双控法张拉在后张预应力箱梁施工中的应用及钢绞线伸长值的计算和测量方法

1、 双控法张拉在后张预应力箱梁施工中的应用及钢绞线伸长值的计算和测量方法 白广州摘 要：通过京津城际这一国内首条高速铁路31.5米箱梁的张拉施工实例，系统地介绍双控法张拉在后张预应力箱梁施工中的应用技术及张拉伸长值的计算和测量方法，对张拉材料及工具、张拉工艺、理论伸长量的计算、实际伸长量的计算和测量、张拉作业中需要注意的事项等均有详细的阐述，在提高施工工艺、保证工程质量方面具有较大意义。Key：箱梁；双控法；预应力；张拉；伸长值：U445 ：A ：1671-2064（2017）10-0114-03上世纪末期，随着国外技术的不断引进消化，我国桥梁建筑技术得到迅速提高和发展，大跨度高预应力混凝土箱梁

2、被广泛应用。特别是从2005年开始，随着京津城际铁路的动工建设，我国高速铁路建设大潮正式开启，高铁建设中大量使用900吨大跨度高预应力混凝土箱梁，为我国高速铁路的发展做出了较大贡献。而预应力钢绞线的张拉施工作为后张预应力箱梁施工中的关键技术，对控制箱梁的质量起着至关重要的作用。为了进一步总结经验、提高工艺水平，结合本人在京津城际轨道交通工程施工中的实际经历，介绍大跨度后张法预应力箱梁的张拉工艺，特别是双控法在预应力控制方面的应用，对钢绞线理论伸长值的计算方法和实际伸长值的计算和测量等进行系统阐述。1 工程简介京津城际轨道工程是国内第一条时速350千米的高速铁路工程。当时我所在的公司承担该工程中

3、杨村特大桥DK50+124DK80+998.5D段箱梁预制任务。该段桥梁采用箱型梁，梁长32.6m，跨度31.5米，梁高3.095m，桥面宽13.4m，每榀梁重约850吨。该工程完全按照国家和铁道部出台的相关规范和标准组织施工，业主是京津城际轨道工程有限公司。2 张拉用材料和机具的规格参数高强低松弛预应力钢绞线：抗拉强度1860MPa，弹性模量为1.95105Mpa，公称直径15.20mm（75）；电动油泵型号：2YBZ249；千斤顶的型号：YDCW4000A；锚具型号：QVM15-9D、QVM15-12D；夹片型号：QVM15-00-A-1。3 主要张拉工艺（1）对称张拉，即钢绞线两端同时张

4、拉，左右两侧对称的孔道同时张拉。双控法即张拉力采用油泵读数和伸长量双控法加以保证，四个油泵同时升压作业，一个阶段升压完成并持压一定时间后，同时测量钢绞线的伸长量。（2）各油泵均加压至规定的初应力时，量测原始油缸伸出量和工具夹片外露量，并做数据记录，量测时须停机；量测完成后，四台千斤顶同时加压至规定的控制应力，持荷5分钟；持荷后同时量测各千斤顶油缸伸出量和夹片外露量。每束钢绞线张拉结束后，量测锚具上的夹片外露量和限位板上限位槽的深度，限位槽深度减去夹片外露量就是钢绞线的回缩量。（3）钢绞线张拉顺序如表1所示。预应力孔道编号如图1所示。（4）桥梁砼强度达60%（33.5MPa）后，首先按照上表所示

5、预张拉顺序进行预张拉；砼强度达80%（43.5MPa）后，按照上表所示初張拉顺序进行初张拉；初张拉后可将梁移出生产台位进行存梁。梁进入存梁台位后，待砼强度达100%（53.5MPa）后，按照上表所示终张拉顺序进行终张拉。终张拉完成后观察钢绞线，12小时内如无异常情况立即封堵锚头并在终张拉结束后48小时内进行管道真空辅助压浆。4 钢绞线伸长量的计算4.1 钢绞线理论伸长值的计算4.1.1 公式及涵义4.2.2 量测方法A、B两千斤顶同时张拉一束钢绞线，在两油泵均加压至初应力时测得A端油缸伸出量为a，B端为c；A端夹片外露量为e，B端为g。在两油泵均加压至控制应力时测得A端油缸伸出量为b，B端为d

6、；A端夹片外露量为f，B端为h。则该束钢绞线此次张拉的伸长量L1=（b-a）-（e-f）+（d-c）-（g-h）。5 张拉注意事项（1）钢绞线张拉前应全面检查锚具、千斤顶及油泵等张拉设备的性能、型号、数量等是否符合设计和施工要求。特别是千斤顶要与油泵、油压表、油管等一起进行配套标定。（2）千斤顶给油、回油工序必须缓慢平稳的进行，防止出现滑断丝现象。钢绞线张拉后及时对其作画线标记并进行观测。（3）张拉现场应有明显标志，与该工作无关的人员严禁入内。张拉或退楔时，千斤顶后面不得站人，以防预应力钢绞线拉断或锚具、楔块弹出伤人。（4）已张拉好而尚未压浆的梁，严禁吊运或剧烈震动，以防预应力钢绞线裂断而酿成

7、重大事故。（5）理论伸长值计算中，钢绞线N4采取的是两端张拉，所以在进行伸长量计算时是计算一半钢绞线的伸长值然后乘以二的方法；而对于非对称结构，在计算钢绞线的伸长值时，计算原则是从两侧向中间分段计算，至跨中某一点时钢绞线的受力基本相等即可，而不是简单的分中计算。（6）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。6 结语张拉工序是预应力混凝土箱梁施工中的关键工序，同时也是质量最难管控的工序之一，在施工前必须进行精确细致的计算、进行严格的油泵校核和千斤顶检查、根据油泵校核情况编制各张拉阶段油泵读数表、对张拉工艺进行细化并严格培训，这样才能保证预制梁的施工质量。我公司在京津城际轨道交通工程的桥梁施工中严格按照本文所述方法和措施进行施工，有力地保证了全国第一条高速铁路预制箱梁的施工质量。双控法张拉在后张预应力箱梁施工中的应用已经比较普遍和成熟，工程实践证明这种方法是科学可靠的。通过油泵压力表和钢绞线伸长量两个指标对钢绞线张拉力进行控制，极大的提高了可靠性。对于钢绞线伸长值的计算和测量方法并不限于本文所述，通过工程实践不断总结优化，还会有更科学更方便的计算和测量方法，随着张拉机具和测量手段的改进和发展，计算方法也随之改进。本文只是对目前工程中常用的比较可靠的一种方法进行阐述，以通过本工程实践对我们的经验进行总结，以求抛