探究预应力预应力工程施工技术研究及质量制约要点

论文导读：
摘要：预应力混凝土构件在工程中应用非常广泛，它在减轻结构自重，提高抗震、抗裂能力，充分发挥材料的强度，改善构件受力性能和扩大钢筋使用范围等方面都具有良好的效果。加强桥梁预应力工程的施工技术的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验，对桥梁预应力工程的施工技术进行了研究，具有重要的参考意义。
关键词：建筑、预应力、施工、控制点

一、预应力在公路桥梁施工中的应用

1.1预应力钢绞线的选择

目前，国内外建筑行业使用的预应力钢材主要有预应力钢筋、矫直回火预应力钢丝、冷拉预应力钢丝、普通预应力钢绞丝、低松弛预应力钡丝和低松弛钢绞线。其中低松弛钢绞线是最新一代预应力钢材，具有高效、便捷、质量轻便和高性价比的特点，它可以使桥梁建筑构件更加轻薄美观结实。低松弛钢绞丝已被大量运用于世界各地重要的建筑工程中。

1.2预应力锚具的选择

一般情况下，后张法预应力混凝土结构所使用的锚具可分为机摩阻锚固和机械锚固两类。摩阻锚固类锚具主要是利用楔形锚具将预应力钢材“挤紧”而形成锚旋作用。机械锚固类锚具是指在预应力钢材的端部运用机械加工手段形成适合锚碇发挥作用的环境来加以锚固的锚具。机械锚固类锚具常被用于锚旋高强度粗钢筋或集束型高强钢丝。

1.3预应力体系的设计

目前桥梁行业中，预应力混凝土桥梁预应力体系的设计常采用OVM和XYM体系。这两种体系的顶板纵向钢束都运用了平竖弯曲结合的空间曲线。腹板顶部承托上集中了大部分锚固。将底板钢束尽可能地靠近齿板处锚固。

1.4预应力效应的分析

在预应力混凝土结构设计实践中，人们通常情况下采取的方法是，根据个人经验和其他公路桥梁工程经验假设预应力钢束的分布图，而后才进行预应力分析，检查所有结构横面的预应力状态，若预应力不能满足桥梁结构的承载力，则通过改变钢束分布，重新检查横面的预应力状态，经过多次尝试后，便可以得到满足实际预应力要求的钢束分布图。

二、预应力桥梁的施工工艺问题

2.1实际砼强度问题

近年来，为提高预应力混凝土的早期强度，人们采用掺加早强剂的方法。通常浇注砼后就会开始张拉预应力。砼强度的增强需要一定的时间，而其弹性模量增长较强度增长慢。此种现象引发的弊端是早期砼变形大，提前张拉预应力会增加预应力的损失，导致桥梁承载能力不足，进而致使桥梁结构出现裂缝。

2.2后张预应力结构与张拉力控制的问题

不标准的预应力施工作业，尤其是宽松的张拉力控制，会对预应力桥梁的质量产生严重影响。通常张拉作业时需要同时控制张拉力和预应力筋伸长量，坚持以张拉力为主。张拉力与伸长的效果数值相符合。

2.3预应力孔道压浆质量

预应力孔道压浆在实际预应力技术中具有重要的作用，第一，孔道压浆可以保护预应力筋不受到外界环境的锈蚀。第二是保证了预应力筋与桥梁结构共同工作。不要急于求成，需要按部就班根据实际情况，遵循国家行业标准，一步一步来。

2.4锚具的问题

有些施工方盲目追求经济效益，减小截面尺寸，将尚存在技术争议的扁锚运用于板梁结构与预应力箱梁底板中。扁锚技术尚处于成长阶段，技术还不够成熟，易导致钢绞线受力不均。而且由于扁孔本身占据空间小，存在孔道压浆困难的问题，施工中无法保证孔道压浆的密室度，灌入浆体较困难。

三、预应力施工中质量控制要点。

1、预应力筋制作与安装

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1、预应力筋下料

（1）长度应由计算确定，确保预加应力均匀一致。
（2）采用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。
1.

2、后张法有黏结预应力筋预留孔道

（1）预留孔道的定位应准确、牢固。
（2）孔道应平顺通畅，端部的预埋垫板应垂直于孔道中心线。
（3）成孔用管道应密封良好，接头应严密不漏浆。
（4）在曲线孔道的曲线波峰位置应设置排气兼泌水管，灌浆孔及泌水管的孔径应能保证浆液通畅。
（5）固定成孔管道的钢筋马凳间距：对钢管不宜大于1.5m，对金属螺旋管及波纹管不宜大于1.0m，对胶管不宜大于0.5m，对曲线孔道宜适当加密。
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3、预应力筋铺设

