后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁终张工艺与质量控制
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摘 要：结合中铁大桥局集团第六工程有限公司孝感桥梁工厂的T梁生产情况，介绍了T梁终张工艺，并总结了常见的质量问题以及处理办法。
关键词：预应力；终张；质量
1 准备工作
预应力施工准备工作，钢绞线束的制作及穿放。
1.1 预应力施工前应作好如下准备工作，并达到相应的质量要求
⑴张拉前，梁体同条件养护的试件强度和弹性模量达到设计值后，终张拉混凝土强度达到58.5Pa，弹性模量达到36GPa，且龄期不少于14天进行，由试验室下达强度通知单给工程技术部，再由工程技术部下达张拉通知单给张拉作业班，张拉前及时核对梁号、孔道及张拉值。
⑵千斤顶、油表的使用必须在有效期内。千斤顶在下列情况下必须重新进行校正：
①张拉了200次；
②千斤顶校正有效期限达到一个月；
③千斤顶经过大修或严重漏油，经拆除修理后。
⑶油表在下列情况下，必须重新进行校核：
①油表校正使用后已达一个月；
②油表使用时超过允许偏差或发生故障。
⑷千斤顶校正应表顶配套校正，并编号记录。
⑸张拉设备及仪表应符合下列规定：
①张拉千斤顶额定吨位宜为最大张拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍。使用前必须进行校正，校正系数不得大于1.05倍。
②压力表应为防震型，最大读数应为张拉力对应压力值的1.25～2.0倍，精度不应低于0.4级。首次使用前必须经计量部门检定。当使用0.4级时，检定有效期可为一个月。
③油泵的额定压力表应为张拉力对应压力值的1.5倍。油箱容量宜为张拉千斤顶总输油量的1.5倍。
④张拉千斤顶、压力表和油泵等应配套校正、配套使用。当在使用过程中出现异常现象时，应重新校正。
⑹张拉前检查锚具、夹片是否有合格证，检查锚具、夹片、锚垫板的外观质量，发现异常情况及时反映，并将不合格材料退回到料库，另行堆放，并标明，不合格的材料禁止使用。
⑺张拉前应清除张拉端锚垫板上杂物及水泥浆，以保证锚具与支承板密贴，清除压浆孔的填塞物。
⑻检查千斤顶、油泵、油表是否与校正时的配合相同。
⑼梁场在预施应力之前，需根据所使用锚具厂家提供的“限位板限位槽深与钢铰线外径变化具体对照参数表”来配备满足梁场正常生产时所需要的各类限位板数量。
⑽张拉前，应对每片梁所穿入的预应力钢铰线进行直径测量，根据实测钢铰线直径，在库房登记领用相对应槽深的限位板。
1.2 钢绞线束的制作，安放及质量要求
⑴钢绞线束的制作
①钢绞线的下料长度应按工程技术部给定的长度下料，钢绞线散盘后应仔细检查表面质量。钢绞线表面不得带有剂，油污等降低钢绞线与混凝土粘结力的物质。钢绞线表面允许有轻微的浮锈，但不得锈蚀成目视可见的麻坑。
②钢绞线下料需用下料框，把钢绞线盘竖放下料框内，再切割包装带，并注意钢绞线头弹出伤人。下料框前端地面埋设导引孔以约束钢绞线摆动。
③下料用切割锯切割，切割锯应放在地面导引孔的后端以防钢绞线弹出伤人及砸坏锯片。切割锯位置应固定，另一端根据钢绞线长短分别放出刻度线。下料从钢绞线内圈端头开始经过导引孔往另一端牵引。下料时钢绞线应大致成直线状态，切断在下料平台上操作。
