預應力後張法

後張法【post-tensioning method】指的是先澆築水泥混凝土，待達到設計強度的75%以上後再張拉預應力鋼材以形成預應力混凝土構件的施工方法。

這種方法在橋樑、大跨度建築中得到廣泛運用。

基本介紹

• 中文名： 預應力後張法
• 外文名：post-tensioning method
• 運用範圍：在橋樑、大跨度建築中
• 特點：流動性好

施工工藝特點

先製作構件,並在構件體內按預應力筋的位置留出相應的孔道,待構件的混凝土強度達到規定的強度(一般不低於設計強度標準值的75%)後,在預留孔道中穿入預應力筋進行張拉,並利用錨具把張拉後的預應力筋錨固在構件的端部,依靠構件端部的錨具將預應力筋的預張拉力傳給混凝土,使其產生預壓應力;最後在孔道中灌入水泥漿,使預應力筋與混凝土構件形成整體。

工藝簡圖

後張法

①有粘結預應力混凝土

先澆混凝土,待混凝土達到設計強度75%以上,再張拉鋼筋(鋼筋束).其主要張拉程式為:埋管制孔→澆混凝土→抽管→養護穿筋張拉→錨固→灌漿(防止鋼筋生鏽).其傳力途徑是依靠錨具阻止鋼筋的彈性回彈,使截面混凝土獲得預壓應力,這種做法使鋼筋與混凝土結為整體,稱為有粘結預應力混凝土.

有粘結預應力混凝土由於粘結力(阻力)的作用使得預應力鋼筋拉應力降低,導致混凝土壓應力降低,所以應設法減少這種粘結.這種方法設備簡單,不需要張拉台座,生產靈活,適用於大型構件的現場施工.

②無粘結預應力混凝土

其主要張拉程式為預應力鋼筋沿全長外表塗刷瀝青等潤滑防腐材料→包上塑膠紙或套管(預應力鋼筋與混凝土不建立粘結力)→澆混凝土養護→張拉鋼筋→錨固.

施工時跟普通混凝土一樣,將鋼筋放入設計位置可以直接澆混凝土,不必預留孔洞,穿筋,灌漿,簡化施工程式,由於無粘結預應力混凝土有效預壓應力增大,降低造價,適用於跨度大的曲線配筋的梁體.

後張法施工套用的產品

孔道灌漿劑

產品特點：

l 流動性好：出機漿體流動度為18±4秒，30分鐘後流動度小於30秒；

l 穩定性好：漿體不分層，不沉澱，形成穩定一體的流體；

l 無收縮性能：漿體具有無收縮或微膨脹的性能，與預應力孔道具有良好的粘結力；

l 充盈度高：具有良好的充盈性能，能夠完全充滿整個孔道；

l 強度高：具有很高的早期強度和後期強度，包括抗折強度和抗壓強度，7天即可達到設計強度的70%以上；

l 防腐性能：對預應力鋼絞線具有防腐阻銹性能；

l 耐久性：硬化後的漿體具有優異的抗凍融性能和抗氯離子滲透性能；

l 施工方便性：在夏季高溫條件和冬期低溫條件下均可施工，具有良好的施工性能。

性能指標：

性能指標	實驗結果	測試方法/標準
流動度	18±4秒	《TB/T3192-2008鐵路後張法預應力混凝土梁管道壓漿技術條件》
流動度保持	≤30秒
自由泌水率	3小時<0.3%
24小時0
0.22MPa壓力泌水率	≤3.5%
28d自由膨脹率	0～0.01%
凝結時間	初凝>4h
終凝<24h
抗壓強度	28d>60MPa
抗折強度	28d>10MPa

施工工藝內容

1工程概況

本工藝標準適用於一般工業與民用建築現場預應力混凝土後張預應力液壓張拉施工（不包括構件和塊體製作）。

工藝施工現場

2.1 材料及機具

2.1.1 預應力筋：預應力用的熱處理鋼筋、鋼絲、鋼絞線的品種、規格、直徑，必須符合設計要求及國家標準，應有出廠質量證明書反覆試報告。冷拉Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級鋼筋還應有冷拉後的機械性能試驗報告。

