雙控法張拉在后張預(yù)應(yīng)力T型梁TRANBBS施工中的應(yīng)用
摘 要：通過(guò)幾內(nèi)亞丁基索河大橋T型梁的張拉施工實(shí)例，介紹雙控法張拉在后張預(yù)應(yīng)力T型梁施工中的應(yīng)用TRANBBS技術(shù)。
關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力 張拉 T型梁 錨固
1、前言
隨著現(xiàn)代橋梁建筑技術(shù)的不斷提高和發(fā)展，大跨度高預(yù)應(yīng)力砼梁得到越來(lái)越深廣的應(yīng)用，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉施工作為后張預(yù)應(yīng)力T梁施工中的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)控制T梁的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。結(jié)合本人在工程施工中的經(jīng)歷，談?wù)勛砸褜?duì)雙控法張拉在大跨度后張預(yù)應(yīng)力T型梁施工中的應(yīng)用技術(shù)。
2、工程簡(jiǎn)介
幾內(nèi)亞丁基索河大橋位于幾內(nèi)亞?wèn)|部康康地區(qū)丁基索河上，大橋全長(zhǎng)245.30m，為7-35m后張預(yù)應(yīng)力砼T型梁橋，梁長(zhǎng)35m，梁高2.0m，每跨由三片T梁組成，中梁一片，邊梁兩片，每片梁重約82t，全橋共計(jì)24片梁，橋面全寬9m。該工程完全按照國(guó)際慣例組織項(xiàng)目的實(shí)施，業(yè)主是幾內(nèi)亞共國(guó)道路投資局，初步TRANBBS設(shè)計(jì)單位是法國(guó)公司，咨詢工程公司為德國(guó)LACKER公司。
3、預(yù)應(yīng)力鋼絞線及張拉指標(biāo)參數(shù)
預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860MPa的高強(qiáng)低松弛鋼絞線，彈性模量為1.95×105Mpa，7φ5鋼絞線公稱直徑15.24mm，按美國(guó)ASTMA416M-98標(biāo)準(zhǔn)270級(jí)執(zhí)行。錨于梁端的鋼束采用4根9-7φ5鋼絞線；邊梁和中梁錨于梁頂?shù)匿撌謩e采用3根和2根7-7φ5鋼絞線。邊梁的9-7φ5和7-7φ5預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉控制應(yīng)力為0.72Ryb，9-7φ5鋼絞線張拉力為1662KN，7-7φ5鋼絞線張拉力為1312KN；中梁的9-7φ5和7-7φ5預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉控制應(yīng)力為0.75Ryb，9-7φ5鋼絞線張拉力為1749KN，7-7φ5鋼絞線張拉力為1367KN。施工中，不得對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)行超張拉。
張拉千斤頂?shù)男吞?hào)分別為YCW250B和YCW150B，電動(dòng)油泵型號(hào)為OVM ZB4-500型。采用OVM15-9和OVM15-7錨具，該錨具包括錨頭、錨墊板和與之相配套的錨下螺旋筋等。制梁所用水泥為法國(guó)產(chǎn)CPA42.5特種水泥，該水泥具有早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快的特點(diǎn)，四天強(qiáng)度可達(dá)90%左右。
4、張拉工藝
采用兩端對(duì)稱同時(shí)張拉、張拉力和伸長(zhǎng)量雙控法，兩端千斤頂升降壓、畫(huà)線、測(cè)伸長(zhǎng)、插墊等工作一起進(jìn)行。
千斤頂就位后，先將主油缸少許充油，使之蹬緊，讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線繃直，在鋼絞線拉至規(guī)定的初應(yīng)力σ0時(shí)，停機(jī)量測(cè)原始空隙并畫(huà)線作標(biāo)記。
鋼絞線的張拉順序綜合以下幾方面因素核算確定：其一避免張拉時(shí)構(gòu)件截面呈過(guò)大的偏心受力狀態(tài)，不使砼邊緣產(chǎn)生拉應(yīng)力；其二計(jì)算并比較分批張拉的預(yù)應(yīng)力損失值；其三是盡量減小梁體產(chǎn)生過(guò)大的上拱度，防止梁體開(kāi)裂或變形嚴(yán)重。經(jīng)綜合比較，采用了兩階段傳力錨固法張拉，即T梁砼強(qiáng)度達(dá)90%后，首先張拉錨固于梁端的N1-N4鋼絞線，對(duì)此4根鋼絞線的孔道壓漿，然后存梁；為減小T梁的徐變上拱度，錨于梁頂?shù)腘5-N7鋼絞線待架梁前再進(jìn)行張拉并壓漿，隨即架梁。采用兩次張拉工藝的另一優(yōu)點(diǎn)是：先張拉一部分鋼絞線，對(duì)梁體施加較低的預(yù)應(yīng)力，使梁體能承受自重荷載，提前將梁移出生產(chǎn)梁位，可大大縮短生產(chǎn)臺(tái)座使用周期，加快施工進(jìn)度。
中梁鋼絞線張拉先后順序：N2→N3→N1→N4→N5→N6。
