1、引言
由于城市交通的高速發展，城市交通高架橋越來越多，因空間所限和橋梁外觀要求以及設計理念的更新，短束鋼絞線的應用越來越廣泛，多見于現澆箱梁橫梁、獨柱墩頂“T”蓋梁、預制箱梁連續、現澆橋面橫向預應力等。某繞越高速公路東南段C匝道跨主線橋，全長100m。橋梁下部墩柱采用 1.5m樁基礎，橋墩采用曲線變寬的雙柱花瓶式墩，上部結構采用現澆箱梁，形式為雙向雙車道，梁面寬15.5m。
2、現澆箱梁橫梁施工
2.1 現澆箱梁橫梁設計參數。為保證C匝道跨主線橋跨線橋外型美觀，橋梁上部結構采用22m+28m×2+22m現澆箱梁，涉及現澆箱梁縱向、橋面橫向以及橫梁預應力。本文主要討論現澆箱梁橫梁處短束鋼絞線的張拉。橫梁尺寸為6.6×1.5m，采用后張法施工，橫向布置4束鋼絞線，每股10根，張拉錨下控制應力為張拉錨下控制應力為1953.0kN。
2.2現澆橫梁施工工序。現澆橫梁與現澆箱梁一起澆筑，采用滿堂支架施工，施工工序為
搭設滿堂支架→鋪設底模→綁扎鋼筋和波紋管→安裝側模→澆筑混凝土→混凝土養護→張拉→孔道壓漿→端頭封錨
2.3現澆橫梁張拉工藝
(1)張拉機具及設備。預應力張拉采用OVM15-10，錐形式夾片錨具，鋼絞線為φs15.2mm，張拉千斤頂為YCD350型，配套油泵為YBZ-80型高壓電動油泵。
(2)張拉方法。張拉采用兩端對稱張拉，以應力為主，伸長量校核的雙控。施工過程的張拉按 0→15%σcon→30%σcon→σcon(持荷2min錨固)控制，其中張拉錨下應力σcon=0.75Ryb=1395MPa。
按照設計及施工技術規范要求，鋼絞線張拉過程中，當實測伸長值與理論伸長值的誤差超過±6%時，必須停止張拉，查找原因。
(3)張拉。C匝道跨主線橋現澆箱梁先進行橫梁張拉，再進行縱向張拉。當梁體混凝土強度達到設計強度的90%，回彈模量達到100%，且養護時間不少于7天，開始張拉現澆箱梁橫梁部分的鋼絞線，張拉完成后及時壓漿封錨，然后進行梁體縱向預應力的張拉。
3、張拉中存在的問題
3.1存在問題。現澆箱梁橫梁張拉過程中，發現實測伸長值與理論伸長值比較，誤差總是超過規范要求的6%，以下是張拉的實際情況：
以C匝道跨主線橋4#橫梁為例進行說明：A1束鋼絞線為曲線束，長719.1cm(不含工作長度)，鋼絞線為10股，錨下控制應力為953.0KN，理論伸長值為48mm。
實際張拉過程中，A1束鋼絞線實測伸長值如表1：
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編號 |
張拉階段千斤頂實測伸長值（mm） |
實測伸長值（mm） |
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15％σcon |
30％σcon |
100％σcon |
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合計 |
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A1左 |
84 |
91 |
127 |
50 |
62 |
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A1右 |
39 |
41 |
49 |
12 |
實測伸長值△L=△L1+△L2
ΔL1—從初應力至松油前千斤頂缸體伸長值;
