后张法两端张拉多束短钢绞线伸长量超标原因分析及预防措施
后张法预应力砼施工质量通病及预防措施
一、孔道堵塞1、原因分析：（1）预埋芯管如波纹管被电焊火花击穿后形成小孔，而又未及时发现；套管锈蚀砂眼。
（2）浇筑砼时，振捣帮碰坏套管，造成管身变形、裂缝，使水泥灰浆渗入。
（3）锚下垫板与套管连接不牢固，套管之间连接不牢，浇筑砼时接口处砼砂浆流入孔道内。
（4）安装梁内外模板对拉螺栓时，木工钻孔时破坏了套管。
2、预防措施：（1）预埋各种套管前后逐根检查，并逐根进行U形满水及灌水试验。
（2）浇筑砼过程中和浇筑完都要反复拉孔。
（3）锚垫板预先用螺栓固定在整体端钢板上，缝隙夹紧泡沫塑料片，防漏浆。
（4）铺设套管后严格控制电焊机的使用，防止电焊火花击穿孔道。
二、预应力钢丝张拉时滑丝、断裂1、原因分析：（1）实际使用的预应力钢丝或预应力钢绞线直径偏大，锚具与夹片不密贴，张拉时易发生断丝或滑丝。
（2）预应力束没有或未按规定要求梳理编束，使得钢束长短不一或发生交叉，张拉时造成钢丝受力不均，易发生断丝。
（3）锚夹具的尺寸不准，夹片的锥度误差大，夹片的硬度与预应力筋不配套，易断丝和滑丝。
（4）锚圈放置位置不准，支承垫块倾斜，千斤顶安装不正，也会造成预应力钢束断丝。
（5）施工焊接时，把接地线接在预应力筋上，造成钢丝间短路，损伤钢绞线，张拉时发生断丝。
（6）浇筑箱梁混凝土前已先把钢束穿入波纹管，造成钢丝锈蚀，浇筑的混凝土沙浆留在钢束上，又未清理干净，张拉十产生滑丝。
2、防治措施：（1）穿束前，预应力钢束必须按技术规程进行，梳理编束，并正确绑扎。
（2）张拉前锚夹具需按规范要求进行检验，特别对夹片的硬度一定要进行测定，不合格的予以调换。
（3）张拉预应力时锚具、千斤顶安装要准确。
（4）当预应力张拉达到一定吨位后，如发现油压回落，再加油压又回落，这时有可能发生断丝，若这样，需更换预应力钢束，重新进行预应力张拉。
（5）焊接时严禁利用预应力筋作为接地线，也不允许发生电焊烧伤波纹管与预应力筋。
（6）张拉前必须对张拉端钢绞线进行清理，如发生钢绞线锈蚀应重新调换。
后张法预应力施工过程中常见质量问题的原因浅析
后张法预应力施工过程中常见质量问题的原因浅析介绍了后张法预应力施工中常见的质量问题（伸长值不达标，滑丝及断丝）产生的原因，及如何防治。
[主题词]后张法预应力；常见质量问题；原因预应力混凝土是在外荷载作用前，预先建立起有效压应力的混凝土。
混凝土的预压应力一般是通过张拉预应力筋来实现的。
预应力混凝土与普通混凝土比较，具有结构截面小，自重轻，刚度大，抗裂度高，耐久性好，材料省等优点，所以在大型构件的现浇及预制中得到了广泛的应用。
但预应力施工也需要专门的材料与设备，特殊的工艺，熟练的施工及管理队伍，这也导致了在施工过程中极易产生质量问题，给结构的安全性带来隐患。
预应力钢绞线是预应力混凝土工程的生命线，相当于人身体上的骨骼，其施工质量的好坏，直接影响到结构的安全。
据不完全统计，湖北省在过去修建的二千多座桥梁中，就有一千多座桥梁存在着病害，在这一千多座桥梁中有超过六成是由于预应力控制不到位而引起的。
因此张拉控制应力是预应力施工的控制重点，张拉控制应力必须达到设计规定值，但在任何情况下都不得超过设计规定的最大应力值。
预应力值过大，超过设计值过多，虽然结构的抗裂性较好，但抗裂度过高，结构在正常使用的荷载作用下，经常处于过高的应力状态，与结构出现裂缝的荷载接近，往往在结构破坏前没有明显的征兆，呈现脆性破坏，严重危害结构的使用安全。
在后张法预应力张拉施工中经常遇见的几个问题就是钢绞线伸长值超标，断丝及滑丝。
而这些问题都会直接影响到结构内有效预应力值的建立。
根椐笔者长期从事预应力施工的经验及参考许多相关的文献，且与许多位专家进行过这方面的探讨，现对这些问题形成的原因进行一下简单的总结。
