先張法預應力混凝土施工工藝要點分析

■鄒志鵬 ■廣東中駿建設(shè)工程有限公司，廣東 茂名 525300

先張法預應力混凝土的施工流程主要有準備臺座、張拉預應力鋼筋、支模板、綁非預應力筋、澆筑混凝土、養(yǎng)護、放松預應力筋等幾個階段，在每一個階段都需要掌握好施工的技術(shù)要點，尤其是對預應力鋼筋的張拉與放張質(zhì)量需要進行重點的控制。

1 預應力鋼筋的鋪設(shè)

鋪設(shè)預應力鋼筋之前，需要先在臺面上模板刷一層隔離劑，以便于日后的脫模工作。為了避免鋼筋下垂接觸到隔離劑，需要預先在放置預應力鋼筋的位置下面墊上墊塊，以防止預應力鋼筋受污染，導致其粘結(jié)力下降。在鋪設(shè)預應力筋時，利用套筒雙拼式連接器連接鋼筋和螺桿?？茖W分配鋼筋接頭位置，盡量防止把鋼筋接頭拉入構(gòu)件內(nèi)部?？梢酝ㄟ^牽引車鋪設(shè)預應力鋼絲，在接長鋼絲時，利用鋼絲拼接器將鋼絲連接段密排綁扎。如果使用的是冷拔低碳鋼絲，其綁扎長度要求不得低于40d，如果使用的是高強刻痕鋼絲，其綁扎長度最低為80d。

2 預應力鋼筋的張拉

鋼筋的定位板安裝位置不允許有任何偏差，為了避免對預應力鋼筋的內(nèi)力造成影響，定位板撓度要小于1mm，橫梁撓度控制在2mm以下。按照規(guī)范和設(shè)計的標準進行預應力鋼筋的張拉工作。

2.1 確定張拉控制應力

根據(jù)設(shè)計要求的數(shù)值確定預應力鋼筋的張拉應力。需要注意的是，在實際操作中為了補償應力損失，往往需要進行超應力值張拉，這時應保障超張拉的控制應力滿足想關(guān)門規(guī)范的要求。當預應力鋼筋是冷拉II級到冷拉Ⅳ級鋼時，其最大張拉應力是鋼筋屈服點的95%；而對于鋼絲、鋼絞線及或者熱處理鋼筋，其最大張拉應力為抗拉強度的75%。

2.2 確定張拉過程

張拉過程就是在預應力鋼筋上施加的應力從零逐漸達到最大控制應力的過程。實際工程中，為了補償應力損失，人們往往都會進行超張拉。

為了最大限度的抵消鋼筋因自身韌性導致的應力損失，預應力筋在超張拉時應當持續(xù)施加荷載荷2分鐘以上，以保證撤掉荷載以后鋼筋在自然狀態(tài)下完成形變時，其最終的應力值達到設(shè)計的要求。也可以結(jié)合實際經(jīng)驗，將施加在預應力鋼筋上的應力一次性增大到標準控制應力的103%，這樣預留出了3%的應力損失空間，因此不用進行兩分鐘的持續(xù)施加荷載。值得注意的是，為了確保鋼筋始終處于彈性狀態(tài)，避免對鋼筋產(chǎn)生應力疲勞，運用超張拉的方法時，其超張控制應力無論如何都不能大于鋼筋本身的屈服強度。

3 預應力鋼筋的檢查

3.1 預應力鋼筋檢查的注意事項

當將多根鋼筋組在一起進行預應力張拉時，需要保證施加在每根鋼筋上的應力在整個張拉過程中都平均、大小一致，防止由于施加應力不均勻出現(xiàn)應力集中的問題。為此，在張拉之前要仔細檢查每根鋼筋的初始應力，如果不一致采取措施進行及時調(diào)整。

在完成張拉工作以后，隨機抽取幾根鋼筋對其的內(nèi)應力值進行檢測，根據(jù)規(guī)定，不同鋼絲內(nèi)應力的差值應當不得超過預應力總值的5%。張拉完預應力鋼筋以后，設(shè)計位置的偏差最多只能為5mm，同時也要保證不能超過構(gòu)件截面最短邊長度的4%。一旦超出這個標準，鋼筋的受力情況就會受到一定程度的影響。

科學的配置截面里預應力鋼筋的張拉順序，防止由于臺座承受荷載過大從而產(chǎn)生偏心壓力。為此要優(yōu)先張拉與臺座截面重心處距離較近的鋼筋，避免臺座因受力過大產(chǎn)生彎曲變形。

