后张法无黏结预应力施工技术研究

【摘 要】后张法无黏结施工技术无需预留管道与灌浆，而是将无黏结预应力筋同普通钢筋一样铺设在结构模板设计位置上，然后浇筑混凝土并进行养护，待混凝土达到设计要求的强度后，张拉预应力筋并用锚具锚固，最后进行封锚。由于其具有施工简便、工期短、造价低、便于更换预应力筋，预应力筋可单独防腐等优点，现已得到广泛的应用。本文现就后张法无黏结预应力施工技术做浅要研究。

【关键词】后张法；无黏结；预应力筋；浇筑

后张法无黏结预应力施工技术具有以下特点：

（1）提供了使用灵活的空间，为发展大跨度、大柱网、大开间楼盖体系创造了条件。

（2）在高层或超高层楼盖建筑中采用该技术可在保证净空间的条件下显著降低层高，从而降低总建筑高度，节省材料和造价。

（3）在多层大面积楼盖中采用该技术可提高结构整体性能和刚度，简化梁板施工工艺，加快施工速度，节省材料和造价。

（4）无黏结筋可曲线配置，其形状与外荷载弯矩图相适应，可充分发挥预应力筋的强度。

（5）设备管道及电气管线在楼板下可通行无阻，减少了建筑、结构、设备的布局矛盾。

（6）无黏结筋成型采用挤出成型工艺，产品质量稳定，摩阻损小，便于工厂化生产。

一、施工工艺及主要工序

后张法无黏结预应力施工工序主要工艺流程如下：施工准备无黏结预应力筋下料与组装无黏结预应力筋铺放混凝土浇筑及养护无黏结筋张拉锚具封闭。

二、无黏结预应力筋下料与组装

应逐根对无黏结筋护套进行外观检查，对轻微破损处均需用胶带进行缠绕修补，缠绕时需搭接一半，缠绕层数不应小于2层，缠绕长度应超过破损长度30mm。无黏结预应力筋下料长度应综合考虑其曲率、锚固端保护层厚度、张拉伸长值及混凝土压缩变形等因素，并应根据不同的张拉方法和锚固形式预留张拉长度。

三、无黏结预应力筋铺放

在铺放无黏结预应力筋前，应仔细检查无黏结预应力筋的规格尺寸、端部模板预留孔编号级端部配件，无黏结预应力筋的铺放应按设计图纸的规定进行，铺设时要求如下：

1、无黏结预应力筋的铺放分单向配置和双向曲线配置两种。铺放无黏结预应力筋之前，应预设铁马凳支撑，以控制无黏结筋的设计曲线尺寸。曲线段的起点至张拉锚固点应有一段不小于300mm的直线段。

2、对双曲线配置的无黏结预应力筋，出考虑上述要求外，还应注意铺放顺序，应对每个纵横无黏结预应力筋交叉点相应的两个标高进行比较，若一个方向某一筋的个点标高均低于与其相交的各筋相应点标高，则此筋就可以先铺放，标高较高者次之，应避免两个方向的无黏结预应力筋互相穿插铺放。

3、要尽量避免敷设的各种管线将无黏结预应力筋的标高抬高或降低。

4、当采取集束配置多根无黏结预应力筋时，各根应保持平行走向，防止相互扭绞；束之间水平净间距不宜小于50mm，束至构件边缘的净间距不宜小于40mm。

5、当采取多根无黏结预应力筋平行带状布束时，每束不宜超过5根无黏结预应力筋，并应采取可靠的支撑固定措施，保证同束中各根无黏结预应力筋具有相同的矢高；带状束在锚固端应平顺地张开，满足无黏结预应力筋水平偏移的要求。

6、当要求无黏结筋沿竖向、环向或螺旋形铺放时，应有定位支架或其他构造措施控制位置。

7、在板内被孔洞阻断的无黏结预应力筋可分两侧绕过洞口铺设，其离洞口的距离不宜小于150mm，水平偏移的曲率半径不宜小于6.5m，洞口四周应配置构造钢筋加强；当洞口较大时，按设计要求或采用必要的加强措施。