（1）施工过程中防止电火花损伤预应力筋，对有损伤的预应力筋应予以更换。
（2）先张法预应力施工时应选用非油脂性的模板隔离剂，在铺设预应力筋时严禁论文导读：
隔离剂沾污预应力筋。
（3）无黏结预应力筋的护套应完整，局部破损处采用防水塑料胶带缠绕紧密修补好。
（4）无黏结预应力筋的定位应牢固，浇筑混凝土时不应出现移位和变形，端部的预埋垫板应垂直于预应力筋，内埋式固定端垫板不应重叠，锚具与垫块应贴紧。

2、预应力筋张拉和放张

2.1、安装张拉设备时，直线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线重合。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。
2.2、预应力筋张拉或放张时，当设计无要求时，不应低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75％。
2.3、预应力筋的张拉力、张拉或放张顺序及张拉工艺应符合设计及施工技术方案的要求，并应符合下列规定。
（1）在后张法施工中，确定张拉力应考虑后批张拉对先批张拉预应力筋所产生的结构构件弹性压缩的影响，如应力影响较大时，可将其统一增加一定值。
（2）当预应力筋是逐根或逐束张拉时，应保证各阶段不出现对结构不利的应力状态，同时宜考虑后批张拉预应力筋所产生的结构构件的弹性压缩对先批张拉预应力筋的影响，确定张拉力。
（3）当采取超张拉方法减少预应力筋的松弛损失时，预应力筋的张拉顺序为：从零应力开始张拉至1.05倍预应力筋的张拉控制应力，持荷2min后，卸荷至预应力筋的张拉控制应力，或从应力为零开始张拉至1.03倍预应力筋的张拉控制应力。
（4）当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值，应暂停张拉，在采取措施予以调整后，方可继续张拉。
2.4、内（回）缩量值控制：在预应力筋锚固过程中，由于锚具零件之间和锚具与预应力筋之间的相对移动和局部塑性变形造成回缩量。

3、灌浆及封锚

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1、灌浆：孔摘自：学术论文翻译www.7ctime.com

道灌浆是在预应力筋处于高应力状态，对其进行永久性保护的工序，所以应在预应力筋张拉后尽早进行孔道灌浆，孔道内水泥浆应饱满、密实。
（1）严格控制水泥浆的稠度和泌水率，以获得饱满密实的灌浆效果，应做水泥浆性能试验，泌水应能在24h内全部重新被水泥浆吸收。对空隙大的孔道，也可采用砂浆灌浆，当需要增加孔道灌浆密实度时，也可掺入对预应力筋无腐蚀的外加剂。
（2）灌浆前孔道应湿润、洁净。灌浆顺序宜先下层孔道。
（3）灌浆应缓慢均匀地进行，不能中断，直至出浆口排出的浆体稠度与进浆口一致，灌满孔道后，稍后封闭灌浆孔。不掺外加剂的水泥浆，可采用二次灌浆法，封闭顺序是沿灌注方向依次封闭。
3.2、张拉端锚具及外露预应力筋的封闭保护：锚具的封闭保护应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定。
（1）锚固后的外露部分宜采用机械方法切割，外露长度不宜小于预应力筋直径的

1.5倍，且不小于30mm。

（2）预应力筋的外露锚具必须有严格的密封保护措施，应采取防止锚具受机械损伤或遭受腐蚀的有效措施。
（3）外露预应力筋的保护层厚度，处于正常环境时不应小于20mm，处于易受腐蚀的环境时。
（4）凸出式锚固端锚具的保护层厚度不应小于50mm。

4、质量通病及处理

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1、穿丝困难：穿丝困难大多是由于预留孔道发生异常状况而造成。

（1）原因：浇筑混凝十过程中外力作用，造成孔道弯折。孔道破损，造成水泥浆流入管道内，堵塞孔道。
（2）处理：用橄榄球在孔道中来回拉动，可以清除孔道内部分杂物。将钢束头部做成锥形并缠绕多层胶带或加装一个锥形钢套，可在管道轻微变形或孔径缩小不大、异物直径较小等情况时穿过。
4.2、伸长值异常：预应力施工采用双控指标，即以张拉应力控制为主，并用预应力筋伸长值校核。根据规范要求，实测伸长值之差应控制在理沦计算伸长值的±6%范围内，超过即可认为伸长值异常，以下几点为施工常见处理方法。
（1）当发现伸长值出现异常时，应立即停止张拉施工，查找原因，切不可草率处理或不做处理就进行割丝。对伸长值进行复核，特别是几个取值是否合理，检查张拉机具、油压表等是否有异常情况，复核计算的油压表读数等数据是否准确。
参考文献：
杜拱辰，现代预应力混凝土结构，,中国建筑工业出版社，2006。
吕志涛，现代预应力设计，中国建筑工业出版社,2008。
[3] 王淑红浅谈预应力钢结构的施工特点与控制[J]. 黑龙江科技信息 2011(05)
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