预应力混凝土施工要点及质量控制管理分析

预应力混凝土是在构件使用（加载）前，预先给混凝土预压力，即在混凝土的受拉区内，用人工加力的方法，将钢筋进行张拉，利用钢筋的回缩力，使混凝土受拉区预先受压力。当构件承受由外荷载产生拉力时，首先抵消受拉区混凝土中的预压力，然后随荷载增加，才使混凝土受拉，限制了混凝土的伸长，延缓或不使裂缝出现。

特点

与钢筋混凝土相比，预应力混凝土的优点：由于采用了高强度钢材和高强度混凝土，预应力混凝土构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点，对节约钢材(可节约钢材40%～50%、混凝土20%～40%)、减小结构截面尺寸、降低结构自重、防止开裂和减少挠度都十分有效，可以使结构设计得更为经济、轻巧与美观。

预应力混凝土缺点：预应力混凝土构件的生产工艺比钢筋混凝土构件复杂，技术要求高，需要有专门的张拉设备、灌浆机械和生产台座等以及专业的技术操作人员；预应力混凝土结构的开工费用较大，对构件数量少的工程成本较高 。

材料要求

（1）强度要高。预应力钢筋的张拉应力在构件的整个制作和使用过程中会出现各种应力损失。如果所用的钢筋强度不高，那么张力时所建立应力甚至会损失殆尽。

（2）与混凝土有较好的粘结力。特别在先张法中，预应力钢筋与混凝土之间必须有较高的粘结自锚强度。对一些高强度的光面钢丝就要经过“刻痕”、“压波”或“扭结”，使其形成刻痕钢丝、波形钢丝及扭结钢丝，增加粘结力。

（3）有足够的塑性和良好的加工性能。钢材强度越高，其塑性越低。钢筋塑性太低时，特别当处于低温和冲击荷载条件下，就有可能发生脆性断裂。良好的加工性能是指焊接性能好，以及采用镦头锚板时，钢筋头部镦粗后不影响原有的力学性能等。

预应力混凝土施工方法

01先张法

在混凝土灌注之前，先将由钢丝钢绞线或钢筋组成的预应力筋张拉到某一规定应力，并用锚具锚于台座两端支墩上,接着安装模板、构造钢筋和零件,然后灌注混凝土并进行养护。当混凝土达到规定强度后，放松两端支墩的预应力筋，通过粘结力将预应力筋中的张拉力传给混凝土而产生预压应力。先张法以采用长的台座较为有利，最长有用到一百多米的，因此有时也称作长线法。

02后张法

先浇筑构件，然后在构件上直接施加预应力的方法。一般做法多是先安置后张预应力筋成孔的套管、构造钢筋和零件，然后安装模板和灌注混凝土。预应力筋可先穿入套管也可以后穿。等混凝土达到强度后，用千斤顶将预应力筋张拉到要求的应力并锚于梁的两端，预压应力通过两端锚具传给构件混凝土。为了保护预应力筋不受腐蚀和恢复预应力筋与混凝土之间的粘结力，预应力筋与套管之间的空隙必须用水泥浆灌实。水泥浆除起防腐作用外，也有利于恢复预应力筋与混凝土之间的粘结力。为了方便施工，有时也可采用在预应力筋表面涂刷防锈蚀材料并用塑料套管或油纸包裹的无粘结后张预应力。

预应力筋制作与安装要点

预应力筋下料

(1)预应力筋应采用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割，以免电弧损伤预应力筋。

(2)预应力筋的下料长度应由计算确定，加工尺寸要求严格，以确保预加应力均匀一致。

后张法有粘结预应力筋预留孔道

(1)预留孔道的规格、数量、位置和形状应满足设计要求。

(2)预留孔道的定位应准确、牢固，浇筑混凝土时不应出现移位或变形。         

(3)孔道应平顺通畅，端部的预埋垫板应垂直于孔道中心线。

(4)成孔用管道应密封良好，接头应严密，不得漏浆。

(5)灌浆孔的间距：对预埋金属螺旋预埋管的不宜大于30m；对抽芯成型孔道不宜大于12m。

(6)在曲线孔道的曲线波峰位置应设置排气兼泌水管，必要时在最低点设置排水孔。灌浆孔及泌水管的孔径应能保证浆液通畅。

(7)固定成孔管道的钢筋马凳间距：对钢管不宜大于1.5m；对金属螺旋管及波纹管不宜大于1.0m；对胶管不宜大于0.5m；对曲线孔道宜适当加密。

 预应力筋铺设

(1)施工过程中应防止电火花损伤预应力筋，对有损伤的预应力筋应予以更换。   

(2)先张法预应力施工时应选用非油脂性的模板隔离剂，在铺设预应力筋时严禁隔离剂沾污预应力筋。

(3)在后张法施工中，对于浇筑混凝土前穿入孔道的预应力筋，应有防锈措施。

(4)无粘结预应力筋的护套应完整，局部破损处采用防水塑料胶带缠绕紧密修补好。

(5)无粘结预应力筋的定位应牢固，浇筑混凝土时不应出现移位和变形，端部的预埋垫板应垂直于预应力筋，内埋式固定端垫板不应重叠，锚具与垫块应贴紧。          

(6)预应力筋的保护层厚度应符合设计及有关规范的规定。无粘结预应力筋成束布置时，其数量及排列形状应能保证混凝土密实，并能够握裹住预应力筋。          

(7)预应力筋束形控制点的竖向位置偏差应符合规定。

预应力筋张拉和放张要点

1.安装张拉设备时，直线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线重合；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。

2.预应力筋张拉或放张时，混凝土强度应符合设计要求；当设计无具体要求时，不应低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75％。

3.预应力筋的张拉力、张拉或放张顺序及张拉工艺应符合设计及施工技术方案的要求。

（1）张拉力及设计计算伸长值、张拉顺序均由设计确定，在后张法施工中，确定张拉力应考虑后批张拉对先批张拉预应力筋所产生的结构构件弹性压缩的影响，如应力影响较大时，可将其统一增加一定值。

（2）预应力筋张拉时的应力控制应满足设计要求。后张法施工中，当预应力筋是逐根或逐束张拉时，应保证各阶段不出现对结构不利的应力状态；同时宜考虑后批张拉预应力筋所产生的结构构件的弹性压缩对先批张拉预应力筋的影响，确定张拉力。有粘结预应力筋张拉时应整束张拉，使其各根预应力筋同步受力，应力均匀。实际施工中有部分预应力损失，可采取超张拉方法抵消，其最大张拉应力不应超过相关规定。

（3）当采取超张拉方法减少预应力筋的松弛损失时，预应力筋的张拉顺序为：从零应力开始张拉至1.05倍预应力筋的张拉控制应力，持荷2min后，卸荷至预应力筋的张拉控制应力；或从应力为零开始张拉至1.03倍预应力筋的张拉控制应力。 

（4）当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值，如实际伸长值比计算伸长值大于10％或小于5％，应暂停张拉，在采取措施予以调整后，方可继续张拉。 

（5）内(回)缩量值控制。在预应力筋锚固过程中，由于锚具零件之间和锚具与预应力筋之间的相对移动和局部塑性变形造成回缩量，张拉端预应力筋的内回缩量应符合设计要求。

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