一、针对钢绞线伸长量超标的问题，根据《公路桥涵施工技术规范》要求“预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长伸进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求，设计无要求时，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。
钢绞线后张法伸长值误差原因简析
钢绞线后张法伸长值误差原因简析摘要：预应力钢绞线施工时，通常采用张拉应力和伸长值双控，保证将实际伸长值与理论伸长值之间的误差控制在6％以内。
钢绞线采用应力控制张拉时,钢绞线束伸长值的大小容易受各种因素的影响，操作过程中稍有失误往往会导致实际伸长值与理论计算值产生一定的偏差。
本文主要分析了钢绞线后张法伸长值误差产生的原因，并根据施工中实际的处理方法，提出了避免预应力筋在张拉过程中出现实际伸长值与理论伸长值偏差过大的预防措施。
关键词：钢绞线；后张法；伸长值；误差；原因；措施Abstract: The construction of the prestressed steel strand, usually a double control of tensile stress and elongation values ​​to ensure that the error between the actual value of elongation and the theoretical value of elongation control in less than 6%. Strand stress control the tension, the size of the strand bundle elongation values ​​are vulnerable to the influence of various factors, the operation a slight mistakes often lead to the actual value of elongation to the deviation with the calculated value. This paper analyzes the strand tensioned elongation error causes, and in accordance with the construction of the actual approach proposed to avoid prestressing tendons in tension during the actual value of elongation deviation with the theoretical value of elongation is too large preventive measures.Key words: strand; post-tensioned; elongation value; error; reason; measures引言：预应力张拉工艺是桥梁预应力构件施工过程中的一个关键环节，对预应力筋张拉应力及伸长量进行双控是预应力筋张拉合格的一个重要保证。
张拉时常见问题分析及预防和处理措施
张拉时常见问题分析及预防和处理措施1、钢绞线伸长率超出规范允许偏差范围规范要求张拉时钢绞线理论伸长量与实际伸长量偏差不超过±6%，但实际施工时，往往会出现实测伸长值与理论伸长值的偏差超过规范允许的范围的情况。
出现这种情况的原因有：（1）管道位置引起的偏差。
波纹管安装时，管道定位不准确，或定位卡子数量不足，混凝土振捣时碰触波纹管导致其偏位。
波纹管位置与设计位置偏差时，理论伸长量发生变化，若位置偏差较大，则会引起钢绞线伸长率超标。
（2）钢绞线材质不合格。
钢绞线原材料进场时，必须按批次进行抽样试验，确定其材质是否合格，弹性模量Ep及横截面积与标准值偏差是否符合规范要求。
（3）张拉设备故障或未及时标定。
