后张法施工工艺在《建筑工程施工工艺（第4版）》中的应用

后张法施工步骤是先制作混凝土构件，预留孔道；待构件混凝土达到规定强度后，在孔道内穿放预应力筋，张拉并锚固；最后孔道灌浆。如图5.28所示是后张法施工的工艺流程图。下面主要介绍孔道留设、预应力筋张拉和孔道灌浆3个部分内容。

图5.28　后张法工艺流程

1）孔道留设

孔道留设是后张法构件制作中的关键工作。孔道直径取决于预应力筋和锚具：用螺丝端杆的粗钢筋，孔道直径应比螺丝端杆的螺纹直径大10~15mm；用JM12型锚具的钢筋束或钢绞线束，对JM12-3、JM12-4孔道直径为42mm，对JM12-5、JM12-6则为50mm。

（1）孔道留设的基本要求

①孔道直径应保证预应力筋（束）能顺利穿过。

②孔道应按设计要求的位置、尺寸埋设准确、牢固，浇筑混凝土时不应出现移位和变形。

③在设计规定位置上留设灌浆孔和排气孔。

④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。

⑤灌浆孔及泌水管的孔径应能保证浆液畅通。

（2）孔道留设的方法

预留孔道形状有直线、曲线和折线形，留设方法一般有钢管抽芯法、胶管抽芯法和预埋管法。

①钢管抽芯法。预先将钢管埋设在模板内孔道位置处，在混凝土浇筑过程中和浇筑之后，每间隔一定时间慢慢转动钢管，使之不与混凝土黏结，待混凝土初凝后、终凝前抽出钢管，即形成孔道。该法只可留设直线孔道。

图5.29　钢管连接方式

1—钢管；2—白铁皮套管；3—硬木塞

钢管要平直，表面要光滑，安放位置要准确。一般用间距不大于1m的钢筋井字架固定钢管位置。每根钢管的长度最好不超过15m，以便于旋转和抽管，较长构件则用两根钢管，中间用0.5mm厚的铁皮套管连接，如图5.29所示。

恰当掌握抽管时间，过早会坍孔，太晚则抽管困难。一般在初凝后、终凝前，以手指按压混凝土不粘浆且无明显印痕时则可抽管。抽管顺序宜先上后下，抽管可用人工或卷扬机，抽管要边抽边转，速度均匀，与孔道成一直线。

在留设孔道的同时还要在设计规定位置留设灌浆孔和排气孔，其目的是方便构件孔道灌浆，可用木塞或白铁皮管留设。一般在构件两端和中间每隔12m留一个直径20mm的灌浆孔，并在构件两端各设一个排气孔。

②胶管抽芯法。胶管有5层或7层夹布胶管和钢丝网胶管两种。前者质软，用间距不大于0.5m的钢筋井字架固定位置，浇筑混凝土前，胶管内充入压力为0.6~0.8N/mm2的压缩空气或压力水，此时胶管直径增大3mm左右，待浇筑的混凝土初凝后，放出压缩空气或压力水，管径缩小而与混凝土脱离，便于抽出。后者质硬，具有一定弹性，留孔方法与钢管一样，只是浇筑混凝土后不需转动，由于其有一定弹性，抽管时在拉力作用下断面缩小易于拔出。

胶管抽芯法预留孔道，混凝土浇筑后不需要旋转胶管，抽管的时间一般以200h·℃作为控制时间。抽管时应先上后下，先曲后直。胶管抽芯法施工省去了转管工序，又由于胶管便于弯曲，因此胶管抽芯法既适用于直线孔道留没，也适用于曲线孔道留设。

胶管抽芯法的灌浆孔和排气孔的留设方法同钢管抽芯法。

③预埋管法。预埋管法是用间距不大于0.8m的钢筋井字架，将黑铁皮管、薄钢管或金属螺旋管固定在设计位置上，在混凝土构件中埋管成型的一种施工方法。预埋管法因省去抽管工序，且孔道留设的位置、形状也易保证，故目前应用较为普遍。

预埋管法适用于预应力筋密集或曲线预应力筋的孔道埋设，但电热后张法施工中，不得采用波纹管或其他金属管作埋设的管道。

对螺旋管的基本要求：一是在外荷载作用下，有抵抗变形的能力；二是在浇筑混凝土过程中，水泥浆不得渗入管内。(www.xing528.com)

螺旋管的连接可采用大一号同型螺旋管作为接头管。接头管的长度为200~300mm，用塑料热塑管或密封胶带封口，如图5.30所示。

螺旋管安装前，应根据预应力筋的曲线坐标在侧模或箍筋上画线，以确定螺旋管的安装位置。螺旋管间距为600mm。钢筋托架应焊在箍筋上，箍筋下面要用垫块垫实。螺旋管安装就位后，必须用铁丝将螺旋管与钢筋托架扎牢，以防浇筑混凝土时螺旋管上浮而引起质量事故。

