预制空心板梁张拉专项方案

王宗亮

1 工程概况

龙口三号公路中桥跨越朔准铁路，起讫点桩号为K 0+035.1～K 0+112.1，全桥长77.06m。

本桥上部采用20m+25m+25 m预应力混凝土空心板，空心板先简支后桥面连续，全桥共有 20m空心板 4片，25m空心板8片。采用C50混凝土，孔道压浆为 50号水泥砂浆，钢绞线采用高强度低松弛Φj15.20 mm钢绞线，标准强度fpk≥1 860 MPa，弹性模量Ep=1.95×105MPa。

2 施工准备

首先硬化场地，根据施工计划的需要，空心板预制台座设置了 8个。台座宽度严格按照设计梁板底宽施工，台座基础为中间厚25 cm C30混凝土。

空心板台座按二次抛物线向下设置反拱度，根据以往经验及设计说明，跨中最大反拱值取1.5 cm，两端为0，按二次抛物线的比例进行分配，梁顶线型应与梁底保持一致。

台座底模为12mm厚竹胶板，固定在台座基础两边的角钢上。在台座两边的角钢上放置直径 3 cm的橡胶管，使空心板侧模挤压固定于台座后浇筑混凝土时不致漏浆。台座两边相应布置排水沟和钢筋混凝土支撑边梁，支撑边梁每隔一定距离预埋钢筋环，用于牢固固定空心板侧模的拉杆。

波纹管采用正规厂家订做，按设计长度连接，按设计位置安放并增加定位钢筋牢固固定，接头处用大一号的波纹管套接并用胶带缠牢，防止漏浆。

3 张拉注意事项

3.1 材料和设备准备与检校

1)锚具、夹片:进场时，除按出厂证明文件核对其锚固性能、类别、型号、规格及数量外，应验收外观检查、硬度检查、静载锚固性能试验。

2)千斤顶与压力表:张拉机具张拉前和使用一定时间后应进行检校，千斤顶与压力表应配套检验，明确张拉力与压力表读数之间的关系曲线，压力表精度不宜低于 1.5级，千斤顶与压力表应进行编号。施工时压力表、千斤顶使用必须严格配套，不得混用。其校验频率一般超过 6月或 200次，或在使用过程中出现不正常现象时，必须重新校验。

3.2 构件验收

张拉前应压同条件养护的试块，构件达到设计规定的 95%标准强度后，经过监理工程师确认可以进行张拉时，才能进行张拉。

3.3 张拉要求

预应力张拉采用张拉力与伸长值双控张拉法施工，以拉应力为主，伸长值作校核，锚下控制应力为σk=0.75fpk=1 395MPa，初始张拉力为10%的控制张拉力。采用YCW 250型千斤顶配ZB4-400高压油泵在两端同时进行张拉。预应力钢束必须待梁板混凝土达到设计强度 95%后方可张拉。

施加预应力采用张拉力与延伸量双控。当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际延伸量与理论延伸量值的误差应控制在6%以内。空心板预应力钢束张拉顺序为:N 1→N 2。

3.4 张拉程序

将清洗过的夹片，按原来在锚具中的片号依次嵌入预应力钢绞线之间，夹片嵌入后，随即用1m长的套筒用力敲击夹片，使其夹紧预应力钢束，并使夹片外露长度齐整一致。将预应力束依次穿入千斤顶，锚环对中，并将张拉油缸先伸出2 cm～4 cm，锚环内壁可涂少量润滑油;梁体两端千斤顶安装完毕后使顶压油缸处于回油状态，开始张拉;张拉至初应力时，作为测量值的起点，测量初应力的伸长量，张拉至 2倍初应力时，测量相应的伸长量，停顿校核两侧施加预应力保持同步，继续张拉至 100%σk，保持油压，持荷2min，测量伸长值，作为应力校核，顶塞锚固。

