下载文档原格式
二次张拉预应力钢绞线锚具在桥梁施工中的张拉工艺及预应力损失分析本文主要分析了二次张拉预应力钢绞线锚具的一般性的施工要点和施工工艺，同时，分析了二次张拉预应力钢绞线锚具在桥梁施工中预应力损失的一些特点和原因，并提出了当下的新工艺，以期能够为我国桥梁的预应力施工提供参考。
标签：二次张拉;钢绞线;预应力箱梁桥一、前言随着我国桥梁预应力施工技术的进步，二次张拉预应力钢绞线锚具使用的范围越来越广，因此，为了提高二次张拉预应力钢绞线锚具的施工效果，必须要明确预应力损失的存在，并分析其原因，以降低损失量。
二、混凝土结构预应力张拉工艺1、先张法张拉程序及工艺先张法是在底模整理后，在台座上进行张拉己经加工好的预应力筋。
先张法通常采用一端张拉，另一端固定，即另一端在张拉前要设置好固定装置。
但也有采用两端张拉的方法。
对于钢丝和钢绞线，其张拉程序：0→初始应力→1.05（持荷2min）→0.9→（锚固）。
为张拉时控制应力。
2、后张法张拉程序及工艺后张法张拉时构件的混凝土强度不应低于设计规定。
施加预应力一般多从两端进行张拉。
但是，从现场条件和施工方法方面考虑，也有采用单侧张拉的。
对于张拉方式的采用，事先都应有明确的计划、准备，以便逐步实施。
普通松弛力筋：0→初始应力→1.03（锚固）;低松弛力筋：0→初始应力→（持荷2min锚固）;其他锚具：0→初始应力→1.05（持荷2min）→（锚固）。
3、关于超张拉在以往的施工中，不论是规范要求，还是工程设计、施工操作，都采用超张拉施工工艺，其目的是克服钢绞线松弛的应力损失，而在现在的预应力工程中，普遍采用了低松弛钢绞线，应力松弛损失大大减少，加之现在的锚固系统多采用夹片自锚式锚具，如果继续超张拉（1.O5），张拉应力就很难再回到原值。
三、二次张拉预应力钢绞线锚具竖向预应力损失影响因素分析1、管道摩擦预应力筋与管道壁间的摩擦分为管道曲率影响损失和管道偏差损失两部分组成，而竖向预应力力筋采用直线形式布置，摩擦引起的损失通常比较小，在试验中，预应力长度在1～2m之间，因摩擦造成的预应力损失只有0.25～0.97kN，在测试中由于千斤顶油压表精度不够，无法测量。
预应力锚杆的质量检验和验收的施工技术要求的具体规定施工步骤一、施工准备施工准备包括场地布置、机械设备安装调试、人员上场和材料购置及储备等准备工作。
场地布置包括钻孔作业场地规划、水池、混凝土拌和场地平整，风水电管线布置以及生产、生活用房等。
施工人员人数可根据上场机械设备数量和施工条件确定。
每班由班长、钻孔组、注浆浇砼组、空压机司机、锚索安装和张拉等组成。
二、测量放线按设计文件要求，准确定出各锚点位置，定位精度：纵横向±10cm。
三、造孔造孔工序含钻机就位、施钻成孔和清孔三个作业步骤。
当围护结构基坑开挖到达锚索钻孔位置时，首先要用钢管和木板搭役施钻作业平台。
钻机就位要求钻头定位准确，在无设计规定时，最终成孔位置偏差不在于10cm，孔斜误差不超过2%。
施钻机具一般为风动冲击型钻机，在松散地段成孔施工，为防止坍孔，宜选用偏心钻跟进护壁套管方式钻进，钻进过程中，应观察出灰、出碴和漏风情况，做好滑动面、错落面等软弱面所处位置的记录，判断孔段是否进入稳定岩（土）层，以保证孔段进入稳定岩土深度不小于设计要求的锚固段长度。
考虑沉碴厚度，孔底应超钻30~50cm。
成孔后，用高压风清洗孔壁，以保障砂浆与孔壁的粘结力。
钻孔必须采用干钻，严禁水钻。
四、锚索制作和安装锚索采用高强度、低松弛的钢绞线，极限抗拉强度不小于1860MPa。
锚索制作和安装可分为下料、除锈防腐、焊接导向锥、绑扎和入孔六个作业步骤。
钢绞线下料长度为孔深加上预留长度，预留长度一般为1.0~1.5m，与张拉锚具型号、绑扎节状个数、垫墩和垫墩位置有关。
