浅析双向有粘结预应力梁张拉施工工艺

摘要：结合集团公司某城市规划展示馆双向有粘结预应力梁的施工，简要介绍预应力混凝土张拉施工工艺及施工过程控制要点。

关键词：预应力；张拉；施工过程控制

引言

某市城市规划展示馆工程预应力梁部分共有六道截面为700x1800，净跨为31.5m、35.05m的双向有粘结预应力梁。中间梁两道，每道梁有3束，每束有12φ15.2的钢绞线。其余四道梁，每道有三束，每束有9φ15.2的钢绞线。

1.预应力张拉前的准备

1.1张拉机具

张拉机具与锚具应配套使用，张拉千斤顶的张拉行程要满足钢束的张拉长度，张拉力大于钢束最大张拉力的1.2倍（钢束最大张拉力可通过孔道摩阻试验确定）。千斤顶与压力表在张拉前进行配套校验，校验设备送到国家认可的计量部门进行校验，并使千斤顶活塞的运行方向与实际张拉工作状态一致，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线或线性回归方程。从而计算出各束钢绞线的张拉控制应力相对的压力表读数值，并由专人负责使用、管理和维护。

本连续梁的钢绞线张拉采用YCD250型千斤顶，可满足要求。张拉油泵使用ZB2*2/50型油泵高压电动油泵，张拉压力表位不低于1.0及精度的防震性精密压力表，压力表盘直径不小于150mm，表盘最大读数值为60MPa，表盘最小分化不大于0.5MPa。连接油泵与千斤顶的油管为高压橡胶管，工作压力与千斤顶额定油压相适应。限位板、工具锚、承压套等配件必须与张拉千斤顶配套。

1.2张拉前的准备

1.2.1千斤顶配套使用的油表应校验合格，且在校验期内。张拉机具必须具有良好的使用性能。

1.2.2钢绞线、锚具、夹片等应检验合格，且外观检查无缺陷。

1.2.3清除锚下垫板上的灰浆等杂物。清除喇叭口的海绵等杂物。

1.2.4检查梁端孔道是否垂直于锚下垫板，因此可能影响到预应力质量时，必须对孔道进行修整。

1.2.5孔道摩阻测定

根据设计说明，预应力钢绞线的预应力损失计算参数为u=0.23（摩擦系数）、k=0.0025（偏差系数）。竖向预应力钢筋的预应力损失计算参数为u=0.35（摩擦系数）、k=0.003（偏差系数）。施工时根据现场摩阻试验测定后，如相差较大可通过设计修正。

1.2.6理论伸长值及张拉控制应力计算

预应力钢束张拉前，必须依照设计要求、千斤顶、油压表的标定情况等准确计算出各钢束的理论伸长值，按照各钢束的设计应力、长度等参数。根据有关规范要求的计算方法分别计算。张拉前，要根据千斤顶与油压表标定证书给出的油压表压力表示值Y与对应的标定压力吨位x，以及给出的线性回归方程式：Y=A+BX计算出钢束的各级油压表读数。张拉施工时，以此计算各钢束的理论伸长值，钢绞线的弹性模量根据厂家提供的资料获取。

通过千斤顶活塞伸出量量测的实际伸长量，还应考虑千斤顶工具段及工具夹片的影响。

张拉力数据要考虑锚圈口损失系数，该系数由锚具厂家提供，进场后于现场测试结果核对。实际张拉吨位要加上锚圈口的损失力F。

2.预应力张拉施工工艺及控制要点

梁体混凝土浇筑完成后，根据同条件试件报告，梁体混凝土强度及弹性模量均达到设计值的60%后，即可按设计要求的顺序进行预应力初张拉。两端张拉时要同步进行，采用对讲机联系。终张拉应在梁体混凝土强度及弹性模量均达到设计值的90%，且混凝土凝期不少于7天后方可进行。

2.1预应力张拉

2.1.1工艺流程

预应力钢绞线张拉工艺流程：0-0.10-k（作伸长量标记）-0.20-k（测伸长量）-ok（持荷5分钟，测伸长量）-回油锚固（测伸长量）。预应力精扎螺纹钢筋张拉工艺流程：检查孔道是否通畅-将锚固端清理干净-旋上锚具-用连接器连接千斤顶张拉杆与预应力钢筋-安装工具锚-按规范程序张拉到设计值-持荷5分钟-检查各项张拉控制指标-上紧锚具锚固-24小时后张拉-卸载。

为保证张拉质量，对精扎螺纹钢筋采用复拉工艺是必要的，因为预应力粗钢筋一般设计较短，相应的伸长值也较短，在锁紧锚固螺母时因为偏心等因素造成伸长量的微量回缩，此值与本来就比较短的理论伸长值相比的比例会很大。张拉完成并待灌浆施工完毕后方可使用砂轮锯切割锚具外露精扎螺纹钢筋，切割时应留有4cm的外露端头。

2.1.2张拉次序

预应力张拉要对称进行，张拉顺序严格按设计图纸要求进行。预应力精扎螺纹钢筋、粗钢筋均采用单根张拉，在张拉时按对称、平衡原则进行。

2.1.3张拉方法

按每束根数与相应的锚具配套，装好夹片。在整束钢绞线张拉前，使用YCD-250千斤顶逐根预紧，预紧完成后，再整束张拉。

向千斤顶油缸供油对钢绞线进行张拉，张拉时实行张拉力和伸长值双控，以锚下张拉控制应力为主，以伸长值加以校核，实际伸长值与理论伸长值相差应控制在+6%～-6%，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施加以调整后再继续张拉。

