韦洁 韦妮采 黄逸冰
（柳州欧维姆工程有限公司 广西 柳州 545006）
摘要：随着预应力钢绞线群锚体系在桥梁加固、斜拉索、风电塔筒等工程领域中的大量应用，由于钢结构系统的易腐蚀特性，一些建成较早的工程中出现了群锚体系的腐蚀损伤现象，为了整体结构的安全耐用性，需要对群锚体系进行维护及更换。而更换群锚体系的关键技术为放张原有预应力，本文主要针对群锚体系的放张方法进行研究，从而为后续换索维护工程提供了技术措施，也对群锚体系在首次初期设计安装时的注意点具有启示意义，完善了其全生命周期内的施工技术。
关键词：预应力；钢绞线群锚体系；维护更换；放张方法；全生命周期
1前言
1.1预应力钢绞线群锚体系的构造特点及应用
预应力钢绞线群锚体系（以下简称群锚体系）是根据建设部1984年科技开发项目—“预应力成套设备”而研制的一种大吨位钢绞线预应力束后张体系【1】。该体系在国内虽然起步较晚，然而发展迅猛，以其独特的优越性被越来越广泛地应用于工程实践中。其构造特点及应用状况详情见表1。
表1 预应力钢绞线群锚体系的构造特点及应用
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1.2群锚体系维护更换的关键技术
随着时间的推移，早期建成的部分斜拉桥其斜拉索在长期的自然侵蚀及机械损伤状况下性能大大降低，为了保证桥梁整体结构的安全性，需要对斜拉索进行更换。即拆除旧索，安装新索。经过二三十年的实践，斜拉索的安装技术已成熟完善，然而旧索的拆除却是一个新课题。
旧索拆除的关键技术就是放张索体保留的预应力。同时放张预应力也是群锚体系（不包含体内索）施工过程中日趋突显的一个问题，比如问题索的处理，还有临时工具索的拆除。笔者将结合工程实例对群锚体系的放张技术进行分析研究。
2整束放张技术
2.1工程概况
湖州市苕溪大桥采用独塔中央索面预应力混凝土斜拉桥，该桥于2000年建成通车，于2018年进行换索维护工程。由于原斜拉索锚具内灌有环氧砂浆防腐导致钢绞线与锚具固结无法实现单根更换，因此本工程首次成功采用整束放张技术完成了旧索的拆除。整束放张装置工况图见图1。
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图1 整束放张装置工况图
2.2整束放张工艺
整束放索系统构造如图2所示，放张程序为：①将工具锚板穿过外露钢绞线，采用夹片锚固所有钢绞线。②安装连接套筒，连接套筒与工具锚板通过螺牙联结。③利用手拉葫芦依次安装张拉支座、转换支座、张拉杆、转换螺母、千斤顶（5500KN大穿心孔式）、张拉螺母。④将千斤顶活塞预延伸约15cm（常规千斤顶活塞总长为20cm），旋紧张拉螺母。⑤千斤顶加压至锚固螺母松弛，旋松退出锚固螺母。⑥千斤顶缓慢卸压，同时锚头缓慢退出，活塞退至约5cm位置时保压，旋紧转换螺母，千斤顶继续卸压至张拉螺母松弛。（该过程锚头退出了10cm）⑦张拉螺母退出15cm，千斤顶加压至活塞顶紧张拉螺母使得转换螺母松弛，转换螺母退出15cm。⑧重复步骤⑥⑦，每个行程锚头退出10cm，直至索体预应力完全放松。⑨切割拆除锚头及索体。
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图2 整束放索系统构造图
3逐根放张技术
3.1工程概况
印度穆拉努尔风电项目，该项目有100座预制混凝土风力发电塔筒，每个塔筒有6束体外预应力进行加固。该项目在建设期间出现了部分已完工预应力束与下端锚箱干涉的状况，为了避免运营期索体与锚箱摩擦损伤，需要放张预应力束调整锚箱位置。本工程采用了逐根放张技术对体外预应力束进行放松。体外预应力束与锚箱工况图见图3。
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图3 体外预应力束与锚箱工况图
3.2逐根放张工艺
逐根放张系统构造图如图4所示，放张程序为：①依次将张拉支座、转换支座、千斤顶（240KN单孔前卡式）穿过钢绞线，插入拨叉，通过转换夹片固定。②在千斤顶与转换支座之间预留15cm间隙。③千斤顶活塞前伸顶紧转换支座，继续加压至拔出锚固夹片（此时千斤顶内置夹片承载），保压，拆除锚固夹片，同时退后转换夹片15cm。④千斤顶缓慢卸压，同时钢绞线回缩，直至活塞剩余5cm时保压，锚固转换夹片，然后继续卸压千斤顶直至内置夹片松脱。⑤千斤顶继续后退15cm（同步骤②），重复步骤③④，每个行程退锚10cm，直至该根钢绞线预应力完全放松。⑥采用相同的方法逐根放张剩余的钢绞线，直至整束索全部放松。⑦通过8个定位螺母调整锚箱位置。
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图4 逐根放张系统构造图
4群锚体系放张工艺分析
4.1群锚体系放张工艺核心原理
上述两个工程实例描述了目前具有代表性的两种放张工艺，经过类比分析可发现，无论整束放张还是逐根放张，无论采用何种结构形式的千斤顶及其配套工装，群锚体系放张工艺的核心原理一致，其关键环节可概括为以下4步：①千斤顶活塞预伸。②工具锚承载，永久锚退锚。③转换锚承载，工具锚退锚。④预应力束逐级回缩，直至完全松弛。
4.2两种放张技术的应用分析
整束放张技术和逐根放张技术作为目前工程应用中主要的两种群锚体系放张技术，其应用特点分析详见表2。
表2 整束放张技术和逐根放张技术的应用分析
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从表格中的分析可以看出，两种放张技术各有适用条件及优缺点，实际施工时需根据具体工况做出比选。同时，对群锚体系初期的设计、安装提出了针对后期可更换性的参考注意点。另外放张技术的应用绝不仅限于文中所列的桥梁工程及体外预应力工程，其作为预应力施工系统解决方案的关键闭环势必越来越成熟完善，亦可作为临时预应力应用于提升、拉结、缆索通道等特种工程，势必对特种施工技术带来一个大的飞跃。
5结语
本文从群锚体系放张的两个工程实例出发，描述了群锚体系放张技术的应用状况，分析总结了其技术特点及应用价值，对完善预应力系统全生命周期的施工技术具有重要意义，同时对拓展预应力技术作为施工手段的应用领域具有重要参考意义。
参考文献
[1]裴彇等.预应力钢绞线群锚体系(QM体系)的性能及使用方法[J].建筑技术,1988:4-10
[2]孙虹微.体外预应力结构体系的形成发展及优缺点[J].中国新技术新产品,2011,3:275
作者简介：韦洁（1992-），男，工程师，本科，主要从事预应力技术的研发及施工等方面工作
韦妮采（1994-），女，主要从事工程造价及管理等方面工作
黄逸冰（1996-），女，主要从事工程造价及管理等方面工作