后张法预应力筋张拉控制技术的关键要点

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【摘要】随着预应力技术的快速发展，因预应力张拉技术能使大跨度或有特殊要求的结构实现高强省材的优越性，而在工程建设中得到了普遍而广泛的应用。按照我国现行设计规范及施工规范要求，施工中对预应力钢筋张拉控制采用“双控”法进行控制，即同时控制张拉应力和钢筋伸长值。文章分别介绍了张拉工艺流程，机具设备的选择，伸长值的理论计算，实际伸长值的测量等技术内容。

【关键词】后张法预应力筋；机械设备；张拉控制；

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

0引言

张拉技术在实践应用中，涉及到张拉设备规格种类的配套选择、校验使用及预应力材料伸长量的测量计算，有时还会遇到钢绞线及钢丝的滑丝、断丝问题的处理。这些环节都很关键，从事预应力张拉的具体操作和从业技术管理人员，都必须引起足够的重视。

一、预应力筋施工准备与下料制作

1.钢绞线、锚具及夹片的检验钢绞线、锚具及夹片的质量直接影响工程质量，同时采用不合格的产品在张拉过程中会发生伤人事故。因此，钢绞线、锚具及夹片应采用正规厂家的合格产品，进场后应按现行规范要求的检测方法和检验频率进行检验，检验合格方可使用。

2．预应力筋的长度由两部分构成，即有效长度和施工工作长度。因此，下料长度应综合考虑预应力筋的设计布设长度（也就是预应力孔道长度）、锚具厚度、千斤顶长度、工作夹片厚度、弹性回缩率、张拉伸长值等因素。预应力筋的下料长度要满足使用要求，一般每端考虑100 mm 的富余量。钢绞线下料应在平坦的场地上，并要做好保护措施，避免钢绞线伤人及钢绞线受损。钢绞线弹力大，为了避免在下料过程中盘卷的钢绞线弹出伤人，应将钢绞线盘卷装在钢管架制作成的笼框内，通过旋转盘卷抽出钢绞线，确保安全。钢绞线要避免与水、土地直接接触，同时要避免与硬物摩擦损伤钢绞线。因此，钢绞线的加工应在混凝土硬化的平台上，并铺设篷布。因钢绞线为高强钢材，如局部加热或急剧冷却，将引起该部位变脆。因此，钢绞线不得采用电弧切割，而应采用切割机切割。

二、 预留孔道成形及预应力筋穿束

预应力孔道的位置决定预应力筋的布设位置，孔道偏差较大会影响预应力的作用。因此，预应力孔道应严格按照设计位置园顺布设，坐标偏差不得大于5 mm。为确保预应力张拉效果，端部预埋的锚垫板应垂直于孔道中心线，并固定牢固，避免浇筑混凝土时将其挤歪。预应力孔道一般采用预埋金属波纹管的方法成形。波纹管由厚2 mm 的钢带轧制而成，接头采用稍大直径的波纹管套接，并用胶带将接头密封，以免水泥浆进入堵塞管道。波纹管每1 m用一道U 型或井字形定位钢筋与梁体钢筋固定牢固，不得晃动。预应力筋可以采用人工穿束，也可以采用穿束机穿束。为便于钢绞线顺利穿过钢波纹管，可用宽胶带纸将钢绞线端部均匀包裹成圆弧状。

三、预应力筋张拉设备的选择工作

张拉用的千斤顶的量程应大于钢绞线根数最多的一孔内总设计预应力的1.5 倍，并且确保一孔内所有钢绞线能顺利穿过千斤顶。为确定千斤顶张拉力与压力表读数的对应关系，在使用前应委托具备相应资质的检测单位对张拉设备配套标定。张拉设备一次标定后的使用期限按照现行技术规范确定，当发生下列情况之一时，应对张拉设备重新标定：①张拉设备经过修理。②张拉设备长时间没有使用。③压力表受过碰撞或出现失灵现象。④更换压力表。⑤张拉中预应力筋伸长量偏差较大或发生多根拉断事故。

