Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ 科技视界 科技・探索・争鸣 大跨度预应力桥梁结构中的张拉控制应力问题及 其施工控制技术研究 张旭明 （宁夏路桥工程股份有限公司，宁夏银川７５０００１） 【摘的。 要】预应力混凝土张拉控制技术是整个预应力混凝土施工中最关键的技术，涉及的环节较多，每一个环节控制的好坏都直接影响到 预应力是否达到设计要求，因此，把握好张拉控制技术的每一个环节，对保证预应力混凝土桥梁的质量和安全，延长使用寿命，都是十分重要 【关键词】预应力技术；桥梁结构；预应力损失；抗裂性能；延性破坏；跨中挠度 ０引言 预应力混凝土小桥涵修建比较早．技术相对较成熟．解决这些病 害问题的能力也就相对较成熟。但是，随着跨度的增大，跨中下挠与梁 体跨中断垂直裂缝或大量斜裂缝伴随出现．其下挠可达到相当大的数 值，病害较为严重。 头处理不好、管壁有小孑Ｌ或在振捣混凝土时不注意将波纹管振漏ｆ或 碰扁）．产生漏浆，这些漏人管道的砂浆或水泥浆已经凝固或穿人预应 力筋时，端头将波纹管接头管壁刺破产生卷曲而引起的 ２．３预应力筋张拉时滑脱或断裂 造成预应力筋张拉时滑脱或断裂的原因主要有以下几点：（１）千 斤顶内锁固夹具磨损严重，无法咬合锁固预应力筋：（２）自锚式锚具夹 片丝口内有油渍污物，使得锚具夹片“打滑”无法锚固预应力筋：（３）限 位器构造（或使用）不当，造成锚具夹片损伤及预应力筋损伤：在张拉千 斤顶无强制锚围功能时．使用限位器可以很有效的发挥自锚式锚具的 自锚功能，但限位器卡槽的长度要有所选择。卡槽长度过短．会损伤锚 具夹片丝口；卡槽长度过长，限位器失去作用，易造成预应力筋滑脱。 以上这些原因都会使预应力钢筋在张拉时发生断裂或滑脱．从而影响 预应力效应．对预应力混凝土结构产生影响 ２．４张拉拱度或放张拱度出现异常 预应力构件在张拉（后张法）或放张（先张法）时，其起拱度是很直 １ 张拉控制应力的大小对构件的影响 在制作预应力构件时，常常会出现张拉控制应力不准的问题。张 拉控制应力的大小对于预应力混凝土构件的设计和以后的工作有着 极为重要的影响。张拉控制应力Ｄ 越高，构件混凝土中建立的预压 应力 就越大，这类构件的特征是张拉后反拱很大，抗裂性能反常地 高，即构件的抗裂检验系数实测值 远远大于构件的抗裂检验系数 容许值［ ］，破坏前没有明显的预兆，为典型的脆性破坏。张拉控制应 力Ｏ＂ｅ 越低，构件混凝土中建立的预压应力 越小．即有效预压应力 观的评测构件施工质量的综合性数据 这个数据反映了构件混凝土的 在构件混凝土受拉区并没有真正建立起来。在结构性能检验中，抗裂 检验一般不满足要求，即构件的抗裂检验系数实测值，，ｏ 小于构件抗 个综合性的实际指标。但是在施工过程中会出现张拉拱度或放张拱度 裂检验系数容许值 １。其特征是构件在整个检验中产生很大的挠度 异常的情况：（１）起拱度偏大 未能在施工中严格执行混凝土施工配 比，造成混凝土强度降低：混凝土养生不足．混凝土早期强度上升缓 和裂缝宽度，属于正常的延性破坏。一般呈现为挠度达到Ｌ０／５０，这说 慢；张拉（或放张）时混凝土龄期不够，混凝土未达张拉（或放张）规定强 明构件变形过大．已无法正常使用．即使还能继续增加荷载也认为已 度；张拉设备出现故障或张拉操作出现失误，导致张拉应力失控：原材 丧失承载能力了 有时也呈现为受拉主筋拉断．而由于主筋拉断前构 料发生变化，如砂石料级配不良、含泥量过大等。（２）起拱度偏小 其主 件产生较大的变形和裂缝．破坏时有明显的预兆．是不同于脆性破坏 要原因是施加应力不够．或局部应力不均 张拉时没有拉够规定的控 的，此类构件在结构性能挠度检验中是不满足要求的 因此，张拉控制 制张拉应力值；未能严格按照“双控”施工，预应力筋伸长量不足：对预 应力 建立得过高或过低，对预制构件结构性能检验影响特别大． 应力损失考虑不足（或忽略），控制张拉应力变小。 