后张法的施工工艺

后张法的施工工艺流程如图5-25所示。

图5-25 后张法的施工工艺流程

（1）孔道留设。孔道留设是后张法构件制作的关键工序之一。预留孔道的规格、数量、位置和形状应当符合设计要求。预留孔道平顺，端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线并用螺栓或钉子固定在模板上，防止浇筑混凝土时发生走动；孔道直径一般要比预应力筋的外径大10～15mm，以利于预应力筋穿入。孔道留设方法有钢管抽芯法、胶管抽芯法和预埋管波纹管法等。

①钢管抽芯法。钢管抽芯法预先将钢管埋设在模板内的孔道位置处，在混凝土浇筑和养护过程中，间隔一定时间慢慢转动钢筋，使之不与混凝土粘结，待混凝土初凝后、终凝前将钢管抽出，形成孔道。

钢管抽芯法适用于留设直线孔道，要求钢管平直、表面光滑、敷设位置准确。钢筋利用钢筋井架固定，间距不宜大于1．0m。每根长度最好不超过15m，以方便转动和抽管。钢管两端应各伸出构件外0．5m左右。较长的构件可采用两根钢管，中间用套管连接，其连接方法如图5-26所示。

抽管时间与水泥品种、气温和养护条件有关。抽管过早，会造成坍孔事故；抽管太晚，会使混凝土与钢管粘结牢固，导致抽管困难，甚至抽不出来。常温下抽管在混凝土浇筑后3～5h进行，钢管转动方向两端相反，时间间隔约十几分钟，可以用人工或卷扬机操作，应当注意速度均匀，边抽边转，与孔道在同一直线上。抽管顺序宜先上后下、先曲后直，抽管后应及时检查孔道情况，适当清理，以使穿筋顺畅。钢管连接方式如图5-26所示。

图5-26 钢管连接方式

1—钢管；2—钢套筒；3—硬木塞

②胶管抽芯法。胶管抽芯法的胶管有五层或七层夹布胶管和专供预应力混凝土用的钢丝网胶皮管两种，用间距为40～50cm的钢筋井架固定位置，在浇筑混凝土前胶管内充入压力为0．6～0．8MPa的压缩空气或压力水，此时胶管直径可增大约3mm，待浇筑的混凝土初凝后，放出压缩空气或压力水，管径缩小而与混凝土脱离，随即抽出胶管，形成孔道。

胶管抽芯留设孔道与钢管一样使用，不同之处在于浇筑混凝土后不需转动，抽芯利用其具有一定弹性，胶管在拉力作用下断面缩小，将管抽出，其不仅可留设直线孔道，也能留设曲线孔道，抽管时应当先上后下，先曲后直。

③预埋波纹管法。预埋波纹管法的金属波纹管是用0．3～0．5mm的钢带由专用的制管机卷制而成。预埋时，用间距不大于80cm的钢筋井字架固定。波纹管质量轻、刚度好、弯折方便、连接简单，与混凝土有良好的粘结力，波纹管预埋在构件中，浇筑混凝土后永不抽出。

波纹管可做成各种形状的孔道并省去抽管工序，因此，具有较大的推广价值。

（2）预应力筋张拉。预应力筋的张拉是制作预应力混凝土的关键工序，必须严格按照有关规范规定进行施工。

①一般规定。

a．结构的混凝土强度应当符合设计要求，当设计无要求时，应不低于设计强度标准值的75％，以确保张拉过程中混凝土不致压坏。

　B．块体拼装的预应力构件立缝处混凝土或砂浆的强度无设计要求时，不应低于块体混凝土设计强度标准值的40％，也不得低于15MPa，以防压裂块体或弹性压缩过大。

C．安装张拉设备时，对直线预应力筋应使张拉力作用线与孔道中心线重合；对曲线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。预应力筋张拉锚固完毕，若割去锚具外露预应力筋时，保留长度不得小于15mm。锚具应当用封端混凝土保护，并采取防锈处理。

