后张法预应力张拉过程注意事项及处理措施

摘要：本文通过对后张法预应力施工过程的探讨，结合项目实际施工经验，着重研究了后张法预应力施工过程当中的注意事项以及相应的处理措施，为以后有目的的指导施工奠定了坚实的基础。

关键词：预应力施工；后张法；预应力筋张拉

Abstract: In this paper, through the study of the prestressed construction of post-tensioning method, combined with the actual project construction experience, focusing on the matters needing attention in post-tensioned construction process and the corresponding treatment measures, which will lay a solid foundation for construction purposes.

Key words: prestressed construction; post-tensioned; prestressed tension

中图分类号：TQ639.2文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）1-0020-03

一、概述

预应力混凝土能充分发挥高强度钢材的作用，即在外荷载作用于构件之前，利用钢筋张拉后的弹性回缩，对构件受拉区的混凝土预先施加压力，产生预压应力，使混凝土结构在作用状态下充分发挥钢筋抗拉强度高和混凝土抗压能力强的特点，可以提高构件的承载能力。当构件在荷载作用下产生拉应力时，首先抵消预应力，然后随着荷载不断增加，受拉区混凝土才受拉开裂，从而延迟了构件裂缝的出现和限制了裂缝的开展，提高了构件的抗裂度和刚度。这种利用钢筋对受拉区混凝土施加预压应力的钢筋混凝土，称为预应力混凝土。

二、预应力混凝土分类

按照施工工艺的不同，分为先张法和后张法两类。先张法是先张拉钢筋，后浇筑混凝土。后张法是先浇筑混凝土并预留孔道，待混凝土达到一定强度后张拉钢筋,预应力靠锚具传递给混凝土。

后张法施工先制作混凝土构件,并在预应力筋的位置预留出相应孔道，待混凝土强度达到设计规定的数值后，穿入预应力筋进行张拉,并利用锚具把预应力筋锚固,最后进行孔道灌浆。后张法施工由于直接在钢筋混凝土构件上进行预应力筋的张拉，所以不需要固定台座设备，不受地点限制，它既适用于预制构件生产，也适用于现场施工大型预应力构件，而且后张法又是预制构件拼装的手段。

后张法施工工艺与预应力施工有关的是孔道留设、预应力筋张拉和孔道灌浆三部分。

三、后张法预应力张拉过程注意事项及处理措施

3.1 后张法基本要求

后张法预应力构件施工基本要求:

施加预应力前，应对混凝土构件外观和尺寸进行检验，张拉时混凝土强度不应低于设计规定；设计未规定时，不应低于设计强度等级值的75%。施加预应力所用的机具、设备、仪表，应定期维护校验。

检查预留孔道尺寸和位置是否准确，孔道直径应保证预应力筋能顺利穿过。孔道应按设计要求的位置、尺寸埋设准确、固定牢固,浇筑混凝土时不应出现较大移位和变形。在设计规定位置上留设灌浆孔。在曲线孔道的曲线波峰部位应设置排气兼泌水管，必要时可在最低点设置排水管。灌浆孔及泌水管的孔径应能保证浆液畅通端部预埋钢板应符合设计要求；遇曲线时，固定钢筋应适当加密;从而保证满足设计要求的曲线，满足结构使用阶段合理受力要求。安装波纹管后检查，波纹管是否漏浆、堵塞;检查确定锚具质量后，进行张拉，后张法张拉顺序应按设计要求执行。

3.2 预应力钢铰线的基本要求

应按有关规定对每批钢铰线抽检其性能，同时应就实测的弹性模量和截面积对计算伸长量作修正；钢绞线的切割面为一平面，以便在张拉时检查断丝。

3.3 锚具和垫板基本要求

应抽样检查锚环、工作夹片洛氏硬度、静载锚固性能试验，同时进行金属探伤检测，所有锚具均应采用整体式锚头，不允许采用分离式锚头。

3.4 张拉要求

张拉前确保钢铰线在管内能自由滑动，构件可自由适应预应力引起的变形，混凝土强度必须达到规定要求，气温不宜低于-15℃；根据设计张拉顺序分批、分阶段对称张拉，一般应两端同时张拉，当一端张拉时，应精确量测另一端的回缩量，并从千斤顶量测的伸长值中适当给以扣除。张拉时无特殊情况尽量采用双控方式；即伸长量控制和拉力控制。并做好张拉记录。预应力筋的张拉控制应力应符合设计要求，施工时预应力筋需超张拉，可比设计要求提高3%-5%。预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求，设计无规定时，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内。

张拉程序：

a．对于夹片式等具有自锚性能的锚具：

（1）普通松驰力筋0初应力1.03σcon (锚固)

（2）低松驰力筋0初应力σcon (持荷2min锚固)

b．其它锚具：0初应力1.05σcon (持荷2min) σcon (锚固)

伸长值：

（1）理论伸长值L=PPL/APEP

式中：PP为预应力筋的平均张拉力(KN/mm)；L为预应力筋的长度（mm）；AP为预应力筋的截面面积(mm2)； EP为预应力筋的弹性模量（MPa）；

实际伸长值L=L1+L2

式中：L1为从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值（mm）；L2为初应力以下的推算伸长值（mm），可采用相邻级的伸长值；

用超张拉方法减少预应力筋的松弛损失时，预应力筋的张拉程序宜为：

对于曲线预应力筋或长度大于25 m的直线预应力筋,应采用两端同时张拉的方法；长度小于25 m的直线预应力筋，可一端张拉；但张拉端宜分别设置在构件两端。对预埋波纹管孔道曲线预应力筋和长度大于30 m的直线预应力筋宜在两端张拉,长度等于或小于30 m的直线预应力筋可在一端张拉。

安装张拉设备时，对于直线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线重合；对于曲线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线方向重合。

平卧重叠浇筑的预应力混凝土构件，张拉预应力筋的顺序是先上后下，逐层进行。

3.5 断丝、滑丝处理及预防措施

断丝、滑丝产生的原因有多种可能，一旦产生将直接影响结构的安全，故张拉时注意预防及检查，如有断丝、滑丝采取相应处理措施，见下表

（1）断丝预应力钢丝材质不均，操作失误导致预应力钢丝受力不均提高其余钢束张力，换束重张；启用备用束张拉设备规格要配套；

（2）注意控制钢束张力；

（3）冬季施工预防脆断，做好张拉记录；

（4）滑丝锚具质量问题卸载，更换锚具重张；

3.6 孔道压浆施工注意事项

（1）水泥浆性能符合设计要求；

（2）控制压浆时间，压浆由最低压浆孔压浆，最高排气孔排气，一般先压下层孔道；

（3）压浆过程及48h内，结构混凝土温度不得低于5℃，否则采取保温措施，而当气温高于35℃时，宜晚上压浆。

预应力筋张拉后，应尽快地用灰浆泵将水泥浆压灌到预应力孔道中去。灌浆用水泥浆应有足够的粘结力，且应有较大的流动性,较小的干缩性和泌水性。灌浆前用压力水冲洗和湿润孔道。灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道漏浆把下层孔道堵塞。灌浆工作应缓慢均匀连续进行，不得中断。

3.7 预应力施工注意事项

所用张拉设备仪事先应校核，且必须与所张拉的钢束配套，张拉时统一指挥，如发现异常，须停止并查明原因，首次张拉应实测管道摩阻损失，孔道压浆时，外界气温不能低于规定的限值，张拉操作人员注意安全。

四、结论

后张法预应力混凝土施工技术在项目建设中应用极为广泛，准确掌握其施工要点对建设工程具有非常现实的指导意义。