节段梁全体外预应力施工技术研究 一豆仁国 【摘要】全体外预应力采用单根张拉．通过合理选择限位 ６０ ＭＰａ，保证张拉油表读书可靠性、均匀性。 （２）校验周期为３个月，自校为１个月，避免 校验周期内千斤顶、油表由于磨损产生差异性，引 起张拉力偏差及均应性。 Ｐｐ＝Ｐ（１一ｅ－（ｋｘ＋￣０））／（１。ｃ＋ Ｏ） 板．缩短持荷时间，使预应力偏差、均匀性均满足规范要 求．也为后张群锚工艺选择限位板提供了参考。 △Ｌ （Ｐｐ×Ｌ）／ＡＰ Ｘ Ｅｐ 采用试算得出，回缩６．４ ｍｍ时，应力损失 ４３．７ ＭＰａ，增加到张拉应力中得０．７ ，但是锚下 应力０．６８ｆ 保持不变。 ３．张拉顺序 （１）顺桩号架设张拉 【关键词】全体外预应力限位皈持荷时间 （３）张拉２ｌ２根钢绞线，操作工人如何保证连 续作业不走神，必须在油表上读书标识，如图２所 不ａ 整跨（孔）预制梁，受力体系施工采用后张拉 工艺，工艺成熟，工程界同行都能耳熟能详：采用 短线匹配法预制的节段梁，从国外引进，在国内处 于起步阶段．部是采用体内外结合受力体系，芜湖 如果架设顺序与设计的顺序一致，则采用先张 拉腹板钢束，后张拉中央钢束的原则进行张拉。具 体张拉顺序如下：中跨结构按照ｗ７钢束、ｗ８钢束、 ｗ６钢束、ｗ５钢束的顺序进行张拉。边跨结构按照 ｗ３、ｗ４、ｗ２、ｗ１的顺序进行张拉 各钢束在箱粱上 的断面位置如图４，图５所示。 长江公路二桥采用全体外预应力体系尚属首次，预 应力张拉工艺技术更值得研究．也为同类工程提供 参考。 一、工程概况 本文研究对象依托芜湖长江公路二桥节段梁ｃ２ 标无为堤北引桥贵山段３０ｍ跨径，由１１榀节段梁组 成，其中标准段９榀，横梁段２榀，为等高度梁２．０ｍ． 顶板宽１６．２５ｍ，底板宽度６．４７８ｍ，内顶板厚度２２ｃｍ． 底扳厚度２０ｃｍ。如图１所示。 图２油表标 ２．限位板确定 最初考虑夹片受限位板刮伤钢绞线，导致钢绞 线滑丝、极限承载力下降等原因，设计工装如图３ 所示，采用人工敲击夹片，即避免滑丝，又克服钢 绞线回缩。采用此种方法Ｔ效太低，显然不适用连 图ｌ节段粱纵断面 鞫４中跨断面示意图 续多跨施工，为了避免刮丝现象，弥补回缩产生预 应力损失，又能提高工效，拟选择：顶锚器：限位 板。 体外预应力体系由体外索、转向器、锚固系统、 减振器及保护罩组成，体外索采用无粘结镀锌钢绞 线组成，本文研究的项目使用的０ＶＭ预应力体系。 体外预应力体系是由钢绞线与夹片咬合提供锚 固，别于体内后张拉浆体提供防止夹片失效锚固措 施。体外张拉时要求必须减少对夹片扰动，张拉分 级尽量少，控制锚下应力严禁超过０．７ ｆ 二、工艺研究 图５边跨断面示意图 （２）逆桩号架设张拉 如果架设顺序要设计的顺序相反，则采用分批 张拉的顺序完成体外束。具体张拉顺序如下：中跨 本文预应力施工工艺选取单根锚固，分级对称 张拉，从设备选择、限位扳确定、张拉顺序、持荷 时间来研究此工艺可行性。 结构先按照ｗ７钢束、ｗ８钢束、ｗ６钢束的顺序张拉 ３束体外预应力，边跨结构按照ｗ３钢束、ｗ４钢束、 １．张拉设备选择 设计参数：锚下设计控制应力０ ｃｏｎ＝０．６８ ｆ 钢束规格分为 １５．２－２５， １５．２－２６、 １５．２－２８ 图３ １：人张拉 ｗ２钢束的顺序张拉３束体外预应力。待全联施工架 设完成后由小桩号向大桩号依次张拉ｗ５钢束（或 ｗ１钢束）。各钢束在箱梁上的断面位置如图６，图７ 所示。 