千斤顶的精度应在使用前校准。
使用超过6个月或200次，以及在使用过程中出现不正常现象时，应重新校准。
任何时候在工地测出的预应力钢绞线伸长值有差异时，千斤顶应进行再校准。
用于测力的千斤顶的压力表应同千斤顶视为一个单元同时校准,并在量程范围内建立精确的标定关系,以确定张拉力与压力表读数之间的曲线方程。
千斤顶、油泵、液压油管接头处漏油时，会导致油表读数与张拉力不对应，无法准确控制钢绞线张拉控制应力，使实测伸长量与设计伸长量偏差较大。
（4）初应力取值过小。
传统张拉程序中，初应力取值为10%的控制应力，即认为在张拉至10%控制应力的时候已经将钢绞线拉紧。
但是在实际施工中，当钢束较长，弯曲部位较多的时候，10%控制应力的张拉力往往不足以将钢绞线拉紧，此时在计算实际伸长量的时候会包含部分松弛长度，从而引起实际伸长量计算值偏大。
因此在张拉时可以选择取20%控制应力作为初始张拉力，进行实际伸长量计算。
（5）锚垫板安装倾斜。
锚垫板安装倾斜时，锚垫板与钢绞线延伸方向不垂直，在张拉时锚垫板偏心受力，引起应力集中，不但容易导致锚垫板周围砼开裂，而且会加大钢绞线与波纹管道的摩阻力，使钢束受力不均匀，实测伸长量偏小。
（6）钢绞线扭曲、缠绕。
张拉时常见问题分析及预防和处理措施
张拉时常见问题分析及预防和处理措施1、钢绞线伸长率超出规范允许偏差范围规范要求张拉时钢绞线理论伸长量与实际伸长量偏差不超过±6%，但实际施工时，往往会出现实测伸长值与理论伸长值的偏差超过规范允许的范围的情况。
出现这种情况的原因有：（1）管道位置引起的偏差。
波纹管安装时，管道定位不准确，或定位卡子数量不足，混凝土振捣时碰触波纹管导致其偏位。
波纹管位置与设计位置偏差时，理论伸长量发生变化，若位置偏差较大，则会引起钢绞线伸长率超标。
（2）钢绞线材质不合格。
钢绞线原材料进场时，必须按批次进行抽样试验，确定其材质是否合格，弹性模量Ep及横截面积与标准值偏差是否符合规范要求。
（3）张拉设备故障或未及时标定。
千斤顶的精度应在使用前校准。
使用超过6个月或200次，以及在使用过程中出现不正常现象时，应重新校准。
任何时候在工地测出的预应力钢绞线伸长值有差异时，千斤顶应进行再校准。
用于测力的千斤顶的压力表应同千斤顶视为一个单元同时校准,并在量程范围内建立精确的标定关系,以确定张拉力与压力表读数之间的曲线方程。
千斤顶、油泵、液压油管接头处漏油时，会导致油表读数与张拉力不对应，无法准确控制钢绞线张拉控制应力，使实测伸长量与设计伸长量偏差较大。
（4）初应力取值过小。
传统张拉程序中，初应力取值为10%的控制应力，即认为在张拉至10%控制应力的时候已经将钢绞线拉紧。
但是在实际施工中，当钢束较长，弯曲部位较多的时候，10%控制应力的张拉力往往不足以将钢绞线拉紧，此时在计算实际伸长量的时候会包含部分松弛长度，从而引起实际伸长量计算值偏大。
因此在张拉时可以选择取20%控制应力作为初始张拉力，进行实际伸长量计算。
（5）锚垫板安装倾斜。
锚垫板安装倾斜时，锚垫板与钢绞线延伸方向不垂直，在张拉时锚垫板偏心受力，引起应力集中，不但容易导致锚垫板周围砼开裂，而且会加大钢绞线与波纹管道的摩阻力，使钢束受力不均匀，实测伸长量偏小。
（6）钢绞线扭曲、缠绕。
钢束张拉时伸长量偏差原因分析
张拉计算值比设计值大：
钢束在张拉前，设计院给的图纸上以及施工单位都会计算出每种类型钢束张拉时就达到的伸长量，然而，在实际张拉时会出现伸长量比上述计算出来的值大，现把可能的原因罗列如下：
1、钢束因保护不周，锈蚀严重，导致截面面积减小；
2、钢束在张拉前没有都拉直，导致有的钢束所受的力大，有的力小；
3、钢束断丝了；（此时不排除夹片的大小与钢束不匹配的可能性）；
4、千斤顶的油表坏了，导致钢束实际所受的力比理论计算的大；
5、测量或是现场计算的时候出现错误；（当然此种情况出现的可能性不大，但也不排除出现的可能性）；
6、锚片在张拉前没有上好，导致滑移；
张拉计算值比设计值小：