④严格控制钢绞线的长度。钢绞线的下料长度应按技术部门给定的长度下料，根据使用实际情况可适当缩放其下料长度；
⑤钢绞线束在制作完毕后进行编号储存，不得混放，在搬运时支点距离不得大于3m，端部支点长度不得大于1.5m。
⑵钢绞线束的穿放
①预应力钢绞线批接口“三对应”：试验弹模与伸长量计算对应；钢绞线线径与限位板槽深对应；前批剩余钢绞线穿入管道编号的技术指定（弹模不得差值不得超过3GPa）与实际操作对应。
②在穿放前应清理孔道，不得有杂物、积水现象，如有积水应用风吹干孔道内积水，并观察孔道内有无串孔现象。
③穿束时钢束号与孔道对应正确，各束顺直不绞缠，两端外露长度相等。
④预应力筋在穿束时，应无损坏、污物、锈蚀。
⑤预应力筋穿放直接由作业人员逐根从一端引入至另一端，穿束顺序由底向上，与各孔道号相对应，按照空心板类别对应的每个孔道钢绞线束进行穿放并做好标记，以免混穿或互绞，穿束完的钢绞线根部应基本保持齐平。
2 梁体张拉
2.1 预施应力过程
0初始应力0.1σ0（测量初始伸长量ΔL0.1及夹片外露量）应力0.2σ0（测量伸长量ΔL0.2及夹片外露量）应力σk（测量总伸长量及夹片外露量）持荷2分钟（过程中补拉）锚固（测总回缩量及夹片外露量）。
2.2 张拉前的准备
⑴清除锚垫板凹槽里的混凝土以及外漏钢绞线上的杂物。
⑵将钢绞线按顺直方向每根对应穿过锚环孔，使锚环靠近支承板。
⑶将夹片用橡皮筋捆住，使夹片沿钢绞线滑移到锚环孔内。
⑷夹片装完后，使用内径略大于钢绞线直径，长度约500mm的钢管将夹片捅捣整齐并打紧。
⑸安装限位板及接长套，将钢绞线穿入油顶，使油顶限位器、锚环、接长套尽量靠拢并对位。
⑹在油顶的后端安装工具锚及夹片，为使工具锚夹片容易退出，可在工具锚夹片上打腊或缠一层塑料薄膜。
2.3 张拉程序
⑴张拉钢绞线束采用两端同步逐级加载的办法进行，观察油表读数每隔5MPa两端呼应一次并做出相应供油速度调整以满足将不同步率控制在5%以内的要求，直至两端同时加载到钢绞线束的控制力，持荷2分钟，并维持油压表读数不变，然后主油缸回油，钢绞线束锚固，最后回油卸顶，张拉结束。
⑵张拉结束后在夹片外划线作记号以便检查张拉后的质量，张拉过程中要如实作好原始记录，及时计算出伸长量，看是否在误差范围内，发现有异常情况要及时处理。如在张拉过程中出现滑丝、断丝现象需及时处理并作好记录。
⑶张拉时应保证管道、锚具、千斤顶“三同心”同时左右对称进行，最大不平衡束不得超过一束。
⑷张拉力由工程技术部根据试验室给出的校顶报告换算为油表读数后以计算为准。
2.4 张拉质量要求
⑴实际伸长量不超过计算伸长量的±6%（两端之和），每端钢绞线回缩量控制在6mm以内。
⑵锚固后，夹片外露应平齐，外露量2～3mm，错牙不超过1mm。
⑶终拉后的24h内，每端各钢绞线的回缩量不应大于1mm。
⑷每片梁滑丝、断丝总数不得超过钢绞线总丝数的0.5%，并不得位于梁体同一侧，且一束内断丝不得超过1丝。
⑸终张后应实测梁体弹性上拱，实测梁体弹性上拱不应大于设计要求。
⑹张拉过程中出现以下情况之一者，需更换锚具或钢绞线重新张拉：
①后期张拉时发现早期张拉的锚具当中夹片断裂者；
②锚具内夹片断裂者；
③锚环可见裂纹者；
④切割钢绞线或者压浆时又发生滑丝者。
2.5 张拉完毕后的工作
