉之前必須進(jìn)行管道摩阻測試，錨口及喇叭口摩阻按鋼束種類進(jìn)行預(yù)應(yīng)力瞬時損失測試。由設(shè)計單位根據(jù)測試結(jié)果對張拉控制應(yīng)力進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。正常生產(chǎn)后每100孔進(jìn)行一次損失測試。

　　理論伸長值進(jìn)行計算時應(yīng)根據(jù)鋼束與管壁之間的摩阻系數(shù)、管道偏差系數(shù)以及錨口摩阻損失與錨下喇叭口摩阻損失之和的實測數(shù)據(jù)以及經(jīng)過調(diào)整后的控制應(yīng)力進(jìn)行計算，按照鋼絞線不同彈模計算匯總成表，方便根據(jù)檢驗批彈模查取對應(yīng)的伸長值數(shù)據(jù)。鋼絞線理論伸長量按下式計算：

　　δL=2(δL0+δL1+δL2+δL3)

　　δL0┈┈┈孔道出口處至千斤頂工具夾片錨固處長度的鋼絞線伸長量(mm)

　　δL1┈┈┈孔道內(nèi)錨口至曲線段之間直線段一半長度的鋼絞線伸長量(mm)

　　δL2┈┈┉梁體孔道內(nèi)曲線段一半長度的鋼絞線伸長量(mm)

　　δL3┉┉┉孔道內(nèi)跨中直線段長度的一半鋼絞線伸長量(mm)

　　式中：

　　σcon┉┉┉張拉時錨外控制力(MPa)

　　σ喇叭口下┉┉┉張拉時喇叭口下控制應(yīng)力

　　σA┉┉┉張拉時第二段張拉端控制應(yīng)力

　　σB┉┉┉張拉時第三段張拉端控制應(yīng)力

　　Eg┉┉┉鋼絞線彈性模量。

　　L0┉┉┉鋼絞線束孔道出口處至千斤頂工具夾片錨固處的長度，按實際情況取值。

　　L1┉┉┉鋼絞線在孔道內(nèi)錨口至曲線段之間直線段長度的一半(mm)

　　L2┉┉┉鋼絞線束在孔道內(nèi)曲線段長度(mm)

　　L3┉┉┉鋼絞線在孔道內(nèi)跨中直線段長度的一半(mm)

　　е┉┉┉自然對數(shù)底, е=2.71828

　　θ┉┉┉張拉端鋼絞線束彎起角之和(弧度)

　　μ┉┉┉鋼絞線束與孔道壁間的摩阻力系數(shù)

　　K┉┉┉孔道對其設(shè)計位置的偏差系數(shù)

　　張拉千斤頂在首次使用前需與油表配套校驗，并且要定期進(jìn)行校正，期限不得超過一個月或張拉次數(shù)不超過200次，校正系數(shù)須在1.0～1.05之間。通過檢修、拆裝配件后的千斤頂必須重新進(jìn)行標(biāo)定。

　　2.5其他準(zhǔn)備工作

　　對梁體外觀質(zhì)量進(jìn)行全面檢查，存在的缺陷，在張拉前修補(bǔ)完畢，影響受力的需達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。錨下墊板處灰漿等雜物已清理干凈，檢查梁體錨下墊板處于設(shè)計位置，無歪斜損壞情況，目測梁端管道垂直錨下墊板。

　　3.預(yù)應(yīng)力張拉施工

　　3.1鋼絞線穿束

　　穿絲前必須保證管道、錨穴口干凈無雜物。穿絲前進(jìn)行編束，保證鋼絞線平順無扭纏。鋼絞線束一次全部穿好，穿好鋼絞線后，立即使用塑料套套住外露鋼絞線，防止鋼絞線銹蝕。

