预应力后张法张拉施工技术的应用

 

　　张拉工艺流程：清理锚垫板→安装工作锚环及夹片→安装限位器→安装张拉千斤顶，分预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。 

 

 

　　张拉前先按照施工规范计算出每束钢绞线锚下总的伸长量和两端工作长度部分的伸长量，以锚下伸长量和工作长度部分的伸长量之和作为理论伸长量，用理论伸长值来复核实际伸长量，且实际伸长量不能超过理论伸长

值 ±6%。梁体线束张拉按照设计规定的顺序，采取两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不得超过 1m。千斤顶缓慢进油至初始油压，在此过程中要拨正千斤顶，使千斤顶与锚具对中，管道锚具千斤顶三者同

心。 

 

　　2.1 预张拉预张拉（N6→ N2a → N1b）在制梁台座上进行。当混凝土强度达到设计强度的 60%+3.5MPa，折除端模以及松开内模、外模紧固件。同时，清除管道内的杂物和积水，将预应力钢筋穿进，进行预张拉。预

张拉能有效控制混凝土预制梁的早期裂纹。 

 

　　2.2 初张拉 

 

　　当梁体混凝土强度达到设计值的 80%+3.5 MPa 时，按照设计要求对梁体进行初张拉（N2c → N3→ N7→ N10→ N2d），初张拉在预制台上进行，结束后，方可将梁体移出台座。 

 

　　2.3 终张拉 

 

　　当梁体混凝土强度达到设计值的 100%+3.5MPa 时及弹性模量达到设计值 34.5GPa 且混凝土龄期大于 10 天时，进行终张拉（N9→N8→N1a→N2d→N5→N4→N2b→N10→N7→N6→ N3→ N1b→ N2c→ N2a）。终

张拉的一般操作流程：0 → 0.2σk（作伸长值标记，测工具锚夹片外露）→σk（静停持荷5min）→补张拉至σk（测伸长值，测工具锚夹片外露）→锚固→回油到 0（测总回缩量、测工作锚夹片外露）。 

 

 

　　2.4 操作要点 

 

　　张拉时以油表读数为主，以钢绞线的伸长值作校核，在 σk作用下持荷 5min。拉机具搬运转移时应保持平稳，防止倾倒。装夹片时，两夹片间隙均匀约在 2mm ～ 3mm。张拉时千斤顶开压或降压速度缓慢，均匀，切

忌突然加压缺压。量体长值必须同时两端同时进行。千斤顶不准超载，不准超出规定的诊程。张拉时油压升降缓慢，切忌突然加压或卸压，两端伸长值基本保持一致，严禁一端张拉。防止梁发生扭曲，要求两侧腹板对称同

时张拉，即 4 台顶同时作业。 

 

 

　　3.1 张拉力的计算 

 

　　由于梁场生产的为 350km/h 时速的高速铁路的简支箱梁。根据《预应力混凝土用钢绞线》，本梁场采用标准强度为 Ryb=1860MPa，公称面积 Ag=140mm2，钢绞线弹性模量Ey=195GPa，摩阻系数μ=0.58，孔道偏

差系数k=0.0025，锚口摩阻 8.5%。 

 

　　3.2 张拉控制应力 

 

　　由于张拉控制应力的设计值与实际值有偏差，计算采用调整后的锚外张拉控制应力来计算。 

 

　　3.3 张拉力的分段和计算 

 

　　钢束的张拉力按钢绞线的公称截面积和调整后的张拉力控制应力及钢绞线的根数进行计算。每根钢绞线的张拉力等于钢绞线的截面积乘以该束钢绞线的张拉控制应力，每束钢绞线的总拉力等于该束的钢绞线根数乘以该

束每根钢绞线的张拉力。钢束的分段、取梁的半跨按照曲线的分布情况分段计算伸长量。对于 N1和 N2钢束，由于只有一段竖向曲线，平面为直线，因此划分为 3 段进行计算；对于其余钢束，均存在一段竖曲线和一段平

面曲线，且平曲线和竖曲线不在同一段，因此划分为 5 段计算伸长量。 

 

　　3.4 钢束的分段伸长量计算 

 

　　预应力筋的伸长值按照以下公式计算： 

 

