后张法无黏结钢绞线预应力混凝土梁施工要点浅析

张家庆

河南省第一建筑工程集团有限责任公司（450014）

后张法无黏结钢绞线预应力混凝土梁施工要点浅析

张家庆

河南省第一建筑工程集团有限责任公司（450014）

介绍了后张法无黏结钢绞线预应力混凝土梁施工工艺流程、操作要点、质量控制、安全和环保措施，对效益应用情况进行了分析，可以作为同类工程的参考和借鉴。

后张法；钢绞线；预应力混凝土梁；工艺流程；操作要点；质量控制；安全控制；效益分析

1 概述

后张法无黏结钢绞线预应力混凝土梁可以降低楼层高度，能提高了结构整体性能和刚度。无黏结钢绞线可曲线配置，其形状与外荷弯矩图形相适应，可充分发挥预应力筋的强度。施工时，在绑扎非预应力筋的同时严格按设计要求将无黏结钢绞线铺穿、固定在钢筋骨架内，并按规范要求安装锚垫板，检查无误后浇筑混凝土。待混凝土达到设计强度后，利用无黏结钢绞线在结构内可作纵向滑动的特征，用专用千斤顶进行张拉锚固，借助两端锚具，达到对结构产生预应力的效果。利用无黏结钢绞线与周围混凝土不黏结的特性，施工时，不需进行预留孔洞、灌浆等繁杂费力的工序。

2 工艺流程

精确计算钢绞线实长→合理开卷、砂轮锯下料→制作、安装混凝土构件底模板→绑扎部分非预应力筋→制作安装钢绞线固定支架→铺穿钢绞线→穿套螺旋筋、挤压固定端→安装、焊接锚垫板→绑扎、固定钢绞线线束→隐蔽验收→安装、固定混凝土构件的边模→浇筑混凝土→养护拆模→张拉锚夹具安装→张拉→安装构件端锚具封头模板→浇筑混凝土封头→拆除封头模板。

3 操作要点

3.1 混凝土梁制作

1）无黏结钢绞线下料长度，应通过计算确定。计算时应考虑钢绞线在混凝土构件内的直线长度、曲线长度、锚具占用长度及张拉操作需用的长度。

成卷钢绞线放线，一定要防止扭曲、打结。严格按照钢绞线计算实长，用砂轮锯断料，严禁用电弧切割。

2）认真检查每一根无黏结钢铰线外包聚乙烯护套，发现破损，立即用防水塑料黏胶带缠绕修补。胶带缠绕搭接宽度不得小于带宽的二分之一。

3）根据设计要求，在平地上进行钢绞线编束，用20号铁丝每隔60 cm捆扎一道，既要捆紧，又不能损伤护套。

4）设计、制作钢绞线固定支架。待混凝土构件底模及部分非预应力筋绑扎好后（垫好保护层垫块），严格按照钢绞线设计位置，将支架焊接在相应位置的箍筋上，以此来确保钢绞线在梁中位置的准确和稳固。

5）无黏结钢绞线束在混凝土梁钢筋骨架中铺穿，严防护套擦破。

6）无黏结钢绞线束在梁中要平行走向，束内各根钢绞线相互不得缠绕。顺次安放在固定支架上，并按设计要求分束,用18号铁丝把无黏结钢绞线束与支架牢牢固定。

3.2 端部节点安装

1）无黏结钢绞线在两端头模内侧30 cm区段内应与承压板垂直，螺旋筋、承压板均应安装牢固。

2）在浇筑混凝土前，必须用单根穿心千斤顶在张拉端将无黏结钢绞线逐根拉紧,使挤压锚固套紧贴承压板，不得有缝隙。

3.3 混凝土浇筑及振捣

混凝土浇筑过程中，严禁踩压、碰坏无黏结钢绞线及其支架、承压板。浇筑混凝土必须振捣密实，特别在构件两端承压板部位布筋密集更需注意混凝土的浇筑质量，不得出现蜂窝、麻面、孔洞，以免在张拉时造成承压板塌陷及承压板周围混凝土出现裂缝等不良后果。

3.4 张拉

3.4.1 张拉操作依据和要求

1）设计单位应在施工图中明确提出无黏结钢绞线的张拉顺序、张拉控制力值及预应力筋的理论伸长值。无黏结钢绞线的张拉控制应力不宜超过0.75倍钢绞线强度标准值，且不应小于0.4倍钢绞线强度标准值。

2）张拉时如果混凝土强度设计没有要求，不宜低于混凝土设计强度的75%，并应有试验报告单。

3）张拉前设备应配套校验。先对电子秤进行标定，电子秤精度不宜低于±5‰。后用电子秤对压力表进行校验，压力表的精度不宜低于1.5级，确保测力精度不低于±2%。

4）张拉后,按设计要求拆除构件底模板及支撑。

3.4.2 张拉操作要点

1）预应力筋的张拉，必须按设计张拉顺序由通过培训的专人操作。甲负责监视电子秤读数并指挥张拉全过程；乙负责油泵操作，丙负责伸长量读数，丁负责填写张拉记录，读数力求快速、同步、准确。记录人员应唱读一遍数值，以免差错。