邊梁鋼絞線張拉先后順序：N2→N3→N1→N4→N5→N6→N7。
預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉施力程序：0→初應(yīng)力σ0→控制應(yīng)力σk（持荷2分鐘錨固）。σk為張拉時(shí)的控制應(yīng)力（包括預(yù)應(yīng)力損失在內(nèi)）。
張拉施工的工作順序：穿束→安裝錨具→安裝千斤頂及張拉設(shè)備→張拉、錨固→拆除千斤頂及張拉設(shè)備→壓漿→存梁。
5、鋼絞線伸長(zhǎng)量計(jì)算
預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉時(shí)的控制應(yīng)力，應(yīng)以張拉時(shí)的實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論計(jì)算值進(jìn)行校核。實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值相差須在6%以內(nèi)，否則應(yīng)暫停張拉，查明原因并采取措施加以調(diào)整后，再繼續(xù)進(jìn)行張拉。理論伸長(zhǎng)值的計(jì)算及實(shí)際伸長(zhǎng)值的量測(cè)方法如下：
（1）鋼絞線理論伸長(zhǎng)值的計(jì)算：
ΔLL=P0×L/Ay×Eg
式中：ΔLL—預(yù)應(yīng)力鋼絞線理論伸長(zhǎng)值，cm；
L—從張拉端至計(jì)算截面孔道長(zhǎng)度，cm；
Ay—預(yù)應(yīng)力鋼絞線的截面面積，mm2;
Eg—預(yù)應(yīng)力鋼絞線的彈性模量，Mpa；
P0—預(yù)應(yīng)力鋼絞線的平均張拉力，N；
P0=P×[1-e-(kL+μθ)]/( kL+μθ)
式中：P—預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉端的張拉力，N；
θ—從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角之和，rad；
k—孔道偏差系數(shù)，此處取k =0.003；
μ—孔道摩擦系數(shù)，此處取μ=0.26。
本工程項(xiàng)目經(jīng)計(jì)算得出鋼絞線理論伸長(zhǎng)值如下表：
中梁 鋼束編號(hào) N1 N2 N3 N4 N5 N6
鋼束類型 9-7φ5 7-7φ5
鋼束計(jì)算長(zhǎng)度M 34.72 34.78 34.92 35.14 27.06 18.20
每端張拉力KN 1749 1367
每端理論伸長(zhǎng)量CM 11.65 11.50 11.56 11.48 9.86 5.85
邊梁 鋼束編號(hào) N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7
鋼束類型 9-7φ5 7-7φ5
鋼束計(jì)算長(zhǎng)度M 34.72 34.78 34.92 35.14 30.00 24.08 18.20
每端張拉力KN 1662 1312
每端理論伸長(zhǎng)量CM 11.07 10.93 11.10 11.02 9.47 7.40 5.45
（2）鋼絞線實(shí)際伸長(zhǎng)量計(jì)算：
ΔLS=ΔL1+ΔL2-C
式中：ΔL1—從初應(yīng)力至最大張拉應(yīng)力間的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值，cm；
ΔL2—初應(yīng)力σ0時(shí)的推算伸長(zhǎng)值，cm；
ΔL2=σ0×L/ Eg；
C—砼構(gòu)件在張拉過(guò)程中的彈性壓縮值，一般可略而不計(jì)，本處取C=0.2cm。
6、張拉注意事項(xiàng)
（1）鋼絞線張拉前應(yīng)全面檢查錨具、千斤頂及油泵等張拉設(shè)備的性能、型號(hào)、數(shù)量等是否附合設(shè)計(jì)和施工要求。特別是千斤頂要與油泵、油壓表、油管等一起進(jìn)行配套標(biāo)定。
（2）千斤頂給油、回油工序必須緩慢平穩(wěn)的進(jìn)行，防止出現(xiàn)滑斷絲現(xiàn)象。鋼絞線張拉后及時(shí)對(duì)其作畫(huà)線標(biāo)記并進(jìn)行定期觀測(cè)。
（3）張拉現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有明顯標(biāo)志，與該工作無(wú)關(guān)的人員嚴(yán)禁入內(nèi)。張拉或退楔時(shí)，千斤頂后面不得站人，以防預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉斷或錨具、楔塊彈出傷人。
（4）已張拉好而尚未壓漿的梁，嚴(yán)禁劇烈震動(dòng)，以防預(yù)應(yīng)力鋼絞線裂斷而釀成重大事故。
7、結(jié)束語(yǔ)
鋼絞線的張拉控制技術(shù)是后張法預(yù)應(yīng)力砼梁施工中的核心技術(shù)，只有進(jìn)行精確的計(jì)算、正確的操作方法和嚴(yán)格的施工工藝，才能達(dá)到較高的施工質(zhì)量。丁基索河大橋T型梁采取上述施工方法和控制措施，有效地保證了T梁的施工質(zhì)量，贏得了幾內(nèi)亞政府、咨詢工程師及世行代表的一致好評(píng)。
