后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件施工質(zhì)量控制

　　摘要：隨著我國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在工業(yè)與民用及公共建筑中得到了較為廣泛的應(yīng)用。文章對后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件施工質(zhì)量控制進(jìn)行了研究。

　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土；構(gòu)件施工質(zhì)量控制；構(gòu)件施工；

　　中圖分類號(hào)：TU757　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1009-2374（2009）10-0165-02　

   　一、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的特點(diǎn)

　　與非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)相比，預(yù)應(yīng)力鋼筋結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：

　　1．改善結(jié)構(gòu)使用性能，通過對截面受拉區(qū)施加預(yù)應(yīng)力，可以均勻結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布，降低截面應(yīng)力峰值，使結(jié)構(gòu)在使用荷載下不開裂或減小裂縫寬度，并由于預(yù)應(yīng)力反拱而降低結(jié)構(gòu)的變形，從而改善結(jié)構(gòu)的使用性能，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。

　　2．減小構(gòu)件的截面高度，減輕自重，對于大跨度、承受重荷載的結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力可以有效提高結(jié)構(gòu)的跨高比限值和柱距。

　　3．充分利用高強(qiáng)材料。在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由于裂縫寬度和撓度的限值，高強(qiáng)鋼材的強(qiáng)度不可能被充分利用。而預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，通過對高強(qiáng)鋼材預(yù)先施加較高的拉應(yīng)力，可以使高強(qiáng)鋼材在結(jié)構(gòu)破壞前能夠達(dá)到其屈服強(qiáng)度或名義屈服強(qiáng)度。

　　4．抗裂性能好，當(dāng)作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載部分或全部卸載時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的裂縫閉合性能與變形恢復(fù)性能，從而提高了截面剛度，進(jìn)一步改善結(jié)構(gòu)的耐久性。

　　5．提高抗剪承載力。由于預(yù)壓應(yīng)力延緩了截面斜裂縫的產(chǎn)生，增加了截面剪壓區(qū)面積，從而提高了構(gòu)件的抗剪承載力；另一方面，預(yù)應(yīng)力混凝土的腹板寬度也可以做得薄些，以進(jìn)一步減輕自重。

　　6．提高抗疲勞強(qiáng)度。預(yù)壓應(yīng)力可以有效降低鋼筋的應(yīng)力循環(huán)幅度，增加疲勞壽命。這對于以承受動(dòng)力荷載為主的橋梁結(jié)構(gòu)是很有利的。

　　7．能夠提供大跨度、大柱網(wǎng)、大空間。

　　8．具有良好的經(jīng)濟(jì)性。對適合采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的混凝土結(jié)構(gòu)來說，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)比普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)省20%～40%的混凝土和30%～60%的縱筋鋼材，可以有效地促進(jìn)資源節(jié)約；而與鋼結(jié)構(gòu)相比，則可以節(jié)省一半以上的造價(jià)。

　　二、后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件施工的主要環(huán)節(jié)及質(zhì)量控制要點(diǎn)

　?。ㄒ唬╊A(yù)留孔道設(shè)置

　　預(yù)留孔道是在澆筑混凝土前，在設(shè)計(jì)上規(guī)定安裝預(yù)應(yīng)力筋的位置，預(yù)留出孔道，以備設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋。預(yù)留孔道的方法大致有兩種，一種是在澆筑混凝土前安裝設(shè)置金屬波紋管或聚乙烯管；另一種是用專用的橡膠管或鋼管作為模具，安裝在設(shè)計(jì)規(guī)定的位置，澆筑混凝土后，適時(shí)抽芯拔出模具，形成孔道。金屬波紋管易于生銹，一旦生銹后難于清除，故在安裝前注意防銹，安裝后要盡快適時(shí)進(jìn)行澆筑混凝土等后續(xù)工序；用橡膠管或鋼管做模具，抽芯成孔的方法，對抽拔的時(shí)間要掌握好，應(yīng)在混凝土初凝后終凝前抽撥，過遲會(huì)難以拔出，過早易造成塌孔。抽芯成形的孔道，灌壓水泥漿與混凝土孔道的結(jié)合，傳遞粘結(jié)力較好。