在绑扎前，钢绞线应先进行除锈、防腐处理，制作和安装全过程必须避免油脂、泥土等杂物锚固段钢绞线。
钢绞线呈同心圆环节布，中心为灌浆管；锚索锚固段间距1~2m设置隔离架和紧箍环，使锚索呈节状，以增大锚索的抗拔力，另外还需设置定位片，使锚索能在孔中居中；自由段钢绞线外套塑料管，套管前端口应切实做好隔浆措施，防止灌浆材料侵入自由段。
121工程Engineer ing 中国设备工程 2018.06（下）二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统是一种新型的预直力筋锚固体系，不同于传统的精轧螺纹钢YGM 锚固体系，也不同于夹片式钢绞线锚固体系，它具有其自身的特点。
本文以广州南沙凤凰二桥主桥岸跨竖向预应力施工为背景工程，研究低回缩竖向预应力二次张拉控制技术及二次预应力施加时机对施工效果的影响。
1 背景工程岸跨拱梁位于两岸过渡墩与边墩之间，一端简支于过渡墩上，另一端与边墩（拱脚）固结，岸跨拱梁为19.96m 长的变截面箱梁（下称岸跨纵梁）和20m（平面投影长）的等截面曲梁组合而成的预应力砼结构。
平衡拱脚部分水平推力的体外预应力系杆锚固在简支端的中横隔上。
岸跨预应力包含顶板横向预应力、端横梁及中横隔梁Ⅰ预应力、纵向预应力。
在系杆锚固的岸跨拱中横梁Ⅰ处设置横向预应力和竖向预应力。
竖向预应力采用OHM 竖向预应力锚固体系，充分利用二次张拉低回缩锚具的特性，以减少短束预应力筋的预应力损失。
预应力钢筋采用Φs15.2-3高强度低松弛钢绞线，采用内径Φ50mm 的塑料波纹管成孔。
单个岸跨有112套OHM 二次张拉预应力钢束，全桥共计448套。
图1为预应力立面图。
图1 预应力立面图2 低回缩二次张拉工艺低回缩二次张拉体系主要由固定端“P 型锚具系统”、钢绞线力筋、管道系统和张拉端“低回缩二次张拉锚具”等几个部分组成，经二次张拉施工实现其预应力钢绞线低回缩锚固。
第二次张拉要求锚固回缩量≤1 mm。
二次张拉锚固体系的实现过程如下。
第一次，按夹片式锚具通用张拉施工方法整束张拉并锚固，张拉程序：0→0.1σcon →1.05σcon(持荷2min)→锚固；第二次，用专用H 型支承角支承千斤顶，采用连接器与张拉杆相连，将锚环整体拉起，张拉至设计张拉力，拧紧外圈支承螺母，消除第一次张拉钢绞线产生的锚具放张回缩值。
第一次张拉2~16小时内进行第二次张拉，张拉程序：0→0.5 σcon →1.0σcon (持荷2min)→锚杯的下端离开垫板6～12mm，旋紧支承螺母→锚固。
二次张拉钢绞线竖向预应力技术的实桥测试研究摘要：二次张拉钢绞线竖向预应力技术是一种新型预应力体系，为配合该课题研究项目，对预应力的损失情况进行实桥测试。
测试证明，传统竖向预应力张拉过程中，由于锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失相当严重，是造成竖向预应力损失过大的最主要原因，而采用二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力技术，能够解决这种传统竖向预应力筋的弊病。
关键词：二次张拉；课题研究；预应力损失；实桥测试；张拉工艺；测试分析目前国内、外箱梁腹板竖向预应力设计施工形式的主要形式有两种：精轧螺纹钢YGM锚固体系和预应力钢绞线普通锚固体系。
但两种预应力体系都面临一个大的难题，即预应力损失严重，于是提出一种创新的预应力张拉锚固技术：二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力技术。
