高标准张拉质量控制及要求.doc

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1、高标准张拉质量控制及要求管道和锚圈口摩阻测试管道摩擦阻力和锚圈口摩擦阻力估算的准确度直接影响到梁板的起拱度和结构使用的安全。因此需进行现场试验以求得可靠的管道摩擦系数和管道偏差系数以及准确评价锚圈口摩擦损失，以合理确定实际的预应力损失值。管道摩阻的损失主要由管道的弯曲和管道偏差两部分影响所产生，对于直线管道，由于施工中位置偏差和管道不光滑等原因，在预应力筋张拉时，局部孔壁仍将与预应力筋接触而引起摩擦损失，即为管道偏差影响，其数值较小。对于弯曲部分的管道，除存在上述管道偏差影响之外，还存在管道弯转，预应力对管道内壁径向压力所引起的摩擦损失，即弯道影响摩擦损失，其数值较大。锚圈口摩阻的测试宜在张拉

2、台座上进行，现场无张拉台座时应在现场制作较短的试验构件。构件内波纹管的长度较短且为直线形状，基本可忽略管道摩擦的影响。扁锚上的每个孔位原则上均应单独进行锚圈口摩阻测试，扁锚上孔位对称时，可只测试一半的孔位锚圈口摩阻。 张拉设备整体静态标定千斤顶、压力表和油泵是一个完整的张拉施力系统，千斤顶显示张拉力值，油压表显示兆帕数，两者的相互转换与油缸本身性质（如张拉油缸面积）相关，因此必须结合施工现场整体静态标定。张拉系统的标定必须保持静态，绝不允许动态标定，否则由于摩阻影响、内泄漏影响将导致标定时油压表读数偏大，而张拉持荷时必然导致张拉力的恶性增大，加之各根钢绞线受力不均，势必使受力大的钢绞线在张拉时

3、进入屈服区，导致预应力施加的全面失败。检测中若发现锚下有效预应力及均匀度偏差较大的钢束，应对该钢束全部退锚，重新梳编穿束，并对千斤顶泵站系统进行修复后实施正确的静态标定后，才能继续进行张拉施工。预应力张拉智能控制设备采用预应力张拉施工智能控制设备可切实做到两端张拉、对称张拉同步性，有效地控制有效预应力的大小和不均匀度。该设备主要有以下功能：1 能精确控制有效预应力值的大小和不均匀度；2 实现张拉过程智能控制，不受人为、环境因素影响。如张拉同步性、停顿点、停顿时间、加载速率等；3 对预应力张拉施工进行全过程质量管理，实时监控、纠错；4 对预应力张拉施工质量进行分析、预警、评估。 梳编穿束工艺现行

4、公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）中对单根穿束、整束穿束均认可。实践证明当钢绞线根数较多、长度较长时单根穿束将引起的钢绞线相互缠绕，导致张拉时钢绞线受力严重不均；并且由于单根穿束使管道内钢绞线缠绕和无规则排列，将导致最后穿入的钢绞线无法穿入而造成少穿钢绞线。因此本指南强调采用整束穿束系统进行穿束。采用整束梳编穿束可有效避免单根穿束引起的钢绞线相互缠绕导致张拉时钢绞线受力严重不均，保证单根钢绞线受力均匀，不会发生像传统穿束张拉，导致同束中各单根钢绞线受力不均而危及其使用寿命（受力大的，早期疲劳断裂，接着连锁反应，导致预应力丧失，桥梁下挠、垮塌等）。预应力施加的顺序、同步性与对称性预应

5、力张拉控制采取张拉力和伸长值的双重控制法，以张拉力为主，伸长值作校核。无论对结构整体，还是对单个构件而言，都应遵循同步、对称、分级张拉的原则，并尽量减少张拉设备的移动次数。预应力构件张拉时，为排除混凝土的弹性压缩不均、预应力筋回缩及锚具变形不均等对张拉后有效预应力的影响进而产生整束有效预应力不均匀，应按设计要求采用多台千斤顶，同步分级张拉到设计张拉控制应力，尽量消除各束预应力损失不均带来的有效预应力偏差。有对称同步张拉要求的梁分批张拉时要严格控制其同步性，尽量减小梁体张拉过程中的变形。张拉施工时，各张拉机具应在保压持荷均达到稳定后同步放张。张拉时应避免使构件截面呈过大的偏心受力状态，不使构件边

6、缘产生过大的拉应力而使梁腹产生裂缝，因此张拉时需先张拉靠近截面形心的钢束。对于多排钢束，必须对称进行，采取分批张拉的原则，以保证梁体在施加预应力的过程中受力均匀、对称且同步，使梁体不因受到偏心力矩作用而发生弯曲扭转和侧弯，不在锚下等部位产生过大的附加内力而变形，也可以防止先张拉的预应力筋的应力受后张拉预应力筋应力的影响，这样保证了竣工后梁体的锚下有效预应力值。 钢绞线伸长量控制预应力筋张拉实际伸长量应从其进入弹性受力阶段算起，按传统的人工张拉的方法，预应力筋的实际伸长值除量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值，对后张法构件，在张拉过程中产生的弹性压缩值一般可省略。在计算实测伸长量时，初