　?。ǘ╊A(yù)應(yīng)力筋的下料及穿孔

　　預(yù)應(yīng)力筋的種類較多，有預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋、冷拉鋼筋等，各種預(yù)應(yīng)力筋的共同特點(diǎn)是強(qiáng)度高于普通鋼筋。正常的情況下作為施工選用材料的品種要符合設(shè)計(jì)及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。鋼絞線是不能有接頭的，下料長度要計(jì)算并下料準(zhǔn)確，過長或較短都是浪費(fèi)。切斷預(yù)應(yīng)力筋，需用砂輪，嚴(yán)禁使用電弧的方式，因?yàn)殡娀∪菀讚p壞鋼筋的斷面和品質(zhì)。在預(yù)應(yīng)力筋的加工過程中，還要防止碾壓等可能損傷其表面的情況。綁扎成束穿入構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力孔道后，盡早張拉、壓漿、封錨，以防止銹蝕。

　?。ㄈ埨c錨固

　　1．張拉前的準(zhǔn)備工作。千斤頂與壓力表應(yīng)配套，經(jīng)主管部門授權(quán)的法定計(jì)量單位校驗(yàn)，并確定張拉力與壓力表的關(guān)系曲線，找出各束預(yù)應(yīng)力筋初應(yīng)力、控制應(yīng)力等階段性應(yīng)力，相應(yīng)拉力的壓力表的數(shù)值。安裝好相應(yīng)的錨環(huán)、夾片之類的錨具。明確各束張拉的順序。明確各項(xiàng)工作，如讀數(shù)、記錄等負(fù)責(zé)人員，設(shè)置安全標(biāo)志，確定混凝土強(qiáng)度已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上或達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度。

　　2．張拉操作。張拉分一端張拉和兩端張拉，若是兩端張拉，要求兩端操作人員密切配合，盡量保持一致，注意各階段施加應(yīng)力值和伸長值的觀察，丈量、記錄清楚。

　　3．錨固。張拉后的預(yù)應(yīng)力筋兩端錨固，使其保持拉力。錨具種類和形式較多，結(jié)合力筋的種類選用，如力筋是鋼絞線，則宜選用夾片式錨具。這是一種具有自錨性能的錨具，張拉后只需放張即可錨固。[Page]

　　4．壓漿。預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固，檢查無誤后，應(yīng)盡早將水泥漿壓入孔道內(nèi)。壓漿的目的是為填滿孔道，握裹住力筋避免其回縮，以保持預(yù)應(yīng)力的持久性能，同時(shí)防止力筋氧化腐蝕。壓漿前，應(yīng)用清水或中性洗滌劑（有油污的情況）沖洗孔道，然后用清潔的高壓空氣吹出積水。壓漿機(jī)宜選用活塞式的壓漿泵，壓力根據(jù)情況而定，一般控制不小于0.5MPa，壓漿順序應(yīng)從最下一層孔道開始，依次向上，從孔道較低的一端緩慢均勻的壓入，直到排氣孔溢出與壓入漿稠度相同的漿后，才能封閉排氣孔，穩(wěn)壓時(shí)間不小于2分鐘后關(guān)閉壓漿孔。

　　5．封錨。待壓漿凝固后，將梁端鑿毛，用砂輪切割過長的力筋，僅在錨具外留不小于3cm長，按設(shè)計(jì)設(shè)置鋼筋網(wǎng)及澆筑封錨混凝土，并保養(yǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，若有長期外露的錨具，則應(yīng)采取防銹措施。

　　三、后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件施工過程中的質(zhì)量控制

　?。ㄒ唬┯绊懞髲埛A(yù)應(yīng)力混凝土質(zhì)量的因素

　　影響后張法預(yù)應(yīng)力混凝土質(zhì)量的因素有配合比、攪拌、運(yùn)輸、澆注、振搗、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)，其中，混凝土配合比是控制其質(zhì)量的重要因素。在滿足施工要求的前提下，應(yīng)盡量減少單位用水量，相應(yīng)減少單位水泥用量，從而降低混凝土水化熱，減少由于混凝土的徐變與收縮而引起的預(yù)應(yīng)力損失和施加頂應(yīng)力之前的收縮裂縫。因此，在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量控制中，要把它作為一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行控制。

　?。ǘ╊A(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量控制

　　預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量控制的好壞是“后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件施工質(zhì)量”好壞的關(guān)鍵，決定著“后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件”的結(jié)構(gòu)與使用安全，是一道非常重要的關(guān)鍵工序，施工中應(yīng)加以重點(diǎn)控制。