ΔL2—從初應力至2倍初應力缸體伸長值，并作為0至初應力的推算值;
△ L1=127-84+49-39=53mm
ΔL2=91-84+41-39=9mm ΔL=53+9=62mm
伸長量誤差=(62-48)/48=29.2%
其中：伸長量誤差% =(實測伸長量一理論伸長量)/理論伸長量×100%施工中鋼絞線伸長量超標嚴重，必須停止張拉尋找原因。
3.2原因分析。C匝道跨主線橋現澆箱梁橫梁鋼絞線長度都較短，僅為719.1cm，屬典型的短束預應力張拉，由于起初對短束預應力張拉認識不足，張拉過程中采用常規辦法計算，致使實際伸長值與理論伸長值的比值超出現行公路橋涵施工規范和設計文件中要求的±6%范圍之內。出現以上問題后，成立了繞越高速東路東南段RY-DN1標短束鋼絞線張拉QC攻關小組，并作出原因分析圖如圖2。
1、張拉數據分析：單純從張拉數據看，根據鋼絞線伸長值與張拉應力成正比關系，由鋼絞線在30%σcon100%σcon張拉過程中，鋼絞線已經張拉緊，前期的松弛狀態已經消除，推算鋼絞線伸長值：(127-91)/0.7+(49-41)/0.7=63mm，與公式計算相符，因此張拉計算無誤。
2、對張拉千斤頂和配套油表進行重新標定，證明回歸方程是正確的。
3、對鋼絞線的彈性模量和橫截面面積進行試驗驗證，確信理論伸長值計算采用的參數是準確的。
4、對分析圖中的所有原因進行分析和驗證，發現①千斤頂內鋼絞線長度50cm也參與了張拉，對短束鋼絞線影響很大，必須在伸長量計算中予以扣除。按虎克定律計算千斤頂內鋼絞線伸長量為3.5mm，兩端張拉時該段鋼絞線伸長量為7mm;②鋼絞線在實際張拉過程中，錨固端的夾片和工具錨夾片在張拉前后(即初應力階段和張拉完成階段)有一個回縮值，這個回縮值包含在油缸的伸長量里面，有一部分為夾片回縮值，在考慮實際伸長值時，應對這個回縮值應予以扣除。回縮值經過現場測定，大多為5～6mm;③橋規JTJ041-2000中考慮錨具壓縮變形1mm，對于短束鋼絞線的伸長量有一定的影響。對上述影響鋼絞線張拉伸長量的因素合計影響伸長量在13～14mm，在鋼絞線較長時(30m以上)往往忽略不計，對伸長值偏差影響不大，但在短束預應力張拉中，要求鋼絞線容許偏差值范圍較小，如在現澆箱梁橫梁A1鋼絞線張拉伸長值容許偏差僅為±2.9mm，這樣對短束鋼絞線來說，必須考慮千斤頂內鋼絞線伸長值、夾片回縮值和錨具壓縮值。
5、結論
通過在實際橋梁工程中的具體施工操作，分析了短束預應力鋼絞線施工過程中張拉伸長值超限的原因，建議在短束預應力鋼絞線張拉施工中要做好以下工作：
(1)通過QC小組攻關得出的結論，表明短束預應力鋼絞線張拉應充分認識到千斤頂內鋼絞線伸長值、夾片在張拉前后的變化以及錨具壓縮值對實測伸長值的影響，這個影響在較長鋼束張拉時往往忽略不計。但在短束張拉過程中，頂內鋼絞線伸長值、夾片回縮量、錨具壓縮值必須予以考慮，經現場測后在量出夾片回縮值后，對實際張拉伸長值予以修正。
(2)選擇熟練的張拉司泵工，盡量避開中午溫度高時張拉。
(3)定期校檢張拉油泵和千斤頂，盡量減小施工中的機具誤差。
(4)使用穿心頂楔式千斤頂，夾片安放均勻，減小鋼絞線值。
通過以上一些施工中的控制措施，并考慮千斤頂內鋼絞線伸長值、夾片的回縮以及錨具的壓縮變形，修正實測鋼絞線伸長值，這樣才能反映出張拉的真實情況，揭示客觀事物的內在普遍規律，同時也滿足了施工規范要求。
參考文獻
[1] JTJ041-2000，公路橋涵施工技術規范