虽然构件破坏时表现为两种不同的破坏状态．一种是脆性破坏．另一 种是延性破坏．但都直接影响结构的使用安全 ３预应力张拉的控制措施 整体强度、变形特点、弹性模量、预应力大小及施加均衡程度等，是一 ２预应力张拉技术在施工中常遇的问题 ２．１ 预应力筋张拉实测伸长值超出《桥规》的要求 预应力张拉施工是采取张拉应力控制与预应力筋张拉伸长值控 制这两个指标进行“双控”施工。《桥规》规定，预应力筋的实测伸长值 与理论伸长值的偏差不得超过±６％ 但在施工中常会出现不能满足这 要求的现象：（１）预埋的管道不顺直，或局部凸起，致使预应力筋与 管道壁的摩阻力增大．虽然张拉控制应力未变．但实际平均张拉应力 降低，导致伸长量不足；（２）预埋管道局部区域漏浆，部分预应力筋被 漏浆粘结牢固．在张拉时该段预应力筋处于拉应力基本为零的状态． 相应的伸长值也就基本为零．使得总伸长量不足：（３）预应力筋在管道 内不顺直．相互缠绕．后张拉的钢束受到前张拉钢束的约束，造成应力 不足，伸长值减小；（４）材料的物理特性存在差异．即预应力筋的实际 弹性模量与理论计算伸长量时所采用的弹性模量数据有一定的差异． 造成理论伸长值有误；（５）张拉千斤顶长期反复使用ｆ或出现故障），致 使压力机张拉荷载与压力表读数与原效验标定的对应关系发生变化． 虽然压力表读数未变．但压力机所施加的实际荷载已变 ２．２预应力筋的预埋管道堵塞 在混凝土浇筑完成往预埋管道穿人预应力筋时．常常会遇到预埋 管道堵塞导致预应力筋无法穿入的问题．这是由于预埋管道的管道接 一预应力筋张拉实测伸长值不能满足《桥规》的要求时，应采取的处 理方法：（１）在预埋预应力筋管道时．对每个坐标位置都要严格按照设 计数据准确定位，牢固可靠，且定位间距不宜大于４０厘米，整个管道 线形要保证圆滑顺直 并在混凝土浇筑振捣时要特别注意振捣棒不得 直接碰撞管道，以免使预埋管道发生位移。（２）采用先将预应力筋穿入 管道而后浇筑混凝土的施工方法时．在混凝土浇筑和振捣时要特别注 意保护管道．以免将管道振漏 可派专人负责每隔１０～２０分钟将各束 预应力筋作推拉活动．直至最后浇筑的混凝土达到初凝。（３）在往管道 穿人预应力筋时，应整束全部穿人并理顺．不得一根一根单根穿人，以 免筋束在管道内相互缠绕。（４）在计算预应力筋理论伸长值时，预应力 筋的弹性模量要采用通过实验检测取得的实际数据。（５）检查油压泵、 千斤顶、锚具、油压表等设备是否运转正常，必要时重新对千斤顶和压 力表进行配套效验标定 钢绞线滑丝、断丝．一般是由于锚固锥孔与夹片之间有杂物、钢绞 线上有油污、锚下垫板喇叭口内有杂物、锚具偏离下垫板企１２１，以及锚 具生产质量等问题造成的 在张拉前应对将要使用的预应力筋进行预 张拉，以避免或减少预应力筋在张拉时出现断丝现象，并增加其延性。 同时检查其表面是否存在浮皮、锈蚀、泥污、油渍等杂质，在使用前用 钢丝刷清除干净。待检验无误后进行钢绞线的编束（下转第２３７页） 作者简介：张旭明（１９８４一），男，汉族，宁夏固原人，２００９年毕业于宁夏大学交通工程专业，工学学士，助理工程师，从事道路与桥梁方面的工作。 ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎ。ｌ。ｇｙ Ｖｉｓｉ。ｎ科技视界ｌ １ Ｏ１ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ 科技视界 坚强的人，相信意志可以战胜一切 这是西方的哲学特点，同时，他又 很注重努力中的超脱精神，寻求在精神层面达到绝对的自由与和谐。 于是．他的有限和有法．都是要 自己在格斗中．在人生中，通过个人 奋斗．达到最终的自我与宇宙的无法和无限性的统一 李小龙先生一 生致力于武学的研究与发展．对武术的认识与理解有着不同常人的认 识与理解，当然，从他的武学思想上，也折射出小龙一生的起步、求学、 思索、研习、认识、感悟、超然的升华过程，只要我们能认识到这些并从 中受到教育，也是小龙先生武学思想广泛传播的最终价值体现 科技・探索・争鸣 ２．