预应力工程施工控制预应力钢绞线张拉伸长量计算及现场量测

原材料：

1、预应力筋进场时应分批验收，验收时，除应核对其质量证明书、包装、标志、规格和逐盘进行外观质量检查外，尚须委托有相应资质的公路工程试验检测机构按照规定进行检验。

2、锚具、夹具和连接器进场时，除应按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外，还应委托有相应资质的公路工程试验检测机构进行检验。

3、预应力管道进场时，除应按出厂合格证和质量证明书核查外，尚须委托有相应资质的公路工程试验检测机构按照规定进行检验。

4、先检后用，应注意检测项目应齐全，切忌指标漏检。如不清楚送检指标有哪些，可在送检前联系中心实验室解决。

原材料的存放管理：

1、应设置专门的原材料管理台账，应标明每批原材料的去向。

2、对于锚具、夹具、压降剂、水泥等材料、应分类入库存放，钢绞线和波纹管必须存放在仓库货防雨棚内，支垫高度应符合要求，做好各类材料的信息标识。

波纹管道安装控制：

1、应准确确定波纹管（或定位钢筋）的位置，尤其是曲线段。可先按设计图纸中预应力筋的曲线坐标，以梁底模板为基准，直接量出相应点的高度，标在箍筋上，定出波纹管曲线位置。定位筋间距波纹管管道不宜大于1.0m，曲线管道应0.5m。

2、接头管两端用密封胶带或塑料热缩管封裹，避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管内造成管道堵塞。

3、波纹管安装后，应检查波纹管的位置、曲线形状是否符合设计要求，保证管道直线段平顺、曲线段圆滑。检查波纹管的固定是否牢靠，接头是否完好，管壁有无破损等，如有破损，应及时用胶粘带修补。

4、波纹管安装时应考虑张拉后反拱度的影响，各控制点高程均应扣除相应位置的反拱度值，做到精确定位。

钢绞线梳编穿束：

针对钢绞线的梳遍穿束，总监办已下发了相关文件，并做好要求，各合同段应积极改进施工工艺，以保证钢绞线直顺、相互平行，确保同束内各索有效预应力的均匀度。张拉设备质量控制：

1、预应力张拉机具设备及仪表（压力表精度>1.5级）必须有合格证书及相应铭牌。

2、张拉设备应配套标定并配套使用，标定时活塞的运行方向应与实际使用时一致。

3、千斤顶、压力表和油泵应结合施工现场整体静态标定，同时应尽量满量程标定（至少80%以上）以降低摩阻影响。

4、为保证静态标定和张拉时能持荷保压，千斤顶不得有明显内泄漏现象，即加压时进油表显示压力读数，回油表读数接近为零。

5、长期不使用、标定时间超过6个月、6个月内正常使用超过两百次、使用中预应力机具设备或仪表出现反常现象、千斤顶检修后均应重新标定。张拉设备质量控制：

6、施加预应力所用的机具设备及仪表应由专人使用和管理，并应定期维护和校验。标定时，施工方负责张拉的专人应参与标定读数。

7、预应力张拉宜采用智能控制设备进行，所采用的智能控制设备应能控制有效预应力大小和同断面不均匀度满足设计要求，实现张拉智能控制，不受人为、环境因素影响：如同步性、停顿时间、加载速率等。

混凝土浇筑质量控制：

1、混凝土浇筑过程中，应避免卸料口直接对准波纹管道。在振捣过程中应避免震动器碰撞管道及埋设件。浇筑过程中，随时检查模板、管道、锚固端垫板等的稳固性。保证其位置及尺寸符合设计要求。

2、对于箱梁腹板与底板及顶板连接处的承托、预应力筋的锚固区及其他预应力钢束与钢筋密集的部位，应使用小型振捣棒并延长一倍的振捣时间加强振捣，以确保这些部位砼的密实。预应力钢筋安装后的保护：

1、预应力钢筋安装后压浆前，其端口应采取可靠措施进行封堵,防止水或其他杂物进入。

2、在任何情况下，当在安装有预应力筋的附近进行电焊时，对全部预应力筋及金属件均应进行保护，防止沾上焊渣或造成其它损坏。

3、预应力钢筋安装后，应在7-10天内完成张拉作业。张拉后应在24小时内完成压浆作业。超过规定时间的，应进一步采取措施防止预应力钢筋锈蚀。预应力钢筋张拉控制重点：