共三种，钢绞线 ＝１ ８６０ ＭＰａ。 在未考虑张拉锚口刚性、孔道摩檫阻力情况下， 单根钢绞线最小的张拉力Ｆ Ｏ．６８×１ ８６０ ＭＰａＸ Ｉ４０ ｍｍ：＝ｌ７７ ｋＮ。 由于市场上顶锚器的设计缺乏相关标准，与千 斤顶不能配套使用，何时顶、顶力无法控制，可操 作性差，会出现刮丝现象：经过现场实践最终还是 选择限位板，并从以下两方面解决限位板缺点： 根据规范要求，选择千斤顶吨位范围１．２～ １．５倍张拉力，计算范围６００～７２０ ｔ，千斤顶缸径 范围６００ｍｍ左右，最小工作空间ｌ ７００×４００ｍｍ，节 段梁内箱空间及横梁锚固交叉处无法提供有效空 间。 （１）精确选择限位槽深，避免刮丝现象，现场 分别选择了６．４ｍｍ、６．８ｍｍ、７．２ｍｉｌｌ、７．６ｍｍ、８．０ｍｍ、 ８．４ ｍｍ、８．８ ｍｍ七种槽深，分别对两批钢绞线试验， 得出２８组试验试件，从结果来看８．４ ｍｍ级后，刮 丝现象就未出现，所以选择了８．４ ｍⅢ级。 （２）锚固后，测量夹片外露长度为２ｍｍ，回缩 为８．４ ｍｍ一２ ｍｍ＝６．４ ｍｍ，调整张拉力弥补回缩损失， 图６中跨断面示意罔 因此，只能采用单根张拉千斤顶，本文选择 ＹＤＣＳ２４０，公称压力２４０ ｋＮ。如何解决单根张拉偏差、 均匀性问题，主要通过三方面进行研究解决。 （１）选择０．４级高精度抗震油压表，量程为 损失值采用精确计算法，如下公式： ２９４ 城市建筑ｌ道路桥梁ｌ ＵＲＢＡＮＩＳＭ ＡＮＤ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ ｌ ＲＯＡＤ ＡＮＤ ＢＲＩＤＧＥ 在张拉过程中采用分批张拉等级，以消除分批 张拉对钢束带来的应力损失，采用２０％、６０％、１００％ 进行分级，张拉过程箱梁两侧同编号钢束对称张拉。 ４．持荷时间 规范要求１００％级持荷时问为５ ｍｉｎ，每断面持 外露长度差，选择两种试验方法，一种持荷中不补 压，５ ｍｉｎ后回缩达到ｌｌ ｍｍ，证明此种方法不可行， 选择另一种随时补压，抽取两跨粱，１２０根钢绞线， 每种持荷时问测量３Ｏ根，回缩量见下图。 荷时问累计达到８ ｈ，整个张拉时间达到１６ ｈ，严 重影响工期，本文从持荷为减少钢绞线松弛目的出 发，选择了１ ｍｉ１３、２ ｍｉｎ、３ ｍｉｎ、５ ｍｉ ｎ四种持荷 圈７边跨断面示意图 １Ｏ 时间，回缩量通过测量千斤顶张拉时与泄压完成时 １０ １０ ・１０ ８ ６ ｄ 一 ８ ８ ６ 一Ｉ一＾＾＾ Ｔ Ｖ＾ 、 、 ８ ６ 一 ＩＩＩＩ６￣ 一缩量 平均值 ６ ４ 回缩量 平均值 ｄ ２ ０ 回缩量 ４ 回缩量 ■平均值 ２ ０ 一２ Ｏ Ｔ Ｔｎ丌Ｔ ｎＴ ｎＴ ” ■一平均值 ２ ０ ＴｎＴ Ｔ１Ｔ １ ６ １１ １６ ２１ ２６ ＴｎＴｎＴ ”Ｔｍ １ ６ １１ １６ ２１ ２６ １ ６ １ｉ １６ ２１ ２６ １ ６ １１ １６ ２１ ２６ 图８持荷１ ｍｉｎ 图９持荷２ ｍｉｎ 图１０持荷３ ｍ１ｎ 图ｌｌ持荷５ ｍｉｎ 由上图可得，持荷ｉ ｍｉｎ与５ ｍｉｎ回缩量偏差 不足１ ｍｍ，钢绞线产生回缩：７．５—６．４ ０．９ ｍｍ，符 合设 ‘１ ｍｍ要求，可以采用１ ｍｉｎ持荷时间。 ５．伸长量标记 （４）伸长量的标识是不可或缺的一道工序。 三、预应力检测结果 外预应力束的均匀性应控制在±３％。 