摘要：橋梁預應力鋼筋在施工張拉過程中因各種原因會引起預應力筋斷絲或滑絲，使預應力筋受力不均，甚至使構(gòu)件不能建立足夠的預應力。本文分析了在張拉過程中出現(xiàn)斷絲、滑絲問題的原因及防治措施。

　　主題詞：預應力鋼,斷絲問題,分析,防治

　　一 張拉預應力筋對斷絲問題的分析及處理

　　在張拉過程中，由于各種原因會引起預應力筋斷絲或滑絲，使預應力筋受力不均，甚至使構(gòu)件不能建立足夠的預應力。因此需要限制預應力筋的斷絲或滑絲數(shù)量，并采取一定的控制措施來加強張拉程序的管理。

　　1.對設備、錨具、預應力筋的檢查

　　(1)千斤頂和油壓表需按時進行校正標定，保持良好的工作狀態(tài)，保證誤差不超過規(guī)定;千斤頂?shù)目ūP、楔塊尺寸應正確;沒有磨損勾槽和污物，以免影響楔緊和退楔;

　　(2)錨具尺寸應正確，保證加工精度。錨環(huán)、錨塞應逐個地進行尺寸檢查，有同符號誤差的應配套使用。亦即錨環(huán)的大小兩孔和錨塞的粗細兩端，都只允許同時出現(xiàn)正誤差或同時出現(xiàn)負誤差，以保證錐度正確;

　　(3)錨塞應保證規(guī)定的硬度值，當錨塞硬度不足或不均，張拉后又可能產(chǎn)生內(nèi)縮過大甚至滑絲。為防止錨塞端部損傷鋼絲，錨塞頭上的導角應做成圓弧;

　　(4)錨環(huán)不得有內(nèi)部缺陷，應逐個進行電磁探傷。錨環(huán)太軟或剛度不夠均會引起錨塞內(nèi)縮超量;

　　(5)預應力筋使用前應按規(guī)定檢查：鋼絲截面要圓，粗細、強度、硬度要均勻;鋼絲編束時應認真梳理，避免交叉混亂;清除鋼絲表面的油污銹蝕，使鋼絲正常楔緊和正常張拉;

　　(6)錨具安裝位置要準確：錨墊板承壓面，錨環(huán)、對中套等的安裝面必須與孔道中心線垂直;錨具中心線必須與孔道中心線重合。

　　2.正確施行張拉操作規(guī)程

　　(1)承壓面與孔道中線不垂直時，應當在貓圈下墊薄鋼板調(diào)整垂直度。將錨孔對正墊板并點焊，防止張拉時移位。

　　(2)具在使用前須先清除雜物，刷去油污。

　　(3)楔緊束的楔塊其楔緊程度務求一致。

　　(4)千斤頂給油、回油工序一般均應緩慢平穩(wěn)進行。特別是要避免大缸回油過猛產(chǎn)生較大的沖擊振動，以免發(fā)生滑絲。

　　(5)張拉操作要按規(guī)定進行，防止鋼絲受力超限發(fā)生拉斷事故。

　　(6)在冬季施工時，特別是在負溫條件下鋼絲性能發(fā)生變化(鋼絲伸長率減少，彈性模量提高，錨具變脆變硬等)，較易產(chǎn)生滑絲與斷絲。建議預應力張拉工作應在正溫條件下進行。

　　3.對預應力筋斷絲的處理

　　滑絲與斷絲現(xiàn)象發(fā)生在頂錨以后，處理方法可采用如下方法。

　　(1)束放松：將千斤頂按張拉裝態(tài)裝好，并將鋼絲在夾盤內(nèi)楔緊。一端張拉，當鋼絲受力伸長時，錨塞稍被帶出。這時立即用鋼釬卡住錨塞螺紋(鋼釬可用∮5mm的鋼絲、端部磨尖制成，長20—30mm)。然后主缸緩慢回油，鋼絲內(nèi)縮，錨塞因卡被卡住而不能與鋼絲同時內(nèi)縮。如千斤頂行程不夠可如此反復進行至錨塞退出為至。然后拉出鋼絲束更換新的鋼絲束和錨具。

　　(2)根滑絲單根補拉：將滑進的鋼絲楔緊在卡盤上，張拉達到應力后頂壓楔緊。

　　(3)工滑絲放松鋼絲束：安裝好千斤頂并楔緊各根鋼絲。在鋼絲束的一端張拉大鋼絲的控制應力仍拉不出錨塞時，打掉一個千斤頂卡盤上鋼絲的楔子，迫使1—2根鋼絲產(chǎn)生抽絲。這時錨塞與錨圈的錨固能力就減小了，再次拉錨塞就較易拉出。

　　二 影響夾片式錨具錨固性能的因素

　　1.鋼絞線對夾片式錨具的影響

　　(1) 鋼絞線強度影響

　　經(jīng)過生產(chǎn)實踐可知，獨立錨固的夾片式錨具時按鋼絞線極限強度1860MPa計算的承載力設計的，而且目前鋼絞線極限強度普遍在1960—2000Mpa之間，其屈服強度已接近1860MPa。經(jīng)多次生產(chǎn)實踐和試驗證明，鋼絞線的延伸率很難做出來，導致鋼絞線在夾片切口處容易剪斷。

