摘要：后張法預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的施工工藝、施工方法、主要施工設(shè)備、主要材料及半成品、和施工出現(xiàn)主要問(wèn)題的處理。

關(guān)鍵詞：后張法、預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件、施工工藝、施工方法、施工設(shè)備、問(wèn)題處理

預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件有先張法與后張法兩種，現(xiàn)施工中一般多采用后張法的施工工藝。設(shè)計(jì)砼強(qiáng)度等級(jí)C45，采用Ⅱ級(jí)松弛的фj15.24鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Ryb=1860mpa，彈性模量E=2.0×105mpa。

1、施工工藝流程

后張法預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件，大多是在綁扎鋼筋和預(yù)留穿束孔道或套管(如鋼管或充氣橡膠管等)后，先澆灌砼再抽拔鋼管或橡膠管，然后將預(yù)應(yīng)力筋穿入預(yù)留套管或孔道內(nèi)，待砼達(dá)到要求強(qiáng)度(不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70~90%)后，在構(gòu)件端部支承千斤頂，張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線。待張拉到控制拉力后，即用特制的錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨固于砼上，使砼獲得并保持其預(yù)壓應(yīng)力。最后，在孔道內(nèi)壓注水泥漿，以保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋不致銹蝕，使預(yù)應(yīng)力筋與砼粘結(jié)成為整體，并澆筑構(gòu)件端部封砼。

2、施工方法

2.1 鋼筋及模板制安、孔道成型

預(yù)制砼構(gòu)件可采用C25砼底座，厚度為25~40cm，底面配ф8@20的鋼筋網(wǎng)。鋼筋在加工場(chǎng)開(kāi)料加工后，搬運(yùn)到預(yù)制臺(tái)座位置安裝就位，鋼筋骨架下底和外側(cè)墊保護(hù)層墊塊，錯(cuò)開(kāi)布置。金屬波紋管宜應(yīng)用手提式砂輪切割機(jī)，不得使用電焊切割。鋼絞線下料長(zhǎng)度一般為孔道長(zhǎng)度加上錨固及張拉工作長(zhǎng)度。為防止鋼絲扭結(jié)宜進(jìn)行編束，每隔1~1.5m綁扎一道鉛絲，鉛絲扣彎入鋼束內(nèi)。鋼絞線切割時(shí)，在每端離切口30～50mm處用鐵絲綁扎。綁扎好的鋼絞線束應(yīng)編號(hào)掛牌堆放。預(yù)制砼構(gòu)件模板一般采用定型鋼模板，按尺寸準(zhǔn)確定制。模板應(yīng)有足夠的剛度，邊角整齊，內(nèi)表面平滑。

2.2 砼澆筑與養(yǎng)護(hù)

砼拌和料可摻適量的外加劑。砼攪拌時(shí)，檢查拌制質(zhì)量和塌落度，符合要求才可澆筑。砼采用分層振搗一次澆筑的方法。振搗時(shí)不得大力撬動(dòng)鋼筋和模板。砼澆筑后，在構(gòu)件端標(biāo)明制作日期和安裝方向。在砼強(qiáng)度未達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，不得拆模。拆模時(shí)不得用力撬動(dòng)與敲打而損傷構(gòu)件的外觀質(zhì)量。在砼初凝后，用麻袋覆蓋，并灑水養(yǎng)護(hù)，在養(yǎng)護(hù)期宜保證砼表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)。

2.3 張拉鋼絞線

一般預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70~90%時(shí)，方可張拉鋼絞線。當(dāng)跨徑大于或等于25m時(shí)，宜采用兩端同時(shí)張拉。在張拉前，應(yīng)對(duì)孔道、錨具與鋼絞線端部進(jìn)行清洗。鋼絞線宜漸進(jìn)勻速?gòu)埨�，并注意：①將鋼絞線稍加張拉，以消除松弛狀態(tài)，并檢查孔道軸線、錨具和千斤頂是否在一條直線上;②當(dāng)鋼絞線初始應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力的10%時(shí)，可在鋼絲上作記號(hào)，作為量測(cè)伸長(zhǎng)量的參考，并檢查鋼絞線有無(wú)滑動(dòng);③將張拉力增加到設(shè)計(jì)值并持荷2min，若伸長(zhǎng)量符合要求則可封閉錨具并拆除千斤頂，如果伸長(zhǎng)量和張拉力與要求相差較大，暫停張拉，查清原因并解決后方可繼續(xù)張拉;④如果錨頭處出現(xiàn)滑絲、斷絲或錨具損壞，應(yīng)立即停止作業(yè)，進(jìn)行檢查。當(dāng)滑絲、斷絲數(shù)量超過(guò)規(guī)定，應(yīng)抽換鋼絞線;⑤錨具外多余鋼絞線可使用手動(dòng)式砂輪切割機(jī)，不得采用電弧焊切割。