　　預(yù)應(yīng)力張拉是一端張拉還是兩端張拉，規(guī)范有明確規(guī)定，但隨著預(yù)應(yīng)力施工工藝的改進(jìn)，施工水平的提高，實(shí)際施工中對于一端張拉還是兩端張拉，已有新發(fā)展。長度30m以內(nèi)、三跨以內(nèi)連續(xù)梁可采用一端張拉；長度60m以內(nèi)、五跨以內(nèi)的連續(xù)梁可采用兩端張拉；超過60m時(shí)應(yīng)分段，位置布置在框架柱處，以便于布置張拉端。

　　張拉的原則：遵循對稱張拉的原則，同一樓面的預(yù)應(yīng)力張拉要對稱；同一根梁的預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)對稱；同一束預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)對稱，即“三對稱”原則。

　　遵循整束張拉的原則：同一束預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)采用整束張拉，當(dāng)整束張拉有困難時(shí)，應(yīng)至少保證有一端是整束張拉，另一端采用單根張拉的方法進(jìn)行補(bǔ)拉，對一端張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋束，必須是整束張拉。伸長值的校核是預(yù)應(yīng)力張拉中的關(guān)鍵技術(shù)。規(guī)范規(guī)定:實(shí)際伸長值與設(shè)計(jì)計(jì)算理論伸長值的相對允許偏差為±6%。為此，對實(shí)際伸長值的量測與取用、理論伸長值的計(jì)算必須做到盡量精確，減少誤差。

　　為了防止張拉錨固發(fā)生滑絲現(xiàn)象，應(yīng)采取以下措施：（1）保持鋼絞線的潔凈.如有油垢、砂漿等雜物必須清除并清洗；（2）用鋼絲刷或細(xì)砂紙打磨鋼絞線表面，以防銹蝕層、砂漿影響錨固性能；（3）確保錨夾片硬度符合要求.其硬度不致太低而導(dǎo)致夾片齒紋磨平；（4）夾片銹蝕嚴(yán)禁使用。

　　張拉過程中如某股鋼絞線中的某一根或幾根鋼絲發(fā)生斷絲現(xiàn)象，需斷定其斷絲總數(shù)未超過每孔一根鋼絲，且同一個(gè)截面斷絲總數(shù)未超過該截面鋼絲數(shù)的3%，則視為允許。若超出以上范圍，則應(yīng)將發(fā)生斷絲的那根鋼絞線更換。

　?。ㄈ┖髲埛A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件施工過程中的相關(guān)配合問題

　　后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中做好與其他工種的配合協(xié)調(diào)，也是保證預(yù)應(yīng)力工程質(zhì)量和施工順利進(jìn)行的關(guān)鍵所在。

　　1．在進(jìn)行柱、梁的主筋配料及現(xiàn)場鋼筋排布與綁扎時(shí)，都要預(yù)先考慮到讓開波紋管、端頭鐵件及穴模的位置。必須對各個(gè)節(jié)點(diǎn)放出施工大樣來指導(dǎo)施工，以盡量減少矛盾的發(fā)生。

　　2．當(dāng)大梁骨架綁扎成形后，預(yù)應(yīng)力施工才可以進(jìn)行波紋管安裝等作業(yè)，但必須注意鋼筋綁扎時(shí)大粱內(nèi)的拉鉤不能綁扎，必須待波紋管固定好后再綁，如先綁扎拉鉤，就會(huì)造成波紋管安裝困難。

　　3．波紋管或無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋安裝完畢后，后續(xù)工序必須做好保護(hù)工作。如有電焊作業(yè)，要避免火花燒穿波紋管；固定梁側(cè)模板的對穿螺栓，要讓開波紋管的位置；不能有重物對波紋管和無粘結(jié)筋撞、碰、砸；混凝土澆筑時(shí)振動(dòng)捧要避免直接振搗波紋管。

　　4．混凝土澆筑前，必須對波紋管進(jìn)行仔細(xì)的檢查，如發(fā)現(xiàn)有孔洞應(yīng)及時(shí)用封箱膠帶裹緊，以防漏漿?；炷翝仓瓿珊箅S即采用葫蘆或千斤頂對鋼絞線索逐根進(jìn)行拉動(dòng)，這樣即使有少量漏漿，也不至于造成堵塞。

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