2）张拉程序为：0→初应力→103%控制应力→放张（锚固）。张拉时，要控制千斤顶的给油速度，给油时间不应低于半分钟。

3）如发现承压板边沿混凝土出现蜂窝、麻面、孔洞，应及时采取措施进行修补，待修补部分达到强度后才能进行张拉作业。

张拉时要确保千斤顶轴线与锚具中心线一致，对端头曲线布置的无黏结钢绞线，应使张拉力的作用线与无黏结钢绞线中心线末端的切线重合。

4）当无黏结钢绞线长度超过25 m时，宜采用两端张拉；超过50 m时，宜采取分段张拉和锚固。不足25 m时，可以采取一端挤压套锚固，另一端张拉。当无黏结钢绞线需进行两端张拉时，可先在一端张拉并锚固,再在另一端补足张拉力后进行锚固。

5）张拉过程中要认真作好记录。无黏结钢绞线在张拉过程中,当有个别钢丝发生滑脱或断裂时，可相应降低张拉力。但滑脱或断裂的数量，不应超过结构同一截面无黏结预应力筋总量的3%，且1束钢丝只允许1根。

6）注意：在无黏结钢绞线张拉完毕并验收前，不得拆除预应力混凝土构件的支撑。

7）张拉力的控制应符合设计要求。在施工中主要通过以下两点来进行控制和校核：操作人员通过电子秤对张拉力进行控制；以钢绞线的伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值差应控制在±6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施加以调整后，方可继续进行张拉。

3.5 端部处理

张拉后经监理认可后方可切断钢绞线的超长部分，用氧炔焰（采取降温措施）或使用机械切断超长部分的无黏结钢绞线，严禁用电弧切断。钢绞线切断后露出锚具夹片外长度不得小于30 mm。在锚具及承压板表面涂以防水涂料（如环氧树脂黏合剂）,然后浇筑膨胀混凝土将锚具区全部密封。对埋置在混凝土构件体内的张拉端锚具，应将其周围混凝土冲洗干净并凿毛，然后设置钢筋网和浇筑封锚混凝土。

4 质量控制

4.1 保证项目

1）无黏结钢绞线的品种、质量及机械性能必须符合设计要求、有关标准及施工规范规定。

检查方法：检查预应力筋的出厂质量证明书、试验报告单。

2）钢绞线的锚具、夹具必须符合设计要求、有关标准及施工规范规定。

检查方法：检查锚具、夹具的出厂质量证明书，按规定5%抽样硬度试验报告单及外观尺寸检查报告。

3）张拉前混凝土的强度，必须符合设计要求及施工规范规定。

检查方法：检查同条件养护的混凝土试块的试验报告。

4.2 基本项目

1）无黏结钢绞线的铺放质量

无黏结预应力钢绞线位置的垂直偏差，梁高＞300 mm或梁高≤1 500 mm时其垂直允许偏差为± 10 mm，梁高＞1 500 mm时其垂直允许偏差为±15 mm。

2）承压板与钢绞线束之间的垂直误差必须≤3/200。

3）确保预应力实际张拉应力误差≤5%。

保证措施及检查方法：采用经计量标定的电子秤（2‰精度）测力，检查预应力张拉记录。

5 安全措施

1）严格遵守国家及当地政府公布的《施工现场安全标准化管理规定》。

2）成卷钢绞线应在专门的转盘上边转边放线，以防扭结伤人。

3）设计制作千斤顶专用吊架，做到装拆方便、升降自如。搭设必要的操作脚手架，确保高空作业安全。

4）使用砂轮锯下料，防止砂轮片破裂伤人。

5）用橡套绝缘电缆输电，防止触电伤人。

6）张拉作业时，严禁现场人员在张拉钢绞线的延长线上停留，以防钢绞线断头伤人。

7）严防高压油管出现扭转或弯死现象，发现后应立即卸除油压进行处理。

6 环保措施

1）对张拉端或锚固端剥离下来的无黏结钢绞线和塑料套管、擦拭润滑防锈油脂的棉纱，应收集好集中处理，防止污染施工现场。

2）防止液压油渗漏，以免造成对施工现场及对土地的污染。

7 效益分析

无黏结钢绞线预应力混凝土潜在效益显著，与非预应力结构相比可降低结构高度30～50 cm，可降低能源消耗，减轻建筑物重量。如改用无黏结预应力方案后，由于结构高度的降低，在建筑容许总高度不变的情况下，可增加楼层，产生丰厚的经济效益。无黏结钢绞线预应力混凝土结构大跨度空间提供了灵活布局的建筑平面，提高了建筑物使用功能和有效面积。