浅谈铁路后张法T梁预应力控制技术 - 建筑工程

浅谈铁路后张法T梁预应力控制技术-建筑工程一、前言随着现代铁路桥梁建筑技术的不断提高和开展，开展预制构件是建筑工厂化的重要体现，预应力结构具有改善结构的使用性能提高结构的耐久性等的优点。预制构件预应力张拉是特殊工序之一，预应力钢绞线的张拉施工作为预制后张预应力桥梁施工中的关键技术，对控制桥梁的质量起着至关重要的作用。二、项目简介

西安至平凉铁路始自西安市，向西北经礼泉、乾县、永寿、彬县、长武及甘肃宁县、甘肃泾川等县至平凉市，正线全长263.1公里，其中陕西省境内线路长161.3公里，投资约为50多亿元，甘肃省境内线路长101.8公里，投资约为20余亿元。西平铁路为国家Ⅰ级电气化单线铁路，设计时速120公里。线路自陇海铁路茂陵站引出，至平凉市崆峒区与宝中铁路平凉南站接轨，连接陇海、宝中两条重要的铁路干线，预设站点26个。2008年1月20日动工，预计2008年6月完工。

该制梁场承当着西平铁路153.832公里正线内所有桥梁的T梁预制任务。T梁预制886.5孔，合计为1773片，其中三标847.5孔，二标39孔。根据西平铁路制、架梁工期安顿，平凉制梁场设计生产能力为60孔/月，最大存梁能力为450孔。场内主要大型临时设备有：版和设备两套、移梁80吨龙门吊4台，配合施工、装卸材料的10吨龙门吊4台，制梁台座32个。

三、预应力张拉工艺控制

预应力孔道控制与预应力项目施工工艺

1.预应力孔道纵向采用橡胶抽拔管成型。钢筋骨架绑扎完毕后安装橡胶制孔管，采用定位网定位制孔橡胶抽拔棒，预应力管道定位网片采用点焊加工，其尺寸误差±2mm，其中，水平筋的尺寸是对最下一根钢筋中心而言，竖向钢筋的尺寸是对网片中心而言。网眼尺寸误差≤3mm，定位网片设置间距50cm，隔板处为100cm。定位网与钢筋骨架联结牢固。管道平顺,定位准确,绑扎牢固,以确保混凝土浇筑时,抽拔棒不上浮、不旁移，确保管道与锚具锚垫板垂直。

预应力项目施工工艺

1.先按每束根数与相应的锚具配套好，带好夹片，安装限位板、工具垫环，用电动葫芦吊起千斤顶，将钢绞线从千斤顶中心穿过，在限位板、千斤顶与锚具对中后，安装工具锚，带好工具夹片。检查夹片情况完好后，测初始油缸伸长量，作为测量钢绞线伸长值的起点，并测量此时工具锚夹片外露量。在工具夹片端部处的钢绞线上划线标记，作测量钢绞线伸长值的起点。

2.上述工作完成后，即向千斤顶油缸充油对钢绞线进行张拉，张拉值的大小以油压表的读数控制。张拉过程中以油表读数控制，辅以伸长值校核。

3.当油压到达设计吨位后封闭主油缸油路，并保持2min静停时间，此时测量钢绞线伸长值加以校核。如果总伸长值与理论伸长值相差在±6%以内，那么认为张拉合格。静停2min时，油压稍有下降，须补油到设计吨位。最后千斤顶再回油，夹片自动锁定那么该束张拉结束。

张拉设备控制

1.张拉千斤顶须保证预应力钢绞线在张拉过程中的平安可靠和准确性及便于处理在张拉过程中产生的滑丝、断丝现象。张拉油泵采用柳州欧维姆预应力有限公司生产的ZBS-500油泵，配套使用350T、250T级的张拉千斤顶。