2.1.2 預應力筋的錨具、夾具和連線器的形式，應符合設計及套用技術規程的要求，應有出廠合格證，進入施工現場應按《混凝土結構工程施工及驗收規範》（GB50204?2）的規定進行驗收和組裝件的靜載試驗。

2.1.3 灌漿用的水泥不得低於425號、普通矽酸鹽水泥或按設計要求選用，應有出廠合格證書和複試報告單。

2.1.4 主要機具有：液壓拉伸機、電動高壓油泵、灌漿機具、試模等。

2.2 作業條件

2.2.1 施加預應力的拉伸機已經過校驗並有記錄。試車檢查張拉機具與設備是否正常、可靠，如發現有異常情況，應修理好後才能使用。灌漿機具準備就緒。

2.2.2 混凝土構件（或塊體）的強度必須達到設計要求，如設計無要求時，不應低於設計強度的75%。構件（或塊體）的幾個尺寸、外觀質量、預留孔道及埋件應經檢查驗收合格，要拼裝的塊體已拼裝完畢，並經檢查合格。

2.2.3 錨夾具、連線器應準備齊全，並經過檢查驗收。

2.2.4 預應力筋或預應力鋼絲束已製作完畢。

2.2.5 灌漿用的水泥漿（或砂漿）的配合比以及封端混凝土的配合比已經試驗確定。

2.2.6 張拉場地應平整、通暢，張拉的兩端有安全防護措施。

2.2.7 已進行技術交底，並應將預應力筋的張拉噸位與相應的壓力表指針讀數、鋼筋計算伸長值寫在牌上，並掛在明顯位置處，以便操作時觀察掌握。

後張法施工現場

3.1 工藝流程

檢查構件 (或塊體)

↓

預應力筋製作 → 穿預應力筋

↓

錨具檢驗 → 安裝具及張拉設備 張拉設備預檢

↓

張 拉

↓

孔道灌漿 → 製作水泥漿試塊

↓

起 吊 ← 壓水泥漿試塊

3.2 檢查構件（或塊體）：尤其要認真檢查預應力筋的孔道。其孔道必須保證尺寸與位置正確，平順暢通，無局部彎曲；孔道端部的預埋鋼板應垂直於孔道軸線，孔道接頭處不得漏漿，灌漿孔和排氣孔應符合設計要求的位置。孔道不符合要求時，要清理或作好處理。

3.3 穿預應力筋。

3.3.1 穿筋前，應檢查鋼筋（或束）的規格、總長是否符合要求。

3.3.2 穿筋時，帶有瑞桿螺絲的預應力筋，應將絲扣保護好，以免損壞。鋼筋束或鋼絲束應將鋼筋或鋼絲順序編號，並套上穿束器。先把鋼筋或穿束器的引線由一端穿入孔道，在另一端穿出，然後逐漸將鋼筋或鋼絲束拉出到另一端。

3.3.3 鋼筋穿好後將束號在構件上註明，以便核對。

3.4 安裝錨具及張拉設備：安裝錨具及張拉設備時，對直線預應力筋，應使張拉力的作用線與孔道中心線在張拉過程中相互重合；對曲線預應力筋，應使張拉力的作用線與孔道末端中心點的切線相互重合。

3.5 張拉：

3.5.1 預應力筋的張拉程式，應按設計規定進行，若設計無規定時，可採取下列程式之一：

3.5.1.1 0→105%σcon持荷2min→σcon。

3.5.1.2 0→103%σcon

σcon為預應力筋的張拉控制應力。

3.5.2 預應力筋的張拉順序應符合設計要求，當設計無具體要求時，可採取分批、分階段對稱張拉。

採用分批張拉時，應計算分批張拉的預應力損失值，分別加到先張拉預應力筋的張拉控制應力值內，或採用同一張拉值逐根復位補足。

3.5.3 單根預應力粗鋼筋（採用拉伸機張拉螺絲端桿錨固）張拉時，應先少許加力，將墊板位置按設計規定找準，然後按規定張拉程式張拉。張拉完畢，用板子擰緊螺母，將鋼筋錨固，測出鋼筋實際伸長值，並作好張拉記錄。

