浅谈后张法的施工

　　摘要：预应力混凝土能提高钢筋混凝土构件的刚度、抗裂性和耐久性，可有效地利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土。与普通混凝土相比，在同样条件下具有截面小、自重轻、质量好、材料省，并能扩大预制装配化程度。本文介绍后张法的施工工艺
　　关键词：后张法；预应力混凝土；施工工艺
　　
　　后张法是在构件或块体上直接张拉预应力钢筋，不需要专门的台座。可分件制作，运到现场利用预应力钢筋连成整体。后张法灵活性大，现已逐渐从单个预应力构件发展到整体预应力结构。
　　
　　一、锚具及预应力筋的制作
　　目前常用的预应力筋有单根粗钢筋、钢筋束（钢绞线束）和钢丝束三种。这三种钢筋分别适用不同体系的锚具，钢筋的制作工艺也因锚具的不同而有所差异。下面分别介绍这三种预应力筋所适用的锚具及预应力筋的制作。
　　（一）单根预应力筋
　　1．单根预应力筋的锚具
　　（1）帮条锚具
　　由衬板和三根帮条焊接而成，是单根预应力粗钢筋非张拉端用锚具。帮条采用与预应力钢筋同级别的钢筋，三根帮条应互成120°，衬板采用3号钢。帮条与衬板相接触的截面应在一个垂直平面上，以免受力时产生扭曲。帮条的焊接宜在预应力钢筋冷拉前进行，
　　(2)螺丝端杆锚具
　　由螺丝端杆、螺母及垫板组成。是单根预应力粗钢筋张拉端常用的锚具。
　　螺丝端杆锚具的特点是将螺丝端杆与预应力筋对焊接成一个整体，对焊应在预应力钢筋冷拉前进行，以免冷拉强度的损失，同时也可检验焊接质量。螺丝端杆净截面积应大于或等于所对焊的预应力钢筋截面面积，其长度一般为320mm。螺丝端杆可采用与预应力钢筋同级冷拉钢筋制作，也可采用冷拉或热处理45号钢制作。螺母与垫板均采用3号钢。
　　（二)预应力钢筋束（钢绞线束）
　　1．预应力钢筋束（钢绞线束）锚具
　　（1）KT-Z型锚具
　　又称可锻铸铁锥形锚具，由锚环与锚塞组成，适用于锚固3～6根直径12mm的冷拉螺纹钢筋与钢绞线束。锚环和锚塞均采用KT37-12或KT35-10可锻铸铁铸造成型。
　　（2）JM型锚具
　　由锚环与夹片组成。JM型锚具的夹片属于分体组合型，组合起来的夹片形成一个整体截锥形楔块，可以锚固多根预应力钢筋或钢绞线，因此锚环是单孔的。锚环和夹片均采用45号钢，经机械加工而成，成本较高。夹片呈扇形，靠两侧的半圆槽锚住预应力筋，为增加夹片与预应力筋之间的摩擦力，在半圆槽内刻有截面为梯形的齿痕，夹片背面的坡度与锚环内圈的坡度一致。JM型锚具主要用于锚固3～6根直径12mm的四级冷拉钢筋束与4～6根，直径12～15毫米的钢绞线束。JM型锚具通过实践证明优良好的锚固性能，预应力筋的滑移比较小，同时具有施工方便的优点。目前有些地区采用精密铸造及模煅的方法JM型生产铸钢锚具，解决了加工困难和成本高的问题。为JM型锚具推广开辟了新的途径。
　　
　　二．张拉设备
　　张拉设备由液压千斤顶、供油用的高压油泵和外接油管三部分组成。
　　(一)千斤顶
　　在后张法中，目前常用的千斤顶有拉杆式千斤顶（代号为YL)、穿心式千斤顶(代号为YC)和锥锚式千斤顶（代号为YZ)。千斤顶的选择主要依据锚具型式和总张拉力的大小。
　　（二）．高压油泵
　　高压油泵主要为各种液压千斤顶供油，有手动和电动两类。目前常用的是电动高压油泵，它由油箱、供油系统的各种阀和油管、油压表及动力传动系统等组成。电动高压油泵技术性能。
　　三．后张法施工工艺
　　后张法施工工艺主要有孔道留设、预应力筋张拉和孔道灌浆三个工序
　　(一）孔道留设
