现浇混凝土预应力张拉施工应用

现浇混凝土预应力张拉施工应用

许成刚

广州市方阵路桥工程技术有限公司

摘要：本文简要论述后张法预应力施工相关的几个方面，如经济效益及工期问题、施工顺序工序的配合、张拉质量要求、张拉的安全要求等。

关键词：混凝土；预应力；张拉；施工技术

引言

随着人们消费观念的改变，对住房和工作环境及消费水平的要求也越来越高，住宅要求有较好的内景，办公室要求有开阔舒畅的空间，建筑要追求较大的净高……预应力结构的出现，轻松地实现了这些要求。现浇后张法预应力混凝土结构是预应力混凝土结构的主要结构型式之一。现浇后张预应力混凝土技术是通过预埋管道、穿筋、张拉、灌浆等工序为混凝土结构建立预应力以满足设计要求。

一、预应力施工的经济效益及工期问题

1.1跨度大：这使室内格局的布置更灵活；

1.2超高层：这是业主寄希望在指定的高度内多建几层楼，从而降低结构层高而保持不变的净空间；

1.3节约材料：增加预应力筋后，总的钢筋含量降低，预应力梁变小，板厚度变薄，混凝土的含量降低；

1.4工期问题：预应力混凝土结构的工期与普通结构比较，多一道预应力工作，经过多年的实践，预应力施工技术日趋成熟，已形成一套完整的施工组织体系。现浇预应力结构的预应力筋铺设与钢筋绑扎可以组织流水施工。混凝土浇注后，如同普通结构一样可继续上一楼层施工，预应力筋张拉待混凝土达到强度后穿插进行，基本不影响工期。由于采用预应力混凝土结构后，模板、钢筋与混凝土用量减少，工期反而有可能缩短。

二、施工顺序

施工顺序一般采用以下三种方式：

2.1逐层浇筑，逐层张拉

该方案的施工顺序为浇筑一层框架混凝土，张拉一层框架预应力筋，也就是上层框架混凝土浇筑应在下层框架预应力筋张拉完成后方可进行；

2.2数层浇筑，顺向张拉

该方案的施工顺序为浇筑两至三层混凝土框架梁后，自下而上（顺向）逐层张拉框架梁的预应力筋；

2.3数层浇筑，逆向张拉

该方案的施工顺序为浇筑两至三层框架混凝土后，自上而下（逆向）逐层张拉框架预应力筋。

三、操作要点

3.1预应力筋的下料、制束

下料时，在放线盘上放预应力筋，在平整的场地上按下料长度在场地两端设置标记、定长下料，切断前先将预应力筋拉直理顺，用砂轮锯切割，要求端头断面整齐。

首先除去预应力筋端部毛刺，装上承压板，旋进钢丝衬套，要旋紧密排，放入挤压机，操纵油泵挤压。挤压过程中预应力筋应顶紧、扶正、对中，挤压过程一次完成，不得中途停顿，注意观察压力表最大数值，有不正常现象应停止挤压，检查挤压机，排除故障后再继续操作。定期检查锚固头外径，若模具磨损严重锚固头不合格，应及时更换，以确保锚固头质量。挤压过程中，尚应保持挤压锚内表面的清洁。下完料后在现场分类堆放，较长束可盘成直径1.7m左右的圆盘，若长度各类较多，不易识别，可在端部作标记。

3.2预应力筋及波纹管的铺设布束

（1）有粘结预应力梁的布束：支模板时，梁的侧模板先不封，以便于金属波纹管和预应力筋的埋设。在非预应力钢筋笼绑扎好后，根据设计的曲线用普通圆钢筋设置定位钢筋，定位钢筋间距600～1000mm。特别注意反弯点处的标高。定位钢筋固定好后，即可安装波纹管，波纹管逐根穿入钢筋笼，与定位钢筋固定，波纹管接头用大一号波纹管连接并缠上胶带防止漏浆。安装好波纹管后，即可进行钢绞线穿束。穿束前钢绞线端部应用破布及胶带包扎好，钢绞线可整捆或逐根穿入波纹管。

（2）无粘结预应力的布束：在无粘结预应力筋按规定长度下料，并制作单端张拉束固定端后，即可将无粘结筋安装到梁内普通钢筋笼上，安装无粘结预应力筋时，应随梁的普通钢筋绑扎、混凝土浇筑逐步进行安装固定。