　　3.2預(yù)應(yīng)力張拉

　　預(yù)應(yīng)力張拉張拉前“三控”必須確認(rèn)梁體強(qiáng)度、彈模、齡期符合設(shè)計要求，安裝完千斤頂張拉時保證孔道軸線、錨具軸線和千斤頂軸線，三軸同心。張拉時必須有工程技術(shù)人員開具的油表讀數(shù)通知單。初張拉程序為：0→初應(yīng)力0.2σcon(作伸長量標(biāo)記)→σcon初(持荷2min)→測伸長量→錨固;終張拉時有未經(jīng)過初張拉的鋼束和經(jīng)過初張拉的鋼束，未經(jīng)過初張拉鋼束的終張拉程序為：0→初應(yīng)力0.2σcon(作伸長量標(biāo)記)→σcon(持荷2min)→測伸長量→回油至1MPa→測伸長量→錨固并做鋼絞線回縮標(biāo)記，經(jīng)過初張拉鋼束的終張拉程序為：0→初應(yīng)力σcon初(作伸長量標(biāo)記)→σcon(持荷2min)→測伸長量→回油至1MPa→測伸長量→錨固并做鋼絞線回縮標(biāo)記。σcon初為初張拉時的控制應(yīng)力為σcon為終張拉時控制應(yīng)力。

　　4.質(zhì)量要求及控制措施

　　4.1質(zhì)量要求

　　鋼絞線伸長值(兩端之和)，不得超過理論計算值的±6%;同步張拉時兩端達(dá)到同一荷載值，不同步率不大于5%;鋼絞線回縮量每端不大于6mm;錨具內(nèi)夾片錯牙不超過1mm;

　　終張拉完成后，測量梁體彈性上拱值，檢查在理論支距下是彈性上拱值否在1.05倍的設(shè)計計算值以內(nèi)。若存梁未按理論支點存梁，根據(jù)梁場存梁支點經(jīng)設(shè)計單位按實際支距檢算后進(jìn)行修正。彈性上拱測量用水準(zhǔn)儀、塔尺及水平尺，終張拉前后各測一次。彈性上拱計算如下：張拉后上拱值-張拉前上拱值，上拱值為梁兩端4個測量數(shù)據(jù)和/4-梁跨中2個測量數(shù)據(jù)和/2。

　　張拉完成后，在錨圈口處的鋼絞線做上記號，以作張拉后對鋼絞線錨固情況的觀察依據(jù)。每片梁張拉完畢24小時后的滑、斷絲不得超過鋼絞線總數(shù)的0.5%，不同側(cè)，且一束內(nèi)斷絲不超過1根。

　　終張拉完成后30天測梁體上拱度，需否滿足大于-L/1000小于L/1000的要求，L為梁跨度，對存梁支點和實際跨度的差值對上拱值影響進(jìn)行分析計算，并對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理分析,對梁體預(yù)留反拱值進(jìn)行校核。測量計算方法同彈性上拱。

　　梁體剛度合格的評定通過靜載彎曲試驗進(jìn)行檢測。靜載試驗結(jié)果是否合格，除梁體混凝土強(qiáng)度、彈模等因素影響外，預(yù)應(yīng)力張拉至關(guān)重要。靜載試驗時實測靜活載撓度值(f實測)=靜活載級下實測撓度值-基數(shù)級下實測撓度值。當(dāng)實測靜活載撓度值f實測≤1.05*(f設(shè)計/ψ)并且在靜載試驗1.2級下持荷20min梁體底面和底部倒角或圓弧過渡段均未產(chǎn)生受力裂紋時判定靜載試驗結(jié)果合格。

　　4.2控制措施

　　4.2.1張拉前的控制措施

　　(1)保證預(yù)應(yīng)力管道的線型順直。

　　避免因管道扭曲增大了管壁與鋼束的摩阻，在施加預(yù)應(yīng)力時造成張拉力損失;在張拉過程中也會由于管道不順直造成斷絲。因此，在制作、安裝預(yù)應(yīng)力管道定位網(wǎng)時必須嚴(yán)格控制質(zhì)量，保證其前后、左右、縱向三個方向坐標(biāo)符合要求;選用足夠強(qiáng)度的制孔管，安裝必須保證牢固，避免在混凝土灌注時造成移位。

