先张法的施工工艺

先张法的施工工艺流程，如图5-12所示。

（1）预应力筋的张拉。预应力筋张拉应当根据设计要求，采用合适的张拉方法、张拉顺序和张拉程序进行，并应当有可靠的保证质量的措施和安全技术措施。

①张拉控制应力的确定。预应力筋的张拉工作是预应力施工中的关键工作，预应力筋张拉可以采用单根或多根同时张拉。多根预应力筋同时张拉时，必须事先调整初应力，使其相互之间的应力一致，张拉过程中应当抽查预应力值，预应力筋的张拉控制应力应当符合设计要求。当施工预应力筋需要超张拉时，可以比设计要求提高5％，但其最大张拉控制应力不超过表5-1的规定。

图5-12 先张法的施工工艺流程

表5-1 最大张拉控制应力值

②张拉程序的确定。

建立上述张拉程序是为了减少预应力筋的松弛损失。第一种张拉程序中，超张拉5％，并持荷2min，其目的是在高应力状态下加速预应力筋松弛早期发展，可减少松弛引起的预应力损失约50％；第二种张拉程序，超张拉3％，是为了弥补应力松弛所引起的应力损失。

③张拉伸长值校核。预应力张拉后应当校核其伸长值，如实际伸长值大于理论伸长值10％或小于5％时，应当暂停张拉，查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。

预应力筋理论伸长值Δl，可以按照下式进行计算：

式中 Fp——预应力筋张拉力（k N），直线筋取张拉端拉力，两端张拉的曲线筋取张拉端与跨中扣除孔道摩阻损失后拉力的平均值；

Ap——预应力筋的截面面积（mm2）；

l——预应力筋的长度（mm）；

Es——预应力筋的弹性模量（k N／mm2）。

预应力筋实际伸长值，宜在初应力为张拉控制应力10％左右时开始测量，须加上初应力以下的推算伸长值。

采用预应力钢丝时，可以不作伸长值校核，但应当在钢丝锚固后，用钢丝测力计检查钢丝应力。其偏差按照一个构件全部钢丝的预应力平均值计算，不得超过设计值的±5％。

（2）混凝土的浇筑与养护。预应力混凝土强度等级不得低于C30，在确定预应力混凝土的配合比时，应当尽量减少混凝土的收缩和徐变，以减少预应力损失。钢筋张拉、绑扎及立模工作完毕后即浇筑混凝土，每条生产线一次浇筑完毕，不得留设施工缝。混凝土应振捣密实，特别是端部，以保证预应力筋与混凝土之间的粘结强度。浇筑过程中，振动器不得碰撞预应力筋，混凝土未达到一定强度前，不允许碰撞或踩动预应力筋。

混凝土可以采用自然养护或蒸汽养护。当预应力混凝土构件在槽形台座上进行蒸汽养护时，开始阶段，应控制温差在20℃内，待混凝土强度达到10MPa后，再正常升温加热养护混凝土至规定的强度，以减少温度应力损失。

采用平卧叠浇法制作预应力混凝土构件时，下层构件混凝土强度需达到5MPa后，方可浇筑上层构件，并应当有隔离措施。

（3）预应力筋的放张。预应力筋的放张就是将预应力筋从夹具中松脱开，将张拉力通过预应力筋传递给混凝土，从而获得预压应力。放张是预应力的传递过程，是构件获得良好质量的一个重要生产过程，应当根据放张要求，确定合理的放张顺序、放张方法及相应的技术措施。

①放张要求。放张预应力筋时，混凝土强度必须符合设计要求，当设计无要求时，不得低于设计混凝土立方体抗压强度标准值的75％。预应力混凝土构件在预应力放张前，要对混凝土试块进行试压，以确定混凝土的实际强度。

预应力钢丝的理论回缩值a大于放张时的实测回缩值a′时，预应力钢丝与混凝土的粘结效果满足要求，方可进行预应力钢丝的放张。

预应力钢丝的理论回缩值，可以按照下式进行计算：

式中 a——预应力钢丝的理论回缩值（mm）；

σy1——第一批损失后，预应力钢丝建立起的有效预应力值（N／mm2）；

Es——预应力钢丝的弹性模量（k N／mm2）；

la——预应力钢丝的传递长度（mm）。

②放张顺序。预应力筋的放张顺序，应当符合设计要求；当无设计要求时，放张顺序应当符合以下要求：

a．对承受轴心预压力的构件（如压杆、桩等），所有预应力筋应当同时放张；

　B．对承受偏心预压力的构件（如梁等），应先同时放张预压力较小区域的预应力筋，再同时放张预压力较大区域的预应力筋；

C．当不能按上述规定放张时，应分阶段、对称、相互交错地放张，以防止在放张过程中产生构件弯曲、裂纹及预应力筋断裂等现象；

　D．放张后预应力筋的切断顺序，宜由放张端开始，逐次切向另一端。

③放张方法。当预应力混凝土构件采用钢丝配筋时，钢丝数量不多，钢丝放张可采用剪切、锯割或氧-乙炔焰熔断方法，由中间向两侧逐根放张，以减少回弹量，有利于脱模。对配筋较多的预应力钢丝，放张应当同时进行，不得采用逐根放张法，防止最后钢丝因增力过大而断裂或构件混凝土端部开裂。

当构件的预应力筋为钢筋时，放张应当缓慢进行。对配筋不多的钢筋，可以采用逐根加热熔断或用楔块放张；对配筋较多的预应力钢筋，所有钢筋应同时放张，可以采用楔块或砂箱等放张装置缓慢进行。

楔块放张如图5-13所示，台座与横梁之间设置楔块装置，放松预应力筋通过旋转螺母使螺杆向上运动，带动楔块向上移动，使两侧钢块间距变形，从而横梁向台座方向移动，完成放松所有预应力筋。砂箱放张如图5-14所示，钢制套箱内装石英砂或铁砂，将其放置在台座与横梁之间，放张时将出砂口打开，砂缓慢流出，活塞移向大部分筒，钢梁移动，从而使预应力筋缓慢放张。

图5-13 楔块放张

1—横梁；2—螺杆；3—螺母；4—承力板；5—台座；6、8—钢块；7—钢楔块

图5-14 砂箱放张

1—活塞；2—钢套箱；3—进砂口；4—钢套箱底板；5—出砂口；6—砂子

楔块放张适用于预应力筋张拉力不超过300k N的情况；砂箱放张可以用于张拉力超过1000k N的情况。