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【摘 要】 本文以具体工程为例，从有粘结预应力施工工艺、混凝土浇捣施工工艺、预应力张拉施工工艺、预应力孔道灌浆施工工艺等方面论述了预应力施工工艺的实施要点。
【关键词】 道路；混凝土；预应力张拉
引言：
后张法预应力空心板梁因与过去普遍采用的预应力T梁相比，有高度小、自重轻、刚度好、安装安全等优点，对场地要求也低，适宜现场预制，后张法预应力空心板梁在工程建设中得到了广泛的应用。下文将以具体工程为例，详细阐述预应力施工工艺的落实要点。
1 工程概况
某工程采用的是简支预应力空心板梁结构，跨度为20.6m+25m+24m+20m，预应力构件类型为预应力连续箱梁，采用后张有粘结预应力工艺。按照设计要求，预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，直径为φs15.20，极限强度标准值Fptk=1860MPa，预应力孔道采用塑料波纹管成孔，预应力混凝土强度等级为C50，张拉端采用夹片式锚具，固定端采用挤压式锚具。采用锚具类型一般有15-9、15-12、15-3B采用一端或二端张拉，张拉控制应力为0.75Fptk。
2 预应力施工工艺
2.1有粘结预应力施工工艺
在绑扎完成预应力梁上下排主筋和箍筋后，就可以穿插进行预应力筋的制作。由于梁的高度比较高，在梁的两侧需要搭设预应力铺放脚手架，梁侧模、张拉端及固定端处模板须预留，有粘结穿筋和端部节点完成后，再进行梁侧面模板的封模。在梁侧搭设工作排架，以便于堆放材料和安全施工。施工时，首先可以在绑扎完成的箍筋上（垫块完成后），确定孔道跨中高度和反弯点高度。必须注意，设计图中的预应力钢筋曲线是以孔道中心为标注。因此在确定支架钢筋的高度时应以波纹管底部外径为基线，本工程中采用的波纹管规格分别为d=70mm（适用于9孔）、85mm（适用于12孔）、55Bmm（适用于扁锚3孔）三种规格，因此扣除波纹管底部外径应为35mm、42mm、27mm。支架钢筋采用Φ12mm以上钢筋，长度与梁箍筋宽度相同，水平间距一般不大于1000mm。支架钢筋安装完成后，可铺放波纹管。波纹管每根长度一般为6m，套管长度300mm，在穿入波纹管前，应先将套管旋上波纹管另一端，穿入孔道后将套管倒旋与另一波纹管相连接。波纹管接头必须要牢固、严密，两段工作管要顶紧，具体如图1所示。
穿筋平台可以利用普通脚手架进行。穿筋采用单根穿束法。穿束前先将钢绞线端部用黑胶布包紧，然后从一端穿至另一端。要注意穿进困难时不能硬顶，以防波纹管被顶破。而必须将钢绞线往复轻抽、推、转，必要时要检查波纹管是否通顺，否则必须将其扶顺。一端张拉的预应力筋在固定端处必须设置泌水孔。在泌水孔处的波纹管上覆盖一层海绵垫片和带嘴的塑料弧形压板，并用铁丝与波纹管绑扎，再用 25增强软管插在嘴上，并将其引出梁顶面，高于顶面约300mm，并加以固定。具体如图2所示。波纹管位置固定好并穿束完成后，可安装锚垫板及螺旋筋。端部模板必须与端部锚垫板对拉螺栓固定。同时采用普通钢筋加以固定，以防止在浇捣砼时，发生偏位等现象。端部锚垫板、螺旋筋由于处于支座钢筋较密处，安装比较困难，保证其位置的準确。同时还必须保证垫板与孔道切线相垂直。由于穿束在浇捣砼前进行，因此在锚垫板安装完成后，对垫板外工作长度内的外露钢绞线进行保护，同时对预应力孔道和垫板上的灌浆孔进行封闭，防止其它物质对其损害。可在外露钢绞线外采用防水胶布材料进行包扎。
2.2混凝土浇捣施工工艺
