市政桥梁现浇混凝土箱梁预应力张拉施工技术要点剖析

闫秉珑

身份证号：610103199406023632

摘要：本文以具体市政桥梁项目为出发点，梳理了现浇箱梁张拉的工艺内容，给出了参数计算方法，结合测定结果，判断现浇质量；从伸长量、回缩量两个方面，探索了现浇箱梁张拉的质控要点，以此保障技术规范。经实践测定：案例项目伸长量最大值与设计方案的偏差为4.46%＜6%，内缩量最大值仅有2.35mm＜5mm，符合工程要求。

关键词：桥梁；伸长量；张拉

引言：在国内经济活动更新与持续发展的视域下，市政桥梁的工程量、施工规模逐步增大，预应力箱梁表现出整体性优异、外形美观等特点，用于多个项目。此技术施工后，会出现多种质量病害，具体有箱梁开裂、过梁下挠等。主要源于预应力钢束长时间受到高应力作用，相比一般类型的钢筋，更易于出现锈蚀问题。严重的锈蚀表现，会引起预应力钢束达到承载极限，相应表现出脆性断裂现象，威胁市政桥梁项目的整体性能。

1工程概述

某市政桥梁项目总长约有300m，共有两联预应力箱梁，长度均为30m，箱梁截面位置，是以单箱式斜腹板制成。在腹板、顶底板各个位置，均设计了纵向预应力束。在断面、中位的水平梁结构上，添加了水平预应力束。使用两端张拉处理，形成腹板预应力束。采取单端张拉处理形式，创建顶底板两个点位的预应力束。

2预应力张拉工艺分析

2.1技术要点

（1）预应力张拉的操作步骤：算出相关参数，比如张拉力、伸长量等→做好施工准备→装设千斤顶→进行张拉施工→闭合锚头。

（2）参数计算。钢绞线施工环节，需算出其下料长度。算法如式①：

                       ①

式中：指钢绞线下料长度，m；表示锚具孔道参数，m；表示锚具整体高值，m；表示千斤顶放置面与槽口的间隔长度，m；表示未使用的钢绞线参数，m；表示张拉数量，个。油压表压力参数的具体算法，如式②：

                           ②

式中：P指油压表显示的压力读数，Pa；S1指钢绞线具有线束作用的区域，mm2；σk指在进行张拉控制时给出的应力值，Pa；S2表示油缸截面大小，m2；δ是一种用于计算摩阻折减量的参考系数，无单位；λ是从摩阻系数中进行取值，无单位。伸长量计算时，要求钢绞线伸长量与理论参数的偏差控制在6%以内。理论伸长值L0的算法，如式③：

                ③

式中：L1表示量尺、梁板间隔位置的测点间隔，mm；L2表示钢绞线处于初始应力状态的伸长量，mm；L3表示在相邻应力条件下的伸长表现，mm；L4表示在控制应力情况下的伸长情况，mm。各侧钢绞线内缩量应控制3mm以内，保证现浇张拉技术操作的规范性。如果内缩量较大，需使用新的钢绞线，重测张拉值。

（3）施工准备。施工部需完成关于张拉施工的技术交底工作，张拉处理前，针对施工区域的技术、管理各岗人员，全面落实安全指导，保证技术交底到位。张拉生产之前，开展张拉检测、施工面清洁等各项工作[1]。一，测定混凝土性能。二，排查梁体土块存在的质量问题。三，查看锚具配备与设计方案的相符性。四，仔细查看千斤顶、油泵等设施的运行情况。五，全面清理锚垫板表层的灰渣。

