后张法预应力施工的质量控制

后张法预应力施工的质量控制

简介： 预应力混凝土必须采用高强度材料,因而可以减少钢筋用量和减小构件截面尺寸,使自重减轻,利于预应力混凝土构件建造大跨径承重结构.。

关键字：后张法；预应力；钢绞线；质量；施工；钢丝

（1）预制场地设置：预制场地设置时要考虑梁片的安装及运输距离和顺序。梁底的数量根据实际工期来确定是否周转。做底模台座时，根据实际情况设计好一个纵坡，以便尽量不破坏原地面土质以保证原地面的承载力，还可以使施工难度和工程造价降低。纵坡不宜太大控制在1%左右。注意留好反拱度（按设计或计算做）。控制好标高在台座端头2m长度范围内下设素混凝土扩大基础，用以承担张拉后梁对台座端头的集中应力。

（2）施工工艺流程：

底模修整——底板、腹板钢筋的绑扎——埋设波纹管——外模板、内模板安装——顶板钢筋绑扎——安装负弯矩波纹管——浇筑底板混凝土——浇筑腹板、顶板混凝土——拆模养生——穿束——钢绞线张拉——孔道压浆——封锚

（3）钢筋制作：构造钢筋按规范置于防雨水的棚内堆放，在制作棚内弯制后以每片梁用量分型号捆绑放置并标识。在台座上划线标示钢筋位置、支座预埋钢板和其它预埋件，按设计要求精确就位捆绑焊接牢实。后张法预应力钢筋的特点是钢筋密，弯曲多，预埋件多，施工要求高。钢筋加工的尺寸规格严格按照图纸及规范要求进行。注意：在施工过程中严格防止漏筋现象的发生以免在张拉及桥梁使用过程中造成裂缝，严重的话造成质量事故。钢筋、机械连接器、焊条等的品种、规格及技术性能应符合国家现行标准规定和设计要求。钢筋具有出厂质量证明书，并按规定进行抽检，合格后方可使用。钢筋使用前进行除锈处理，并保证钢筋平直，无局部弯折。钢筋的焊接、绑扎和接头的错开布置均满足规范和设计的要求。纵、横向钢筋的接头位置错开布置，钢筋保护层厚度控制在规范允许误差内。对泄水孔、伸缩缝及防撞护栏等预埋钢筋必须保证其位置准确、不要遗漏。

（4）模板安装

由于施加预应力，砼必然产生弹性变形，同时产生轴向变形和上下方向的挠曲。张拉时如果约束其轴向收缩和挠曲，就会使砼产生预想不到的裂缝，重则出现质量事故。因此，张拉前必须拆除对梁体轴向收缩有约束作用的梁侧模板，拆除支座周围对活动支座在顺桥方向的移动和旋转、以及对固定支座的旋转有约束作用的模板和支架。外模采用5㎜厚的钢板，面板骨架加劲筋及支架均采用10×10㎝槽钢焊接。各模板之间用螺丝连接，外模与底座之间嵌有橡胶条，以防底部漏浆。底部拉杆每1.2m设置一根，为了保证模板就位后支撑满足受力要求，模板

支架每隔5m设两根可调丝杆作为就位后的支撑。内模可以采用木模，也可采用钢模，每单件尺寸以1m为宜。支架每隔60㎝一道。内模先在拼装场地按4～6m拼装成节，待底板、腹板钢筋及波纹管安装就位后，将内模分节吊入箱梁内组拼。为保证梁片内模位置，内模与钢筋之间设置混凝土垫快做为支撑。为了防止内模上浮，每隔1～1.2m在外模设一道横梁，以模板横梁做为支撑，用可调螺杆向下顶紧。为了固定内模使其不偏移轴线位置，采用木方及散三角旗楔将内模与外模定牢，在浇筑混凝土时将木撑逐步拆除。也可采用内模定位筋在腹板钢筋处根据梁的斜率来点焊固定内模。

（5）张拉控制应力与伸长值

张拉控制应力能否达到设计规定值直接影响预应力效果，因此张拉控制应力是张拉中质量控制的重点，张拉控制应力必须达到设计规定值，但是不能超过设计规定的最大张拉控制应力。预应力值过大，超过设计值过多，虽然结构抗裂性较好，但因抗裂度过高，预应力筋在承受使用荷载时经常处于过高的应力状态，与结构出现裂缝时的荷载接近，往往在破坏前没有明显的预兆，将严重危害结构的使用安全。因此为了准确把握预应力的施加情况，以应力控制方法张拉时必须以伸长值进行校核。因此能够提供准确的理论伸长值显得尤为重要，必须对《公路桥涵施工技术规范》中理论伸长值的计算有个正确理解。

钢绞线的张拉

待混凝土强度达到设计强度的100%时就可以进行张拉。张拉时一般按设计要求双向对称张拉，张拉程序为0—0.1σk—0.2σk—1.03σk（持荷2min）——锚固。

其中σk为设计张拉控制应力。

张拉时采用张拉力和伸长值双控，理论伸长值和实际伸长值误差不应超过6%，如超出需停止张拉，查找原因，实际伸长值等于从0.2σk到1.03σk伸长值加上2倍0.1σk到0.2σk的伸长值。理论伸长值计算公式为：

L=（Pp·L）/（Ap·Ep）（6.3-1）

L为理论伸长值（㎜）；L为预应力筋的长度（㎜）；Ap为预应力筋的截面面积；Ep为预应力筋的弹性模量

Pp=P*(1-e-(kx+μθ))/ (kx+μθ)（6.3-2）

其中Pp为预应力筋平均张拉力（N）；P为预应力筋张拉端的张拉力（N）；

X为从张拉端至计算截面的孔道长度(m)；θ为从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad);k为孔道每米局部偏差的影响系数；μ为预应力筋与孔道壁的摩擦系数。查《桥规》可知k=0.0015，μ=0.23计算所需弹性模量要从

实验中算出。

预应力筋张拉时，应先调整到初应力σO ，该初应力宜为张拉控制应力σcon的10%～15%，伸长值应从初应力时开始测量。力筋的实际伸长值除量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值。对后账法构件中，在张拉过程中产生的弹性压缩值一般可省略。

预应力筋张拉的实际伸长值ΔL（㎜）的计算公式为：

ΔL=ΔL1+ΔL2 （6.3-3）

式中：ΔL1 为初应力至最大张拉力间的实测伸长值（㎜）

ΔL2为初应力以下的推算伸长值（㎜），可采用相邻级的伸长

结论：预应力混凝土箱梁施工时,应注意钢筋及钢绞线位置及坐标是否正确,注意梁底强度防止在张拉过程中由于梁底开裂引起的梁体裂缝.预应力管道和锚具的安装应严格控制注意保证混凝土拌和和易性和浇筑质量防止漏振和过振.张拉应严格按规范进行,不得违规操作.尽量采取先进的措施和方法,保证箱梁整体质量。

参考文献

交通部公路规划设计研究院主编.公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)北京:人民交通出版社.2004

交通部公路规划设计研究院主编.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004). 北京:人民交通出版社.2004