后张法预应力混凝土施工实用指南

后张法构件制作的工艺流程如图4-1所示。该工艺主要包括孔道的留设、预应力筋的张拉和孔道灌浆。

图4-1 后张法构件制作工艺流程

4.4.5.1 孔道的留设

孔道的留设是预应力后张法构件制作中的关键工序之一。有黏结预应力筋预留孔道的规格、数量、位置和形状除应符合设计要求外，还应符合下列规定：

1）孔道应平顺，端部的预埋锚板应垂直于孔道中心线。

2）预留孔道的定位应牢固，浇筑混凝土时不应出现位移和变形。

3）成孔用管道应密封良好，接头应严密且不得漏浆。

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孔。

5）灌浆孔及泌水孔的孔径应能保证浆液畅通。

孔道的直径一般比预应力筋或需穿过孔道的锚具外径大10～15mm（粗钢筋）或6～10mm（钢丝束或钢绞线束）；此外，孔道面积应大于预应力筋面积的2倍，以利于钢筋穿入。

孔道的留设方法有钢管抽芯法、胶管抽芯法和预埋管法等。

4.4.5.2 预应力筋的张拉与锚固

1.准备工作

（1）块体拼装 后张法如分段制作，则在张拉前应进行拼装。块体的拼装，应符合以下要求：

1）混凝土的强度应符合设计要求，若无设计要求，不应低于设计强度的75%。

2）块体的纵轴线应对准，其直线偏差不得大于3mm；立缝宽度偏差不得超过+10mm或-5mm，最小宽度不得小于10mm。

3）拼装面的孔道端部应插入一段100～150mm的铁皮管，以防止灌竖缝的灰浆进入预留孔道。

4）灌浆的细石混凝土或砂浆的强度，应符合设计要求，灌缝应密实；承受预拉的立缝，宜在预应力张拉后灌缝。

5）承受预拉的连接板应在张拉前焊牢，承受预压的连接板，则宜在预应力筋张拉完成后焊接。

（2）混凝土强度的检验 预应力筋张拉前，应对预应力混凝土构件的混凝土强度进行检验，当混凝土强度满足设计要求后，方可施加预应力。

预应力筋张拉时，预应力混凝土构件的混凝土强度应符合设计要求，当无设计要求时，不应低于设计强度标准值的75%。立缝处混凝土或砂浆强度如无设计要求时，不应低于块体混凝土设计强度标准值的40%，且不得低于15MPa。

（3）安装锚具与张拉设备 锚具经过检验合格后，才能投入使用；张拉设备应事先配套标定。

1）夹片式锚固体系 安装锚具时应注意工作锚环或锚板对中，夹片均匀打紧并外露一致；千斤顶上的工具锚孔与构件端部工作锚的孔位排列应一致，以免钢绞线在千斤顶穿心孔内打叉。

2）锥形锚固体系 由于钢丝沿锚环周边排列且紧靠孔壁，因此，安装钢质锥形锚具时必须严格对中，钢丝在锚环周边应分布均匀。

3）镦头锚固体系 由于穿束关系，其中一端锚具要后安装并进行镦头。配套的工具式拉杆与连接套筒应事先准备好；此外，还应检查千斤顶的撑脚是否适用。

安装张拉设备时，对于直线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线重合；对于曲线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。

2.预应力筋的张拉方法

预应力筋的张拉方法，根据预应力混凝土的结构特点、预应力筋的形状与尺寸和施工方法的不同，可分为以下几种：(www.xing528.com)

（1）一端张拉 一端张拉是张拉设备放置在预应力筋一端的张拉方法。这种方法适用于预应力筋长度L≤24m的直线预应力筋与锚固损失影响长度L_f≥L/2的曲线预应力筋。

（2）两端张拉 两端张拉是张拉设备放置在预应力筋两端的张拉方法。这种方法适用于预应力筋长度L>24m的直线预应力筋与锚固损失影响长度L_f<L/2的曲线预应力筋。