灌浆孔与螺旋管的连接是在螺旋管上开洞，其上覆盖海绵垫片与带嘴的塑料弧形压板，并用铁丝扎牢，再用增强塑料管插在嘴上，并将其引出梁顶面400~500mm。灌浆孔间距不宜大于30m，曲线孔道的曲线波峰位置宜设置泌水管。

在混凝土浇筑过程中，为了防止螺旋管偶尔漏浆引起孔道堵塞，应采用通孔器通孔。通孔器由长60~80mm的圆钢制成，其直径小于孔径10mm，用尼龙绳牵引。

图5.30　螺旋管的连接、安装示意图

1—螺旋管；2—接头管；3—密封胶带；4—海绵垫；5—塑料弧形压板；6—塑料管；7—铁丝扎紧；8—梁侧模；9—箍筋；10—钢筋支托；11—垫块

2）预应力筋张拉

张拉预应力筋时，构件混凝土的强度应按设计规定，如设计无规定则不宜低于混凝土标准强度的75%。用块体拼装的预应力构件，其拼装立缝处混凝土或砂浆的强度，如设计无规定时，不应低于块体混凝土标准强度的40%，且不得低于15N/mm2。

（1）张拉控制应力

后张法施工张拉控制应力应符合设计规定。在施工中需要对预应力筋进行超张拉时，可比设计要求提高5%，但其最大张拉控制应力不得超过表5.1的规定。

后张法施工的张拉程序、预应力筋张拉力计算及伸长值验算与先张法相同。

（2）张拉方法

为减少预应力筋与预留孔孔壁摩擦而引起的应力损失，预应力筋张拉端的设置应符合设计要求。当无设计规定时，应符合下列规定：

①抽芯成形孔道：曲线形预应力筋和长度大于24m的直线预应力筋，应采用两端张拉；长度等于或小于24m的直线预应力筋，可一端张拉。

②预埋管孔道：曲线形预应力筋和长度大于30m的直线预应力筋宜在两端张拉；长度等于或小于30m直线预应力筋，可在一端张拉。

③当同一截面中有多根一端张拉的预应力筋时，张拉端宜分别设置在构件两端。用双作用千斤顶两端同时张拉钢筋束、钢绞线束或钢丝束时，为减少顶压时的应力损失，可先顶压一端的锚塞，而另一端在补足张拉力后再行顶压。

后张法预应力筋张拉还应注意下列问题：

①对配有多根预应力筋的构件，不可能同时张拉，只能分批、对称地进行张拉，以免构件承受过大的偏心压力。分批张拉，要考虑后批预应力筋张拉时产生的混凝土弹性压缩，会对先批张拉的预应力筋的张拉应力产生影响。

②对平卧叠浇的预应力混凝土构件，上层构件的重量产生的水平摩阻力会阻止下层构件在预应力筋张拉时混凝土弹性压缩的自由变形，待上层构件起吊后，由于摩阻力影响消失会增加混凝土弹性压缩的变形，从而引起预应力损失。该损失值随构件形式、隔离层和张拉方式而不同。为便于施工，可由上到下采取逐层加大超张拉的办法来弥补该预应力损失，但底层超张拉值不宜比顶层张拉力大5%（钢丝、钢绞线、热处理钢筋）或9%（冷拉HRB400级及以上钢筋），并且要保证底层构件的控制应力，冷拉HRB400级及以上钢筋不得大于95%的屈服强度值，钢丝、钢绞线和热处理钢筋不大于标准强度的80%。如隔离层的隔离效果好，也可采用同一张拉应力值。

3）孔道灌浆

预应力筋张拉锚固后，应随即进行孔道灌浆，以防止预应力筋锈蚀，增加结构的抗裂性、耐久性和整体性。

灌浆宜用强度等级不低于42.5级的普通硅酸盐水泥调制的水泥浆，对空隙大的孔道，水泥浆中可掺适量的细砂，但水泥浆和水泥砂浆的强度不宜低于20N/mm2，且应有较大的流动性和较小的干缩性、泌水性（搅拌后3h的泌水率宜控制在2%）。水灰比一般为0.40~0.45。

为使孔道灌浆饱满，可在灰浆中掺入木质素磺酸钙。

灌浆前，用压力水冲洗和润湿孔道。灌浆过程中，可用电动或手动灰浆泵进行灌浆，水泥浆应均匀缓慢地注入，不得中断。灌满孔道并封闭气孔后，宜继续以0.5~0.6MPa的压力灌浆，并稳定一段时间，以确保孔道灌浆的密实性。对不掺外加剂的水泥浆，可采用二次灌浆法来提高灌浆的密实性。

灌浆顺序应先下后上，曲线孔道灌浆宜由最低点注入水泥浆，至最高点排气孔排尽空气并溢出浓浆为止。