四、预应力筋张拉力值的确定

预应力筋设计张拉力值Pj，按下式计算：

Pj＝ бcon×AP

式中，бcon：预应力筋设计张拉控制应力值；

AP：束预应力筋的截面积。

五、预应力筋理论张拉伸长值计算

钢绞线张拉时的理论伸长值ΔL（cm）按下式计算：

ΔL＝（P 平・L）/（Ay・Eg）

式中，P：预应力钢绞线平均张拉力N；

L：预应力钢绞线的长度cm；

Ay：预应力钢绞线截面积mm2；按实测报告取值；

Eg：预应力钢铰线的弹性模量N/mm2，按实测报告取值。

六、预应力筋张拉

1.梁体砼达到设计强度的90 %以上时方可进入张拉作业，张拉施工按下列顺序进行：清理锚垫板及钢绞线表面安装锚杯装夹片安装限位板千斤顶安装就位用挡板推紧工具锚夹片向千斤顶张拉缸供油，直至设计油压测量并计算实际伸长值打开截止阀，让张拉缸回油锚固向千斤顶回油缸供油，活塞回程拆除千斤顶切除多余钢绞线用高标号砂浆封锚。

2.张拉伸长值校核。在预应力张拉过程中，钢绞线在拉力作用下，长度方向应该发生弹性变形，所以钢绞线的理论伸长量可以通过计算得出。通过比对钢绞线实际伸长值与理论伸长量的偏差是检验预应力张拉作业成败的有效手段。钢绞线的实际量测伸长值与理论伸长值的偏差应在6%以内。否则应暂停张拉，查明原因。

3.钢绞线实际伸长值的量测。用量测千斤顶油缸行程数值方法，在初始应力下，量测油缸外露长度，在相应分级的荷载下量测相应油缸外露长度，实际伸长值ΔL 应为：

ΔL＝ΔL3＋ΔL2－2×ΔL1

式中，ΔL1：从初应力时的实测伸长值，可采用设计最大应力值ΔL3 的10 %或15 %；

ΔL2：2 倍的初应力值时的实测伸长值；

ΔL3：设计最大张拉应力值时的实测伸长值。

七、正确处理钢绞线和钢丝的滑丝、断丝现象

1.钢绞线问题的处理。钢绞线发生滑丝、断丝的原因有：原材料上有油污、锚下垫板喇叭口内有杂物、锚具偏离下垫板企口、锚固锥孔与夹片间有杂物或锚具本身质量有问题造成的。为了便于进行处理，施工现场应提前配有小吨位的单根钢绞线张拉千斤顶（一般用前置夹片式）和与工作锚配套的卸荷座。按如下方法处理：将卸荷座穿过钢绞线套在工作锚上，把千斤顶安装到（滑、断丝的）钢绞线上，锚固张拉，夹片松动后用钎子拔出夹片，然后慢慢回油松动钢绞线。如果是滑丝，钢绞线损伤轻微，可在更换夹片后重新张拉；如果是断丝，就应更换钢绞线、夹片重新张拉。

2.钢丝问题的处理。在有滑丝、断丝的钢束两端安装好千斤顶，把钢丝在卡盘上楔紧，张拉一端，锚塞从锚圈退出后，用制作好的小钢丝钎锚具挡住锚塞小头，主缸缓慢回油，放松钢束，取出锚塞。继续放松把卡盘的钢丝退出时，若锚塞又被楔紧，则可按照上面的方法再进行放松。退楔后将千斤顶拆卸，晃动钢束，取出锚塞，然后更换新钢束、锚具。单根滑丝，可以用单根补拉的方法来补救。把滑进的钢丝在卡盘上楔紧，张拉到设计值后顶压楔紧。在锚塞过紧钢丝张拉不动的情况下，应该安装好千斤顶并楔紧钢丝，张拉一定应力仍拉不出锚塞时，要考虑打掉1个千斤顶卡盘上的楔子，让个别钢丝抽丝松动，减小锚塞与锚圈的锚固力后拉出锚塞便比较容易。

八、结束语

由于后张法预应力张拉技术是决定预应力结构成败的关键技术，涉及到的环节多。把握张拉控制技术的关键环节，对保证预应力体系的质量和使用安全，确保或延长结构的预期使用寿命至关重要。

参考文献

（1） JGJ92- 2004无粘结预应力混凝土结构技术规程

（2） JGJ85-2000.预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程

（3） GB/T5224-2003.预应力混凝土用钢绞线