张拉完毕24小时后技术人员观察钢绞线滑丝、夹片回缩情况，如无异常情况，由工程技术部门通知作业人员割断钢绞线头。如有滑丝，夹片回缩情况，则需重新张拉处理，若出现断丝情况，则需更换钢绞线，再重新张拉，进行观察。
3 常见问题原因分析及处理方法
3.1 断丝
⑴原因分析
①原材料里存在强度不达标的，或下料后受到损伤；
②张拉时钢束受力不均匀；
⑵处理方法
当断丝总量不超过0.5%，或者同一束里面没有达到一丝以上时，按如下方法处理，否则全部退出，再穿丝张拉。
①当出现断丝，按规定需要处理时，用前夹式油顶逐根进行。
②将前夹式油顶夹住断丝的钢绞线并对准，将油顶充油，钢绞线受力后将夹片带出时，立即停止充油。
③用小钢针从叉形垫圈的缺口卡住夹片，两端千斤顶回油卸下夹片。这样将整束钢绞线松掉。
④将整束钢绞线从孔道中抽出，换掉断丝的钢绞线。
⑤重新穿束和张拉，其步骤同前。
3.2 滑丝
⑴原因分析
①夹片与钢绞线之间有杂物，导致夹片不能与钢绞线完全咬住。
②钢绞线或夹片沾染油污
⑵处理方法
其处理方法同断丝。但不需换丝，而将工作夹片更换后直接张拉即可。
3.3 工具夹片退出困难
⑴原因分析
夹片没有打石蜡或者夹片与工具锚不配套，特别是对于固定梁厂，在长期的生产过程中，可能使用过的锚具及夹片种类繁多，使用过程容易混淆。
⑵处理方法
夹片外部涂抹石蜡，严格控制夹片锚具的发放，以技术部门下发的施工通知单为准。
3.4 张拉力不准确
⑴原因分析
①漏张：钢束较多的孔道工作夹片由于工人粗心大意漏装，或者工具夹片使用次数过多，产生滑移，这时牙痕不在同一个平面内。虽然整体张拉力满足了要求，但是受力极不均匀。
②摩阻实验选择的孔道没有代表性，导致摩阻系数偏差过大。
③单根受力不均匀，张拉开始阶段部分钢绞线先受力，部分钢绞线在其他钢束拉伸一定长度时才受力，导致单根受力不均匀，但整个孔道张拉力没有变化。
⑵处理方法
①逐根退出，若退出时需要的张拉力超过设计值时，建议采用氧割，重新穿丝再张拉。
②重新做摩阻实验，选择具有代表性的孔道，并上报设计单位，看是否需要调整预应力。
③下料时尽量保证尺寸一样，整体穿放，避免打绞，并且外漏部分端头对齐，待装顶后钢绞线端部仍要在一个平面内。
4 安全注意事项
⑴安全阀应调速至规定后方可开始张拉作业。
⑵在安装夹片时，两夹片间隙均匀约在2-3mm。
⑶张拉时千斤顶升压或降压速度缓慢、均匀、切忌突然加压卸压。
⑷测量伸长值在油表读数稳定后进行。
⑸张拉过程中，千斤顶后方不得站人，也不得踩踏高压油管；测量伸长值或处理断丝时，人员应站在千斤顶侧面。在张拉架的后方应设置防护挡板，张拉时挂出施工警示牌。
⑹张拉加力时，不得敲击碰撞张拉设备，油表要妥善保护避免受震；发现张拉设备运转声音异常，应立即停机检查维修。。
⑺更换锚具时两端都需装上千斤顶，采用其他措施放松时，需作好工作场所的安全防护工作。
⑻油路中有压力时，严禁拆卸油管系统部件，发生高压油路渗油时，应停止加压，及时修理。
⑼钢绞线严禁电焊打火用做地线或高温烧烤，严禁电割和氧割。.
⑽夜间施工须保证良好的照明.
结语
张拉是T梁施工的特殊工序，对T梁的质量起着重中之重的作用，只有施工工艺和质量控制不断总结完善才能确保产品合格。
参考文献
[1]《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件》TB/T3043-2005
[2]《后张法预应力混凝土铁路桥简直T梁施工图纸》