先张法预应力混凝土施工工艺要点分析

■邹志鹏 ■广东中骏建设工程有限公司，广东 茂名 525300

先张法预应力混凝土的施工流程主要有准备台座、张拉预应力钢筋、支模板、绑非预应力筋、浇筑混凝土、养护、放松预应力筋等几个阶段，在每一个阶段都需要掌握好施工的技术要点，尤其是对预应力钢筋的张拉与放张质量需要进行重点的控制。

1 预应力钢筋的铺设

铺设预应力钢筋之前，需要先在台面上模板刷一层隔离剂，以便于日后的脱模工作。为了避免钢筋下垂接触到隔离剂，需要预先在放置预应力钢筋的位置下面垫上垫块，以防止预应力钢筋受污染，导致其粘结力下降。在铺设预应力筋时，利用套筒双拼式连接器连接钢筋和螺杆。科学分配钢筋接头位置，尽量防止把钢筋接头拉入构件内部。可以通过牵引车铺设预应力钢丝，在接长钢丝时，利用钢丝拼接器将钢丝连接段密排绑扎。如果使用的是冷拔低碳钢丝，其绑扎长度要求不得低于40d，如果使用的是高强刻痕钢丝，其绑扎长度最低为80d。

2 预应力钢筋的张拉

钢筋的定位板安装位置不允许有任何偏差，为了避免对预应力钢筋的内力造成影响，定位板挠度要小于1mm，横梁挠度控制在2mm以下。按照规范和设计的标准进行预应力钢筋的张拉工作。

2.1 确定张拉控制应力

根据设计要求的数值确定预应力钢筋的张拉应力。需要注意的是，在实际操作中为了补偿应力损失，往往需要进行超应力值张拉，这时应保障超张拉的控制应力满足想关门规范的要求。当预应力钢筋是冷拉II级到冷拉Ⅳ级钢时，其最大张拉应力是钢筋屈服点的95%；而对于钢丝、钢绞线及或者热处理钢筋，其最大张拉应力为抗拉强度的75%。

2.2 确定张拉过程

张拉过程就是在预应力钢筋上施加的应力从零逐渐达到最大控制应力的过程。实际工程中，为了补偿应力损失，人们往往都会进行超张拉。

为了最大限度的抵消钢筋因自身韧性导致的应力损失，预应力筋在超张拉时应当持续施加荷载荷2分钟以上，以保证撤掉荷载以后钢筋在自然状态下完成形变时，其最终的应力值达到设计的要求。也可以结合实际经验，将施加在预应力钢筋上的应力一次性增大到标准控制应力的103%，这样预留出了3%的应力损失空间，因此不用进行两分钟的持续施加荷载。值得注意的是，为了确保钢筋始终处于弹性状态，避免对钢筋产生应力疲劳，运用超张拉的方法时，其超张控制应力无论如何都不能大于钢筋本身的屈服强度。

3 预应力钢筋的检查

3.1 预应力钢筋检查的注意事项

当将多根钢筋组在一起进行预应力张拉时，需要保证施加在每根钢筋上的应力在整个张拉过程中都平均、大小一致，防止由于施加应力不均匀出现应力集中的问题。为此，在张拉之前要仔细检查每根钢筋的初始应力，如果不一致采取措施进行及时调整。

在完成张拉工作以后，随机抽取几根钢筋对其的内应力值进行检测，根据规定，不同钢丝内应力的差值应当不得超过预应力总值的5%。张拉完预应力钢筋以后，设计位置的偏差最多只能为5mm，同时也要保证不能超过构件截面最短边长度的4%。一旦超出这个标准，钢筋的受力情况就会受到一定程度的影响。

