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摘要：基于二次张拉法的工作原理的分析探讨，以某桥梁工程中小箱梁为例，介绍二次张拉法在桥梁有效预应力检测中的应用情况，并对检测的数据进行汇总分析，掌握有效预应力标准值的基本算法，做出各孔道单束预应力的张拉力—伸长量曲线进行分析研究；此外该文还探讨了二次张拉法在检测过程中有效预应力实测值产生偏差的影响因素，且针对实际施工中出现的问题，简要分析智能张拉在操作过程中的控制要点。
关键词：二次张拉法；有效预应力；锚具；夹片
1前言
预应力钢绞线张拉质量是桥梁安全运营的重要保障，若锚下预应力过大，将导致梁体过大变形；若锚下预应力过小，则导致梁体下挠、垮塌，危及桥梁安全。大量在役桥梁调查和检测结果表明，相当部分的桥梁质量隐患来源于预应力张拉施工的质量控制不严格。因此，对预应力构件进行锚下有效预应力检测显得十分重要。
鉴于二次张拉法原理简单可靠，且相对于别的检测方法方便实施，目前工程中多数采用二次张拉法实现锚下有效预应力检测。该文以二次张拉法作为检测方法，以单根钢绞线的实测力-位移曲线的第三、第四阶段曲线的交点作为拐点进行锚下预应力检测。
2锚下预应力检测现场试验与分析
2.1试验模型。
试验对象为预制小箱梁，小箱梁采用C50混凝土一次浇筑，长25m，已经过28d标准养护。预应力钢绞线已进行张拉，预应力孔道未压浆。预应力钢绞线的标准抗拉强度为1860MPa，直径为15.2mm，公称面积为140mm2，弹性模量为1.95×105MPa，共八股。
2.2试验过程
在进行张拉试验前，先将被检钢绞线的一端锚固，并检查另外一端，张拉外露段是否切割，预留长度是否满足75cm，然后按照下列步骤进行现场检测：
一、清理已张拉预应力筋、工作锚板及夹片和限位板等张拉用部件；
二、把限位板、千斤顶、测力传感器和工具锚板、位移传感器依次套在工作段预应力上，在工具锚板的楔形孔内放入涂有润滑油脂的工具锚夹片。
三、将高压油管与高压油泵和千斤顶相连，并安装好位移测量装置后即可加载；
四、千斤顶的拉力采用油压和测力计同时控制施加荷载，逐渐增大至设计荷载，测力计自动记录张拉力和位移。
五、千斤顶卸压，取下工具锚板及夹片和限位板等张拉用部件。
2.3试验结果及分析
在张拉试验检测过程中，千斤顶支撑在工具锚上，反力由梁体提供，由于混凝土弹性模量较大，试验过程中不考虑混凝土回弹引起的误差。张拉检测过程中，系统所测伸长量即为外露段钢绞线的伸长量。
对单根钢绞线进行试验的实测力-位移曲线如下图所示：
实测力-位移曲线[1]
从图中可以看出，张拉检测开始阶段，张拉力较小，但伸长量有较大变化，此过程中曲线斜率较小且逐渐变大；随着张拉力的不断加大，设备间的孔隙被压实，外露段钢绞线发生弹性伸长，力-位移曲线的斜率大小不变，进入稳定状态；张拉力持续增加，夹片与锚具间的作用力瞬间消失，钢绞线内力发生突变变小；最后阶段，钢绞线外露段与体内自由段共同受力，达到新的平衡状态。
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/F50-2011）规定：张拉锚固后，预应力筋在锚下的有效预应力应符合设计张拉控制应力，两者的相对偏差应不超过±5%，即：实测检测的锚下有效预应力值与设计张拉推算的锚下有效预应力标准值比较，两者的相对偏差应不超过±5%。
3预应力张拉施工控制要点
3.1进场材料要合格、设备要及时校准
进场的钢绞线、锚具、夹片和波纹管按批次和数量进行检验，坚决杜绝不合格产品进入施工生产。
工具夹片要经常进行检查，发现磨损及时进行更换。
限位板要经常测量凹槽深度。限位板凹槽深度一般为6～6.5mm，有的也随着不同的锚具有不同的深度，具体根据厂家配套说明。限位板凹槽过深会造成回缩量过大，加大预应力损失。限位板凹槽深度过浅，在张拉时由于夹片不能充分打开，轻则会对钢绞线造成切割伤害，重则会造成断丝。
智能张拉机的千斤顶和传感器要按张拉次数和时间进行校准。智能张拉机的千斤顶和传感器进行捆绑式校准，校准后也要一一对应安装。一般为张拉200次或6个月校准一次。
3.2波纹管定位
波纹管定位要按设计图纸的坐标进行定位，在有角度的位置一定要准确、圆滑。焊接和绑扎钢筋时要注意不要损伤波纹管，以防浇筑混凝土时浆液进入管道，增大摩擦阻力。
3.3梳编穿束
穿钢绞线时要把一个孔道内的所有钢绞线梳理编成一整束，并且两端要一一对应编号，穿完钢绞线要根据编号安装锚具，确保同一根钢绞线两端在锚具的同一坐标孔位。
3.4安装锚具夹片
安装工作锚具前要清理锚垫板水泥浆，确保锚具能完全安装进锚垫板的凹槽内。安装夹片时要保证每片夹片都在同一平面上，且夹片不能放松。
3.5张拉
智能张拉能避免人工操作的张拉不同步、测量不精确和读数不准确等问题，能更好地实现双控张拉。智能张拉机设置的持荷保压时间要达到5min，在停顿的时间内，张拉机是在进行反复的校核和补充张拉力的过程，从而精确地满足设计张拉力。在张拉施工前，试验室要对混凝土强度进行检测，必须达到设计强度才能进行张拉施工。
3.6检测
进行有效预应力检测，要求在张拉后24h内，以免时间过长造成预应力损失。提前预约，确定检测时间，然后合理计划张拉施工。
4.结论
结合工程实测数据，对二次张拉法在预应力检测过程中的几个问题进行了系统性的分析，得出下列结论：
一、二次张拉法是通过分析反拉过程伸长量和拉力的关系来分析计算锚下有效预应力，其原理可靠、精度较高、操作较方便[5]。
二、对于张拉完毕并未进行预应力孔道灌浆的预应力，可采用二次张拉法测得钢绞线的力-位移曲线来判断钢绞线的有效预应力值。
三、在现场检测中，锚具夹片摩阻，实测力-位移曲线在第二阶段末有突变，软后趋于稳定，应从稳定后的曲线开始分析，及第四阶段初始值作为实测有效预应力值。
四、单根预应力检测避免了各根钢绞线预加应力不均匀，容易得出每根钢绞线准确的有效应力点，便于进行钢绞线有效应力的检测。
五、本文所述技术要点对预应力施工具有一定的指导意义，能有效降低施工过程中的不合格率，延长工程项目的结构寿命[7]。
参考文献：
[1]夏静，袁建伟.反拉法锚下有效预应力检测方法研究[J].公路与汽运.2016，177：210-212.
[2]高凤山.复张法在有效应力检测中的应用分析[J].浙江交通职业技术学院学报.2016，4：30-34.
[3]叶健，夏准.关于反拉法检测锚下有效预应力实例分析.江西建材.2017，213：134-137.