浅谈预应力结构施工技术

摘要 为了避免钢筋砼结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度砼，设法在砼结构或构件承受使用荷载前，预先对受拉区的砼施加压力后的砼，这种压力可以减小或抵消荷载所引起的砼拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态，以推迟砼裂缝的出现和开展，从而提高构件的抗裂性能和刚度。

关键词 预应力；结构；施工技术

中图分类号TU7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）39-0177-01

0引言

为了避免钢筋砼结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度砼，设法在砼结构或构件承受使用荷载前，预先对受拉区的砼施加压力后的砼，这种压力可以减小或抵消荷载所引起的砼拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态,以推迟砼裂缝的出现和开展，从而提高构件的抗裂性能和刚度。我省预应力技术的应用比较晚，但是这种技术的推广却很快，高速公路桥梁和许多独立大桥上应用比较广泛，本文就通过对预应力的材料和施工方面简要的探讨一下预应力结构的施工问题，与大家共勉。

1 预应力钢筋

预应力砼结构采用的钢丝、钢绞线和热处理钢筋等的质量要符合国家标准的规定在预应力钢筋进场的时候要分批验收，验收时对其质量证明书、包装和规格进行检查外，还要分批抽查检验，对于钢丝每批重量不大于60t。先从每批中抽查5%，但不少于5盘，对形状，尺寸，表面进行检查，如检查不合格则要对该盘钢丝逐盘检查。各项指标中如有一项不合格则此盘钢筋报废。对于钢绞线每批中任取3盘，当发现有不合格的时候要逐盘检查。预压应力用来预应力钢束的孔道位置、钢绞线是否发生缠绞现象是质量控制的关键。孔道位置不准确，改变了结构受力状态，如果曲线孔道标高变化段不圆顺还会增大预应力孔道摩阻损失，因此孔道位置准确与否直接关系到施工的预应力度能否与设计的预应力度相吻合，对结构安全和工程使用阶段是否会产生裂缝都有很深的影响。多根钢绞线如果缠绞在一起，张拉时各根钢绞线受力不均匀，增大了钢绞线之间的摩阻，造成预应力损失加大。实际施工中很多施工单位并不重视这些细部工作，固定钢束的井字架位置不准确或不按照规范和设计规定的间距布设，必然造成钢束位置与设计不符、有的还会在曲线变化段产生急弯（半径太小）或孔道局部偏差过大。目前仍有小部分队伍使用人工进行穿束，尤其对多根钢绞线的长束重量很大，人工穿束费时费力，容易造成工人转动钢束穿进，使钢绞线互相缠绞在一起。张拉时大部分钢束的伸长值与理论伸长值不符（有的比理论值少11%），张拉过程中经常听到内部钢束缠绞在一起后被拉开的声音，在设备没有问题的情况下设计单位、监理单位和施工单位开始对问题进行分析，其中钢绞线计算伸长值时采用实测弹性模量，μ、κ取值按规范推荐值。

2 应力控制与伸长值

张拉控制应力能否达到设计规定值直接影响预应力效果，因此张拉控制应力是张拉中质量控制的重点，张拉控制应力必须达到设计规定值，但是不能超过设计规定的最大张拉控制应力。预应力值过大，超过设计值过多，虽然结构抗裂性较好，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接近，往往在破坏前没有明显的预兆，将严重危害结构的使用安全。因此为了准确把握预应力的施加情况，以应力控制方法张拉时必须以伸长值进行校核。因此能够提供准确的理论伸长值显得尤为重要，必须对《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）中理论伸长值的计算有个正确理解：1）预应力孔道坐标符合设计要求、曲线孔道圆顺的情况下，孔道局部偏差和预应力筋与孔道壁间的摩擦系数对理论伸长值大小的影响不大，均可按照规范取中值；2）钢绞线的弹性模量Ep取值对理论伸长值大小的影响较大，应根据实测值进行计算；3）L的取值：计算平均张拉力时应按照孔道长度计算，计算伸长值时L的取值应加上锚垫板至工具夹片的前端的距离。

3 施工过程质量事故处理

施工过程中，由于操作失误或千斤顶压力不准确或锚具安装误差、夹片质量差等原因，有时会发生断丝和滑丝的情况，当断丝或滑丝数不超过规范值时，可采用超张拉方式补足应力，若超过规范值必须卸锚，更换钢束。对此处理时必须慎重，必须保证质量和安全。

3.1补足应力处理

根据断丝数确定应力损失值，通过提高其它钢丝应力补足断丝造成的应力损失，但在任何情况下都不得使钢绞线应力达到0.8Rb，否则必须更换钢束。

3.2更换钢束的处理方法

1）丝束放松。将千斤顶按张拉状态装好，并将钢丝在夹盘内楔紧。一端张拉，当钢丝受力伸长时，锚塞稍被带出。这时立即用钢钎卡住锚塞螺纹（钢钎可用φ5mm的钢丝、端部磨尖制成，长20cm~30cm）。然后主缸缓慢回油，钢丝内缩，锚塞因被卡住而不能与钢丝同时内缩。如千斤顶行程不够可如此反复进行至锚塞退出为止。然后拉出钢丝束更换新的钢丝束和锚具。

2）单根滑丝单根补拉。将滑进的钢丝楔紧在卡盘上，张拉达到应力后顶压楔紧。

4孔道压浆

预应力管道压浆工作在后张预应力构件中起着举足轻重的作用：防止预应力钢材锈蚀；使预应力钢材与砼有效粘结，实现整体应力效果，增强梁体的承载能力；减轻锚固体系的负荷。因此必须高度重视压浆质量。因此要求压入孔道内的水泥浆在结硬后应有可靠的密实性，能起到预应力筋的防护作用，同时也要具备一定的粘结强度和剪切强度，以便将预应力有效的传递给周围的砼。在以往的工程实践中，由于施工人员对孔道压浆的工艺和材料质量未给予足够重视，导致预应力筋过早生锈，降低结构耐久性。要想使压浆工作成功，必须做到以下几点；水泥、水、外加剂和压浆设备符合规范要求；水泥浆的水灰比、泌水率、膨胀率和稠度等指标符合规范要求；压浆前检查孔道是否畅通；压浆顺序正确。按孔道由低向高的顺序进行；严格控制压浆压力和速度；采用真空压浆技术。

5 结论

预应力砼连续梁一般都是作为全预应力结构进行设计，准确的建立预应力度极为重要。但是实际施工中常有由于以上原因造成预应力不足、梁体产生裂缝、支座破坏等问题，因此施工过程中必须严格控制影响预应力施工质量的关键因素。