　　(2)鋼絞線的表面硬度影響

　　通常情況下，鋼絞線強度在1860—1900MPa 范圍內(nèi)，其表面硬度為C44-48左右，夾片設計硬度為HRC58-64，兩者硬度之差≥HRC10以下，容易產(chǎn)生滑絲現(xiàn)象。目前，由于鋼絞線的極限強度普遍在2000Mpa 上下，其表面硬度相應增高，根據(jù)硬度檢測結(jié)果，其硬度值達到HRC52-55上下，即夾片硬度達到設計要求HRC60上下，其硬度差

　　(3)鋼絞線直徑的影響

　　我國國家標準(GB5224——95)和美國標準ASTNM中隊鋼絞線的公稱直徑都明確規(guī)定了允許偏差。而夾片錨具的夾片內(nèi)孔直徑尺寸，夾片的錐形角度和錨環(huán)內(nèi)的內(nèi)孔錐形角度等按鋼絞線的公稱直徑尺寸設計的。如果都能滿足設計要求，錨具零件組裝后在預應力受力過程中，其組裝零件之間的內(nèi)摩擦角達到平衡狀態(tài)，而產(chǎn)生良好的自錨能力。若鋼絞線直徑超過允許偏差太多，將會破壞這個平衡。目前，國家鋼絞線直徑，大部分廠家超標，而且都是正公差。我們在試驗中發(fā)現(xiàn)，直徑15.24mm左右，顯然，對夾片式錨具的錨固性能構(gòu)成嚴重影響。

　　三 錨具本身質(zhì)量對其錨固性能的影響

　　1.錨具錨孔的錐度尺寸和夾片角度尺寸的配合

　　錨孔的錐度(角度)尺寸和夾片角度尺寸的加工過程是技術含量比較高的過程。如果達不到設計要求，或超過設計誤差范圍，其組合和匹配將達不到最佳狀態(tài)，不僅影響自錨能力，其錨固性能肯定達不到，而且這種誤差很難發(fā)現(xiàn)。1999年5月，經(jīng)檢驗某廠生產(chǎn)的4孔和5孔錨具，鋼絞線強度1930Mpa，做了2組6束，1束未能通過。后來，廠家自己檢查發(fā)現(xiàn)夾片的角度偏差偏大，是由于外圓磨床磨損和偏心造成的，找出原因糾正后，復檢都通過了。

　　2.錨夾片的硬度對錨固性能的影響

　　(1)夾片硬度的影響

　　我國目前夾片硬度的生產(chǎn)控制范圍一般為HRC58—64或HRA78—84，通過熱處理必須達到夾片的設計硬度指標。否則，很難錨固。但是也不能再提高，否則夾片會開裂甚至破碎。

　　(2)錨板硬度的影響

　　我國目前錨板硬度的生產(chǎn)控制范圍一般為HRC17—30或HB200—300。但目前有一種降低硬度要求的趨勢，甚至對錨板不熱處理。我國市場上已經(jīng)有了這種產(chǎn)品的出現(xiàn)，但錨板選用的材料應有區(qū)別。對錨板降低硬度后，是否產(chǎn)生大的錨具變形影響，目前還沒有試驗數(shù)據(jù)來證明。

　　(3)安裝工藝的影響和試驗初張力的選擇

　　錨具精載組裝件試驗時，安裝工藝十分重要。若安裝工藝技術不到位，對夾片式錨具的錨固性能試驗將產(chǎn)生重要影響，有可能導致試驗失敗。

　　1)不管是二片式或三片式夾片，安裝時，夾片間隙必須均勻，而且必須采用專用工具敲擊緊，否則將會引起夾片跟進不一 。

　　2)為保證預應力束的每根預應力筋的受力均勻，必須采取不小于10%6k的張拉力對每根預應力筋進行預緊。特別對預應力筋多的預應力束要反復調(diào)整，防止不均勻受力中的受力大的預應力筋提前拉斷。

　　3)正式試驗時的初張力不得小于20%6k，初張力過小很難錨住，容易引起預應力筋不均勻滑移，導致受力不均勻。

　　四、結(jié)束語

　　預應力張拉技術在預應力箱梁的使用過程中，起到了十分關鍵的作用。預應力鋼筋的施工須認真逐一進行：對澆注后梁體的檢查和進一步的清理;對鋼絞線的下料控制;對水泥漿的設計要求;對施工機械的檢查和校檢;以及施工操作中的嚴格掌握等。施工過程中，使用了兩端張拉且橫向同時的雙控技術。這樣施工的優(yōu)點是：使梁體在預應力的作用下，能夠平衡均勻受力，不致于梁體有太大的偏移;預應力張拉后，采用了較先進的真空壓漿技術，以保證施工質(zhì)量的良好效果。真空壓漿灌漿連續(xù)迅速，減少了曲線孔道中漿體自身引起的壓力差，特別是對于一些異形管道的關鍵部位，提高了孔道壓漿的密實性，在鋼束曲率半徑較小及鋼束過長常規(guī)壓漿法不好施工的結(jié)構(gòu)中應用取得了良好的效果。

　　本文選自《施工技術》。  《施工技術》創(chuàng)刊于1958年，是由中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部主管，亞太建設科技信息研究院、中國建筑設計研究院、中國建筑工程總公司、中國土木工程學會主辦，國際刊號ISSN:1002-8498,國內(nèi)刊號cn:11-2831/TU.國內(nèi)建設系統(tǒng)的國家級、核心科技期刊。