2.张拉油压表采用防震型，其精度等级采用1.0级。最小分刻度为0.5MPa,表盘量程为油压的1.5-2倍之间。

3.张拉设备配套校验，油表要定期校正，一周一校核。张拉千斤顶校核期限不超过一个月，校正系数不得大于1.05，到期后，必须复验，得出回归方程，并做好更换使用记录，校验千斤顶的测力环应考虑温度影响，其修正公式为：/{1+0.00027*(校顶时的温度-效验测力环时的温度)]}。

4.在使用中发现油表指针无油压不回零，油表玻璃破损或其它不正常情况，对其准确性有疑心时，不得继续使用，必须送试验室进行修复，经重新校正合格前方可投入使用。

5.选用的油泵额定油压数为使用油压数的1.5倍，油泵箱容量为张拉千斤顶总输油量的150%以上。

6.千斤顶在以下情况下，必须重新进行校验。

千斤顶油表校正期已达一个月。

千斤顶经过大修，或漏油严重，经拆修以后。

预施应力前的准备工作

1.检查梁体混凝土外表质量，有轻微缺陷允许在预施应力后进行修补处理，缺陷严重者不得进行此道工序操作。

2.检查梁体混凝土强度、弹性模

量和龄期是否已达设计要求：3.千斤顶和油压表在校正期内，无异常现象。4.锚具按规定检验合格，不得沾有污物。5.检查使用的预应力钢绞线与限位板是否配套，外露部位不得有损伤、扭结。6.去除梁体张拉端锚垫板上杂物，以保证锚具与锚垫板的密贴。钢绞线束制作与穿束1.钢绞线制作

预应力筋下料长度由技术人员计算审核后交施工作业班组配料。钢绞线束孔位不同，其长度各异，应编号并事先标出全长，列表交工班据此下料，编号后应在两端挂上铁皮小牌，注明编号，分别寄存，以免混杂。

预应力钢绞线的下料长度=工作长度+1400mm。

下料前将钢绞线包装铁皮拆去，拉出钢绞线头，由2～3名工人牵引在调直台上缓缓顺直拉出钢绞线，按项目部下达的尺寸画线、下料，每次只能牵引一根钢绞线。

预应力钢绞线采用砂轮锯切断，钢绞线切断前的端头先用铁丝线绑扎，下料过程中先将切口处两侧绑扎，再行切断。

2.钢绞线穿束

钢绞线束穿束前先清理管道，观测孔道有无穿孔现象。保证管道畅通，钢束穿束顺利。

钢束在移运过程中，采用多支点支承，支点间距2.5m，端部悬出长度1.0m，以免钢绞线在地面上拖拉，创伤钢绞线。

钢束穿入梁体混凝土孔道时，采用人工穿入，梁体两端外露长度要一致。

在穿束过程中，如遇孔道死弯等情况，应及时开刀修孔，取直管道，然后再穿入钢束。取直管道并穿入钢束后，在开刀部位的钢束，其周围应包裹薄铁皮或套入塑料管等物，再灌补与梁体同等级混凝土进行修复。在此特别注意堵缝一定要认真仔细，不能再次流入水泥浆堵死管道。

预施应力张拉

1.为了加快台位周转和防止梁体混凝土出现收缩裂纹，纵向预施应力张拉按初张拉和终张拉二个阶段进行。

1.初张拉在撤除模板后、梁体混凝土强度到达33.5Mpa时进行。

2.在梁体混凝土强度到达58.5Mpa及弹性模量到达36.0Gpa，且龄期不少于14天前方可进行终张拉。

2.根据预制梁技术条件规定首两片梁及满100孔后均须委托铁道部学院铁道建筑研究所现场进行锚具锚口、喇叭口摩阻测试，测试结果报请设计院调整张拉力，梁场实际张拉时，按照调整后的控制应力数据进行施工。

