浅谈后张法预应力钢筋混凝土简支T梁配套工程的过程控制
【作者】：安朋
【摘 要】：以松陶线为例，对预应力钢筋混凝土简支T梁配套工程的过程控制进行了分析与总结。
【关键词】：预应力； 简支T梁； 配套工程 ；过程控制
1.工程概况
新建松原至陶赖昭线为松原站（含）～团山站（含），团山疏解线、陶赖昭联络线及三个车站改建工程，正线长度110.695km，建筑长度123.242km，其中桥梁长度12.803 km，占线路长度的10.39%。包括松原（含）至团山（含）铁路贯通正线、团山疏解线、陶赖昭联络线。
团山站设一处制（存）梁场。供应贯通正线及疏解线、联络线的393孔T梁，团山制梁场位于团山站新建团山疏解线同侧，148县道旁边。制梁场与铺轨基地并列设置，并设置运梁便线2.1km，共占地320亩。场内主要分为制梁区、存梁区、钢筋存放区、加工区、砂石料待检区、堆放区、混凝土拌和区、生活区和其它配套设施区等，制梁台座20个，每天可生产2孔梁，80t龙门吊下考虑双层存梁，存梁上限为282.5孔。在存梁区设桥梁静载试验台一个，用于预制梁的静载试验，在生产区内设4t锅炉房2座。
2.配套工程
2.1引言：
预应力钢筋混凝土简支T梁的配套工程主要包括：张拉，压浆，封端，。为了保障施工质量必须在施工过程中进行监控，如何进行监控成为一个要点，现就从事预应力混凝土简支T梁生产过程中对于张拉，压浆，封端的过程控制谈谈自己的看法。
2.2张拉
工艺流程图：
2.2.1钢绞线的检验应符合下列规定：
每批钢绞线应由同一牌号、同一规格、同一交货状态的钢绞线组成，并不大于30t。成品钢绞线的表面带有润滑剂、油渍等降低钢绞线与浆体粘结力的物质应清除。钢绞线表面允许有轻微的浮锈，但锈蚀成目视可见的麻坑，应弃用。钢绞线存放、使用时要远离电焊工作区，防止电火花烧蚀。
2.2.2 锚具、夹具和连接器进场验收应符合下列规定：
（1） 锚具性能检验应由试验室负责完成，日常进场外形、外观、尺寸检验由安质环保室完成。
（2）锚具进场验收时，应按合同核对产品质量证明书中所列的型号、数量及适用于何种强度等级的预应力钢材，确认无误后按规定进行检验。检验合格后方可在工程中应用。
（3）每批锚具应由同一类产品、同一批原材料、同一种工艺生产的锚具组成，每批不得超过2000套。
（4）外观检验从每批中抽取10%且不少于10套进行外观尺寸检查;硬度检验从每批中抽取5%，且不少于5套进行检查，夹片每批至少抽取5%片进行硬度检验;静载锚固能力检验抽取3套。
（5） 硬度检验：从每批中抽取5%的锚具且不少于5套，对其中有硬度要求的零件做硬度试验，对多孔夹片式锚具的夹片，每套至少抽取5片。每个零件测试3点，其硬度须在设计要求范围内，如有一个零件不合格，则另取双倍数量的零件重做试验。如仍有一个零件不合格，则逐个检查，合格者方可使用。
2.2.3 张拉过程的控制
（1）张拉中实行三控，即：以油压表读数即张拉力控制为主，以钢绞线的伸长值作校核，在规定荷载下持荷2min。
（2）全梁断丝、滑丝总数不得超过钢丝总数的0.5%，并不得位于梁体同侧，且一束内不得超过一丝。低松驰钢绞线回缩量每端不得大于6㎜，否则超出部分施工时用张拉力补足。安装时两个夹片要尽量平齐，错牙量小于1mm。
（3）两端的不同步率控制在5%之内，用实测伸长值作校核。
(4)滑丝与断丝处理
a、在张拉过程中如发生断（滑）丝现象，立即停止张拉，将千斤顶与限位板退除,在千斤顶与锚板之间安装上特制的退锚处理器，重新张拉，其张拉须缓慢进行。张拉中注意观察，其退锚张拉应力大于原张拉吨位。借张拉钢绞线束带出夹片，然后用小钢针（Φ5mm高强钢丝端头磨尖制成），从退锚处理器的空口处取出夹片，不让夹片在千斤顶回油时随钢绞线内缩。取完所有夹片，两端千斤顶回油，拔掉退锚处理器，检查锚板，重新装上新夹片，重新张拉。
b、滑丝发生在张拉完毕锚固后，其处理方法同上。但退锚的力量须予控制。一般拔力略大于张拉力量，即可拔出。两端不能同时进行，一端增压施拔时，另一端的千斤顶充油保险，待两端均拔完后，方可卸顶，以保安全。
c、断丝多数发生于夹片范围内，张拉锚固时不对中。有时也在孔道内发生断丝，其主要原因是钢绞线本身有暗伤。断丝和滑丝的处理方法相同。