1、张拉前混凝土几何尺寸、龄期和强度必须符合设计要求。锚垫板下及周边混凝土须密实，若有蜂窝及其它缺陷，应在拆模后立即进行处理。

2、在张拉前，应编制预应力张拉计算书，并经项目总工审批后，报驻地监理组长复核、报总监办批复。（要求对里面的数字一一复查并验算）对于后续施工中，预应力钢筋批次发生变化的情况，则相应计算书经项目总工审批后，报驻地监理组长复核。

3、预应力筋的张拉顺序应符合设计要求，当设计未规定时，可采取分批、分阶段对称张拉。

预应力钢筋张拉控制重点：

4、在张拉施工中，张拉速率应控制在张拉控制力的10%～15%/min，对于长度大于50m的弯束或长束，张拉速率应降低，宜取张拉控制力的10%/min。并应匀速加压，为确保多点张拉的同步性，可增加几个停顿点。

5、预应力筋张拉锚固后，锚具夹片顶面应平齐，其错位不得大于2mm，且全部夹片高差不得大于3mm。

6、预应力筋张拉锚固后将多余部分进行切除，切割后预应力筋的外露长度不应小于30mm，切割时严禁使用电弧焊切割。

预应力钢筋张拉控制重点：

7、持荷时间为油泵开启、油压表读数稳定后的稳压时间，最短不得少于5分钟。两端张拉时50m（不含）以上的预应力筋宜取8分钟。

8、钢绞线实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计的要求，设计无规定时，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在±6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。

压浆与封锚控制重点：

1、预应力筋张拉后，孔道压浆应在24h内完成，否则应采取措施，确保预应力筋不出现锈蚀。

2、压浆材料的性能应符合现行规范及设计要求。

3、压浆前应用压力清水冲洗管道，以排除孔内杂物，保证管道畅通；冲洗后将管道内的空气及多余水分排除。

4、应采用真空压浆工艺。压浆前使其达到负压状态（－0.06～－0.1MPa），然后用压浆机以正压力对管道注入水泥浆。

5、浆体自拌制至压入管道的延续时间，一般控制在30～45min范围内，在配置和压注过程中应连续搅拌，浆体进入压浆泵之前应通过1.2mm的筛网进行过滤。

压浆与封锚控制重点：

6、压浆过程中，如发现管道有局部漏浆时，可在漏浆处用毡片盖好、贴严、顶紧堵漏。如果堵漏无效，则应用水压入管道，将已压进的灰浆冲洗出来，待漏浆处理修补完毕，重新压浆。

7、当真空泵胶管出现浆体时，打开出浆阀，待连续流出与规定稠度相同的浆体后，为保证管道中充满灰浆，应关闭阀门保持不小于0.5MPa的稳压期，稳压5min以上，稳压完成后立即将压浆管密封。

8、对后张预制构件，在管道压浆前不得安装就位。压浆后，在压浆强度达到设计要求后方可移运和吊装。压浆堵孔处理：

在压浆过程中如出现堵孔现象，应用高压水把孔内已压入的浆液冲洗干净，找到堵孔位置进行处理后再重新进行压浆。

对于可能压浆堵孔的情况，在预应力筋穿束时应该注意，如果穿束时不顺畅，或是预先穿筋的管道在浇筑混凝土后抽动困难，说明管道内不十分通畅，必须在张拉前准确测定该位置（张拉后便无法量测），并做好记录。一旦压浆发现堵孔，则应根据压浆进浆数量和事先量测记录，准确判定堵孔位置，并在该位置增设注浆孔或排气孔，对该孔进行二次补浆，直至孔内浆液密实。