科学的配置截面里预应力钢筋的张拉顺序，防止由于台座承受荷载过大从而产生偏心压力。为此要优先张拉与台座截面重心处距离较近的钢筋，避免台座因受力过大产生弯曲变形。

3.2 混凝土的浇筑和养护注意事项

张拉完预应力筋之后，接下来要做的就是绑扎骨架，立模，并浇筑混凝土。浇筑预应力构件混凝土时，应保证浇筑的连续性，保证一次性完成，避免留施工缝。同时，在混凝土的制备方面，在不影响混凝土质量的前提下，水灰比可以适当的低一些，以节省水泥的用量。制备混凝土时尽量使用级配理想的骨料。在浇筑混凝土时要保证混凝土的密实度，特别是对于靠近端部的混凝土，要充分捣实，以最大程度的提高其密实度。为了最大程度的降低在预加应力作用下混凝土的形变量，进一步降低应力损失，在浇筑混凝土的过程中，切忌触碰和冲撞预应力钢筋。

如果台座上制作预应力构件需要蒸汽养护，要选用科学的养护制度。一般都是通过二次升温的办法，缩小台座和钢筋两者之间的温度差。在第一次加热时，通常要把台座和钢筋的温差控制在20℃以下，等到混凝土持续硬化，其强度达到10N/mm2以后，进行再次的加热养护，这样由于在钢筋和混凝土的接触面上间已经形成了足够大的粘结力，对钢筋的形变形成了制约作用，能够极大程度的降低预应力的损失。

4 预应力筋的放张

当浇筑完混凝土以后，混凝土会持续的凝固硬化，当混凝土的强度达到了设计的要求时，就可以释放预应力钢筋。如果设计没有明确的规定，要根据施工和验收规范确定释放应力的时间。一般来说，规范规定，放张时混凝土的强度应最低为设计强度标准值的75%。放松预应力筋时会有很大的冲击和振动，严重时会使构件端部出现裂缝。因此，在放张要遵循以下几点原则：(1)如果是轴心受压构件，为了防止出现偏心受压的情况，要同步释放所有预应力钢筋。(2)如果是偏心受压构件，放张预应力钢筋的顺序为先放张较小预压力区域里的钢筋，再放张较大预压力区域里的钢筋。(3)如果不适用上面两条放张准则，为了避免因为放张导致混凝土构件开裂的现象，可以对称地、相互交错地分阶段实施放张工作。

同时，在放张预应力钢筋时，应当尽量避免在切断钢筋时带来巨大冲击力，可以通过设置砂箱缓冲装置等办法对冲击力进行缓冲。如果预应力钢筋是钢丝，在放张过程中可以用钢丝钳或氧炔焰直接切割，切割部位控制在生产线的中心位置，这样可以最大限度的降低回弹量，对脱模工作也有一定的好处。为了防止构件出现扭曲、两侧开裂的现象，按照自外而内的顺序放张，放张要对称进行。如果构件中的预应力钢筋比较少，对粗钢筋可以考虑使用氧炔焰在烘烤区进行加热处理，使预应力筋的内应力逐渐释放，缓和其形变过程，在钢筋颈缩时就可切断。如果构件中的预应力钢筋数量较多，为了避免最后放张的钢筋负荷过大而产生断裂，就不能采用剪断或者割断等的办法进行放张，这时应通过在台座与模梁间设置砂箱和楔块，或者在准备切割的一端预先浇筑混凝土等方法，徐徐地进行钢筋放张。

5 结语

综上所述，先张法是预应力混凝土施工的一种方法，其对预应力钢筋的张拉工作是在浇筑混凝土之前完成，张拉后的钢筋被固定在台座或者钢模板上，再浇筑混凝土，等混凝土充分硬化以后释放预应力钢筋，能够理想的效果。先张法预应力混凝土施工技术对施工工艺有着很高的要求吗，尤其要注意对预应力钢筋的张拉和放张质量的控制，只有严格按照先张法的施工工艺进行施工，才能达到最好的预应力混凝土的施工效果。

［1］陈嘉辉.预应力钢筋混凝土在建筑中的应用研究［J］.中国新技术新产品，2009，21(10)：183-184.

［2］李晋强.对预应力混凝土施工工艺的探讨［J］.建材与装饰(中旬刊)，2008，21(15)：154-156.