7、应力以下的推算伸长量应以初应力至最大张拉控制力之间的伸长量按比例计算。例如，初应力为10% con时，初应力以下的伸长量应为初应力到最大控制应力的伸长量的1/9,即10/(100%-10%)。采用智能张拉设备可以捕捉到钢绞线的弹性受力起点，可直接测得初应力阶段的伸长量而不必进行初应力下伸长量的推算。持荷时间持荷时间为油泵开启、油压表读数稳定后的稳压时间，不得少于5分钟。一般来说，从张拉至张拉控制应力到油压表读数稳定要58min（与梁的长短、预应力筋布局、张拉方式有关）。所以一般50m以内预应力筋两端张拉时停顿时间取5分钟，50m以上取8分钟。以保证有效预应力充分传递，对梁体反拱也有很大好处。同

8、时，充分的持荷时间可以部分抵消由于梁体和锚具变形，接缝压缩等所造成的预应力损失。张拉同步性控制在张拉过程中应作到四个同步：单束钢绞线两端张拉同步性、多束钢绞线对称张拉同步性、张拉过程同步性、张拉停顿点同步性。 1 单束钢绞线两端张拉同步性是为了保证有效预应力在钢绞线内的合理均衡分布；2 多束钢绞线对称张拉同步性是避免使梁体不因受到偏心力矩作用而发生弯曲扭转和侧弯，不在锚下等部位产生过大的附加内力而变形，也可以防止先张拉的钢束的应力受后张拉钢束的影响；3 张拉过程同步性，特别是在张拉到控制力的50%以后至最终张拉力值的控制尤为重要，这时张拉不同步对预应力质量的影响将变大；4 张拉停顿点同步性是比

9、较各个停顿点各顶张拉力的同步性，根据停顿点持荷时波峰波谷的差值，能发现千斤顶是否存在内泄漏。连续梁桥、刚构桥竖向预应力筋有效预应力建立桥梁结构中，竖向预应力和纵向预应力两者结合来控制腹板的剪应力和主拉应力。理论分析及实践经验表明，如果竖向预应力筋不能充分发挥作用，桥梁腹板的主拉应力就将超过规范规定的限值，从而出现斜裂缝。为保证竖向筋锚固后有效预应力达到设计要求，有必要对其进行严格的控制，发现其存在的规律，以准确建立竖向有效预应力值。目前工程上常采用的竖向预应力筋有钢绞线与精扎螺纹钢筋两种类型。从有效预应力建立难易的角度出发，建议连续梁桥、刚构桥竖向预应力筋采用钢绞线束。对长度在0.5m18m的

10、钢绞线竖向预应力束均可采用二次张拉技术。钢绞线竖向束二次张拉施工技术的详细要求参见二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统设计、施工、验收技术规范（草案）。现浇连续段负弯矩预应力筋预应力损失分析对于先简支后连续的T梁、箱梁，由于其现浇段预应力钢束很短：一般为712m。从布束上看，预应力钢束较为平直，故摩阻不大，现普遍采用两端张拉，预应力损失甚为严重：按一般锚具、限位板与钢绞线的匹配关系，从现行规范要求，张拉锚固后其回缩值为6mm，两端张拉则为12mm。经过简单计算悉知：此回缩值影响分别为：表附-1 钢绞线回缩影响值钢绞线长7m8m9m10m11m12m单索减少量（公称直径为15.2mm的钢绞线）

11、45.7kN40kN35.6kN32kN29kN26.7kN若张拉控制应力为0.75，对应张拉力为195kN，锚固后锚下有效预应力为168188kN，通过损失折减计算，712m的预应力钢束张拉锚固后全部不合格（均偏小）。再计及锚具压缩变形，预应力损失就更大，严重影响了有效预应力的建立。因此应采取必要措施进行控制。 锚下有效预应力的验收同束索力不均匀度、同梁（断面）束力不均匀度分别定义如下：同束不均匀度=（单根最大索力单根最小索力）/ 单根最大索力 100%同梁（断面）不均匀度=（束力最大值束力最小值）/ 束力最大值100%锚下有效预应力的检测仪器与检测原理锚下有效预应力检测是利用预应力张拉锚固自动控制综合测试仪来完成的，该仪器由液压泵站系统、千斤顶系统、计算机控制系统组成。预应力张拉锚固自动控制综合测试仪是一种新型检测仪器，它根据弹模效应与最小应力跟踪原理。当千斤顶带动钢绞线与夹片沿轴线移动0.5mm时，即测出锚下有效预应力值。利用预应力张拉锚固自动控制综合测试仪检测会对钢绞线进行检测张拉，但不会对已经形成的锚下有效预应力产生影响。因为检测张拉，夹片只随钢绞线轴线移动0.5mm，远低于限位板的限位面，夹片仍牢牢咬住钢绞线，力放开后，夹片与钢绞线相对位置不发生变化，由于钢绞线是弹性体，在比例极限内，力放松后