d、张拉完毕后，认真做好预加应力、钢丝伸长、回缩、滑丝等记录工作。并经工艺技术员、专职质检员及监理工程师签字认可。
e、张拉完成后，在锚具口处的钢绞线做上记号，以作为张拉后对钢绞线锚固情况的观察依据。
2.2.4实测及理论伸长值的计算
A、实测伸长值的计算
⑴钢束总伸长=（松端钢束测量伸长值+陶端钢束测量伸长值）。
⑵松（陶）端钢束测量伸长值=油缸伸长（控制）-油缸伸长（初始）+工具夹片外露长度（控制）-工具夹片外露长度（初始）。
⑶初张拉过的钢绞线束伸长值为：
总伸长值=（初张拉阶段测量伸长值+终张拉阶段测量伸长值）。
B、理论伸长值的计算
⑴钢绞线张拉伸长量按下式计算：
钢束的施工理论伸长值按ΔL=PpL/Ay/Eg计算。
式中：
L---预应力筋的长度；
Ay---预应力筋的截面面积（mm2）；
Eg---预应力筋的实测弹性模量（N/mm2）。
Pp =（P实－P0）（1-e-(kL+uα)/（kL+uα）
注：P实---施工时张拉力，
P0---初应力张拉时的力，
P ---预应力筋的张拉端的张拉力(N)；
e---自然对数底，e=2.71828
L---从张拉端至计算截面的孔道长度（m）；
α---从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）；
k---孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数。
μ---预应力筋与孔道壁的摩擦系数。
⑵公式应用要求：
①用上式计算理论伸长值时，因采用两端张拉的施工方法，因此取半跨钢绞线长度计算，计算值乘以2即为总伸长值，注意加上工作锚至工具锚之间的伸长值。
②对多曲线段组成的曲线束，或直线段与曲线组成的折线束，分段计算，然后叠加。
③伸长值的允许偏差±6%。
预应力混凝土梁张拉质量实行“三控”，即以油表读数控制为主，实测伸长值作为校核，静停时间。因此预应力筋实测伸长值作为控制张拉质量的重要指标之一，其合格与否尤为重要。预应力筋实测伸长值偏差是与相应阶段的理论伸长值比较得出的，其偏差不允许超过理论计算伸长值的±6%。
2.2.5施工过程中出现问题及分析
（1）张拉完成后，工作夹片错牙超限，时间久了可能会出现钢绞线滑丝
分析其原因：
a、工作夹片在安装过程当中就出现错牙现象
b、限位板表面不平
c、限位板槽深与钢绞线直径不匹配
d、工作夹片表面和内部不清洁
e、工作锚锥孔内部不清洁
f、张拉过程当中工作锚，限位板，工作锚，千斤顶没有对中
解决方法：
a、安装时注意工作夹片不能出现错牙
b、检查限位板表面
c、测量钢绞线直径并选用匹配的限位板
d、清洁工作夹片
e、清洁工作锚锥孔
f、检查张拉过程中工作锚，限位板，工作锚，千斤顶对中情况
2.3压浆
工艺流程图：
2.3.1压入管道内的浆料终凝时间小于24小时，压浆时浆体温度不超过35℃，压浆时及压浆后3天内，梁体及环境温度不得低于5℃。
2.3.2抗压强度7天不小于35MPa，28天不小于50MPa，抗折强度7天不小于6.5MPa，28天不小于10MPa，24h内最大自由收缩率不大于0%，标准养护条件下28d浆体自由膨胀率为0-0.1%。
2.3.3浆体对钢绞线无腐蚀作用。其技术要求符合高性能无收缩防腐蚀压浆剂的规定，有结块不得使用，经检验合格后方可使用。
2.3.4压浆后的梁体起吊或移动，必须待随梁养护的水泥浆试件强度达到设计强度的100%（即抗压50MPa、抗折10 MPa）后方可进行。
2.3.5压浆过程（指同一根管道的压浆过程）一定要连续进行，中途不应停顿。
2.3.6水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不能超过40min。
2.3.7制备好的水泥浆，其流动度14～22s，30min后流动度小于30s；
2.3.8同一管道的压浆作业必须连续进行，一次完成。管道出浆口需装三通管，必须确认出浆浓度与进浆浓度一致时，方可封闭保压；浆体注满管道后，要在0.50MPa～0.60MPa下持压3min；压浆最大压力不能超过0.60MPa。
2.3.9每生产500孔梁进行一次压浆密实度验证，不足500孔按500孔计。开凿位置选择最不利位置，本梁场T梁应于梁端管道弯起较高处。开凿时应首先测量并避让钢绞线及构造筋。开凿后修补按相关规定执行。