５李小龙武术精神对中学生心态的影响 中学生不良心态主要表现为：其一是消极颓废．精神生活空虚．这是 中学生基本人生观缺乏所导致。部分中学生沉溺于网络的虚拟世界难以 自拔，轻则逃课厌学，重则逃避现实人生：也有部分中学生把大好的时光 用在谈 说爱上，还有部分中学生困惑，迷茫，无所事事，虚度光阴。其二 是懒惰．浮躁 纷繁复杂的社会生活造成了相当一部分中学生的浮躁心 态，使他们难以静下心来认真的读书，做事。大多数同学把事情往后推． 早晨睡懒觉。而李小龙截拳道中激励上进与闻鸡起舞的武术精神有助于 大学生对心态的调整，使其冲满积极心态，笑着面对生活。 ２截拳道精神对中学生健康的影响分析 ２．６李小龙武术精神对人际关系影响 人际交往是中学生人格的重要体现。首先．武术是室外的运动课 武术是国宝、国粹，是我国优秀民族传统文化的重要组成部分．自 另外，电影和小说中的武林侠士也对同学们影响很大 它有利于同 古以来武术就有着育德、育智、育体的教育作用．这就是中国武术精神 程，而武术中的技术动作．也只有在相互切磋中才能 的完美体现。现代武术的课堂教学不单是纯粹的技术传承．也是民族 学们的交流和学习：思想和传统美德的教育过程。截拳道中的武术精神对中学生健康有深 进步很快。正是因为李小龙与各国武士的相互切磋．才使中国武术广 远的影响。 传世界，广交盟友。所以，这也加快了中学生之间的沟通能力。为他们 ２．１李小龙武术精神促进学生民族晴节和爱国精神培养 走出校门适应社会．提供了一个实践锻炼的机会 民族精神是一个民族长期以来发展中积淀的最优秀的最积极的 观念文化．是该民族传统文化的精华和灵魂．具有鼓励、教育和团结本 ３结语 民族人民奋发图强的力量 在培育以爱国主义为核心的民族精神过程 李小龙武术精神散发的民族气息．对中学生的人格心理影响是很 中中华武术有着较大的用武之地．具有独特的教育功能。《李小龙传 大的。它能够使广大中学生充满理想，拥有坚定的信念。踏实的实现人 奇》中渗透出的伟大的民族情节和爱国精神深入了广大学子的心中． 生的每一步。也能够让你在礼节上更加注重个人的修养。能够使顽皮 在武术文化大发展的今天．将这些优秀的民族精神有机地融人广大中 的学生得到感化．同时，它能够锻炼广大学生的意志．真正的是有恒乃 学生心中．可以培养和完善当代中学生的民族精神和爱国主义精神 大。另外。李小龙武术精神有调整心态、稳定情绪的作用。最为重要的 ２．２李小龙武术精神有助于培养学生的竞争意识 是能够加强人际交往．广结四海朋友．为健全的人格打下良好的基础 竞争是现代社会的一大特点和发展趋势．没有竞争意识就不可能 希望广大群众积极发扬李小龙武术精神，做一个有思想的中国人。● 发展 李小龙武术精神则是培养大学生竞争意识的最佳途径。不公正、 不文明的竞争是嫉妒．而文明公正健康的竞争则是友谊和助力 这种 【参考文献】 助力可以消除广中学生存在的不健康竞争心理和竞争方式，完善学生 ｆ １］一铭ｌ李小龙”无限”与”无法”的格斗思想ＩＪ１．搏击．武术科学，２００７（２）． 的人格．并在这种竞争中受到启迪．总结经验教训．为走向社会迎接挑 ［２］刘瑞恒，陈永辉．武术文化对当代大学生人格的影响［Ｊ】．体育成人教育学刊， 战做好准备。 ２００５（４）． ２－３李小龙武术精神对广大学生礼节的影响 ［３］胡红权．李小龙截拳道思想探秘［Ｊ】．中华武术，１９９７（３）． 谦虚礼让，且勿以我为中心 现在的中学生大多是独生子女．父母 ［４］郑志刚．论“截拳道”对中西拳术交融的贡献［Ｊ］．科技信息・科学教研，２００７（１３）． 养育方式．家庭结构．家庭成员关系等无一不在潜移默化的影响着青 ［５］牛凯，中国传统文化的武术人文精神研究『Ｊ１ｌ搏击・武术科学，２００６（９）． 少年人格的形成。溺爱型，放任型，过分保护型的教育方式和家庭氛围 ［６］郑中求．《功夫之王》和《功夫熊猫》对中华武术精神的阐释与传达【Ｊ］．