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摘要：结合合福铁路铜陵长江大桥北引桥简支梁预应力张拉施工工艺，从施工准备、预应力张拉及异常情况处理措施等方面介绍了简支梁预应力张拉施工控制要点，为类似箱梁张拉施工提供了参考借鉴和指导意义。
关键词：预制；简支箱梁；预应力；钢绞线；张拉
1工程概况
合福铁路铜陵长江大桥北岸铁路引桥（DK122+089.769～130+051.748）上部结构除N4～N7、N101～N104采用现浇连续箱梁外，其余均采用后张法预应力混凝土简支箱梁，其中245片32m简支箱梁，6片24m简支箱梁。
1.1 箱梁结构形式
箱梁为单箱单室双线简支箱梁，梁面按照人字坡两列排水布置，桥面采用CRTSⅠ型双块式无碴轨道，梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚。防护墙内侧净宽8.8m，桥面建筑总宽度12.28m，桥面板宽度12m。截面中心处梁高3.134m，梁端顶板厚度0.61m、底板厚度0.7m；跨中顶板厚度0.384m，底板厚度0.28m；箱梁全长32.6m，跨度31.5m，横向支座中心距4.5m。24m箱梁与32m截面尺寸相同，梁长为24.6m，跨度为23.5m。本项目箱梁除防护墙外一次整体浇筑，后张法施工。箱梁截面形式如图1-1。
图1-1 箱梁截面图
1.2 箱梁预应力概况
本箱梁预应力钢绞线采用1×7-15.2-1860-GB/T5224—2003。锚固体系采用自锚式拉丝体系，张拉设备采用与之配套机具设备，管道形成采用直径70mm、80mm、90mm的抽拔橡胶管成孔。
预施应力按预张拉，初张拉和终张拉三个阶段进行。初张拉后箱梁由制梁台座搬运至存梁台座，终张拉在存梁台座上完成。
预施力采用两端同步、左右对称张拉，预施应力采用三控措施，预施应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核，张拉过程中应保持两端的伸长量基本一致，并且在张拉到控制张拉力时持荷5分钟。
2 预施应力前准备工作
2.1钢绞线束的制作
钢绞线散盘后要仔细检查表面质量，直径偏差，捻距和力学性能试验。钢绞线表面不得带有润滑剂，油污等降低钢绞线与混凝土粘结力的物质。钢绞线表面允许有轻微的浮锈，但不得锈蚀成目视可见的麻坑。其弯折度（弦与弧的最大自然矢高）不大于25mm。
2.2张拉设备
1、千斤顶YCW300B型液压千斤顶，千斤顶和油压表均已校正并在使用有效期内。其中，以下情况时要进行重新校正：千斤顶严重漏油；油压表和千斤顶使用期限达到校验的有效期；油压表指针不能回零；油压表使用时超过允许误差或发生故障。
2、油压表选用精度等级为0.4级，最小分度值为0.5MPa的油压表，油压表盘直径大于15cm，表盘量程为60Mpa。根据规定，油表、油泵与油顶配套校正、使用，其有效期为一个月。
3 钢束的张拉
1、装顶工作
⑴ 将钢绞线按顺直方向每根都要穿过锚具孔，使锚具靠近支承板；将夹片用橡皮圈捆住，使夹片沿钢绞线滑移到锚具孔内；夹片装完后，用一内径略大于钢绞线直径，长度约1200mm的钢管将夹片捅捣整齐并打紧。
⑵ 安装限位板及接长套，将钢绞线穿入油顶，使油顶、限位板、锚具、接长套尽量靠拢并对正。
⑶ 在油顶的后面安装工具锚及夹片。为使工具锚好退下，可在工具锚孔内涂油或在夹片上打腊；再用内径略大于钢绞线直径的钢管将夹片捅捣整齐并打紧，以防滑丝。
⑷ 通过千斤顶上的倒链葫芦调整顶、锚成一条直线，并与孔道中心线尽量保持一致，做到“三同心”。
2、箱梁張拉
箱梁张拉应分三次进行，即预张拉，初张拉和终张拉。
⑴ 预张拉在梁体混凝土强度达到设计值60%即30MPa后进行。预张拉时，模板应松开，不应对梁体压缩造成阻碍。张拉孔数及张拉力值应符合设计要求。预应力束张拉前，应清除管道内的杂物及积水。