在浇筑混凝土前，进行专项的预应力孔道检查。项目部将组织自检，包括仔细检查预应力孔道的完好，及时修补。孔道接头处用胶布密封好。另外预应力张拉端处用棉丝密封灌浆孔、喇叭口等重要部位。固定端用水泥浆封堵死。在浇筑混凝土时，振捣棒不得直接碰撞预应力孔道，防止破坏波纹管而导致浆体进入预应力孔道。混凝土达到设计强度的80%以后，及时拆除预应力梁张拉端的侧模板，清理张拉端喇叭口和预应力筋，安装锚具，为张拉工序作好准备。有粘结预应力施工要特别注意混凝土浇筑时孔道的堵塞防治，要求先穿设预应力束在混凝土浇筑初凝前抽动预应力束以防止孔道堵塞；因此在混凝土浇筑时将指派专门的人员于现场进行看护，争取及时发现及时治理。孔道如发现有漏浆反复抽动预应力束只至混凝土初凝。
2.3预应力张拉施工工艺
在箱梁体内张拉的梁上部预应力张拉端采用板面预留张拉设备吊装孔，吊装孔可采用Φ100塑料波纹管预埋设置，具体如图3设置。在箱梁端部的张拉端须搭设专用脚手架，并设置相应预应力张拉保护措施。具体如图4所示。在混凝土强度达到100%的设计强度且龄期不少于14天后，即可进行预应力张拉。
将每端钢绞线各股按顺序穿入锚具各孔。将工作锚装入垫板定位圈内，并紧贴锚垫板，插入夹片，用锤打紧。安装限位板，钢绞线从限位穿过进入千斤顶。安装千斤顶前，要求千斤顶轴线与钢束轴线重合。有粘结预应力筋张拉控制应力为0.75σcon，即0.75×1860=1395MPa。每根预应力筋的张拉控制力按表1取值。
式中：Fj表示的是预应力筋的张拉力；Ap表示的是预应力筋的截面面积；Ep表示的是预应力筋的弹性模量；LT表示的是从张拉端至固定端的孔道长度（m）；K表示的是每米孔道局部偏差摩擦影响系数；u表示的是预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数；θ表示的是从张拉端至固定端曲线孔道部分切线的总夹角（rad），理论伸长值计算时，预应力筋的摩擦系数取值如表2所示。
由于开始张拉时，预应力筋在孔道内自由放置，而且张拉端各个零件之间有一定的空隙，需要用一定的张拉力，才能使之收紧。因此，应当首先张拉至初应力（张拉控制应力的百分之十），量测预应力筋的伸长值，然后张拉至两倍初应力，再次量测伸长值，最后张拉至控制应力，第三次量测伸长值，计算实测伸长值△L1。核算伸长值符合要求后，卸载锚固回程并卸下千斤顶，张拉完毕。张拉采用以张拉应力控制为主，伸长值校验为辅的方法。张拉应力控制采用经标定后和千斤顶相配套的压力表上读数进行控制。为确保应力控制精度，特采用1.0级防震型压力表。压力表读数根据千斤顶标定书和张拉控制应力采用数值插入法计算得出，精确到小数点后一位。张拉时达到相应表读数即达到相应控制应力。由于开始张拉时，预应力筋在孔道内自由放置，而且张拉端各个零件之间有一定的空隙，需要用一定的张拉力，才能使之收紧。预应力筋张拉伸长值的量测，是在建立初应力之后进行。实际伸长值△L等于：△L=△L1+△L2-△Lc。 式中，△L1表示的是从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值；△L2表示的是初应力以下的推算伸长值，可以根据初应力和二倍初应力的伸长值量测值之差求得；△Lc表示的是混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值。本工程初应力取为张拉控制应力的10%～15%。张拉时，通过张拉伸长值的校核，可以综合反映张拉力是否足够，孔道摩擦损失是否偏大，以及预应力筋是否有异常。张拉时要求实测伸长值与理论计算伸长值的偏差应在（-6～+6）%范围之内，超出时应立即停止张拉，查明原因并采取相应的措施之后再继续作业。若施工中预应力筋产生断丝和滑移，其数量不得超过表3的控制数。
2.4预应力孔道灌浆施工工艺