电影文 学 ２００９（０３）． 必将对人格的养成有消极作用．有的父母视自己的子女为掌上明珠。 ［７］余新园，刘美玲．武术教育价值研究ｆＪ】搏击・武术科学，２００７（３）． 这就难免使学生形成以自我为中心的个性 武术中常讲要宽容别人， ［８］乔凤杰．论作为武术精神的自强不息『Ｊ１ｌ中州学刊，２００７０）． 有容乃大。武术中开始和结束部分我们要行抱拳礼．就是这点滴细节， ［９］鲍建伟．高校武术教学对大学生品格教育的意义研究啪．搏击．武术科学，２００７（１０）． 塑造了广大中学生的良好人格 ［１０］张智慧．论武术教育在培养民族精神中的作用『Ｊ１．科学大众 ２００８（２）． ２．４李小龙武术精神对培养学生意志的影响 ［１ １］刘宇．浅析武术课在高校素质教育中的作用『Ｊ１．科学文汇，２００７（５）． 意志薄弱，抗挫折能力差。许多学生，特别是独生子遇到困难就退 『ｌ２］董聪敏，席占田．正确的武术价值观对武术发展的影响 ．中州大学学报， 缩不前，出现矛盾就不知所措．受到外来刺激就容易激动等。在学习， ２００２（４）． 人际关系．恋爱等方面一旦受到挫折．在心理就无法承受。这是不行 『ｌ３］郝小亚，王健，李秀峰，刘晋元刍议中华武术对世界的馈赠『ＪＩ．吉林体育学院 的。李小龙武术精神蕴涵着“天行健．君子当以自强不息”的精神。习武 学报．２００４（１）． 之人不仅要有勤奋．持之一恒的精神．武谚：曲不离口，拳不离手，可见 有恒乃大：还要有愈挫愈奋的意志．这才能走向更大的成功。 ［责任编辑：汤静］ （上接第１Ｏ１页）工作，编束时要把钢绞线理顺，并在不同的钢绞线线 后顶压楔紧。（３）锚塞过紧，钢丝张拉不动。遇此情况如强行张拉，则会 端涂上不同颜色作记号（在以后穿锚时，同一条钢绞线只能穿入两端 把楔块与锚塞间的钢丝拉断。解决方法为安上千斤顶并楔紧各钢丝， 锚具相对应的孔道内）。张拉时为便于对之进行处理．严格检查锚具夹 张拉到相当大的应力仍拉不出锚塞时．打掉１个千斤顶卡盘上卡钢丝 片．发现油泽污物应清洗干净．检查千斤顶内锁固夹具的丝１２１，出现 的楔子．迫使１－２根钢丝产生抽丝，这样，锚塞与锚圈的锚固力就小 钝损．应立即更换．再者施工现场应配备小吨位单根钢绞线张拉千斤 了。再拉锚塞就容易拉出了。 顶和与工作锚相适应的卸荷座 处理方法为：将卸荷座穿过钢绞线套 在工作锚上．再将小吨位千斤顶安装到滑丝或断丝的钢绞线上，待锚 ４结束语 固好后张拉．使夹片松动，用钎子从卸荷座出口处拨出夹片，然后慢慢 总之．影响大跨径预应力混凝土桥梁病害的因素众多，涉及设计计 回油使钢绞线松动．若为滑丝且钢绞线只有轻微损伤，则可更换夹片， 算、施工、材料、防治技术等一系列环节，其中一些影响因素很复杂且相 重新用小顶张拉到设计应力．若为断丝。则需更换钢绞线和夹片，换好 互耦合，一些因素也尚不完全清楚，要全面解决我国大跨径预应力混凝 后用小顶张拉到设计应力 关于钢丝滑、断丝的处理方法。（１）对有滑、断丝的钢束，在其两端 土桥梁下挠过大的问题，还有大量艰苦的理论与技术研究工作。ｅ 安装千斤顶．将钢丝楔紧在卡盘上．张拉一端．待锚塞退出锚圈后，用 【参考文献】 扁钢丝钎从对中套的缺口处插人锚具挡住锚塞小头．然后主缸慢慢回 ［１］李国平．桥梁预应力混凝土技术及设计原理［Ｍ】．北京：人民交通出版社，２００４ 油．将钢束放松，锚塞即可取出。但是．当继续放松并把卡盘的钢丝退 ［２］卢维华．大跨ＰＣ连续梁病害评估及加固方法研究【Ｄ］．成都：西南交通大学 出时．锚塞很可能又被楔紧．此时再照上述方法二次放松。第二次退楔 ２００２． 后拆卸千斤顶．将钢束晃动．锚塞即可取出．而后拉出钢束换装新的。 （２）单根滑丝单根补拉。将滑进的钢丝楔紧在卡盘上，张拉到设计应力 ［责任编辑：刘帅】 ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎ。１。ｇＹ Ｖｉｓｉ。ｎ科技视界ｌ ２３７