四、结语 通过第三方检测单位对１２０跨２０％抽检，每断 面８束全检，每束抽取６根，共计１ ｌ５２根钢绞线。 得出： 本文对全体外预应力张拉Ｔ＝艺研究．得出采用 单根张拉，缩短持荷时间，不仅能使预应力偏差、 均匀性满足规范要求，还对同类施工具有借鉴意义， 在张拉前，把索断面进行油漆标记，防止张拉 过程中油漆脱落，最好喷涂提前ｌ小时以上。伸长 最标记的目的：一种防止张拉过程中漏拉；另一种 判断张拉力值均匀性。 ６．工艺确定 （１）单根钢绞线应力ｏ，的允许值偏差为一５％＜ （ｏ 一。 ）／ｏ ＜５％，同时需要满足单根应力不 大于Ｏ ４０．７ ｆ 。 为更新施工规范提供样本。 参考文献 ［１］申兆繁．广州地铁４号线节段拼装粱设计［Ｊ］．铁 道标准设计，２００８（８）：４６—４９． ［２］ＤＧ／ＴＪ０８ ２３５—２Ｏ１２，后张应力施工规程［Ｓ］． ２Ｏｌ２． （２）整束钢绞线锚下平均应力满足： ２％＜ （０ 均一。理论）／Ｏ 沧＜２％。 通过以上分析，对全体外预应力体系节段拼装 粱张拉工艺总结如下： （１）采用单根张拉，使用空间小，方便快捷。 （２）通过合理性试验，并进行回缩量精确计算 （３）预应力束均匀性是指每束钢绞线之间的均 匀性，钢绞线的最大应力偏差是一束钢绞线内应力 最大钢绞线的应力与本束钢绞线平均应力的偏差， ６ ＝（ｏ 一。 ）／０ ，钢绞线的最小应力偏差 ［３］刘绪明．后张法预应力筋理论伸长量精确计算方 法探讨［Ｊ］．山西建筑，２００４（１４）：３７—３８． 弥补损失．选择合适的限位板。 （３）钢绞线松弛率越低，持荷时间可调整为 １ ｍｉｎ，过程中必须随时补压 （作者单位：安徽省交通规划设计研究院。合肥 ２３００１１ ｌ 是一束钢绞线内应力最小钢绞线的应力与本束钢绞 线平均应力的偏差，６…＝（０ ｍｊｔｉ￣０ ）／ｏ ，体 （上接第２９３页） 五、结语 推荐临界距离取５０ｍ，特征选择ＲＱＩ、ＰＣＩ和ＲＤ ｊ 个指标。 Ｋｌ＋４９０与上一个路段距离＞５０ ｍ，因此不与上一个 综上所述，本文将系统聚类分析运用于沥青路 路段合并：从Ｋ１＋４００￣Ｋｌ＋４９０路段开始，按照同样 的方法向右聚类，由于Ｋ１＋５１０～Ｋ１＋５２０与这个路段 距离仅有２Ｏ ｍ， 此合并成为同一个路段，那么这 面养护路段的动态划分，首先介绍了系统聚类分析 的原理，然后对动态划分的步骤作了介绍，最后用 养护工程项目实践验证了方法的可行性，并得到了 参考文献 ［１］武建民．路面养护管理系统［Ｍ］．北京：人民交通 出版社。２Ｏｌ４． 个路段扩展成为Ｋｌ＋４００￣ＫＩ＋５２０；用这个方法对所 如下几个重要结论： （１）采用定长法进行静态路段划分的方法无法 ［２］自日华．沥青路面病害检测与养护决策研究［Ｄ］． 长春：吉林大学，２叭３ 有的路段聚类分析。最终将整个３．７２ ｋｍ动态划分 成如下５个段落：Ｋ０＋８８０￣ＫＯ＋９００，ＫＩ＋４００￣Ｋｌ＋ ５２０，Ｋ２＋ｌ６０～Ｋ２＋２１０，Ｋ２＋４３０～Ｋ２＋４７０，Ｋ３＋１ＯＯ～ Ｋ３＋１５Ｏ。 胜任当下养护重任的需求，应该进行路段的动态划 分。 ［３］张争奇．高速公路沥青路面维修养护技术［￣Ｉ］．北 京：人民交通出版社，２ＯＩＯ． （作者单位：同济大学道路与交通工程教育部重点 实验室。上海２０１８０４） （２）系统聚类分析运用于沥青路面养护路段的 动态划分，关键在于临界距离和特征的选择，本文 ２９５