　　式中：△ L―各分段预应力筋的理论伸长值（mm）；Pp―各分段预应力筋的平均张拉力（N）；L―预应力筋的分段长度（mm）；Ap―预应力筋的截面面积（mm2）；Ep―预应力筋的弹性模量（MPa）。各分段预

应力的平均张拉力 Pp 按以下式计算 

 

　　式中：P―预应力筋张拉端的张拉力，将钢绞线分段计算后，为每分段的起点张拉力，即为前段的终点张拉力（N）；θ―从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，分段后为每分段中各曲线段的切线夹角和

（rad）；x―从张拉端至计算截面的孔道长度，整个分段计算时 x 等于 L（m）；k―孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数（L/m），管道弯曲及直线部分全长均应考虑该影响；μ―预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数，只在

 

管道弯曲部分考虑该系数的影响。进行分段计算，靠近张拉端第一段的终点力即为第二段的起点力，每段的终点力与起点力的关系如下式： 

　　式中：Pz―分段终点力（N）；Pq―分段的起点力（N）。 

 

　　3.5 工作长度伸长量计算 

 

　　工作长度在工作锚板、限位板、接长垫片、千斤顶和工具锚安装后，量锚垫板到工具夹片之间的长度，现场量得每端的工作长度为 610mm，两端工作长度为 1220mm。工作长度的伸长量按下式计算：△ L=σ÷E×L△

L―工作长度伸长量（mm）；σ―张拉控制应力MPa）；E―钢绞线的弹性模量（MPa）；L―工作长度（mm）。张拉时钢绞线产生的伸长量为分段计算的伸长量加上工作长度伸长量之和。 

 

 

　　由于实际弹性模量和截面积与公称弹性模量和截面积不完全相同，因此应按实际的弹性模量和截面积对理论伸长值进行修正。由于试验室计算弹性模量时采用钢绞线的公积面积进行计算，因此对理论伸长量进行修正时

只需对弹性模量进行修正即可。修正系数 η 按下式计算： 　　η=EA（EpAp） 

 

　　式中：E、A 为公称弹性模量和截面积；Ep、Ap 为实际弹性模量和截面积，其值由盘卷号查试验报告得到。修正后的理论伸长量为： 

 

　　ΔL=η×ΔL1 

 

　　式中：ΔL 为修正后的伸长量；ΔL1为修正前的伸长量。张拉时钢绞线产生的伸长量为分段计算的伸长量加上工作长度伸长量之和。 

 

 

　　5.1 伸长值异常 

 

　　根据规范要求，当实测伸长值之差应控制在理论计算伸长值的 ±6% 范围内，超过即可认为伸长值异常。主要有以下处理方法：对理论计算值进行全面复核，特别是几个取值是否合理，符合实际情况，必要时进行现场

实验测定。检查张拉机具、油压表等是否有异常情况，复核计算的油压表读数等数据是否准确。设备异常应更换设备重新张拉，数据有误应重新计算后依新数据进行张拉。对管道异常引起的伸长值偏差应认真分析，可采取

适当超张拉的办法处理，规范要求不超过张拉控制应力的 1.05倍；若管道变形严重，应对孔道进行扩孔处理使其圆顺后再重新进行张拉。 

 

　　5.2 预防措施 

 

　　计算理论伸长值时，弹模及预应力筋截面积应采用该批材料抽取样本的实测值；通过现场摩阻试验确定，按实测摩阻损失进行伸长值计算。张拉前应认真检查张拉机具、油压表等是否在有效期；有否发生漏油、不保压

等异常情况，发生异常情况后是否重新进行了校正；千斤顶校正数据是否准确，由此建立的关系曲线和计算公式是否正确，油压表读数计算是否准确，计算数据应实行技术复核制。采取措施防止管道变形和跑位，井加强各

工序的施工质量检查验收。具体措施与预防钢束穿丝困难相应的方法相同。 

 

　　结语 

 

　　综上所述，预应力后张法张拉施工技术的有效实施，对施工工艺进行了详细的阐述，改善工程施工过程中存在的各个施工要点进行综合性的分析，最终保证工程的整体施工质量。 

 

　　参考文献： 

 

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　　[2] 郑皆红. 后张法预应力箱梁施工工艺及质量控制要点[J]. 科技信息. 2009（04）：268 -269. 

　　[3] 邱邑俊. 后张法预应力箱梁预制应注意的事项[J]. 民营科技. 2010（03）：152.