　　孔道的直径一般比预应力筋（束）外径（包括钢筋对焊接头处外径或必须穿过孔道的锚具外径）大10～15mm，以利于预应力筋穿入。孔道的留设方法有抽芯法和预埋管法。
　　1．抽芯法
　　该方法在我国已有较长的历史，相对价格比较便宜。但此方法也有一定的局限性。如对大跨度结构，大型的或形状复杂的特种结构及多跨连续结构等,因孔道密集就难以适应。抽芯法一般有两种,即钢管抽芯法与胶管抽芯法。
　　2．预埋管法
　　预埋管采用一种金属波纹软管，是由镀锌薄钢带经波纹卷管机压波卷成，具有重量轻、刚度好、弯折方便、连接简单、与混凝土粘结较好等优点。波纹管的内径为50～100mm，管壁厚0.25～0.3mm。除圆形管外，近年来又研制成一种扁形波纹管，可用于板式结构中，扁管的长边边长为短边边长的2.5～4.5倍。
　　（二）预应力筋张拉
　　1．混凝土的张拉强度
　　预应力筋的张拉是制作预应力构件的关键，必须按规范有关规定精心施工。张拉时构件或结构的混凝土强度应符合设计要求，当设计无具体要求时，不应低于设计强度标准值对75%。
　　2．张拉控制应力及张拉程序
　　预应力张拉控制应力应符合设计要求及的最大张拉控制应力不能超过表5—2的规定。其中后张法控制应力值低于先张法，这是因为后张法构件在张拉钢筋的同时，混凝土已受到弹性压缩，张拉力可以进一步补足；而先张法构件，是在预应力筋放松后，混凝土才受到弹性压缩，这时张拉力无法补足。此外，混凝土的收缩、徐变引起的预应力损失，后张法也比先张法小。
　　3．张拉方法
　　张拉方法有一端张拉和两端张拉。两端张拉，宜先在一端张拉，再在另一端补足张拉力。如有多根可一端张拉的预应力筋，宜将这些预应力筋的张拉端分别设在结构的两端。
　　长度不大的直线预应力筋，可一端张拉。曲线预应力筋应两端张拉。抽芯成孔的直线预应力筋，长度大于24米应两端张拉；不大于24米可一端张拉。预埋波纹管成孔的直线预应力筋，长度大于30米应两端张拉；不大于30米可一端张拉。竖向预应力结构宜采用两端分别张拉，且以下端张拉为主。
　　4．预应力值的校核
　　张拉控制应力值除了靠油压表读数来控制，在张拉时还应测定预应力筋的实际伸长值。若实际伸长值与计算伸长值相差10%以上时，应检查原因，修正后再重新张拉
　　5．张拉顺序
　　选择合理的张拉顺序是保证质量的重要一环。当构件或结构有多根预应力筋（束）时，应采用分批张拉，此时按设计规定进行，如设计无规定或受设备限制必须改变时，则应经核算确定。张拉时宜对称进行，避免引起偏心。在进行预应力筋张拉时，可采用一端张拉法，亦可采用两端同时张拉法。当采用一端张拉时，为了克服孔道摩擦力的影响，使预应力筋的应力得以均匀传递，采用反复张拉2～3次，可以达到较好的效果。
　　（三）．孔道灌浆
　　1：预应力筋张拉、锚固完成后，应立即进行孔道灌浆工作，以防锈蚀，增加结构的耐久性。
　　2：灌浆用的水泥浆，除应满足强度和粘结力的要求外，应具有较大的流动性和较小的干缩性、泌水性。应采用标号不低于425号普通硅酸盐水泥；水灰比宜为0.4左右。对于空隙大的孔道可采用水泥砂浆灌浆，水泥浆及水泥砂浆的强度均不得小于20N/mm2。为增加灌浆密实度和强度，可使用一定比例的膨胀剂和减水剂。减水剂和膨胀剂均应事前检验，不得含有导致预应力钢材锈蚀的物质。建议拌合后的收缩率应小于2％，自由膨胀率不大于5％。
　　3：灌浆前孔道应湿润、洁净。对于水平孔道，灌浆顺序应先灌下层孔道，后灌上层孔道。对于竖直孔道，应自下而上分段灌注，每段高度视施工条件而定，下段顶部及上段底部应分别设置排气孔和灌浆孔。灌浆压力0.5～0.6MPa为宜。灌浆应缓慢均匀地进行，不得中断，并应排气通畅。不掺外加剂的水泥浆，可采用二次灌浆法，以提高密实度。