　　(2)清除錨口灰漿及雜物，保持干凈。

　　錨口若有雜物，錨下摩阻偏大張拉時也會造成張拉力損失。在灌注混凝土?xí)r錨口密封要嚴(yán)實，避免灰漿進(jìn)入，拆完模后及時清理干凈。

　　(3)鋼絞線、錨具、夾片等必須選用經(jīng)檢驗合格的產(chǎn)品。

　　鋼絞線進(jìn)場時按批次記錄實測直徑。建立鋼絞線使用臺賬，嚴(yán)格執(zhí)行鋼絞線彈模的“批接口”管理，彈模相差大于3GPa，直徑偏差大于0.1mm，不得穿入同一束管道。鋼絞線在裝車搬運(yùn)過程中，嚴(yán)禁拋丟、碰撞和拖拉，吊裝鋼絞線時，使用吊裝帶對鋼絞線進(jìn)行吊裝，避免吊裝時對鋼絞線造成傷害。預(yù)應(yīng)力鋼絞線的外觀均逐盤檢查。鋼絞線內(nèi)不能有折斷、橫裂和相互交叉的鋼絲。表面不能有油、潤滑脂等物質(zhì)，不能有目視可見的銹蝕麻坑，每批鋼絞線進(jìn)場時由廠家提供該批鋼絞線彈模并自檢核對。

　　(4)工裝設(shè)備符合要求

　　首先效驗千斤頂?shù)膫鞲衅鞅仨氃谟行�效驗使用周期�?nèi)。張拉前查看千斤頂、油壓表是否在有效校驗周期內(nèi)，并且頂表必須配套使用;檢查使用的限位板槽深是否與該批鋼絞線直徑相匹配。

　　(5)符合相關(guān)技術(shù)要求

　　查看梁體受力部位是否有缺陷，缺陷修補(bǔ)強(qiáng)度是否滿足要求;梁體強(qiáng)度、彈模、齡期滿足要求;使用的油表讀數(shù)通知單必須和梁型相匹配，在規(guī)定的有些使用期內(nèi)，同千斤頂、油表一一對應(yīng)，不得混用。

　　4.2.2張拉過程的控制措施

　　張拉時兩端同步進(jìn)行張拉，通過手勢或者現(xiàn)場技術(shù)人員統(tǒng)一指揮的方式。達(dá)到0.2σcon時，停止油泵給油，測量油缸的初始伸長量，準(zhǔn)確記錄好數(shù)據(jù)后同時開始每5MPa通過手勢呼應(yīng)一次，保證兩端同步進(jìn)行。達(dá)到σcon時開始持荷，持荷時間即將結(jié)束前再次測量油缸伸長量后計算實測伸長值=油缸伸長量(σcon)-油缸伸長量(0.2σcon)-兩端工具夾片回縮量，此實測伸長值計算的為張拉期間20%～100%的數(shù)值，因此對比按理論伸長值80%進(jìn)行對比，若伸長值偏差在±6%以內(nèi)，方可勻速緩慢回油，不可猛然一下回油，容易造成滑斷絲或者夾片損傷。

　　4.2.3張拉完成后監(jiān)控

　　終張拉完成后，再次檢查每束絲是否有異常，有無滑絲、斷絲，夾片有無破損及錯臺情況，并在每束鋼絞線夾片外一定距離做好標(biāo)記，便于查看終張拉24h后鋼絞線回縮量，檢查全部符合要求后方可切絲，進(jìn)入下道工序。

　　混凝土論文范例：建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)要點探討

　　5.結(jié)束語

　　預(yù)應(yīng)力張拉是預(yù)制簡支梁的關(guān)鍵工序，其質(zhì)量直接影響梁體的使用。本文簡單介紹了預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量控制的相關(guān)內(nèi)容以供參考。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]TB-T 3043-2018《客貨共線鐵路預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁》

　　[2]Q/CR 9207-2017《鐵路混凝土工程施工技術(shù)規(guī)程》

　　作者：王小軍

轉(zhuǎn)載請注明來自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///jzlw/24721.html