桥梁预应力混凝土后张工艺精度研究与质量控制1020.doc

PAGE  PAGE 14 桥梁预应力混凝土后张工艺精度分析与质量控制 杨仕诚 桥梁预应力混凝土后张工艺一直沿用油泵通过油管驱动千斤顶，千斤顶通过锚具及钢绞线对混凝土施加预应力的方法。钢绞线、锚具不断更新，各类品牌不断涌现；各种管理手段更是多种多样，不断完善着操作步骤，张拉设备标定一度严格到油泵、油管、千斤顶、压力表都要成套进行等等。但是油泵提供动力，千斤顶施加力值；操作者读取压力表数值控制应力（见下左图），另一操作者用钢板尺量取钢绞线伸长量记录应变（见下右图），成为惯用桥梁预应力混凝土后张模式。 预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为±5％；当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。 实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对允许偏差为±6％(下称,张拉控制原则)。施工过程必须按照应力±5%和应变±6%的张拉控制原则，确保桥梁预应力混凝土后张构件质量。 1.桥梁预应力混凝土后张设备及工艺 1.1千斤顶 预应力张拉一般采用穿心式双作用千斤顶，为保证张拉作用力的精度一般张拉千斤顶的标称张拉力宜为所需张拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍。即 千斤顶标称拉力＜1.5×张拉力 千斤顶标称拉力＞1.2×张拉力 操作中只有在上述规定范围内千斤顶的张拉力才准确。过大，特别是接近标称张拉力时千斤顶的密封件容易出现漏油。在张拉过程中必须根据张拉力的大小，或者说张拉钢绞线根数的不同配备相应的千斤顶，且不能根据千斤顶的标称张拉力来施加预应力。下表给出了钢绞线根数对应的千斤顶吨位。 千斤顶（t）适用钢绞线根数1004　　　15056　　20078　　250910　　300111213　350131415　4001415161750018192021例如某工程张拉钢绞线的根数分别为7、9、13、15束那么必须配备200t、250t、300t和350t四个规格的千斤顶，这是为了满足应力±5%和应变±6%要求的张拉控制原则而必须做到的。 1.2初应力的建立对张拉实际伸长量的影响 桥梁预应力混凝土后张工艺在正式分级张拉的初始阶段，必须使钢束中所有钢绞线的张紧程度能够调整到一致，且所有钢绞线的应力基本相同，以建立起最终的、准确的预应力值。实际操作中应根据钢绞线束的长度区别建立初应力值（见下表），以便更加准确的得到钢绞线的伸长量，满足应变±6%张拉控制原则的要求。 钢绞线长度初应力2倍初应力30m10%σ20%σ30-45m15%σ30%σ45-60m20%σ40%σ60m25%σ50%σ1.3后张工艺要点 桥梁预应力混凝土后张工艺必须坚持对称张拉的原则，如下图所示第一步就要张拉图示左右涂黑束，且必须同步，也就是左右两束使用4台千斤顶同时张拉，张拉时的速率、拉力都须一致。 对预应力钢绞线施加预应力时宜对多台千斤顶张拉时的同步性、持荷时间、锚下的有效预应力及其均匀度等进行质量控制，并应做到在采用两台以上千斤顶实施对称和两端张拉时，各千斤顶之间同步张拉力的允许误差宜为±2%。张拉至张拉应力时要保证千斤顶具有足够的持荷时间。张拉控制应力的精度宜为±1.5%。（本段内容下称后张工艺要点） 施工时，配置对讲机，4台千斤顶同时工作，统一指挥。每台千斤顶有一位操作者根据压力表控制油泵上的控制阀，另一位操作者根据口令及时测量初预应力、2倍初预应力、终应力时的伸长量。8个人服从同一指令，要做到4台千斤顶同步误差小于±2%，张拉控制应力±1.5%等后张工艺要点比较困难，或者说，根本不可能做到 2.压力表对桥梁预应力混凝土后张工艺的影响 2.1压力表精度误差 油泵通过压力表提供给千斤顶动力源。工程一般使用精度1.5等级、满量程60MPa的工业用压力表，作为应力控制的工具。压力表的允许基本误差绝对值为 PJ=60×1.5%=0.9MPa 也就是说，无论压力表指针在哪里，它的读数所产生的相对误差绝对值都是0.9MPa，其相对误差为读数值越小，相对误差就越大。见下表。 例如：某工程预应力张拉时使用精度1.5等级、满量程60MPa的工业用压力表，当张拉控制应力时压力表读数为33MPa，其相对误差为 ω1=0.9/33=2.7% 当张拉初应力时压力表读数为3.3MPa，其相对误差为 ψ1=0.9/3.3=27.3% 当张拉2倍初应力时压力表读数为6.6MPa，其相对误差为 ψ2=0.9/6.6=13.6% 根据预应力施加过程中张拉控制原则应力±5%的要求，工程一般使用精度1.5