⑵ 初张拉应在模板拆除后和梁体混凝土强度达到设计值87%即43.5MPa，按设计要求进行。初张拉后，梁体方可移出制梁台位。
⑶ 终张拉应在梁体混凝土强度达到设计值100%即50MPa及弹性模量达到35.5GPa后、龄期不少于10d时进行。
⑷张拉前应作好如下准备工作：
检查梁体混凝土设计强度和弹性模量要求、混凝土龄期是否达到设计要求。张拉千斤顶和油压表均在校验有效期内。生产初期应至少对2孔梁进行喇叭口摩阻、管道摩阻等预应力瞬时损失测试，必要时由设计方对张拉控制力进行调整，以保证预施应力准确。批量预制后每100片箱梁进行一次孔道摩阻测试。
⑸ 张拉顺序：
0 → 初应力0.20бcon（作伸长量标记）→бcon持续5分钟→锚固。
⑹伸长量：
△L=PL[1-e-（kL+μθ）]/AyEp（kL+μθ）
P —锚下张拉力。
L —预应力筋的长度。
Ep—预应力筋的弹性模量。
Ay—预应力筋面积。
k —孔道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。
θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和。
⑺ 张拉应两端同时张拉、左右对称进行，最大不平衡束不得超过一束，张拉顺序严格按设计图纸进行。
⑻ 钢绞线锚固：钢绞线束在达到σcon时，持荷5min，并维持油压表读数不变，然后主油缸回油，钢绞线锚固。最后回油卸顶，张拉结束。
⑼ 张拉过程中，严密注意钢绞线断丝及锚具滑丝情况，全梁断丝及滑丝数量不应超过预应力钢丝总数的0.5%，并不应处于梁的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。当一束出现单根滑丝时，可用张拉油顶进行单根补拉。当一束内出现多根钢绞线滑丝时，须放松钢绞线束并重新装夹片整束重拉。 ⑽ 张拉完成后，在锚圈口处的钢绞线上做记号，以作为张拉后对钢绞线锚固情况的观察依据。张拉完毕24小时后复查，确认无新滑断丝即可进行钢绞线头的切割，切割处距锚具表面30～40mm。
4 异常情况的处理措施
1、在整个张拉过程中，严密注意钢绞线滑丝、断丝情况及其它意外情况。钢绞线的滑丝除与夹片的质量有关外，还与许多施工因素有关。如：
⑴ 张拉时千斤顶与锚具不同心。张拉时千斤顶与锚具不同心时，会造成张拉伸长时一边夹片刮伤钢绞线，而刮掉的铁屑会充满夹片牙齿的缝隙，回顶时，由于夹片牙齿缝隙中充满了铁屑无法嵌入钢绞线，此时钢绞线高速回缩损伤夹片的牙齿，造成滑丝。
⑵ 限位板磨损。随着限位板使用次数的增加，在相当大的压力作用下，限位板的支撑部分会压瘪下去，限位尺寸变小，张拉钢绞线向后移动时，夹片内孔打不开，小于钢绞线的直径，因夹片硬度高于钢绞线，当千斤顶带着钢绞线强行向后移动时，夹片会刮伤钢绞线外表，造成钢绞线直径变小，夹片牙齿间充满铁屑，回顶时，高速回縮的钢绞线会损伤夹片牙齿，产生滑丝。
⑶ 安装工作夹片时不要弹性圈。安装工作夹片时，有时套在夹片上的弹性圈会损坏或丢失，有的工人图省事不要弹性圈，这样，当回顶时，夹片与钢绞线的摩擦力变小而导致夹片不跟进，高速回缩的钢绞线回损坏夹片牙齿，产生滑丝。
⑷ 限位板内含有泥砂。当限位板内含有泥砂时，磨损限位板会导致限位尺寸变小而产生滑丝。
2、当出现断丝，按规定需要处理时，用YCJ26穿心前卡式千斤顶逐根进行。将前卡式油顶夹住断丝的钢绞线并对准，将油顶充油，钢绞线受力后将夹片带出时，立即停止充油。用小钢针从叉形垫圈的缺口卡住夹片，千斤顶回油卸下夹片。这样将整束钢绞线松掉。将整束钢绞线从孔道中抽出，换掉断线的钢绞线，重新穿束和张拉。滑丝后的钢绞线需要处理，处理方法同断丝。但滑丝的钢绞线可以不更换，而直接张拉保正不再滑丝即可。
3、因处理滑丝、断丝而引起钢绞线束重复张拉时，同一束张拉次数不得超过三次。
