后张法预制铁路箱梁工程施工质量控制

时间：2024-04-25

杨海龙

中铁三局集团建筑安装工程有限公司山西太原 030006

1 预应力损失产生的原因

1.1 钢绞线松弛损失

箱梁终张拉后48h内，完成孔道压浆作业。箱梁架设使用后，不断承受荷载，钢绞线会慢慢变得松弛，钢绞线的控制应力会逐渐变小。由于钢绞线材料自身组织的不均匀性，应力松弛试验不可重复[1]。如表1所示,通过试验得出如下结论：初始应力越大，钢绞线松弛越多，应力损失越大。另外，钢绞线松弛损失还与温度、试验时间有关。

表1 应力松弛试验参数表

1.2 锚具变形、钢绞线回缩引起的张拉力损失

当对钢绞线张拉结束并进行锚固时，锚具受千斤顶集中压力的作用，工作锚和锚垫板间的缝隙会被挤紧，导致工作锚变形，从而造成应力损失。工作夹片在钢绞线回缩自锚时，也会产生应力损失[2]。锚具锚固力极限总应变试验结果如表2所示。

表2 锚具锚固力极限总应变试验结果

1.3 钢绞线与预应力孔道壁间的摩擦引起预应力损失

钢绞线与预应力孔道摩擦引起预应力损失的主要原因是孔道弯曲和孔道定位不准。孔道弯曲引起的预应力损失值随预应力管道弯曲角度变化而变化，弯曲角度越大，损失值也越大。此项损失主要取决于钢绞线的长度、钢绞线与孔道壁间的摩擦系数和孔道成型的质量[3]。

1.4 梁体混凝土收缩、徐变引起预应力损失

箱梁进行终张拉前后，梁体会产生较大的弹性变形，在终张拉后60d或更长一段时间，箱梁仍有残余变形存在，这个过程称为徐变。箱梁浇筑混凝土后，在混凝土凝结初期或硬化过程中，出现的体积缩小现象称为收缩。混凝土收缩、徐变会引起预应力损失，损失值与收缩、徐变量有关。混凝土徐变量受时间、温度、荷载等影响。

2 预应力损失控制

2.1 预应力孔道摩擦损失控制

预应力孔道摩擦损失控制是箱梁张拉工序过程控制的关键，主要表现在以下几个环节：①严格控制定位网片的加工、焊接质量和安装位置。定位网片的间距应严格按照设计值30cm、50cm进行控制，并保证穿橡胶管后，管道不串动，顺直无死弯。②控制橡胶管穿束质量。仔细检查橡胶管表层是否存在微小裂纹和管壁破损。穿橡胶管时，要防止钢筋划破管壁。将同一孔道内、两根抽拔管内的钢绞线进行对穿，穿入长度不少于20cm，确保连接紧密。采用厚0.5mm、长300mm的镀锌铁皮先对橡胶抽拔管连接处进行包裹，然后用塑料胶带缠紧，并用扎丝将镀锌铁皮绑扎牢固，防止水泥浆串入橡胶抽拔管内，造成堵管。③穿钢绞线前，用梳子板对钢绞线进行整体编束，防止钢绞线缠绕，减少钢绞线与管壁的摩擦力。当弹性模量差值超过3GPa的钢绞线共用在同榀箱梁中时，禁止混用在同一个孔道。

2.2 摩阻试验控制

摩阻试验控制也是箱梁张拉工序过程控制之一。试打梁期间，对不同跨度的前两榀梁体要做孔道摩阻试验，以测算管道和喇叭口摩阻及夹片回缩量，确定预应力损失。正常生产后，每100榀进行一次孔道摩阻试验。当强度、弹模、龄期达到终张拉要求后，应对箱梁进行管道摩阻试验。将管道摩阻试验报告交给设计单位、咨询单位，并对张拉控制应力进行验算、调整，按照调整后的数值对首榀箱梁进行终张拉。

2.3 油压表与千斤顶的校正

①张拉设备使用前，必须进行校准。千斤顶校正系数不超过1.05。千斤顶、油压表的校定期限为1个月，且不大于200次张拉作业，若遇故障，需修复后再校正。②张拉使用的0.4级耐震型精密油压表需每月检定一次，每周校准一次，用前复核油压表。油压表在遇下列情况之一时，需重新校正：千斤顶和油压表达到校验期限；千斤顶发生严重漏油现象，油压表指针不能回零；油压表使用时误差超标或突发故障。