3.5.4 預應力鋼絲束採用雙作用千斤頂張拉錐形錨楦錨固時，應按下列要求操作：

3.5.4.1 預拉：將鋼絲拉出一小段長度後，檢查每根鋼絲是否達到長度一致，如有不一致時，應退下楔塊進行調整，然後再用力打緊楔塊。

3.5.4.2 張拉及頂壓：預拉調整以後方可按規定張拉程式張拉。張拉完畢，測出鋼絲伸長值，若與規定符合，就可進行頂壓錨塞。頂壓錨塞時必須關閉大缸油路，給小缸進油，使小缸活塞猛頂錨塞。

3.5.4.3 校核：將千斤頂裝入未張拉的一端進行張拉，張拉到控制應力後，猛頂錨塞。當兩端都張拉頂壓完畢後，應測量鋼絲滑入錨楦中的內縮量是否符合要求，如果大於規定數值，必須再張拉，補回損失。

3.5.4.4 鋼絲斷絲和滑脫的數量，嚴禁超過構件同一截面鋼絲總數的3%，且一束鋼絲只允許一根。如超過上述規定，必須重新張拉，這時應把鋼絲拉到原來的張拉噸位，拉松錨塞，用一根鋼釺插入墊板槽口內，卡住錨塞，然後大缸回油，錨塞被拉出，取出整個錨楦。分別檢查錨環是否被抽成凹槽，錨塞的細齒是否被抽平，若有這類情況，要調換錨具，重新張拉，如果錨環、錨塞仍然完好無損，則只要在頂壓時加大壓力頂緊錨塞。