灌浆前切割外伸钢绞线，钢绞线露在锚具外的长度控制在30～50mm，然后用水泥浆密封所有张拉端，以防浆体外溢，并将排气孔部位的波纹管逐个打通。孔道灌浆一次灌浆完成，以免孔道漏将堵塞临近孔道。灌浆工作缓慢均匀的进行，并排气通顺。灌浆孔设在张拉端垫板上，水泥浆从一端灌入，灌浆压力控制在0.5-0.6MPa。孔道较长或灌浆管较长时压力宜大些，反之可小些。灌浆进行到排气管冒出浓浆后，方可堵塞此处的排气孔。灌浆过程中制作2组70.7×70.7×70.7的立方体水泥净浆试块，标准养护28天后送交实验室检验试块强度，其强度不小于40MPa。对孔道进行抽真空，真空度不低于-0.8Mpa。当真空度达到-0.8Mpa时，开启进浆阀门，开始灌浆。每束灌浆应连续，不得中断。当出浆处透明管出现浓浆时关闭，继续灌浆至压力不低于0.6Mpa。由于灌浆质量的好坏直接关系到预应力钢绞线与混凝土的粘结效果以及结构的耐久性，因此施工过程中必须从每一个环节上进行严格控制。灌浆后张拉端锚具用与结构同强度等级的混凝土封堵，为保证耐久性，外露钢绞线的保护层厚度不小于30mm，后浇的混凝土必须振捣密实。本工程除个别部位以外，絕大多数预应力束均采用曲线配筋，为防止曲线最高点滞留空气导致灌浆不密实，要求在所有曲线的波峰点全部布置排气孔。
3 结语
本工程采用简支预应力空心板梁结构，预应力构件类型为预应力连续箱梁，采用后张有粘结预应力工艺。预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，预应力混凝土强度等级为C50，张拉端采用夹片式锚具，固定端采用挤压式锚具。实践证明，采取上述工艺可以确保工程建设质量的实现。
参考文献：
[1]罗永忠.浅析市政路桥施工中预应力技术的应用[J].建筑施工.2014（05）
[2]闫世岗.预应力混凝土箱梁后张法预应力施工控制要点[J].建筑安全.2013（01）
[3]黎法超.谈后张法预应力施工工艺[J].建筑工程学报.2013（03）
[4]贾鹏，李韶旭，刘觉春.浅议后张法预应力空心板梁施工[J].浙江大学学报.2014（03）
【关键词】 道路；混凝土；预应力张拉
引言：
后张法预应力空心板梁因与过去普遍采用的预应力T梁相比，有高度小、自重轻、刚度好、安装安全等优点，对场地要求也低，适宜现场预制，后张法预应力空心板梁在工程建设中得到了广泛的应用。下文将以具体工程为例，详细阐述预应力施工工艺的落实要点。
1 工程概况
某工程采用的是简支预应力空心板梁结构，跨度为20.6m+25m+24m+20m，预应力构件类型为预应力连续箱梁，采用后张有粘结预应力工艺。按照设计要求，预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，直径为φs15.20，极限强度标准值Fptk=1860MPa，预应力孔道采用塑料波纹管成孔，预应力混凝土强度等级为C50，张拉端采用夹片式锚具，固定端采用挤压式锚具。采用锚具类型一般有15-9、15-12、15-3B采用一端或二端张拉，张拉控制应力为0.75Fptk。
2 预应力施工工艺
2.1有粘结预应力施工工艺
在绑扎完成预应力梁上下排主筋和箍筋后，就可以穿插进行预应力筋的制作。由于梁的高度比较高，在梁的两侧需要搭设预应力铺放脚手架，梁侧模、张拉端及固定端处模板须预留，有粘结穿筋和端部节点完成后，再进行梁侧面模板的封模。在梁侧搭设工作排架，以便于堆放材料和安全施工。施工时，首先可以在绑扎完成的箍筋上（垫块完成后），确定孔道跨中高度和反弯点高度。必须注意，设计图中的预应力钢筋曲线是以孔道中心为标注。因此在确定支架钢筋的高度时应以波纹管底部外径为基线，本工程中采用的波纹管规格分别为d=70mm（适用于9孔）、85mm（适用于12孔）、55Bmm（适用于扁锚3孔）三种规格，因此扣除波纹管底部外径应为35mm、42mm、27mm。支架钢筋采用Φ12mm以上钢筋，长度与梁箍筋宽度相同，水平间距一般不大于1000mm。支架钢筋安装完成后，可铺放波纹管。波纹管每根长度一般为6m，套管长度300mm，在穿入波纹管前，应先将套管旋上波纹管另一端，穿入孔道后将套管倒旋与另一波纹管相连接。波纹管接头必须要牢固、严密，两段工作管要顶紧，具体如图1所示。