在实际张拉时会出现伸长量比上述计算出来的值小，现把可能的原因罗列如下：
1、实际的K（孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数）比理论的大；
2、实际的μ（预应力筋与孔道壁的摩檫系数）比理论的μ大；
3、千斤顶的油表坏了，力没到，油表显示力已经达到了；
4、测量或是现场计算的时候出现错误；
其实，实际的延伸量比理论计算的偏小，还有一个重要因素，就是初张拉的力度问题。
有的按10%，有的按15%。
通过大数据分析，对于30米的T梁，初张拉最多按5%～7%为最好；对于50米的梁，可以按10%，对于大于100米的，按15%为好。
还有一个问题，细心的人可能注意到了，就是现在出厂的钢绞线，几乎都是正公差（直径偏大）；这是厂家的一种策略。
第一直径偏大，如果真的理论应力偏小，用增大直径来弥补；第二可以增加销售量。
钢绞线张拉主要问题的处理
钢绞线张拉主要问题的处理后张法预应力砼T型梁施工过程中，出现的问题主要有：一是预应力孔道堵塞，两端张拉时，钢绞线伸长量两端差别大；二是钢绞线张拉总伸长量与设计计算值差别大，如大于6%；三是张拉预应力后，梁端砼破碎。
5.1孔道堵塞的处理以往采用钢管或充气橡胶管等预留孔道，先浇灌砼后再穿预应力筋的工艺，如出现预应力孔道堵塞问题由于预应力筋无法插入，一般都造成预制构件的报废。
而采用金属波纹管预留预应力孔道，先穿钢绞线再浇筑构件砼的工艺，也同样会出现该问题，但一般能通过处理解决，不必造成预制构件的报废。
产生T型梁预应力孔道堵塞的原因主要是：振捣方法不当，插入式振捣器频繁碰撞波纹管，金属波纹管强度低，造成破裂被砼堵塞。
可针对原因采取预防措施，如改善振捣方法并提高波纹管强度，并在砼刚浇灌后终凝前，在梁体两端适当对拉钢绞线等。
发现孔道堵塞时，应暂停张拉钢绞线，在孔道两端灌水，从梁体两侧的色泽与水印，判定堵塞部位，然后在梁体一侧钻孔清除堵塞处钢绞线上的砼或水泥浆，清除干净再继续张拉到设计值，并认真填补钻孔（可用高强砼、环氧树脂或两者的混合物填补），最后再进行孔道的正常压浆。
5.2 钢绞线张拉伸长量差异的处理钢绞线张拉总伸长量与设计计算值如相差超过6%，应查明原因，如钢绞线质量（如强度或弹性模量）问题则宜及时更换钢绞线。
如属于操作原因，则通过改善操作方法或认真按以下方法预防控制。
1、张拉时，先检查调整两端钢绞线位置，并用油漆做标记，套上工作锚、夹片和限位板。
2、预应力筋的伸长量应在初应力（如10%张拉力）状态下开始量测，每级张拉力通过压力表读数控制，用游标卡尺测量伸长量，做好记录。
3、一般设计图纸上所示的张拉力为封闭前锚具内的瞬间力，实际伸长值计算式： DL=DL1+DL2式中：DL为后张法预应力钢绞线实际伸长值；DL1为初应力至最大张拉应力间的实测伸长值；DL2为初应力的推算伸长值（可采用相邻级的伸长值推算）。
后张法预应力钢绞线伸长量的计算与张拉时常见问题分析及预防和处理措施
后张法预应力钢绞线伸长量的计算张拉时常见问题分析及预防和处理措施一、后张法预应力钢绞线伸长量的计算和传统的张拉程序1、钢绞线理论伸长量计算钢绞线理论伸长值直线段采用公式:△ L=PO X L/(Ay X Eg)式中：△ L: 钢绞线直线段理论伸长值(mm);PO：计算截面处钢绞线张拉力(N);L：预应力钢绞线长度(mm);Ay：预应力钢材截面面积(mm2);Eg：预应力钢材弹性模量(N/mm2).钢绞线理论伸长值曲线段采用公式：△ L = P X L/(Ay X Eg)式中：△ L：钢绞线曲线段理论伸长值(mm);P：预应力钢材平均张拉力(N);其余符号同直线段.关于PO,P 的计算：PO = P[1-(1-e- (kx+u 9))]P = P[1-e- (kx+u 9 )]/(kx+u 9):P：张拉端钢绞线张拉力X：从张拉端至计算截面的孔道长度(m);9 ：从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的切角之和(rad);K：孔道每m 局部偏差对摩擦的影响系数;U：预应力钢材与孔道壁的摩擦系数;式中，Ay专冈绞线根数X单根钢绞线横截面积，单根钢绞线横截面积取实验值, 一般为140ml2。