（3）施工外脚手架的立杆应避开预应力梁端部，横杆应高于预应力梁顶面1m或低于预应力梁底，以免影响预应力筋张拉。

3.3预应力张拉端和固定端节点的安装

张拉端和固定端的定位，应根据设计图纸要求的水平和垂直位置固定牢固。如端头节点梁柱普通钢筋较密，有粘结预应力梁张拉端采用外锚式处理办法。有粘结预应力梁张拉端锚垫板按设计要求固定于梁的端部，在预应力张拉并灌浆以后，再后浇细石混凝土封闭。固定端的承压板、挤压套埋设在混凝土中，不能外露，并按设计要求焊接螺旋筋和承压板。如端头节点梁柱普通钢筋较密，张拉端节点安装比较困难。根据图纸中端部的位置在绑扎普通钢筋时，应尽可能避开预应力筋和端部锚垫板的位置，以使预应力筋顺利穿过。

3.4预应力筋的张拉

混凝土强度达到设计强度100%时，方可进行张拉。预应力筋的张拉控制应力为0.7。预应力筋张拉时采用张拉力和伸长值双控制，以张拉力为主，测量张拉伸长值作为校核，伸长量误差允许值为-6%～+6%，如超出范围，应暂停张拉，查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。预应力筋张拉时，通过张拉伸长值的校核可以综合反映张拉力是否够，孔道摩擦损失是否偏大，以及预应力筋是否有异常现象。预应力筋张拉伸长值ΔL，可按下式计算：

预应力筋的实际伸长值宜在初应力为张拉控制应力10%左右时开始量测，分级记录。

3.5灌浆及端部处理

（1）预应力筋张拉结束后，有粘结预应力梁孔道应及时进行灌浆。灌浆用水泥净浆的水泥采用标号不低于32.5的普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比为0.4～0.5，掺入少量减水剂和膨胀剂，减水剂采FDN型高效缓凝减水剂，膨胀剂采用AEA膨胀剂，具体配合比详见水泥净浆配合比设计报告。灌浆前孔道应灌水洗净、润湿，灌浆应缓慢均匀地进行，不得中断，并应排气通顺，在灌满孔道排出浓水泥浆并封闭排气孔后，宜再继续加压，稍后再封闭灌浆孔。

（2）张拉、灌浆完毕后，用手提砂轮锯切除外露多余预应力筋，切除后露出夹片的钢绞线长度不宜小于预应力筋直径的1.5倍，且不宜小于30mm，然后清除杂质。

（3）在锚具及承压板表面涂以环氧树脂胶泥，起防水防锈保护作用。

（4）锚具防腐处理后及时浇捣封锚细石混凝土。

四、张拉的质量要求

4.1施加预应力时混凝土的强度应满足强度设计要求，且现浇结构混凝土最小龄期对后张楼板不宜小于5天，对后张大梁不宜小于7天。

4.2在张拉过程中随时检查和校核张拉伸长值。实际伸长值和理论伸长值的相对允许误差为±6%。允许误差的合格率应达到95%，且最大偏差不应超过±10%。

4.3预应力筋张拉锚固后实际建立的应力值与设计规定的检验值的相对偏差不应超过5%。

4.4预应力筋张拉过程中应避免断裂或滑脱。如发生断裂或滑脱，其数量应严禁超过同一截面上预应力筋总数的3%，且每束钢丝不得超过1根。

4.5预应力筋锚固后，夹片端面应平齐，夹片缝隙均匀，其错位不宜大于2mm，且最大不应大于4mm。

4.6预应力筋张拉后，应检查构件有无开裂现象。如出现有害裂纹，应会同设计部门处理，不得擅自处理。

五、张拉的安全要求

预应力筋张拉时，应特别注意施工安全，因为张拉后的预应力筋持有较大的能量，万一预应力筋断裂或锚具失效，巨大能量瞬时释放，极有可能对人造成伤害。因此，预应力筋张拉时所有作业人员应严格遵守安全条例。

5.1在任何情况下，张拉时作业人员都不得站在预应力筋的两端，也不得随意跨越。

5.2操作张拉设备和测量伸长值的人员，应处在千斤顶的侧面操作，严格遵守操作规程。油泵开动过程中，不得擅自离开岗位。如需离开，必须将油阀门全部松开或切断电源。

5.3张拉作业点的上、下、垂直处附近，应严禁其他人员同时作业，以防坠物伤人，必要时应设醒目的安全标志，并有专人监护。

5.4张拉作业的平台应牢固，底部铺设木板并有围护和安全网，作业人员必须佩戴安全带等。

六结束语

预应力技术经过了几十年的工程实践和不断研究，已经是比较成熟的一项工程技术，在今后的发展中，还将日臻完善。工程实践告诉我们，预应力技术以种种优势，在某些建设领域有着强大的生命力和竞争力，甚至在其还未完全占领的领域仍然具有强大的发展力。

参考文献：

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