2.4 孔道灌漿與封端

孔道灌漿采用專用灌漿泵進(jìn)行。灌漿工藝有“一次壓注法”和“二次壓注法”兩種，前者用于不太長(zhǎng)的直線形孔道，后者用于對(duì)于較長(zhǎng)或曲線形孔道。預(yù)應(yīng)力張拉完畢后的24h之內(nèi)即對(duì)孔道進(jìn)行灌漿。灌漿分兩次進(jìn)行，每一孔道宜于兩端先后各灌漿一次。由灌漿泵在梁一端將純水泥漿，經(jīng)灌漿膠管從灌漿咀壓入孔道內(nèi)，灌漿的壓力最少升到0.7mpa，當(dāng)灌漿達(dá)到另一端飽滿并排出濃漿(排氣孔排出相同稠度的水泥漿)時(shí)用木塞堵孔，并穩(wěn)壓10s以上后，可關(guān)閉進(jìn)漿管截止閥，拆卸進(jìn)漿管。對(duì)于“二次壓注法”，在第一次壓漿間隔不小于30~45min后，可進(jìn)行第二次灌漿，拔出兩端排氣孔木塞，在另一端安裝進(jìn)漿管，并將進(jìn)漿管截止閥全部打開(kāi)，待排氣孔流出濃漿時(shí)，再用木塞堵孔及關(guān)閉進(jìn)漿管截止閥，并穩(wěn)壓10s以上后關(guān)閉截止閥，拆卸進(jìn)漿管，完成灌漿工作。

3、主要施工設(shè)備

3.1 張拉設(shè)備

施加預(yù)應(yīng)力所用的機(jī)具設(shè)備及儀表由專人使用和管理，在使用前先校驗(yàn)，在使用過(guò)程中定期維護(hù)和校驗(yàn)。常使用的張拉設(shè)備是穿心式油壓千斤頂。施加預(yù)應(yīng)力值的測(cè)定方法，普遍是事先標(biāo)定千斤頂-油壓表液壓系統(tǒng)，再利用讀油壓表壓力間接測(cè)力。千斤頂及油壓表一般使用超過(guò)6個(gè)月或200次、以及在使用過(guò)程中出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)重新校準(zhǔn)。校正千斤頂?shù)臏y(cè)力環(huán)或測(cè)力計(jì)的讀數(shù)精度要求為±2%。油壓表讀盤直徑不宜小于150mm。

3.2 灌漿設(shè)備

水泥漿泵一般為柱塞式電動(dòng)灰漿泵，應(yīng)完全密封，能在灌漿完成的孔道上保持壓力，且裝有一個(gè)噴嘴，該噴嘴關(guān)閉后，導(dǎo)管中無(wú)壓力損失。一般在工地還備1臺(tái)手動(dòng)灰漿泵，以解決施工時(shí)急需。灰漿泵的壓力表在使用前要校正。灌漿作業(yè)過(guò)程中，每隔3h將所有設(shè)備用清水清洗一次，每天用完后也要清洗。

4、主要材料及半成品

4.1 鋼絞線及錨具

鋼絞線的松弛級(jí)別宜為Ⅱ級(jí)松弛，其性能應(yīng)符合要求。常用鋼絞線的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860Mpa。下料長(zhǎng)度可通過(guò)計(jì)算確定。鋼絲、鋼絞線宜采用手提式砂輪切割機(jī)，不得采用電弧切割。當(dāng)附近電焊作業(yè)時(shí)，應(yīng)保護(hù)鋼絞線，防止濺上焊渣或造成其他損壞。逐一檢查錨具尺寸，并逐一做探傷檢驗(yàn)。錨具存放與搬運(yùn)時(shí)應(yīng)妥善保護(hù)，避免銹蝕、沾污、遭受機(jī)械損傷或散失。長(zhǎng)期外露的錨具，采取防銹措施。

4.2 金屬波紋管

近年來(lái)，預(yù)應(yīng)力孔道宜采用冷軋鋼帶卷制的波紋管預(yù)埋而成。波紋管在安裝前宜通過(guò)1kN徑向力的作用下不變形的試驗(yàn)，同時(shí)應(yīng)作灌水試驗(yàn)，以檢查有無(wú)滲漏現(xiàn)象確無(wú)變形、滲漏現(xiàn)象時(shí)方可使用。波紋管的連接，采用大一號(hào)同型波紋管作接頭管，接頭管長(zhǎng)200mm。4.3 水泥漿