封锚：

1、压浆完成后，应及时对力筋、锚具进行处理，其中包括对锚具和力筋做防锈、防腐处理。需要封锚的，应对梁端混凝土凿毛并将其周围冲洗干净，设置钢筋网浇筑封锚混凝土。

2、封锚混凝土的强度应符合设计要求，并应严格控制封锚后的梁体长度。

特别强调：

鉴于预应力工程的重要性及复杂性：

1、预应力筋的理论伸长值计算，必须有总工复核，并在计算书上签字，驻地组长必须在计算书上签字，未签字的禁止进行任何张拉。

2、同一规格梁板在预应力钢筋张拉时（诸如空心板、箱梁、T梁），各合同段总工或质检工程师、驻地组长必须在场进行指导，并监督整个张拉过程，如遇到问题，应主动解决或驻地组应及时上报总监办。

3、督促各合同段质检工程师应加强对预应力工程内页资料的审查（其中总工应对预应力张拉记录表亲自进行审查），确保内页资料的填写规范、准确，避免内页资料中的错误。无张拉记录的，直接列入质量可疑梁板，要求承包人足够证据证明梁板合格，否则不予出场。

如承包人以上工作做不到位，可直接下发监理通知单，并通知总监办。

预应力筋理论伸长量计算

后张法预应力钢绞线在张拉过程中，主要受到以下两方面的因素影响：一是管道弯曲影响引起的摩擦力，二是管道偏差影响引起的摩擦力；两项因素导致钢绞线张拉时，锚下控制应力沿着管壁向跨中逐渐减小，因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。

计算公式：

《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041-2000)中关于预应筋伸长值ΔL的计算按照以下公式（1）：

ΔL＝Pp×L/Ap×Ep

ΔL—各分段预应力筋的理论伸长值（mm）；

Pp—各分段预应力筋的平均张拉力（N）；

L—预应力筋的分段长度(每一直线段或曲线段，mm）；

Ap—预应力筋的截面面积（mm2）；

Ep—预应力筋的弹性模量（Mpa）；

《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041-2000)附录G－8中规定了Pp的计算公式（2）：Pp＝P×（1－e－（kx＋μθ））kx＋μθ

P—预应力筋张拉端的张拉力，将钢绞线分段计算后，为每分段的起点张拉力，即为前段的终点张拉力（N）；

θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，分段后为每分段中每段曲线段的切线夹角（rad）；

x—从张拉端至计算截面的孔道长度，分段后为每个分段长度或为公式1中L值；

k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数（1/m），管道内全长均应考虑该影响；

μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数，只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。

公式2中的k和μ是后张法钢绞线伸长量计算中的两个重要的参数，其大小取决于多方面的因素：管道的成型方式、预应力筋的类型、表面特征是光滑的还是有波纹的、表面是否有锈斑，波纹管的布设是否正确，弯道位置及角度是否正确，成型管道内是否漏浆等等，各个因素在施工中的变动很大，还有很多是不可能预先确定的，因此，摩擦系数的大小很大程度上取决于施工的精确程度。在工程实施中，最好对孔道磨擦系数进行测定（测定方法可参照《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041-2000)附录G－9），并对施工中影响磨擦系数的方面进行认真的检查，如波纹管的三维位置是否正确等等，以确保摩擦系数的大小基本一致。

划分计算分段：整束钢绞线在进行分段计算时，首先是分段（见图1）：

工作长度：工具锚到工作锚之间的长度，图1中工作段AB长度＝L，计算时不考虑μ、θ，计算力为A点力，采用公式1直接进行计算，Pp＝千斤顶张拉力；

波纹管内长度：计算时要考虑μ、θ，计算一段的起点和终点力。每一段的终点力就是下一段的起点力，例如靠近张拉端第一段BC的终点C点力即为第二段CD的起点力，每段的终点力与起点力的关系见公式（3）：

Pz=Pq×e-(KX+μθ)

Pz—分段终点力（N）

Pq—分段的起点力（N）

θ、x、k、μ—意义同上各段的起终点力可以根据公式3从张拉端开始进行逐步的计算。

根据每一段起点力Pq代入公式2中求出每一段平均张拉力Pp。根据Pp代入公式1计算出每一段的伸长值ΔL，相加后得出全长钢绞线伸长量。张拉时钢绞线实际伸长量的测量方法钢绞线实际伸长量的测量方法有多种多样，目前使用较多的是直接测量张拉端千斤顶活塞伸出量的方法，这样的测量方法存在一定的误差，这是因为工具