张拉程序:0→初应力→10%σk→20%σk→100%σk。

计算伸长值，若误差在 6%范围内松顶自锚，若伸长量不足，要补拉。

3.5 张拉原则

张拉过程中，预应力钢绞线出现断丝现象，千斤顶严重漏油，油压表不回零，调换千斤顶及油表时，均应重新核定张拉机具。张拉时，如实测伸长值与理论伸长值的差值超过 6%时，应停止张拉，待查明原因并采取适当措施后，再重新张拉。预应力钢绞线在张拉过程中和张拉完毕时，每束断丝滑丝量不允许超过 1根，每个断面的断丝总和不超过该断面钢丝总数的 1%，如超过时，应重换钢束，重新张拉。张拉完毕后，每束总张拉滑移量不超过该总伸长值的 2%，否则应重新张拉锚固。预应力钢束张拉作业严禁在气温+5℃以下，且无保温措施时进行。张拉完毕后，锚外预留3 cm以上钢绞线，其余采用手轮砂轮机进行切断，严禁采用烧割，以免损伤锚具及梁端混凝土。

4 理论伸长量计算

理论伸长量计算采用JTJ 041-2002公路桥梁施工技术规范附表G-8预应力钢绞线理论伸长量及平均张拉应力计算公式。

4.1 计算公式及参数

1)预应力平均张拉力计算公式及参数:

其中，Pp为预应力筋平均张拉力，N;P为预应力筋张拉端的张拉力，N;X为从张拉端至计算截面的孔道长度，m;θ为从张拉端至计算截面的曲线孔道部分切线的夹角之和，rad;k为孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取 0.001 5;μ为预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取0.25。

2)预应力筋的理论伸长值计算公式及参数:

其中，Pp为预应力筋平均张拉力，N;L为预应力筋的长度，mm;Ap为预应力筋的截面面积，取139mm2;Ep为预应力筋的弹性模量，取1.95×105N/mm2。

4.2 20m空心板梁伸长量计算

1)N 1束一端的伸长量:

单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1 860×139=193 905 N。

2)N 2束一端的伸长量:

单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1 860×139=193 905 N。

4.3 25m空心板梁伸长量计算

1)N 1束一端的伸长量:

单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1 860×139=193 905 N。

2)N 2束一端的伸长量:

单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1 860×139=193 905N。

3)N3束一端的伸长量:

单根钢绞线张拉的张拉力P=0.72×1 860×139=186 148.8N。

5 实测伸长值的计算

1)预应力张拉实测伸长值 ΔL=ΔL1+ΔL2。ΔL1为初应力至最大张拉力间的实测伸长值，mm;ΔL2为初应力以下推算伸长值，mm，可采用相邻级的伸长值。

2)张拉程序:根据张拉程序，一般测 3个伸长值;0→初应力测伸长值 δ1→控制张拉力测伸长值 δ2→回油锚固测伸长值 δ3。其中回缩值δ3-δ2，规范要求不得超过6mm。

3)预应力张拉实测伸长值计算公式:δ=P(δ2-δ1)/(PP0)。其中，P为设计张拉吨位;P0为初始张拉吨位;δ1为初始张拉吨位P0时实测伸长值;δ2为设计张拉吨位P时实测伸长值(不准采用δ3计算)。

6 实测伸长值的量测

伸长值的量测应测钢绞线的伸长值，不宜测千斤顶油缸的变位;为此应将钢绞线伸出千斤顶尾端 10 cm，以便在钢绞线上作记号进行量测。在钢绞线上直接测定张拉前、初始张拉吨位、设计张拉吨位及回油锚固后四种工况下的伸长值。

[1] 钢绞线张拉操作规范[S].

[2] 阮立冬，龚 纬.榆树湾区域不良地段通用图[Z].铁道第三勘察设计集团有限公司，2008.

[3] 单白羽.榆树湾区域不良地段施工图纸设计[Z].铁道第三勘察设计集团有限公司，2010.

[4] JTJ 041-2002，公路桥梁施工技术规范[S].