二次张拉钢绞线预应力技术基本原理是对预应力钢绞线进行二次张拉：①第一次张拉钢绞线使锚杯内的夹片夹紧预应力筋，预应力筋的回缩基本上在这个阶段完成；②第二次张拉锚杯、进一步张拉预应力钢绞线，直至设计张拉力后，拧紧锚杯外螺母固定，第二次张拉得优势在于能够补偿第一次张拉时的回缩损失，并易于调整预应力筋的张拉应力。
这种预应力筋张拉的回缩损失小、施工方便灵活、操作简单，能够使结构永存预应力达到设计要求、不易失效。
为研究这一新型预应力体系课题，课题组在湖南长沙捞刀河大桥及广州绕城公路南环段项目顺德支流特大桥进行了实桥测试。
一、长沙捞刀河大桥实桥测试1.1检测内容⑴测量“二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统”张拉放张过程中预应力损失值，其中包括锚具放张回缩及变形损失、接缝压缩损失。
⑵测量力筋张拉后前期钢绞线力筋松驰及徐变损失。
⑶测量二次张拉后钢绞线松驰、混凝土徐变损失、竖向预应力筋永存预应力变化值和绝对值。
⑷对比测量不同张拉施工工艺对竖向预应力放张锚固损失的影响。
1.2测点与测试装置选取布置在悬臂浇注第六号节段3m处箱梁腹板内，箱梁高225cm，在竖向预应力钢绞线的非张拉端对称布置4个压力传感器。
浅析二次张拉钢绞线竖向预应力锚固系统摘要:通过采用二次张拉竖向预应力钢绞线锚固系统在工程上的施工实例,初步介绍了竖向预应力采用二次张拉钢绞线的设计及施工工艺,总结了二次张拉钢绞线竖向预应力的施工工艺和技术要点。
通过工程实例,实践证明了二次张拉竖向预应力钢绞线锚固系统施工工艺在工程中的可行性,尤其是二次张拉钢绞线基本无回缩产生,迭到了低回缩、高效率的目的,产生的较好的经济效益和施工简易性,确保了工程后期运营质量。
关键词:竖向预应力;锚固系统;二次张牡;钢绞线1工程概况骝岗涌特大桥位于广州市番禺区东涌镇境内,起子K1 481.000,终于K2 717.000,桥梁总长1236m,为本项目跨越骝岗水道的一座特大型桥梁。
骝岗涌为沙湾水道的分支流,下游与榄核河、西樵水道汇合流入蕉门水道。
桥梁中心线与水流方向斜交角225°,距上游沙湾水道约8.0km,距下游蕉门水道汇合点处8.3km。
骝岗涌特大桥国道主干线广州绕城公路南环段骝岗涌特大桥主桥为连续钢构桥,跨径布置为75m 130m 75m,主梁采用C55砼,半幅桥宽16.25m,采用单箱单室箱型断面,其中箱宽7.8m。
两侧翼缘板悬臂长4.225m,主粱根部梁高7.5m,跨中及边跨端部梁高32m。
主梁按预应力构件设计,采用三向预应力体系,包括纵向预应力、横向预应力和竖向预应力。
其中,竖向预应力摒弃传统的精轧螺纹钢YGM锚固体系,采用新型的二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统的施工工艺。
达到了预期效果。
2 新型锚固系统特点二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统是一种新型的预应力筋锚固体系,不同于传统的精轧螺纹钢YGM锚固体系,也不同于夹片式钢绞线锚固体系,它具有其自身的特点,只要在施工中掌握相应的施工要点,就能确保发挥这一新型锚固体系的优势,从而确保竖向预应力(含中短预应力束)永久应力稳定可靠,做到孔道压浆密实饱满,达到提升桥梁安全性能的目的。
3新型锚固系统工艺3.1新工艺简介钢绞线预应力筋二次张拉低回缩工艺是针对中短预应力束锚固系统在张拉放张后,产生的回缩对预应力系统永存预应力损失过大的工况专仃研究开发的一种新型钢绞线低回缩高效率的顶应力锚固系统。
6.5 施加预应力6.5.1 “低回缩竖向锚固系统”的力筋施加预应力的工艺方法：第一次施加预应力的机具、设备准备工作均按《2000施工规范》中第12.8.1，12.8.2两条执行。