（4）装设千斤顶。安装流程：装好锚环、夹片等部件→添加限位板→装设千斤顶→再次使用锚环、夹片予以固定。此项工艺的操作重点，具体如下。一，张拉处理期间，梁体土块强度、弹性值应达到设计取值范围。如果设计方案不规范，材料强度应高于设计值80%，弹性值应大于土块4周时对应参数的80%。二，使用工作锚具穿入钢绞线，将其穿进千斤顶，保持孔道、工作锚处于相同轴线，与千斤顶中线平齐。三，限位板、各类锚具均应产自相同厂家，限位板槽身参数，应符合锚固回缩量不足6mm的规范。钢绞线表面不可出现明显刮痕。四，装置千斤顶时，应保持千斤顶前侧凹槽与限位板对齐，后侧凹槽对准锚板，进行固定处理。在张拉操作中，使各组构件中线处于相同轴线。如果限位板、锚板的规格与千斤顶凹槽大小不匹配，应使用过渡垫环，调整参数。依照限位板、千斤顶各类设施的参数情况，合理设计过渡垫环参数。五，当张拉齿槽空间未能契合千斤顶运行需求时，应在限位板、千斤顶的间隔位置，添加参数合适的垫环，以此开拓千斤顶的运行范围。六，针对各类钢绞线束，添加了锚板、限位板等，应保持各板孔位排布整齐，锥孔处于相互对齐的状态，防止摩擦形成断裂现象[2]。

（5）张拉施工。张拉流程：0→开始添加的张拉力σ0→张力作用增大至2σ0→逐层进行加载检测→张拉作用增大至控制应力状态，此时的应力大小，标记为σcon→保持控制应力状态0.25h→补充应力作用，使其恢复初始状态σ0→加油固定。确定σ0的方法：当预应力束参数H不足30cm时，初始σ0的参数，取值范围为10~15%σcon；当H介于30~60m以内时，σ0的取值区间介于15~20%σcon；当H处于60~100m范围时，σ

0=25%σcon；当H＞100m，需进行试验，明确开始张拉应力的大小。

（6）闭合锚头。此项施工之前，应保持夹片与顶面的平齐性，交错量＜2mm，超出锚具的部分＜4mm。锚固处理期间，不可进行敲击、振动等各类处理。张拉处理完成后，需在1日内测定有效预应力大小。检测中，各预应力筋测定结合达标时，去除多出的预应力筋。使用砂轮机切开预应力筋，不可使用电弧切割方式，保持锚具完好性。

2.3预应力测定结果

如表1所示，是案例项目预应力筋的测定结果。

表 1 案例项目预应力筋的测定结果

张拉应力值/%	伸长检测值/mm	伸长理论值/mm	内缩量/mm
0	0	0	0
20	18.32	16.56	0.3
40	29.57	26.68	0.65
60	51.59	49.58	1.18
80	86.22	83.05	1.56
100	117.56	112.55	2.35

检测中，伸长量最大值为117.56，相比理论值形成的偏差值（117.56-112.55）/112.55×100%=4.46%＜6%，符合要求。内缩量检测的最大值为2.35mm，并未达到限值，符合要求。由此得出：案例项目进行张拉后，整体效果较好，符合各项规范。

3施工质控分析

（1）伸长量控制。此项技术质控工作，应以实测值与设计方案偏差量不大于6%，作为质控目标。如果偏差值大于6%，需停止张拉处理，找出形成偏差的原因，进行相应的张拉调整，再继续进行张拉施工[3]。

（2）回缩量控制。使用标尺测定回缩情况，或者使用智能张拉设备，自动反馈回缩量的监测结果。回缩量的质控规范为“≤5mm”。

（3）其他质控方法。钢丝出现断裂、滑丝等问题，不可超过1根。钢绞线出现的质量缺陷，最多允许1丝。钢筋不可出现断裂、滑移等技术问题。

结论：综上所述，参照实际市政桥梁项目，采取参数计算、测值分析的方法，综合判断现浇箱梁张拉处理的效果。经实测发现：案例项目张拉后，伸长量、回缩量的检测结果，均符合工程要求，整体张拉效果极好。由此证明：预应力张拉，表现出较强的工程实践性，可显著增强工程张拉处理的整体性，应进行技术推广。

参考文献：

[1]陈继洪.公路桥梁施工中现浇箱梁结构施工技术[J].四川水泥,2022(01):245-246.

[2]王福兴.非对称预应力混凝土箱梁水化热温度及应变监测与分析[J].铁道建筑,2021,61(06):41-43.

[3]张坤,李周.上跨既有线现浇预应力箱梁施工技术研究[J].工程建设与设计,2020(23):206-208.