2.4封端
工艺流程图：
2.4.1锚穴出新旧混凝土连接处应凿毛，面积应大于80％
2.4.2对锚穴、锚具和外漏钢绞线上的杂物清理干净并用聚氨酯防水涂料对锚具与锚垫板接头、 锚具与夹片之间的缝隙、外露钢绞线进行涂刷涂刷厚度1.5mm
2.4.3用L型丝杠拧入锚垫板螺丝孔并将锚穴钢筋网片放入锚穴中与外露钢绞线进行绑扎
2.4.4按施工配合比搅拌混凝土，混凝土分两层填塞并用平板振捣器振捣抹面，达到无空洞、饱满表面光滑
2.4.5用薄膜将封端混凝土覆盖严实并定期进行洒水养护，养护龄期14天
2.4.6对达到龄期的封端混凝土在新旧混凝土接头处采用聚氨酯防水涂料进行密封处理，涂刷厚度1.5mm宽度80mm的标准圆形
3.安全保障
3.1张拉
a、安全阀调整至规定值后方可开始张拉作业。
b、张拉时千斤顶送油或回油速度要缓慢均匀。两端张拉力要求同步，严禁突然加压或卸压。
c、测量伸长值必须两端同时进行。
d、张拉过程中，千斤顶后方严禁站人，测量伸长值或处理断、滑丝时，操作人员要站在千斤顶侧面。
e、张拉加力时，不得敲击及碰撞张拉设备。油压表要妥善保护避免受震。
f、更换锚具时两端都要装上千斤顶。
g、安装锚具时，必须清理干净锚具上的包装纸以及不得人为带有杂物，以免妨碍锚具的正常工作；
h、高压油泵应经耐压试验合格。油泵上的安全阀应调到最大工作油压下能自动打开；
i、油表安装必须满扣，高压油管各接头必须紧密，油路畅通，在最大工作油压下，保持5min以上，不得漏油，否则应修理或更换；
j、电路系统检修不准带电操作，油路系统检修不准带压操作；
k、张拉过程中，设专人统一指挥，听到两端均回哨后，两端油泵司机应统一松油或回油。工作完毕应打开油阀，切断电源，非油泵司机禁止操作油泵；
l、千斤顶不得超过其最大拉力和最大行程；
m、在张拉过程中，特别是在高压下，千斤顶正后方不准站人，油管不得踩踏攀附；
n、安全阀调整至规定值后方可开始张拉作业。
o、张拉时千斤顶送油或回油速度要缓慢均匀。两端张拉力要求同步，严禁突然加压或卸压。
p、张拉过程中，千斤顶后方严禁站人，测量伸长值或处理断、滑丝时，操作人员要站在千斤顶侧面。
q、设备运转声音异常时，应及时检查修理；
r、张拉油泵操作时，油泵司机应全神贯注，不准与外人交谈，更不准在油泵工作时离开或兼顾其它工作；
s、张拉操作过程中，位于高处的张拉束操作人员不得踩在钢绞线上作业，应自行搭好作业平台；
t、每班清点整理工器具、材料、机械、收集废弃物，保持场地整洁，完工后，恢复场地。
3.2压浆
a、施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入。
b、施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
c、为保证施工安全，现场应有专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全，坚持班前进行安全教育制度。
d、压浆施工中，制订合理的作业程序，现场设专人指挥，并设立明显标志，机械作业要留有安全距离，确保协调、安全施工。
3.3封端
a、施工区域应设警示标志，严禁非工作人员出入。
b、施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。1
c、封穴施工中，制定合理的作业程序，现场设专人指挥，并设立明显标志，机械作业要留有安全距离，确保协调、安全施工。
4.结语
我部在桥梁生产施工过程中，严格按照规范施工，保障了工程施工质量，配套工程作为制梁后续的工作也是不容懈怠，我部也拿出百分之百的工作精神去面对，为祖国建设精品工程，为祖国建设样板工程。
参考文献：
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[4] JJG49-1999，精密压力表检定规程
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[6] 宣贯会资料之四——孙金更：四大特点及桥梁生产技术纲要 讲义