灌注常用的水泥漿28d抗壓強(qiáng)度為30~40mpa。在符合和易性條件下，水泥漿的水灰比盡可能小些，一般不超過(guò)0.45。水泥漿的質(zhì)量控制指標(biāo)為：①水泥漿經(jīng)過(guò)3h拌和泌水量不應(yīng)超過(guò)2%，最大泌水量不得超過(guò)4%，泌水應(yīng)能在24h后重新吸收;②最大自由膨脹量不超過(guò)10%;③水泥漿自調(diào)制至壓入孔道的延續(xù)時(shí)間，不宜超過(guò)45min。灌漿時(shí)，每一工作班留取不少于3組試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d，將其抗壓強(qiáng)度作為評(píng)定水泥漿質(zhì)量的依據(jù)。

5、主要問(wèn)題的處理

后張法預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件施工過(guò)程中，出現(xiàn)的問(wèn)題主要有：一是預(yù)應(yīng)力孔道堵塞，兩端張拉時(shí)，鋼絞線伸長(zhǎng)量?jī)啥瞬顒e大;二是鋼絞線張拉總伸長(zhǎng)量與設(shè)計(jì)計(jì)算值差別大;三是張拉預(yù)應(yīng)力后，梁端砼破碎。

5.1孔道堵塞的處理

以往采用鋼管或充氣橡膠管等預(yù)留孔道，先澆灌砼后再穿預(yù)應(yīng)力筋的工藝，若出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力孔道堵塞則預(yù)應(yīng)力筋無(wú)法插入，一般都造成預(yù)制構(gòu)件的報(bào)廢。而采用金屬波紋管預(yù)留預(yù)應(yīng)力孔道，先穿鋼絞線再澆筑構(gòu)件砼的工藝，也同樣會(huì)出現(xiàn)該問(wèn)題，但一般能通過(guò)處理解決，不必造成預(yù)制構(gòu)件的報(bào)廢。產(chǎn)生砼構(gòu)件預(yù)應(yīng)力孔道堵塞的原因主要是：振搗方法不當(dāng)，插入式振搗器頻繁碰撞波紋管，金屬波紋管強(qiáng)度低，造成破裂被砼堵塞。可針對(duì)原因采取預(yù)防措施，如改善振搗方法并提高波紋管強(qiáng)度，并在砼剛澆灌后終凝前，在梁體兩端適當(dāng)對(duì)拉鋼絞線等。

5.2 鋼絞線張拉伸長(zhǎng)量差異的處理

鋼絞線張拉總伸長(zhǎng)量與設(shè)計(jì)計(jì)算值如相差超過(guò)6%，應(yīng)查明原因，如鋼絞線質(zhì)量(如強(qiáng)度或彈性模量)問(wèn)題則宜及時(shí)更換鋼絞線。如屬于操作原因，則通過(guò)改善操作方法或認(rèn)真按以下方法預(yù)防控制。

<1> 張拉時(shí)，先檢查調(diào)整兩端鋼絞線位置，并用油漆做標(biāo)記，套上工作錨、夾片和限位板。

<2> 預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)量應(yīng)在初應(yīng)力(如10%張拉力)狀態(tài)下開(kāi)始量測(cè)，每級(jí)張拉力通過(guò)壓力表讀數(shù)控制，用游標(biāo)卡尺測(cè)量伸長(zhǎng)量，做好記錄。

<3> 一般設(shè)計(jì)圖紙上所示的張拉力為封閉前錨具內(nèi)的瞬間力，實(shí)際伸長(zhǎng)值計(jì)算式： DL=DL1+DL2

式中： DL為后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線實(shí)際伸長(zhǎng)值;DL1為初應(yīng)力至最大張拉應(yīng)力間的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值;DL2為初應(yīng)力的推算伸長(zhǎng)值(可采用相鄰級(jí)的伸長(zhǎng)值推算)。

<4> 將實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值進(jìn)行對(duì)比，如果誤差在控制范圍內(nèi)，則該鋼絞線張拉完畢。

5.3梁端砼破碎的處理

預(yù)防措施：一是綁扎鋼筋時(shí)，在構(gòu)件端下部預(yù)埋3~5mm后的鋼板，在構(gòu)件兩端的側(cè)面埋設(shè)鋼筋網(wǎng);二是澆灌構(gòu)件砼時(shí)，加強(qiáng)端部砼的振搗。出現(xiàn)該問(wèn)題后，可由人工仔細(xì)鑿除破碎部分的砼，沖洗干凈后，用高強(qiáng)砼、環(huán)氧樹(shù)脂或兩者的混合物(強(qiáng)度不低于梁體砼的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí))修補(bǔ)。

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