杨学鹏

（中铁七局集团郑州工程有限公司，河南 焦作 454150）

后张法预应力混凝土梁单端张拉施工工艺及质量控制措施

杨学鹏

（中铁七局集团郑州工程有限公司，河南 焦作 454150）

后张法预应力混凝土梁多采用两端同步的方式进行张拉，但由于结构设计或施工条件限制，纵向预应力也需采用单端张拉。单端张拉与两端同步张拉预应力损失不同，且固定端需采用P锚方式，与两端张拉有一定区别。本文结合郑焦城际铁路跨南水北调大桥现浇简支梁的施工情况，简单介绍了预应力混凝土梁单端张拉施工的措施及注意事项。

单端张拉；摩阻试验；P锚固定

1 工程概况

郑焦城际铁路为新建郑州至焦作的城际铁路，设计时速250km，正线采用双线，线间距4.6米。跨南水北调大桥位于焦作市区东恩村附近，线路于DK73+520处跨越南水北调倒虹吸，线路与倒虹吸轴线夹角约29度。孔跨形式为4-32m+48m+72m＋72m+48m+1-32m。其中所有墩身、桥台及采用挂篮形式的（48m＋72m＋72m+48m）连续梁已施工完成。原设计简支梁为梁场预制架设，由于新月改建线南水北调大桥已开通运营，第4、9孔梁若采用架桥机预制梁则侵入铁路安全界限，因此报请设计院第4、9孔梁由预制架设改为现浇法施工。

现浇简支箱梁为等截面等高度单箱单室箱梁，箱梁底板箱宽5.3m，桥面板宽12.2m，箱梁中心梁高为2.686m，腹板厚为45cm至100cm，底板厚由跨中的28cm至端部的60cm，顶板厚为33.6cm至58.6cm。箱梁总长为32.6m，设计为C50混凝土，方量为286方，采用单向（纵向）预应力体系，参照梁场预制梁图纸。由于连续梁已施工完成，第4、9孔梁若采用双端张拉则无工作空间，高位预制安全风险过大，侧位预制顶进紧邻既有线，经设计院变更预应力系统改为单端张拉方式，并按照设计联系单施工。

2 预应力项目概况及工艺流程

梁体采用在原位搭设碗扣式满堂支架一次浇筑成型，其具体方案在此不作赘述。预应力系统固定端布置在靠近连续梁侧，由于空间限制，在制作钢绞线时，下料长度要精确计算，以免钢绞线过长安装困难。待钢绞线全部穿束完成后，安装锚固端，布置箱梁内模板，绑扎顶面钢筋浇筑混凝土。待混凝土强度达到设计值后分别进行预张拉、初张拉、终张拉。最后进行压浆、封锚。由于第4孔梁需要做管道摩阻试验，因此必须待混凝土达到设计强度的100%且弹性模量达到要求后方可进行张拉。

3 P锚锚固

预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2005预应力钢绞线，抗拉强度标准值fptk=1 860MPa，弹性模量Ep=195GPa。预应力孔道采用内径为90mm的镀锌金属波纹管成孔。张拉端与两端张拉相同，在此不再叙述。固定端自钢绞线后依次是约束环、螺旋筋、固定锚板、挤压套头。锚固端外露钢绞线不宜过长，以免造成不必要的预应力损失过大。挤压套头采用YCW-20t千斤顶，钢绞线端头需打磨圆滑后方可进行挤压作业，挤压套头后钢绞线外露长度不得小于20mm，保证钢绞线锚固牢固。在P锚安装时，挤压套头必须紧贴固定锚板，螺旋筋靠紧固定锚板，出浆孔采用内径不小于20mm的带钢丝塑料管，深入约束环内至少10cm，约束环与与钢绞线间空隙采用吸水黑心棉塞紧，以防浇筑混凝土时进浆堵塞孔道。依据设计联系单在N5、N7、N2b束预应力筋锚固端安装测力传感器，用来做管道摩阻试验及张拉时测量固定端力值。

4 孔道摩阻试验

在浇筑完混凝土，待强度及弹性模量达到设计值后，对孔道进行管道摩阻试验。由于在张拉时，预应力筋与周围孔道接触、摩擦引起摩擦损失，此项损失被称为管道偏差影响摩擦损失，即偏差系数k，主要与预应力筋的长度、孔道的施工质量及孔道的材料有关。另外预应力筋在弯道部分还因管道弯曲、张拉时预应力筋对孔道内壁的径向垂直挤压力所引起的摩擦损失，此项损失被称为弯道影响的摩擦损失，即摩擦系数μ，其值较大，并随预应力筋弯曲角度之和的增加而增加。虽然设计图纸已给出偏差系数k和摩擦系数μ的参考值，为了设计力值理想的施加给梁体预应力系统，在梁体进行张拉之前，应进行管道摩阻试验，确定现场实际的孔道偏差系数k和摩擦系数μ。设张拉端传感器测力值为Fz，锚固端传感器测力值为Fb，此管道长度为l, θ为管道全长的总曲线包角，Fb=Fze-(μθ+kl)。

最大加载力值Fzmax为试验张拉力值的80%，分十级加载至Fzmax，并测出每级荷载下对应的Fb，通过计算得出孔道偏差系数k和摩擦系数μ的平均值作为试验结果。锚口及喇叭口摩阻试验需委外进行，在标准试件上得出锚口及喇叭口的摩阻，与设计锚口预应力损失比较，误差在工程允许6%之内，则在正式张拉时按照设计参数进行张拉力与预应力筋伸长量进行校核。若不在误差允许范围内，需上报设计院回复后方可进行下一步施工。

5 单端张拉预应力施工注意事项

5.1 预应力孔道在安装时，严格按照图纸所给坐标进行，误差不超过规范要求。管道定位网片直线段不超过80cm，曲线段不超过40cm。因为若孔道定位较少，管道在浇筑混凝土时错动造成孔道摩擦增大，预应力筋伸长量较小，影响梁体性能。

5.2 在预应力筋固定端预埋测力传感器之前，检查测力传感器的性能是否良好，并保护好测力接头，防止固定端测不出数据，无法了解张拉效果。

5.3 预应力固定端约束环处需密封良好，防止浇筑混凝土时进浆，造成预应力孔道堵塞，预应力筋伸长量过小，且无法压浆，影响梁体性能。

6 结束语

后张法预应力混凝土梁单端张拉虽然不宜采用，但在空间条件受限制的情况仍然适用，并且其与两端张拉有些不同，只要重视单端张拉的注意事项，并且按照规范一步步去施工，也可以很好地完成预应力的施工，保证工程质量。

TU378

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1003-5168(2014)03-0029-01