第二次张拉应在第一次张拉放张后2～16小时内进行，张拉时应采用专用千斤顶和张拉连接装置（见附录D ）和按本规范第6.5.4.4条规定的施工方法进行张拉作业。
6.5.2 张拉应力控制1、预应力筋的第二次张拉控制应力应符合设计要求。
若设计无规定时，则按1.03σcon 控制（考虑力筋松弛、混凝土徐变损失超张拉3%）。
第一次张拉控制应力宜按设计的张拉控制应力超张3%，无论任何情况，张拉控制应力值不应大于0.8f p k 。
2、预应力筋采用应力控制方法张拉，以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求。
若设计无规定时，则第一次张拉的实际伸长值与理论伸长值之差应控制在±6%以内，第二次张拉实际伸长与理论计算伸长值之差应控制在±10%内；否则，应暂停张拉，待查明原因和采取措施以后，方可继续张拉。
为确保永存预应力的稳定性，第二次张拉放张后实测伸长值与理论伸长值之间误差应控制在+10%～－15%内，否则应重新张拉，使之达到要求。
3、竖向预应力筋的理论伸长值△L 可分别按下列公式计算。
a 、第一次张拉理论伸长值△L I （mm ）按下式计算△L I ＝PPv IP E A L P · (6.5.2-1) 式中：P IP ——第一次张拉预应力筋的平均张拉力（N ）；L ——预应力筋的长度（mm ）；A Pv ——预应力筋的截面面积（mm 2）；E P ——预应力钢筋的弹性模量（Mpa ）；b 、第一次张拉实际伸长值，△L 总1（mm ）按下式计算△L 总1=△L 1＋△L 2(6.5.2-2) 式中：△L 1——第一次张拉初应力至最大张拉应力间的实测伸长值（mm ）；△L 2——初应力以下的推算伸长值（mm ）。
OVM钢绞线低回缩量锚固体系柳州欧维姆机械股份有限公司目录一、概要二、主要技术性能指标三、标志示例四、结构及参数五、施工工艺一、概要OVM低回缩量锚具是针对短预应力束锚具张拉放张回缩量过大，导致其有效永久预应力损失大而专门研究开发的一种低回缩高效率的预应力锚具。
OVM低回缩量锚具广泛应用于大跨度预应力混凝土连续梁、连续钢构等桥梁竖向预应力结构，铁路梁横向预应力结构，斜拉桥塔身周向、横向预应力结构，边坡锚固预应力结构及其它各种较短预应力筋结构中。
我公司为专业的锚、机具生产企业，开发的低回缩量锚具锚固效率系数高，锚固性能稳定、可靠，张拉操作简便。
产品执行GB/T14370-2007《预应力筋用锚具、夹具和连接器》标准和铁路产品认证用技术规范TB/T3193-2008《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》。
二、主要技术性能指标1、锚具效率系数：ηA≥0.952、破断总应变:εapu≥2.0%3、锚具二次放张回缩量:λ≤1mm4、满足试验应力上限取0.65f ptk，应力幅度100MPa，循环200万次的疲劳性能要求。
5、满足试验应力上限取0.80f ptk，下限应力取0.40f ptk，循环50次的周期荷载性能要求。
6、锚具满足分级张拉、补张拉和放松钢绞线的要求。
7、锚具的锚口摩阻损失和喇叭口摩阻损失合计不大于6%。
三、标记示例OVM .M 15 DHS - □□□应用类型预应力钢材根数低回缩量代号预应力钢材直径(mm)，15为φ15.24mm钢绞线锚具代号预应力体系代号示例:锚固3根直径为φ15.24mm预应力混凝土用钢绞线铁路工程用OVM低回缩量锚具型号标记：OVM.M15DHS-3T四、结构及参数1、OVM.M15DHS低回缩量锚具（张拉端）结构及尺寸参数图1 低回缩量锚具结构图（张拉端）低回缩量锚具（张拉端）由工作夹片、工作锚板、螺母、锚垫板和螺旋筋组成，见图1。
螺母通过内螺纹与工作锚板外螺纹相连。