2.1.4张拉过程控制

初始张拉：开动高压油泵，使千斤顶大缸进油。随时调整锚圈与千斤顶的位置，使其对准孔道轴线，达到0.10k时两端同时量出千斤顶活塞伸长量。张拉时设专人指挥，确保两端同步进行。达到0.20k时两端同时量出千斤顶活塞伸长量。继续加载至pk，关闭主油缸油路，保持油压5分钟，在5分钟后回油到0，量出此时的活塞伸长量。

根据上述各阶段计算出实际伸长量，并与理论伸长量相比较。满足+6%～-6%偏差则合格，否则应分析原因后再行张拉。张拉结束后，锚固后，检查断丝，滑丝情况，断丝、滑丝不得超过钢丝总数的0.5%，且一束内断丝不得超过一丝，也不得在同一侧。

2.1.5滑丝与断丝的处理

预应力钢绞线每束滑丝与断丝不超过1丝，且每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的0.5%。超过该规定采取钢绞线放松措施处理，放松用原千斤顶将油顶重新伸出并张拉，钢丝受力伸长时，夹片被带出，这时立即用钢钎拨出所有夹片，然后主缸缓慢回油，钢丝内缩，待油顶行程将要回完时再把夹片装上，使夹片工作。千斤顶卸载。重复上述动作。直至钢束完全被放松，然后拉出钢丝束更换新的钢束和锚具。

2.1.6安全要求

2.1.6.1高压油管使用前应作耐压试验，不合格的不能使用。

2.1.6.2油压泵上的安全阀应调至最大工作油压下能自动打开的状态。

2.1.6.3油压表安装必须紧密满扣，油泵与千斤顶之间的高压管连同油路的各接头均须完整紧密，油路畅通，在最大油压下保持5分钟以上均不得漏油。若有损坏者应及时修理更换。

2.1.6.4张拉时，千斤顶后面不准站人，也不得踩踏高压油管。

2.1.6.5张拉时发现张拉设备运转声音异常，应立即停机检查维修。

2.1.6.6锚具、夹具均应设专人妥善保管，避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。施工时在终张拉完后按设计文件要求对锚具进行防锈处理。

2.2孔道灌浆

2.2.1后张法有粘结预应力筋张拉完毕并经检查合格后，应在48小时内进行孔道灌浆，孔道内水泥浆应饱满、密实。

2.2.2后张法预应力筋锚固后的外露多余长度，采用机械方法切割，其外露长度不宜小于预应力筋直径的1.5倍，且不应小于30mm。

2.2.3孔道灌浆前应进行下列准备工作。

2.2.3.1应确认孔道、排气兼泌水管及灌浆孔畅通；对预埋管成型孔道，可采用压缩空气清孔。

2.2.3.2应采用水泥浆、水泥砂浆等材料封闭端部锚具缝隙，也可采用封锚罩封闭外露锚具。

2.2.4配置水泥浆用水泥、水及外加剂除应符合国家现行有关标准的规定外，尚应符合下列规定：

2.2.4.1采用标号为42.5普通硅酸盐水泥，掺人优质微膨胀剂（UEA）及减水剂，由实验室出配比单。

2.2.4.2拌合用水和掺加的外加剂中不应含有对预应力筋或水泥有害的成分。

2.2.5灌浆用水泥浆应符合下列规定，

2.2.5.1采用普通灌浆工艺时，稠度宜控制在12s～20s。

2.2.5.2 3h自由泌水率应为0，且不应大于1%，泌水应在24h内全部被水泥浆吸收。

2.2.5.324h自由膨胀率，采用普通灌浆工艺时不应大于6%。

2.2.5.4水泥浆中氯离子含量不应超过水泥重量的0.06%。

2.2.5.5 28d标准养护的边长为70.7mm的立方体水泥浆试块抗压强度不应低于30Moa。

2.2.6灌浆用水泥浆的制备及使用。应符合下列规定：

2.2.6.1水泥浆宜采用高速搅拌机进行搅拌，搅拌时间不应超过5min。

2.2.6.2水泥浆使用前应经筛孔尺寸不大于1.2mmx1.2mm的筛网过滤。

2.2.6.3搅拌后不能在短时间内灌入孔道的水泥浆，应保持缓慢搅动。

2.2.6.4水泥浆应在初凝前灌入孔道，搅拌后至灌浆完毕的时间不宜超过30min。

2.2.7灌浆施工应符合下列规定：

2.2.7.1宜先灌注下层孔道，然后灌注上层孔道。

2.2.7.2灌浆应连续进行，直至排气管排除的浆体稠度与注浆孔处相同且无气泡后，再顺浆体流动方向依次封闭排气孔：全部出浆口封闭后，宜继续加压0.5Mpa～0.7Mpa，并应稳压1min～2min后封闭灌浆口。

2.2.7.3当泌水较大时，宜进行二次浇灌和对泌水孔进行重力补浆。

2.2.7.4因故中途停止灌浆时，应用压力水将未灌注完孔道内已注入的水泥浆冲洗干净。

2.2.8每个工作班留置2组边长70.7mm的立方体试件，每组3块。

2.3封锚

2.3.1封锚之前，应将张拉端周围的混凝土清理干净，并用水湿润。

2.3.2预应力筋张拉完后，经预应力施工人员检查，方可进行预应力筋外露剩余部分的切割，未经检查不得切割，切割采用角磨砂轮机，严禁采用电弧焊，预应力筋切割后在夹片后的外露长度不得小于30mm。

2.3.3封锚前在锚具及预应力筋的外露部上涂一层防腐油脂，再将锚具套上封端罩，最后使用C40微膨胀细石混凝土封闭。

作者简介：苗华波（1975-），男，山西八建集团有限公司，工程师。