后张法钢绞线预应力张拉施工中伸长量量测
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摘要：钢绞线预应力张拉是桥梁成桥的关键所在，钢绞线张拉伸长量及锚固张拉力的计算是作为质量双控指标，在规范中有明确规定，根据施工实践对预应力张拉的具体量测予以介绍，为钢绞线预应力张拉工作提供参考。
中图分类号： TU757.1+4 文献标识码： A 文章编号：
1 引言
钢绞线预应力是桥梁的生命线，钢绞线预应力张拉是桥梁成桥的关键所在，对钢绞线张拉预应力施加、锚固的方法和张拉力、钢绞线伸长量的理论计算，在规范中都有明确的规定，且以实际伸长量予以校核，因此施工中的伸长量量测也尤为关键。
2 钢绞线张拉伸长量确定
钢绞线预应力张拉施工设计控制张拉力，是指预应力张拉完成后钢绞线在锚夹具前的拉力。因此，在钢绞线预应力张拉理论伸长量计算时，应以钢绞线两头锚固点之间的距离作为钢绞线的计算长度，但在预应力张拉时钢绞线的控制张拉力是在千斤顶工具锚处控制的，故为控制和计算方便，一般以钢绞线两头锚固点之间的距离，再加上钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，作为钢绞线预应力张拉理论伸长量的计算长度。
在钢绞线预应力张拉时,钢绞线的外露部分，大部分被锚具和千斤顶所包裹，钢绞线的张拉伸长量无法在钢绞线上直接测量，故只能用测量张拉千斤顶的活塞行程，计算钢绞线的张拉伸长量，但同时还应减掉钢绞线张拉全过程的夹片回缩量。（参阅《公路桥涵施工技术规范》）一般计算式为：
ΔL=ΔL1+ΔL2-b-c⑴
式中:
ΔL1：为从初始拉力（桥梁施工规范规定一般为设计控制张拉力的10%~25%）至张拉设计控制拉力间的千斤顶活塞的张拉行程；
ΔL2：为初始拉力时的推算伸长量（按规范规定推算求得）；
b：工具锚夹片回缩量；
c：工作锚夹片回缩量。
3 钢绞线预应力张拉夹片回缩量的量测：钢绞线预应力张拉夹片回缩量在两个部位出现：即产生在张拉千斤顶使用的“工具锚”，和参与钢绞线预应力工作，将钢绞线锚固在混凝土中的“工作锚”部位。
3.1 工具锚夹片回缩量的量测：在钢绞线开始张拉，当千斤顶张拉力，达到钢绞线张拉至初始拉力（设计控制拉力的10～25%），已把松弛的预应力钢绞线拉紧，此时应将千斤顶充分固定，精确量取从千斤顶工具锚锚杯外露端面至钢绞线外露端头的长度b1，当千斤顶张拉力，达到钢绞线预应力张拉设计控制拉力时，再量取从千斤顶工具锚锚杯外露端面至钢绞线外露端头的长度b2，工具锚夹片回缩量b= b1- b2。当预应力钢绞线由很多单根组成时应每根量测，取其平均值进行计算，最少不得少于三根。
3.2 工作锚夹片回缩量的量测：钢绞线预应力张拉施工千斤顶与工作锚接触处，设有一块限位板，钢绞线在张拉时工作锚夹片跟随钢绞线的拉伸，向后移动至限位板凹槽的底部，对钢绞线失去约束，当千斤顶将钢绞线张拉至设计控制张拉力，在回油放松钢绞线的瞬时，钢绞线弹性收缩，工作锚夹片跟随收缩向锚环孔内位移，随即将钢绞线锚固。工作锚夹片回缩位移后，将引起钢绞线张拉力的减小。张拉完毕卸掉千斤顶后，在工作锚处测量工作锚夹片在锚杯处的外露长度C2，当预应力钢绞线由很多单根组成时应每根量测，取其平均值，一般至少测量三处，千斤顶限位板凹槽深度已知为C1，则工作锚夹片回缩量C= C1- C2。工作锚夹片回缩量除与锚具硬度等有关外，还与钢绞线直径有关，工作锚回缩量大小与钢绞线直径大小成反比。
4 钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度：在钢绞线预应力张拉施工中YCW型后夹式千斤顶则可长达470mm-500mm，所以钢绞线在千斤顶中的工作长度一定要考虑。