3.2 混凝土的澆筑和養(yǎng)護注意事項

張拉完預應力筋之后，接下來要做的就是綁扎骨架，立模，并澆筑混凝土。澆筑預應力構(gòu)件混凝土時，應保證澆筑的連續(xù)性，保證一次性完成，避免留施工縫。同時，在混凝土的制備方面，在不影響混凝土質(zhì)量的前提下，水灰比可以適當?shù)牡鸵恍?，以?jié)省水泥的用量。制備混凝土時盡量使用級配理想的骨料。在澆筑混凝土時要保證混凝土的密實度，特別是對于靠近端部的混凝土，要充分搗實，以最大程度的提高其密實度。為了最大程度的降低在預加應力作用下混凝土的形變量，進一步降低應力損失，在澆筑混凝土的過程中，切忌觸碰和沖撞預應力鋼筋。

如果臺座上制作預應力構(gòu)件需要蒸汽養(yǎng)護，要選用科學的養(yǎng)護制度。一般都是通過二次升溫的辦法，縮小臺座和鋼筋兩者之間的溫度差。在第一次加熱時，通常要把臺座和鋼筋的溫差控制在20℃以下，等到混凝土持續(xù)硬化，其強度達到10N/mm2以后，進行再次的加熱養(yǎng)護，這樣由于在鋼筋和混凝土的接觸面上間已經(jīng)形成了足夠大的粘結(jié)力，對鋼筋的形變形成了制約作用，能夠極大程度的降低預應力的損失。

4 預應力筋的放張

當澆筑完混凝土以后，混凝土會持續(xù)的凝固硬化，當混凝土的強度達到了設(shè)計的要求時，就可以釋放預應力鋼筋。如果設(shè)計沒有明確的規(guī)定，要根據(jù)施工和驗收規(guī)范確定釋放應力的時間。一般來說，規(guī)范規(guī)定，放張時混凝土的強度應最低為設(shè)計強度標準值的75%。放松預應力筋時會有很大的沖擊和振動，嚴重時會使構(gòu)件端部出現(xiàn)裂縫。因此，在放張要遵循以下幾點原則：(1)如果是軸心受壓構(gòu)件，為了防止出現(xiàn)偏心受壓的情況，要同步釋放所有預應力鋼筋。(2)如果是偏心受壓構(gòu)件，放張預應力鋼筋的順序為先放張較小預壓力區(qū)域里的鋼筋，再放張較大預壓力區(qū)域里的鋼筋。(3)如果不適用上面兩條放張準則，為了避免因為放張導致混凝土構(gòu)件開裂的現(xiàn)象，可以對稱地、相互交錯地分階段實施放張工作。

同時，在放張預應力鋼筋時，應當盡量避免在切斷鋼筋時帶來巨大沖擊力，可以通過設(shè)置砂箱緩沖裝置等辦法對沖擊力進行緩沖。如果預應力鋼筋是鋼絲，在放張過程中可以用鋼絲鉗或氧炔焰直接切割，切割部位控制在生產(chǎn)線的中心位置，這樣可以最大限度的降低回彈量，對脫模工作也有一定的好處。為了防止構(gòu)件出現(xiàn)扭曲、兩側(cè)開裂的現(xiàn)象，按照自外而內(nèi)的順序放張，放張要對稱進行。如果構(gòu)件中的預應力鋼筋比較少，對粗鋼筋可以考慮使用氧炔焰在烘烤區(qū)進行加熱處理，使預應力筋的內(nèi)應力逐漸釋放，緩和其形變過程，在鋼筋頸縮時就可切斷。如果構(gòu)件中的預應力鋼筋數(shù)量較多，為了避免最后放張的鋼筋負荷過大而產(chǎn)生斷裂，就不能采用剪斷或者割斷等的辦法進行放張，這時應通過在臺座與模梁間設(shè)置砂箱和楔塊，或者在準備切割的一端預先澆筑混凝土等方法，徐徐地進行鋼筋放張。

5 結(jié)語

綜上所述，先張法是預應力混凝土施工的一種方法，其對預應力鋼筋的張拉工作是在澆筑混凝土之前完成，張拉后的鋼筋被固定在臺座或者鋼模板上，再澆筑混凝土，等混凝土充分硬化以后釋放預應力鋼筋，能夠理想的效果。先張法預應力混凝土施工技術(shù)對施工工藝有著很高的要求嗎，尤其要注意對預應力鋼筋的張拉和放張質(zhì)量的控制，只有嚴格按照先張法的施工工藝進行施工，才能達到最好的預應力混凝土的施工效果。

［1］陳嘉輝.預應力鋼筋混凝土在建筑中的應用研究［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009，21(10)：183-184.

［2］李晉強.對預應力混凝土施工工藝的探討［J］.建材與裝飾(中旬刊)，2008，21(15)：154-156.