4、当一束出现少量滑丝时，可用单根张拉油顶进行补拉。当一束内出现多根钢绞线滑丝时，须放松钢绞线并重新装夹片整束补拉。
5、箱梁预应力施工安全重点
1、高压油管使用前要作耐压实验，不合格的不能使用。
2、油压表安装必须紧紧满扣，不得漏油。
3、张拉时，千斤顶后面不准站人，也不得踩踏高压油管，必须将安全挡板放置到位后才可进行张拉作业。
4、张拉时发现张拉设备运转声音异常，要立即停机检查维修。
5、锚具、夹片均要设专人妥善保管，不得锈蚀、积灰、损伤，以免造成滑丝。
6、千斤顶不得超出规定的行程，转移油泵时对油压表有震动影响时必须将油压表拆卸下来另行携带转运。
5 结束语
预应力张拉施工是简支箱梁施工中非常关键的工序，通过采用三步张拉施工工艺很好的控制了混凝土早期温度裂纹的出现，能很好的保证简支箱梁的质量。本文通过对后张法预应力施工过程的阐述，明确了预应力施工过程中应该注意的事项，同时对预应力张拉过程中可能出现的事故进行了分析研究，找到了相应的解决措施，为以后很好的指导施工奠定了坚实的基础，对今后的箱梁张拉施工有较高的参考价值。
参考文献：
[1]《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》（铁科技[2004]120号）
[2]《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》（科技基[2005]101号）
[3]《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）
[4]《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）
[5]《客运专线铁路桥涵施工技术指南》（TZ213-2005）
[6]《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）
作者简介：
张正华，男，1984-1，安徽巢湖人，汉族，本科，主要从事道路桥梁施工技术管理工作。
关键词：预制；简支箱梁；预应力；钢绞线；张拉
1工程概况
合福铁路铜陵长江大桥北岸铁路引桥（DK122+089.769～130+051.748）上部结构除N4～N7、N101～N104采用现浇连续箱梁外，其余均采用后张法预应力混凝土简支箱梁，其中245片32m简支箱梁，6片24m简支箱梁。
1.1 箱梁结构形式
箱梁为单箱单室双线简支箱梁，梁面按照人字坡两列排水布置，桥面采用CRTSⅠ型双块式无碴轨道，梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚。防护墙内侧净宽8.8m，桥面建筑总宽度12.28m，桥面板宽度12m。截面中心处梁高3.134m，梁端顶板厚度0.61m、底板厚度0.7m；跨中顶板厚度0.384m，底板厚度0.28m；箱梁全长32.6m，跨度31.5m，横向支座中心距4.5m。24m箱梁与32m截面尺寸相同，梁长为24.6m，跨度为23.5m。本项目箱梁除防护墙外一次整体浇筑，后张法施工。箱梁截面形式如图1-1。
图1-1 箱梁截面图
1.2 箱梁预应力概况
本箱梁预应力钢绞线采用1×7-15.2-1860-GB/T5224—2003。锚固体系采用自锚式拉丝体系，张拉设备采用与之配套机具设备，管道形成采用直径70mm、80mm、90mm的抽拔橡胶管成孔。
预施应力按预张拉，初张拉和终张拉三个阶段进行。初张拉后箱梁由制梁台座搬运至存梁台座，终张拉在存梁台座上完成。
预施力采用两端同步、左右对称张拉，预施应力采用三控措施，预施应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核，张拉过程中应保持两端的伸长量基本一致，并且在张拉到控制张拉力时持荷5分钟。