4.1 钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度的确定：钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，一般是指在张拉千斤顶装入钢绞线后，从工具锚锚杯中心至预应力混凝土工作锚锚杯中心的距离，注意量测时应将千斤顶安装好，装入钢绞线，基本打紧夹片，启动油泵，开始加油，在千斤顶活塞启动，即油压表指针闪动的瞬间即刻关闭加油阀，此时丈量工具锚锚杯中心至预应力混凝土工作锚锚杯中心的距离，即可确定为钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度。
4.2 钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度在预应力钢绞线张拉伸长量计算中的应用：一般在预应力张拉时，原始记录中的伸长量，都是按千斤顶活塞的行程距离记录的，按此计算的钢绞线实测伸长量，是预应力混凝土中工作锚之前的钢绞线伸长量加钢绞线在张拉千斤顶中工作长度的伸长量之和，不是钢绞线纯在混凝土中工作长度的张拉伸长量，故在计算钢绞线张拉伸长量及张拉伸长率误差时应注意以下几个问题：
⑴、计算预应力钢绞线理论伸长量时，若预应力钢绞线的计算长度已包括钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，就可直接用此计算的预应力钢绞线理论伸长量与按原始记录中数据计算的实测伸长量比较，来计算预应力钢绞线张拉伸长率误差。这是施工中常用的方法。
⑵、计算预应力钢绞线理论伸长量时，若预应力钢绞线的计算长度不包括钢绞线在张拉千斤顶中工作长度，在按原始记录中数据计算出实测伸长量后，还应减钢绞线在张拉千斤顶中工作长度的伸长量，然后才能按此伸长量与预应力钢绞线理论伸长量比较，去计算预应力钢绞线张拉伸长率误差。
⑶、上述两项是一次性张拉（既千斤顶一次安装分级张拉至设计控制张拉力锚固，分段读数、记录）计算方法的注意事项，但在有些情况下因为千斤顶活塞行程不足，或设计有要求，为保持同一个水平线的几个预应力孔的钢绞线的受力平衡，一束（根）钢绞线要分多次实施张拉。分多次实施张拉，就是每张拉一级(1～2个行程)，即锁定钢绞线的锚杯夹片（亦称临时锚固），张拉千斤顶油压表回零、卸下或原位重新安装开始张拉，即为一次。这种张拉法计算实测伸长量时，是用原始记录中各次千斤顶活塞行程的距离，先计算出各次张拉伸长量，然后将各次张拉伸长量累加（初始拉力的伸长量是按规范规定推算而得）而得实测伸长量。但计算各次张拉伸长量时，都包括了一个与该张拉级的张拉力相应的，钢绞线在张拉千斤顶中工作长度的的伸长量（该值计算见计算实例），所以在按⑴法计算时,应在按各次张拉伸长量累加（初始拉力的伸长量是按规范规定推算而得）而得的实测伸长量中，减掉不包括最后一级的其余所有各级在张拉千斤顶中工作长度的伸长量；在按⑵法计算时,应在按各次张拉伸长量累加（初始拉力的伸长量是按规范规定推算而得）而得的实测伸长量中，减掉所有各级的在张拉千斤顶中工作长度的伸长量。
7 结语
经施工实践对按该方法施工的桥梁梁板大量钢绞线预应力张拉伸长量、夹片回缩量量测、计算结果分析，均符合JTJ071-98《公路工程质量检验评定标准》预应力筋的加工及张拉的各项指标要求；张拉完成时的上拱度量测结果均与设计计算结果相符。因此，证明该量测方法是符合设计与施工规范要求和可行的。可用于钢绞线预应力张拉施工工艺的计算、量测。
参考文献
⑴公路桥涵设计手册《预应力技术及材料设备》刘效尧朱新实主编 王建瑶主审 人民交通出版社2000年1月第一版第二次印刷
⑵JTJ023-85公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
⑶JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范
⑷交通部公路工程国内招标文件范本（1999年版）
作者简介
刘小社 男 1981.05大学本科 工程师