K规范取值为0.015 , U规范取值为0.225。
2、传统张拉程序和实测伸长量计算后张法预应力钢绞线张拉采用分级张拉，传统张拉方式为：0—0.1 6 k —0.2 6 k —1.05 6 k (要求超张拉时)—6k持荷5分钟—回油6 k为控制应力。
实测伸长量计算：L0=（l3- l2）+2*（l2- l1）13：张拉至6 k时活塞伸出量；I 2：张拉至0.2 6 k时活塞伸出量；I 1：张拉至0.1 6 k时活塞伸出量。
二、张拉时常见问题分析及预防和处理措施1、钢绞线伸长率超出规范允许偏差范围规范要求张拉时钢绞线理论伸长量与实际伸长量偏差不超过±6%，但实际施工时，往往会出现实测伸长值与理论伸长值的偏差超过规范允许的范围的情况。
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后张法两端张拉多束短钢绞线
伸长量超标原因分析及预防措施
【摘要】结合济南二环东路高架桥工程第三合同段第32联端横梁DH1、DH2钢绞线张拉情况，简单介绍了产生两端张拉多束短钢绞线伸长量长度超标的原因分析及下一步施工的预防措施。
【关键词】后张法两端张拉多束短钢绞线伸长量
后张法预应力是目前经常采用的一种设计方式，广范应用于国内外桥梁结构中。
后张法预应力施工尤为重要，如何确保预应力施工符合设计及施工规范要求，确保工程质量？各施工单位经过多年的施工实践，积累了丰富的施工经验，也归纳总结了不少施工工法、工艺流程。
目前，后张法预应力施工工艺已经非常成熟。
但是，根据以往施工情况来看，对于两端张拉的多束短钢绞线，如果操作不当、计算不准、稍有疏忽就会出现伸长量长度超出规范6%要求的现象。
笔者根据济南二环东路高架桥工程第三合同段32联现浇箱梁端横梁两端张拉的DH1、DH2为例进行简单说明。
1．工程概况
32联端横梁钢绞线上下共两排，上排为DH1，共3束，下排为DH2，共4束。
每束均为19根，两端张拉，单根长度为：17.9-18.4米（含工作长度每端0.9米），图纸给出的单端伸长量为：58.2毫米。
采用SBG-90Y型塑料波纹管成孔，锚具采用符合GB/T14370国家标准中I类要求的群锚体系，钢绞线采用符合GB/T5224国家标准的φs15.2mm的II级低松驰钢绞线，其f
=1860Mpa。
pk
张拉控制应力为：σ=1395Mpa 管道摩阻系数为：μ=0.15
管道偏差系数为：k=0.0015 实测钢绞线断面面积：A=140mm2
实测钢绞线弹性模量：E=197500Mpa
2．理论伸长量计算
理论伸长量计算根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）相关要求及公式计算。
一般采用分段法计算每段伸长量，然后叠加得出总伸长量。
以DH1为例计算如下：
2．1线段长度计算（复核图纸长度）
可以采用常规数学计算方法，也可以采用AutoCAD画出曲线图，直接测量每段线段的
长度。
如下图：
L=3.8758+1.2469+3.1593+0.9(工作长度)=9.182m 2．2理论伸长量计算
一般采用EXCEL 表格，将公式直接输入EXCEL 表中，可以批量计算，节约时间。
公式如下：AE
L P l p =
∆， μθ
μθ+-=
+-kl e
P P kl p )
1()
( 其中：
P-预应力筋张拉端的张拉力（N ） P p -平均张拉力（N ）
l -从张拉端至计算截面的孔道长度（m ）
θ-从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad ） 详细计算过程见下表：
32联横梁两端张拉DH 钢束理论伸长量计算表(阴影部分为工作长度)