穿筋平台可以利用普通脚手架进行。穿筋采用单根穿束法。穿束前先将钢绞线端部用黑胶布包紧，然后从一端穿至另一端。要注意穿进困难时不能硬顶，以防波纹管被顶破。而必须将钢绞线往复轻抽、推、转，必要时要检查波纹管是否通顺，否则必须将其扶顺。一端张拉的预应力筋在固定端处必须设置泌水孔。在泌水孔处的波纹管上覆盖一层海绵垫片和带嘴的塑料弧形压板，并用铁丝与波纹管绑扎，再用 25增强软管插在嘴上，并将其引出梁顶面，高于顶面约300mm，并加以固定。具体如图2所示。波纹管位置固定好并穿束完成后，可安装锚垫板及螺旋筋。端部模板必须与端部锚垫板对拉螺栓固定。同时采用普通钢筋加以固定，以防止在浇捣砼时，发生偏位等现象。端部锚垫板、螺旋筋由于处于支座钢筋较密处，安装比较困难，保证其位置的準确。同时还必须保证垫板与孔道切线相垂直。由于穿束在浇捣砼前进行，因此在锚垫板安装完成后，对垫板外工作长度内的外露钢绞线进行保护，同时对预应力孔道和垫板上的灌浆孔进行封闭，防止其它物质对其损害。可在外露钢绞线外采用防水胶布材料进行包扎。
2.2混凝土浇捣施工工艺
在浇筑混凝土前，进行专项的预应力孔道检查。项目部将组织自检，包括仔细检查预应力孔道的完好，及时修补。孔道接头处用胶布密封好。另外预应力张拉端处用棉丝密封灌浆孔、喇叭口等重要部位。固定端用水泥浆封堵死。在浇筑混凝土时，振捣棒不得直接碰撞预应力孔道，防止破坏波纹管而导致浆体进入预应力孔道。混凝土达到设计强度的80%以后，及时拆除预应力梁张拉端的侧模板，清理张拉端喇叭口和预应力筋，安装锚具，为张拉工序作好准备。有粘结预应力施工要特别注意混凝土浇筑时孔道的堵塞防治，要求先穿设预应力束在混凝土浇筑初凝前抽动预应力束以防止孔道堵塞；因此在混凝土浇筑时将指派专门的人员于现场进行看护，争取及时发现及时治理。孔道如发现有漏浆反复抽动预应力束只至混凝土初凝。
2.3预应力张拉施工工艺
在箱梁体内张拉的梁上部预应力张拉端采用板面预留张拉设备吊装孔，吊装孔可采用Φ100塑料波纹管预埋设置，具体如图3设置。在箱梁端部的张拉端须搭设专用脚手架，并设置相应预应力张拉保护措施。具体如图4所示。在混凝土强度达到100%的设计强度且龄期不少于14天后，即可进行预应力张拉。
将每端钢绞线各股按顺序穿入锚具各孔。将工作锚装入垫板定位圈内，并紧贴锚垫板，插入夹片，用锤打紧。安装限位板，钢绞线从限位穿过进入千斤顶。安装千斤顶前，要求千斤顶轴线与钢束轴线重合。有粘结预应力筋张拉控制应力为0.75σcon，即0.75×1860=1395MPa。每根预应力筋的张拉控制力按表1取值。
式中：Fj表示的是预应力筋的张拉力；Ap表示的是预应力筋的截面面积；Ep表示的是预应力筋的弹性模量；LT表示的是从张拉端至固定端的孔道长度（m）；K表示的是每米孔道局部偏差摩擦影响系数；u表示的是预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数；θ表示的是从张拉端至固定端曲线孔道部分切线的总夹角（rad），理论伸长值计算时，预应力筋的摩擦系数取值如表2所示。