2 预施应力前准备工作
2.1钢绞线束的制作
钢绞线散盘后要仔细检查表面质量，直径偏差，捻距和力学性能试验。钢绞线表面不得带有润滑剂，油污等降低钢绞线与混凝土粘结力的物质。钢绞线表面允许有轻微的浮锈，但不得锈蚀成目视可见的麻坑。其弯折度（弦与弧的最大自然矢高）不大于25mm。
2.2张拉设备
1、千斤顶YCW300B型液压千斤顶，千斤顶和油压表均已校正并在使用有效期内。其中，以下情况时要进行重新校正：千斤顶严重漏油；油压表和千斤顶使用期限达到校验的有效期；油压表指针不能回零；油压表使用时超过允许误差或发生故障。
2、油压表选用精度等级为0.4级，最小分度值为0.5MPa的油压表，油压表盘直径大于15cm，表盘量程为60Mpa。根据规定，油表、油泵与油顶配套校正、使用，其有效期为一个月。
3 钢束的张拉
1、装顶工作
⑴ 将钢绞线按顺直方向每根都要穿过锚具孔，使锚具靠近支承板；将夹片用橡皮圈捆住，使夹片沿钢绞线滑移到锚具孔内；夹片装完后，用一内径略大于钢绞线直径，长度约1200mm的钢管将夹片捅捣整齐并打紧。
⑵ 安装限位板及接长套，将钢绞线穿入油顶，使油顶、限位板、锚具、接长套尽量靠拢并对正。
⑶ 在油顶的后面安装工具锚及夹片。为使工具锚好退下，可在工具锚孔内涂油或在夹片上打腊；再用内径略大于钢绞线直径的钢管将夹片捅捣整齐并打紧，以防滑丝。
⑷ 通过千斤顶上的倒链葫芦调整顶、锚成一条直线，并与孔道中心线尽量保持一致，做到“三同心”。
2、箱梁張拉
箱梁张拉应分三次进行，即预张拉，初张拉和终张拉。
⑴ 预张拉在梁体混凝土强度达到设计值60%即30MPa后进行。预张拉时，模板应松开，不应对梁体压缩造成阻碍。张拉孔数及张拉力值应符合设计要求。预应力束张拉前，应清除管道内的杂物及积水。
⑵ 初张拉应在模板拆除后和梁体混凝土强度达到设计值87%即43.5MPa，按设计要求进行。初张拉后，梁体方可移出制梁台位。
⑶ 终张拉应在梁体混凝土强度达到设计值100%即50MPa及弹性模量达到35.5GPa后、龄期不少于10d时进行。
⑷张拉前应作好如下准备工作：
检查梁体混凝土设计强度和弹性模量要求、混凝土龄期是否达到设计要求。张拉千斤顶和油压表均在校验有效期内。生产初期应至少对2孔梁进行喇叭口摩阻、管道摩阻等预应力瞬时损失测试，必要时由设计方对张拉控制力进行调整，以保证预施应力准确。批量预制后每100片箱梁进行一次孔道摩阻测试。
⑸ 张拉顺序：
0 → 初应力0.20бcon（作伸长量标记）→бcon持续5分钟→锚固。
⑹伸长量：
△L=PL[1-e-（kL+μθ）]/AyEp（kL+μθ）
P —锚下张拉力。
L —预应力筋的长度。
Ep—预应力筋的弹性模量。
Ay—预应力筋面积。
k —孔道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。
θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和。
⑺ 张拉应两端同时张拉、左右对称进行，最大不平衡束不得超过一束，张拉顺序严格按设计图纸进行。
⑻ 钢绞线锚固：钢绞线束在达到σcon时，持荷5min，并维持油压表读数不变，然后主油缸回油，钢绞线锚固。最后回油卸顶，张拉结束。
⑼ 张拉过程中，严密注意钢绞线断丝及锚具滑丝情况，全梁断丝及滑丝数量不应超过预应力钢丝总数的0.5%，并不应处于梁的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。当一束出现单根滑丝时，可用张拉油顶进行单根补拉。当一束内出现多根钢绞线滑丝时，须放松钢绞线束并重新装夹片整束重拉。 ⑽ 张拉完成后，在锚圈口处的钢绞线上做记号，以作为张拉后对钢绞线锚固情况的观察依据。张拉完毕24小时后复查，确认无新滑断丝即可进行钢绞线头的切割，切割处距锚具表面30～40mm。