3．施工测量数据及计算
实际施工时测量数据如下：
现场实测数据汇总表（单位：mm）
实际伸长量计算方法如下：
方法一：l∆=S-S1+S2-S1 方法二：l∆=（S-S1）/0.9
方法三：l∆=（S-S2）/0.8
三种方法计算后的结果如下：
4．结果分析
从上述计算结果来看，不同的计算方法得出的实测伸长量是不同的，方法三最接近理论伸长量。
见下表：
根据现场张拉实际情况，笔者认为有以下几个方面的原因：
（1）最初张拉的DH1-3以哪种方法计算均不符合规范要求，原因是操作不当。
因为测量伸长量时，操作手操作不规范，直接将油泵关闭持荷，造成轻微回油，从油表读数上可以看出表针有轻微回落。
这样造成测量数据不准确，可能偏大也可能偏小。
发现问题后，专门对操作手进行了工艺操作规程教育，确保测量伸长量时，油泵不可全关，放慢加油速度，控制油表读数维持在规定的值上，经过几次尝试后，达到了要求，然后才进行后续钢束的张拉（即：DH1-1，DH1-2，DH2-4）。
（2）上述三种计算方法均符合规范要求，但是对于两端张拉的多束短钢绞线，初应力应取大一点。
由于每束钢绞线共有19根，数量较多，穿束过程中容易发生缠绕现象，造成部分钢绞线长短不一，如果初应力小，当达到初应力时，可能存在个别钢绞线达不到初应力，也达不到初应力时的伸长量。
采用大点的初应力，可以有效减少此种现象对总伸长量的影响。
（3）计算理论伸长量时，如果钢绞线很长，可以不计工作长度（千斤顶内的工作长度，严格说是工具锚端至工作锚端的长度）部分的伸长量，但是对于两端张拉的短钢绞线，必须加上这部分伸长量。
如DH2，如果不加工作长度部分的伸长量4.24mm，单端伸长量是：60.06-4.24=55.82mm，工作长度部分占总量的：4.24/55.82=7.6%，仅这部分伸长量就已经超出规范要求的+6%了。
5．预防措施
5.1施工前制定详细的张拉作业指导书，设备操作规程，对操作手、现场值班技术员进行必要的教育培训，条件允许时最好进行试拉试验学习。
5.2各种计算公式、计算过程要正确，数据取值要准确无误，尤其是每段线段的长度、转角等。
5.3相关参数要经过实际试验后确定，如钢绞线的截面积、弹性模量，管道的摩阻系数、
偏差系数等。
5.4管道定位要准确、牢固，定位钢筋数量要充足，保证足够的刚度，确保砼浇筑时管道不变形。
5.5钢绞线穿束时尽量一次穿完，即事先将全部根数的钢绞线编成一束，整体一次穿束。
这样可以有效减少缠绕现象。
5.6张拉前再次复核实际管道内钢绞线长度与理论计算长度误差情况，可以根据下料长度减去两端外露部分的长度计算。
如果误差过大应分析原因后修正各种计算数据。
5.7确保千斤顶与油压表设备正常，校核应到实力强的大试验室进行，确保回归曲线、关系方程式准确。
认真计算应力与油表读数的对应数据，施工时确保千斤顶与油表配套使用，不得出现交叉混用现象。
5.8施工过程中，严格操作规程，尤其测量伸长量及达到控制应力时，油泵不能关闭，确保油表读数维持在规定的读数上。
5.9初应力宜选择20%的控制应力，可以根据试验束情况适当调整。
5.10对于短钢束，必须计入工作长度部分的伸长量。
5.11大面积张拉前进行试拉，试拉时可以分多级加载，根据实际数据，分析计算结果后，选择适当的参数及初应力。
如果误差过大，应重新标定（校核）或检修张拉设备。
一切都正常后再进行大面积施工。
6．结束语
为避免出现后张法两端张拉多束短钢束伸长量超标现象，关键是必须计入工作长度部分的伸长量，严格操作，确保量测准确，根据试拉实际情况选择适当的参数及初应力。
参考文献：
[1]．《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）路桥集团第一公路工程局主编。
北京：人民交通出版社，2000.10(重印2007.8)
[2]．国道104济南零点立交至燕山立交高架桥工程两阶段施工图设计第三册第四分册。
济南：山东省交通规划设计院，2008.4。