由于开始张拉时，预应力筋在孔道内自由放置，而且张拉端各个零件之间有一定的空隙，需要用一定的张拉力，才能使之收紧。因此，应当首先张拉至初应力（张拉控制应力的百分之十），量测预应力筋的伸长值，然后张拉至两倍初应力，再次量测伸长值，最后张拉至控制应力，第三次量测伸长值，计算实测伸长值△L1。核算伸长值符合要求后，卸载锚固回程并卸下千斤顶，张拉完毕。张拉采用以张拉应力控制为主，伸长值校验为辅的方法。张拉应力控制采用经标定后和千斤顶相配套的压力表上读数进行控制。为确保应力控制精度，特采用1.0级防震型压力表。压力表读数根据千斤顶标定书和张拉控制应力采用数值插入法计算得出，精确到小数点后一位。张拉时达到相应表读数即达到相应控制应力。由于开始张拉时，预应力筋在孔道内自由放置，而且张拉端各个零件之间有一定的空隙，需要用一定的张拉力，才能使之收紧。预应力筋张拉伸长值的量测，是在建立初应力之后进行。实际伸长值△L等于：△L=△L1+△L2-△Lc。 式中，△L1表示的是从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值；△L2表示的是初应力以下的推算伸长值，可以根据初应力和二倍初应力的伸长值量测值之差求得；△Lc表示的是混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值。本工程初应力取为张拉控制应力的10%～15%。张拉时，通过张拉伸长值的校核，可以综合反映张拉力是否足够，孔道摩擦损失是否偏大，以及预应力筋是否有异常。张拉时要求实测伸长值与理论计算伸长值的偏差应在（-6～+6）%范围之内，超出时应立即停止张拉，查明原因并采取相应的措施之后再继续作业。若施工中预应力筋产生断丝和滑移，其数量不得超过表3的控制数。
2.4预应力孔道灌浆施工工艺
灌浆前切割外伸钢绞线，钢绞线露在锚具外的长度控制在30～50mm，然后用水泥浆密封所有张拉端，以防浆体外溢，并将排气孔部位的波纹管逐个打通。孔道灌浆一次灌浆完成，以免孔道漏将堵塞临近孔道。灌浆工作缓慢均匀的进行，并排气通顺。灌浆孔设在张拉端垫板上，水泥浆从一端灌入，灌浆压力控制在0.5-0.6MPa。孔道较长或灌浆管较长时压力宜大些，反之可小些。灌浆进行到排气管冒出浓浆后，方可堵塞此处的排气孔。灌浆过程中制作2组70.7×70.7×70.7的立方体水泥净浆试块，标准养护28天后送交实验室检验试块强度，其强度不小于40MPa。对孔道进行抽真空，真空度不低于-0.8Mpa。当真空度达到-0.8Mpa时，开启进浆阀门，开始灌浆。每束灌浆应连续，不得中断。当出浆处透明管出现浓浆时关闭，继续灌浆至压力不低于0.6Mpa。由于灌浆质量的好坏直接关系到预应力钢绞线与混凝土的粘结效果以及结构的耐久性，因此施工过程中必须从每一个环节上进行严格控制。灌浆后张拉端锚具用与结构同强度等级的混凝土封堵，为保证耐久性，外露钢绞线的保护层厚度不小于30mm，后浇的混凝土必须振捣密实。本工程除个别部位以外，絕大多数预应力束均采用曲线配筋，为防止曲线最高点滞留空气导致灌浆不密实，要求在所有曲线的波峰点全部布置排气孔。
3 结语
本工程采用简支预应力空心板梁结构，预应力构件类型为预应力连续箱梁，采用后张有粘结预应力工艺。预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，预应力混凝土强度等级为C50，张拉端采用夹片式锚具，固定端采用挤压式锚具。实践证明，采取上述工艺可以确保工程建设质量的实现。
参考文献：
[1]罗永忠.浅析市政路桥施工中预应力技术的应用[J].建筑施工.2014（05）
[2]闫世岗.预应力混凝土箱梁后张法预应力施工控制要点[J].建筑安全.2013（01）
[3]黎法超.谈后张法预应力施工工艺[J].建筑工程学报.2013（03）
[4]贾鹏，李韶旭，刘觉春.浅议后张法预应力空心板梁施工[J].浙江大学学报.2014（03）