（3）分批张拉 分批张拉是对配有多束预应力筋的构件或结构分批进行张拉的方法。

（4）分段张拉 分段长拉是在多跨连续梁板分段施工时，采用的一种张拉方法。

3.预应力筋的张拉顺序与张拉程序

1）张拉顺序 预应力筋的张拉顺序，应使混凝土不产生超应力、构件不扭转与侧弯、结构不变位。预应力筋一般进行对称张拉。对于配有多根预应力筋的不可能同时进行张拉的构件，应分批、分阶段对称地进行张拉。预应力筋的张拉顺序、张拉力及设计计算伸长值均应由设计确定，施工时应遵照执行。实际施工时，为了部分抵消预应力损失等，可采取超张拉方法，但最大张拉应力不应大于现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）的规定。梁或板中的预应力筋一般是逐根或逐束张拉，以保证各阶段不出现对结构不利的应力状态；后批张拉的预应力筋所产生的混凝土结构构件的弹性压缩对先批张拉预应力筋的预应力损失的影响与梁、板的截面预应力筋的配筋量及束长等因数有关，一般影响较小时可不计。如果影响较大，可将张拉力统一增加一定值。

对重要的预应力混凝土结构，为了使结构均匀受力并减少弹性压缩损失，可分两阶段建立预应力，即全部预应力筋先张拉50%以后，第二次拉至100%。

2）张拉程序：超张拉法：

一次张拉法：0→1.03σ_con锚固

4.平卧重叠浇筑构件的张拉

平卧重叠浇筑的构件，宜先上后下逐层进行张拉。为了减少上下层构件之间因摩阻力引起的预应力损失，可采用逐层加大张拉力的方法。但底层张拉力值：对于钢丝、钢绞线、热处理钢筋，不宜比顶层张拉力大5%；对于冷拉Ⅱ～Ⅳ级钢筋，不宜比顶层张拉力大9%，且不得超过规定的最大允许应力值。当隔离层效果较好时，可采用同一张拉值。

5.张拉注意事项

1）在预应力作业中，必须特别注意安全。

2）张拉时应认真做到孔道、锚环与千斤顶三对中，以便张拉工作顺利进行，且不致增加孔道摩擦损失。

3）预应力筋锚固后，锚具外的预应力筋宜用无齿锯或机械切断机切断，其外露长度，不宜小于预应力筋直径的1.5倍，且不宜小于30mm。锚具应尽快用混凝土封裹，当需长期外露时，可涂刷防锈油漆，以防腐蚀。

4）多根钢丝同时张拉时，钢丝断裂或滑脱的数量，严禁超过结构同一截面预应力筋钢丝总根数的3%，且每一束钢丝不得超过一根；对多跨双向连续板，其同一截面应按每跨计算。

5）每根构件张拉完毕后，应检查端部和其他部位是否有裂缝，并填写张拉记录表。

4.4.5.3 孔道灌浆

1.灌浆材料

孔道灌浆所用的水泥浆，应具有足够的强度和黏结力，较大的流动性和较小的干缩性及泌水性。按规范规定，孔道灌浆用水泥应采用普通硅酸盐水泥，其强度等级不应低于32.5级，其质量必须符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2011）的规定。严禁掺入各种含氯化物或对预应力筋有腐蚀作用的外加剂。

灌浆用水泥浆的水灰比不应大于0.45，搅拌后3h泌水率不宜大于2%，且不应大于3%。泌水应能在24h内全部重新被水泥浆吸收。灌浆用水泥浆的抗压强度不应低于30MPa（其抗压强度是由每工作班留置一组边长为70.7mm的立方体试件，标准养护28d所测得的抗压强度的平均值）。

2.灌浆设备

灌浆设备包括砂浆搅拌机、灌浆泵、贮浆桶、过滤器、橡胶管和喷浆嘴等。

3.灌浆施工

灌浆过程中要注意以下几点：

1）灌浆前孔道应湿润、洁净；灌浆应缓慢均匀地进行，不得中断，并应排气通顺；在孔道两端冒出浓浆并封闭排气孔后，宜再继续加压至0.5～0.6MPa，稍后再封闭灌浆孔。

2）灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道漏浆把下层孔道堵塞；直线孔道灌浆，应从构件的一端到另一端；在曲线孔道中灌浆，应从孔道最低处开始向两端进行。用连接器连接的多跨连接预应力筋的孔道灌浆，应张拉完一跨随即灌注一跨，不得在各跨全部张拉完毕后，一次连续灌浆。不掺外加剂的水泥浆，可采用二次灌浆法。二次灌浆时间要掌握恰当，一般在水泥浆泌水基本完成，初凝尚未开始时进行（夏季约30～45min，冬季约1～2h）。

3）预应力混凝土的孔道灌浆，应在正温下进行。冬天施工时，宜通入50℃的温水，洗净孔道并提高孔道周边的温度，灌浆时水泥浆的温度宜为10～25℃，水泥浆的温度在灌浆后至少应有5d保持在5℃以上；且应养护到强度不小于15MPa。