8、铺设双向配筋的无黏结预应力筋时，应先铺设标高低的钢丝束，再铺设标高较高的钢丝束，以避免两个方向钢丝束相互穿插。无黏结预应力筋应在绑扎完底筋以后进行铺放。

9、无黏结钢丝墩头锚具。张拉端钢丝束从外包层抽拉出来，穿过锚杯孔眼镦粗头。

四、混凝土浇筑及养护

为确保工程质量，混凝土浇筑及养护应注意以下几点。

1、在浇筑混凝土之前，要配备专职人员负责检查无黏结筋的束形是否符合设计要，张拉端和固定端的安装是否符合工艺要求，若不符合应及时进行调整和绑扎牢固。

2、在无黏结筋铺放组装完毕后，应进行隐蔽工程检查验收，当确定合格后，翻个快浇筑混凝土。

3、浇筑混凝土时，严禁踩踏或用振捣棒冲击无黏结筋，应确保无黏结筋的束形和锚具的位置不发生移动。

4、混凝土应振捣密实，必须保证张拉端和固定端混凝土的浇捣质量，严格进行混凝土养护。混凝土程序后，若发现有裂缝或空鼓现象，必须在无黏结筋张拉之前进行修补。

五、无黏结预应力筋束张拉

1、张拉伸长值的测量。无黏结预应力筋的实际伸长值宜在初应力为张拉控制应力的10%左右时开始测量，分级记录。

2、施加预应力时的混凝土强度。预应力钢筋锚具下的混凝土收到很大的集中力，因此应在该处混凝土达到一定强度时才能施加预应力；除满足承载力和裂缝控制的要求外，还需要做施工阶段验算，构件在施加预应力时也要求混凝土具有足够的强度。为减少预应力收缩徐变损失，也不宜在混凝土强度还很低时施加预应力。因此，施加预应力时混凝土立方体抗压强度不应低于混凝土设计强度等级的75%或按设计要求执行。

3、张拉工艺。曲线预应力筋张拉所建立的预应力值能否满足设计要求，主要与锚具变形和钢筋内缩值、孔道摩擦系数值的大小及曲线束弯起角度的大小等因素有关，可通过计算确定。

（1）两端张拉工艺。当反响摩擦影响长度l1＜l/2，张拉端锚固后预应力筋的应力大于固定端的应力。这一版实在曲线束弯起角度较大、孔道摩擦系数大、锚具内缩量小的情况下出现的。这时应采用两端张拉工艺，以提高固定端的应力。

（2）一端张拉工艺。当锚固后预应力摩擦影响长度l1≥l/2，张拉端锚固后预应力筋的应力小于固定端的应力，跨中应力受锚具变形和钢筋内缩影响而有所减小。这一般在曲线束弯起角度不大、孔道摩擦系数较小、锚具内缩量大时出现，应采用一端张拉工艺。

一端张拉工艺有简化施工的有点，由于无黏结预应力筋具有摩擦系数小、用于平板中曲线束弯起角度不大等特点，很适宜采用一端张拉工艺。

当无黏结预应力筋长度超过30m时，宜采取两端张拉；当预应力筋长度超过60m是，宜采取分段张拉和锚固。当有可靠的设计依据和工程经验时，无黏结预应力筋的长度可不受此限制。

六、结束语

后张法预应力施工，又可分为有粘结预应力施工和无粘结预应力施工两类。施工方法通过孔道灌浆，使预应力筋与混凝土相互粘结，减轻了锚具传递预应力作用，提高了锚固可靠性与耐久性。后张法有黏结预应力施工技术与后张无黏结预应力施工技术皆为钢筋混凝土张拉工艺和现代建筑工程施工中非常重要的施工手段。在高层、超高层建筑不断增长的同时，随着预应力技术的不断应用和完善，平面尺寸超长、功能空间超大的建筑也迅速涌现。未来，此类预应力技术将继续发展和完善。