3.钢绞线张拉

张拉前必须按主管项目师下达的油表读数通知单要求，将对应的油表、油泵配套标定。分阶段张拉程序为：

a初张拉：0→初应力0.2σk(作伸长值标记)→张拉至设计要求的控制应力(测伸长值)→回油(测量总回缩量)。

b终张拉：0→初应力0.2σk(作伸长值标记)→1.0σk→回油、夹片自行锚固(测量总回缩量、测夹片外露量)。

c经初张拉过的钢绞线张拉：0→初张拉控制应力(作伸长值标记)→l.0σk(测伸长值、持荷2min)→回油、夹片自行锚固

预应力张拉以油表读数为主，伸长值进行校核。当实测伸长值与理论伸长值偏差超过±6％时，应停止张拉待查明原因前方可继续张拉。

钢绞线张拉伸长量按下式计算：

预应力筋的理论伸长值⊿L可按下式计算：

⊿L=PL/(AyEg)（(1－e－)/）

式中：P预应力筋张拉端的张拉力(N)，

L---从张拉端到计算截面的长度；

Ay---预应力筋的截面面积；

Eg---预应力筋的弹性模量。

e—自然对数底，e=2.718281828

θ—从张拉端至计算截面曲线孔道局部切线的夹角之和；

k—孔道每米部分偏差对摩擦的影响系数。

μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数。

张拉时，两端同时对主缸送油，使钢绞线束略为拉紧。同时调整锚板和千斤顶位置，进一步使孔道轴线、锚具轴线和千斤顶轴线三轴同心，同时察看各根钢绞线的松紧度，并随时调整，务求各根钢绞线松紧度一致，以使其受力均匀。

在持荷2min状态下，如发现油压下降，立即补至规定油压，认真检查有无滑丝、断丝现象。

在张拉过程中，预施应力以油表读数为主，以预应力钢绞线伸长作校核的双控法。如钢绞线伸长值偏差超过规定范围，查明原因后重新张拉。

整个张拉工序完成，在锚板口处的钢绞线束做上记号，以供张拉后对钢绞线锚固的质量情况的察看。油泵用油采用机械油，油中不得含有水、酸类及其他杂质。钢绞线束张拉质量要求1.钢绞线束张拉质量要求钢绞线伸长值，不得超过计算值的±6%。两端伸长量相差不超过5%，否那么证明两端张拉不同步。

每片梁的滑、断丝数量不得超过钢丝总数的0.5%，且一束内断丝不得超过1丝。

因处理滑、断丝而引起钢绞线束重复张拉时，同一束钢绞线张拉次数不得超过3次。假设钢绞线与锚具因滑丝而留有明显刻痕时，必需更换夹片、钢绞线。

滑丝与断丝处理

1.在张拉过程中如发生断丝现象，立即停止张拉，将千斤顶与限位板退除,在千斤顶与锚板之间安装上特制的退锚处理器，重新张拉，其张拉应迟缓进行。张拉中注意察看，其退锚张拉应力大于原张拉吨位，但不得大于0.8倍钢绞线抗拉极限强度。借张拉钢绞线束带出夹片，然后用小钢针，从退锚处理器的空口处取出夹片，不让夹片在千斤顶回油时随钢绞线内缩。取完所有夹片，两端千斤顶回油，拔掉退锚处理器，检查锚板，重新装上新夹片，重新张拉。

2.张拉完成后，在锚具口处的钢绞线做上记号，以作为张拉后对钢绞线锚固情况的察看依据。

3.张拉完毕后，必须经工艺技术员或监控人员及监理项目师签字认可。

4.终张拉完成后，随即测量梁体弹性上拱值，检查其是否在1.05倍的设计计算值以内，30天后要再次复测上拱度值是否在L/1000以内，并对测量数据进行分析，调整梁体预留压缩量及对张拉结果进行校核。

割丝

张拉完毕经过24小时复查，确认无滑、断丝前方可进行钢绞线头的切割，割丝保存长度为夹片外30～40mm且爱护层厚度不小于35cm。钢绞线的切割采用砂轮锯切除。严禁用电弧及火焰切割钢绞线。

预应力工序质量验收

应力应变：σcon控制准确，ΔL在允许范