4 异常情况的处理措施
1、在整个张拉过程中，严密注意钢绞线滑丝、断丝情况及其它意外情况。钢绞线的滑丝除与夹片的质量有关外，还与许多施工因素有关。如：
⑴ 张拉时千斤顶与锚具不同心。张拉时千斤顶与锚具不同心时，会造成张拉伸长时一边夹片刮伤钢绞线，而刮掉的铁屑会充满夹片牙齿的缝隙，回顶时，由于夹片牙齿缝隙中充满了铁屑无法嵌入钢绞线，此时钢绞线高速回缩损伤夹片的牙齿，造成滑丝。
⑵ 限位板磨损。随着限位板使用次数的增加，在相当大的压力作用下，限位板的支撑部分会压瘪下去，限位尺寸变小，张拉钢绞线向后移动时，夹片内孔打不开，小于钢绞线的直径，因夹片硬度高于钢绞线，当千斤顶带着钢绞线强行向后移动时，夹片会刮伤钢绞线外表，造成钢绞线直径变小，夹片牙齿间充满铁屑，回顶时，高速回縮的钢绞线会损伤夹片牙齿，产生滑丝。
⑶ 安装工作夹片时不要弹性圈。安装工作夹片时，有时套在夹片上的弹性圈会损坏或丢失，有的工人图省事不要弹性圈，这样，当回顶时，夹片与钢绞线的摩擦力变小而导致夹片不跟进，高速回缩的钢绞线回损坏夹片牙齿，产生滑丝。
⑷ 限位板内含有泥砂。当限位板内含有泥砂时，磨损限位板会导致限位尺寸变小而产生滑丝。
2、当出现断丝，按规定需要处理时，用YCJ26穿心前卡式千斤顶逐根进行。将前卡式油顶夹住断丝的钢绞线并对准，将油顶充油，钢绞线受力后将夹片带出时，立即停止充油。用小钢针从叉形垫圈的缺口卡住夹片，千斤顶回油卸下夹片。这样将整束钢绞线松掉。将整束钢绞线从孔道中抽出，换掉断线的钢绞线，重新穿束和张拉。滑丝后的钢绞线需要处理，处理方法同断丝。但滑丝的钢绞线可以不更换，而直接张拉保正不再滑丝即可。
3、因处理滑丝、断丝而引起钢绞线束重复张拉时，同一束张拉次数不得超过三次。
4、当一束出现少量滑丝时，可用单根张拉油顶进行补拉。当一束内出现多根钢绞线滑丝时，须放松钢绞线并重新装夹片整束补拉。
5、箱梁预应力施工安全重点
1、高压油管使用前要作耐压实验，不合格的不能使用。
2、油压表安装必须紧紧满扣，不得漏油。
3、张拉时，千斤顶后面不准站人，也不得踩踏高压油管，必须将安全挡板放置到位后才可进行张拉作业。
4、张拉时发现张拉设备运转声音异常，要立即停机检查维修。
5、锚具、夹片均要设专人妥善保管，不得锈蚀、积灰、损伤，以免造成滑丝。
6、千斤顶不得超出规定的行程，转移油泵时对油压表有震动影响时必须将油压表拆卸下来另行携带转运。
5 结束语
预应力张拉施工是简支箱梁施工中非常关键的工序，通过采用三步张拉施工工艺很好的控制了混凝土早期温度裂纹的出现，能很好的保证简支箱梁的质量。本文通过对后张法预应力施工过程的阐述，明确了预应力施工过程中应该注意的事项，同时对预应力张拉过程中可能出现的事故进行了分析研究，找到了相应的解决措施，为以后很好的指导施工奠定了坚实的基础，对今后的箱梁张拉施工有较高的参考价值。
参考文献：
[1]《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》（铁科技[2004]120号）
[2]《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》（科技基[2005]101号）
[3]《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）
[4]《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）
[5]《客运专线铁路桥涵施工技术指南》（TZ213-2005）
[6]《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）
作者简介：
张正华，男，1984-1，安徽巢湖人，汉族，本科，主要从事道路桥梁施工技术管理工作。