浅述后张法预应力张拉施工控制
摘要：预应力钢筋混凝土结构以良好的受力性能和经济性越来越广泛地应用于工程实际中，发挥着越来越重要的作用。
本文介绍施工过程中后张法施工控制的过程的要点，保障施工能达到设计预期要求。
关键字：后张法伸长量量测
在预应力混凝土结构中，预应力筋的张拉应控制直接影响到预应力的效果。
预应力值过大，超过设计值过多，虽然结构的抗裂性较好，但因抗裂度过高，预应力筋在承受使用荷载时经常处于过高的应力状态，与结构出现裂缝时的荷载很接近，往往在破坏前没有明显的预兆，将严重危及结构的使用安全。
另外，如果张拉力过大，会导致结构的反挠度过大或预拉区出现裂缝，对结构同样不利。
预应力值过小，或张拉阶段预应力损失过大，则结构可能过早出现裂缝，亦不安全。
所以在实际施工过程中应该强调预应力张拉后应力与设计值相符，使预应力有效地发挥作用。
1 张拉前施工控制
1.1 材料控制：
金属螺旋管根据《公路桥涵施工技术规范》（jtj 041-2000）附录g－7之要求检测；
锚具根据《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（gb/t 14370-2007）及《预应力筋用锚具夹具和连接器应用规程》（jgj85-2002）之要
求检测；
钢绞线根据《预应力混凝土用钢绞线》gb/t5224-2003之要求检测。
波纹管根据《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》jt529-2004之要求检测。
张拉设备在使用前进行全面标定校验，一般在使用超过6个月或200次后或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。
校验时千斤顶及其配套的油泵、油压表要一一编号。
一起配套校验，通过校验可以得到张拉力与压力表之间的关系曲线。
校验时通过逐级向千斤顶内充油升压，分别记录油压表读数与压力读数，求得回归线型方程y=ax+b，其中x为千斤顶负荷，y为油表读数。
1.2 波纹管定位安装要求准确，即按设计要求及符合规范要求准确定位各定位点，直线段到起弯点的过渡要平顺。
1.3 张拉前工具夹片应保证楔紧，保证张拉时不能有明显滑移。
1.4 构件的强度应做试块并进行同条件养护经检测部门检测，未达到图纸规定时，不得进行张拉。
2 张拉过程控制
张拉的顺序应分批、分阶段对称进行张拉。
张拉必须均匀升压，两端张拉的速度应同步、对称、缓慢的张拉，按照逐级张拉程序进行张拉，对张拉力及伸长量实行“双控”。
2.1 张拉力的控制
预应力材料的控制应力换算成千斤顶的张拉力，再依据经校定的千斤顶与相应百分表得出控制应力百分表读数。
2.2 预应力筋伸长量控制
根据《公路桥梁施工技术规范》(jtj 041-2000)12.8.3条规定“预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求，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”。
2.2.1 预应力筋伸长量计算公式：
《公路桥梁施工技术规范》(jtj 041-2000)中关于预应筋伸长值δl的计算按照以下公式(1)：
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（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》(jtj 041-2000)附录g－8中规定了pp的计算公式(2)：
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。
工程实例计算:
对由多曲线段或由直线段与曲线段组成的曲线筋，张拉伸长值应分段计算，然后又叠加。
在计算时，首先应计算每段两端扣除孔道摩阻损失后的终点拉力，然后再计算每段的张拉伸长值。
已知如图1所示为30m预制梁n1钢绞线束，曲线段半径为45m，预应力筋采用5- 15.2mm高强度、低松弛预应力钢绞线， =1860mpa，=1.95*10 mpa，图纸设计管道摩擦系数μ=0.20，管道偏差系数
k=0.0015，锚下控制力为0.75 。
计算各分段伸长量如表1：
由表1可得：半跨预应力钢绞线伸长量为104.6mm，全跨为
104.6*2=209.2mm。
2.2.2 张拉力伸长量现场量取
力筋的实际伸长值除量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值。
对后张法构件，在张拉过程中产生的弹性压缩值一般可省略。
由此，预应力筋张拉的实际伸长值δl (mm)，可按下式计算：
δl =δl l+δl 2
式中：δl l——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值(mm)；
δl 2——初应力以下的推算伸长值(mm)，可采用相邻级的伸长值。
2.2.3 夹片回缩量补充张拉
在实际张拉控制过程中，在张拉并持荷完毕后千斤顶放松过程中对于夹片式锚具有一个夹片回缩自锚及锚具变形，使锚下控制应力有所损失，根据《公路桥涵施工技术规范》（jtj 041-2000）表12.8.3规定夹片式锚具容许回缩量不大于6mm，但是各个厂家设计是不一样的，基本在3～6mm之间，所以在锚具使用前应详细查阅产品使用说明书，明确夹片的回缩量，具体市公共过程中建议在最后一步持荷并测量完伸长量在控制范围内后应再把每端钢绞线拉
长3～6mm（补足夹片回缩量），这样最终的锚固应力才是设计的锚下控制应力。
对于锚下控制应力的补张，应和设计单位和监理工程师沟通明确，是否需要补足夹片的回缩应力损失。
3 结语
预应力张拉是桥梁施工过程中的一个核心工序，直接影响到结构的质量与使用安全。
在施工过程中通过对施工材料的控制，对张拉理论伸长量的精确计算，对实际伸长值校核及张拉力的控制，确保预应力张拉的施工质量，进而确保结构达到设计预期而不影响长久安全与使用。
注：文章内所涉及的公式及图表请用pdf查看。