　D．后张法张拉控制应力，按照表5-1取值。预应力筋的张拉力按照下式计算：

式中 m——超张拉系数，根据张拉程序，可以取1．00、1．03、1．05；

σcon——预应力筋的张拉控制应力；

Ap——一次张拉预应力筋的截面面积。

②张拉方法。

a．抽芯成形孔道，一般构件长度等于或小于24m的直线预应力筋可在一端张拉；但张拉端宜分别设置在构件两端；曲线预应力筋和构件长度超过24m的直线预应力筋，应在两端张拉。

　B．预埋波纹管孔道，构件长度等于或小于30m的直线预应力筋可在一端张拉，曲线预应力筋和长度大于30m的直线预应力筋，应在两端张拉。

③张拉顺序。张拉过程中，为避免产生过大偏心力，预应力筋应当对称张拉。对配筋较多的构件，要分批分阶段对称张拉，张拉顺序应当符合设计要求。

分批张拉时，先批张拉使混凝土产生弹性压缩，待后批张拉作用下，使混凝土再次产生弹性压缩，从而导致先批预应力筋的预应力损失。该应力损失值可以经过计算分别加到先张拉的预应力筋的控制应力内。也可以采用同一张拉应力值，在和二批预应力筋张拉后再对第一批预应力筋进行补张拉，以弥补该应力损失。

先批张拉应力损失值可以按照下式计算：

式中 Δσ——先批张拉钢筋应增加的应力损失值；

Es——预应力钢筋弹性模量；

EC——混凝土弹性模量；

σcon——预应力筋的张拉控制应力；

σ1——后批张拉预应力筋的第一批应力损失（包括锚具变形与摩擦损失）；

An——构件混凝土净截面面积（包括构造钢筋折算面积）。

平卧叠层浇筑的预应力混凝土构件的上层构件重量产生的水平摩阻力会阻止下层构件在预应力筋张拉时混凝土弹性压缩的自由变形。待上层构件起吊后，由于摩擦阻力影响消失会增加混凝土弹性压缩的变形，从而引起预应力损失，该损失值随构件形式、隔离层和张拉方式而异。为便于施工，平卧重叠浇筑的构件宜先上后下逐层进行张拉，可逐层增大张拉力来弥补该预应力损失，底层超张拉值不宜比顶层张拉力大5％（钢丝、钢绞线、热处理钢筋）或9％（冷拉热轧钢筋），并要保证底层构件的控制应力值不超过规定限值。

④预应力筋伸长值校核。预应力筋张拉时，通过伸长值校核，可以综合反映张拉力是否足够，孔道摩擦阻力损失是否偏大以及预应力筋是否有异常现象等。根据规范规定，如实际伸长值大于计算伸长值10％或小于5％，应当暂停张拉，在采取措施予以调整后，方可继续张拉。预应力筋张拉伸长值的量测，应当在建立初应力之后进行。

（3）孔道灌浆。预应力筋张拉锚固后，要尽早进行孔道灌浆。孔道灌浆是为了保护预应力筋免于锈蚀，增加结构的整体性和耐久性，提高结构抗裂性和承载能力，减少应力松弛损失。

灌浆用的水泥浆应当有足够强度、粘结力、较大的流动性、较小的干缩性和泌水性。应采用不低于42．5级普通硅酸盐水泥配置的水泥浆，水胶比宜控制为0．40～0．45，搅拌3h后泌水率宜控制在20％。对于空隙较大的孔道，水泥浆中可以掺入适量的细砂。为了增加孔道灌浆的密实性，在水泥中可掺入适量铝粉或木质素磺酸钙或其他减水剂。

灌浆前，混凝土孔道应当用压力水冲刷干净并润湿孔壁，可以用电动或手动压浆泵进行灌浆。水泥浆应当均匀缓慢注入，不得中断；灌浆顺序应当先下后上，以避免上层孔道漏浆而把下层孔道堵塞；曲线孔道灌浆，宜由最低点压入水泥浆，至最高点排出空气及溢出浓浆为止。