3.6 填寫施加預應力記錄。

3.7 孔道灌漿：

3.7.1 灌漿孔道應壓水清洗乾淨，並檢查灌漿孔、出氣孔是否與預應力筋孔道連通，否則，應事先處理。

3.7.2 預應力筋張拉完後應儘早進行孔道灌漿，以減少預應為損失。

3.7.3 灌漿壓力一般為0.4～0.6MPa。

3.7.4 灌漿順序應先下後上，避免上層孔道漏漿把下層孔道堵住，待排氣孔冒出濃漿後，即堵死排氣孔，再壓漿至0.6MPa，保持l～2min後，即可堵塞灌漿孔。

3.7.5 製作試塊並注意養護。

3.8 澆築封端混凝土或端部防護處理，並注意混凝土養護；

4.1 保證項目

4.1.1 預應力筋的品種和質量必須符合設計要求和有關標準的規定。

檢驗方法：檢查出廠質量證明書和試驗報告單。

4.1.2 冷拉鋼筋的機械性能必須符合設計要求和施工規範的規定。

檢驗方法：檢查出廠質量證明書、試驗報告和冷拉記錄。

4.1.3 預應力筋所用的錨具、夾具和連線器質量必須符合設計要求和施工規範及專門規定。

檢查數量：按《混凝土結構工程施工及驗收規範》第六章第6.2.12條的規定抽取試件。

檢驗方法：檢查錨具、夾具和連線器的出廠合格證、硬度、靜載錨固性能及外觀尺寸檢查報告。

4.1.4 混凝土強度及塊體立縫混凝土（砂漿）強度，必須符合設計要求和施工規範和規定。

檢驗方法：檢查同條件養護混凝土（砂漿）試塊的試驗報告。

4.1.5 錨固階段張拉端預應力筋的內縮量必須符合混凝土施工規範第6.3.9條的規定。

檢驗方法：檢查施加預應力記錄。

4.1.6 孔道水泥漿強度必須符合設計要求或施工規範的規定。

檢驗方法：全面觀察檢查和檢查水泥漿試塊的試驗報告。

4.2 基本項目：

4.2.1 實際建立的預應力值與設計規定值偏差的百分率應不超過±5%。

檢查數量：按預應力混凝土工程不同類型件數各抽查10%，但均不少於3種。

檢驗方法：檢查施加預應力記錄。

4.2.2 預應力筋（鋼絲、鋼絞線或鋼筋）斷裂或滑脫的數量嚴禁超過結構同一截面預應力總根數的3%，且一束鋼絲不超過一根。

檢查數量：全數檢查。

檢驗方法：全面觀察和檢查施加預應力記錄。

6.1 預應力張拉端的設定，應符合設計要求，當設計無具體要求時，應符合下列規定：

6.1.1 抽芯成形孔道時的預應力張拉：對曲線預應力筋和長度大於24m的直線預應力筋，應在兩端張拉；對長度不大於24m的直線預應力筋，可在一端張拉。

6.1.2 預埋波紋管孔道時的預應力張拉：對曲線預應力筋和長度大於30m的直線預應力筋，宜在兩端張拉，對長度不大於30m的直線預應力筋，可在一端張拉。

當同一截面中有多根一端張拉的預應力筋時，張拉端宜分別設定在結構的兩端。

當兩端同時張拉一根預應力筋時，宜先在一端錨固，再在另一端補足張拉力後進行錨固。

6.2 平臥重疊澆築的構件，宜先上後下逐層進行張拉。為了減少上下層之間因摩阻引起的預應力損失，可逐層加大張拉力。但底層張拉力不宜比頂層張拉力大5%（鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋）或9%（冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋），且最大張拉應力：冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼不得超過屈服強度的90%，鋼絲、鋼絞線不得超過屈服強度的75%，熱處理鋼筋不得超過標準強度的70%。張拉後的實際預應力值的偏差不得超過規定值的5%。

6.3 預應力錨固後的外露長度，不宜小於30mm。錨具套用封端混凝土保護，如需長期外露，應採取措施防止鏽蝕。

6.4 預應力筋張拉後，孔道應儘快灌漿。用連線器連線的多跨連續預應力筋的孔道灌漿，應張拉完一跨隨即灌築一跨，不應在各跨全部張拉完畢後一次連續灌漿。

6.5 孔道灌漿應採用標號不低於425號的普通矽酸鹽水泥 配置的水泥漿；對孔隙大的孔道，可採用砂漿灌漿。水泥漿及砂漿強度，應滿足設計要求，且均不應低於20N/mm2。

6.6 灌漿水泥漿水灰比為0.4～0.45，攪拌後3h泌水率宜控制在2%，最大不得超過3%，水泥漿中可摻入對預應力筋無腐蝕作用的外加劑。一般可摻入0.05%～0.1%的鋁粉或0.25%的木質素磺酸鈣減水劑。

6.7 當用冷拉粗鋼筋作預應力筋時，必須先焊上端桿螺絲，然後再進行冷拉，使各對焊接頭進行一次冷拉考驗。

^本工藝標準應具備以下質量記錄：

7.1 混凝土構件、塊體張拉強度試件試壓報告單。

7.2 預應力筋的出廠質量證明或試驗報告單。

7.3 預應力筋的冷拉記錄。

7.4 冷拉預應力筋的機械性能試驗報告。

7.5 冷拉預應力筋焊接接頭試驗報告。

7.6 預應力筋錨具和連線器的合格證及檢驗記錄。

7.7 預應力張拉設備校驗記錄。

7.8 預應力張拉記錄。

7.9 預應力孔道灌漿試塊強度試壓報告單及水泥出廠合格證。

7.10 混凝土構件、塊體標準試塊強度試壓報告。

7.11 設計要求的其它有關資料。

適用範圍

主要用於後張法施工預應力孔道灌漿，灌入法施工土路基的快速加固，設備基礎、錨桿、道釘等的構件灌漿，同時也可用於混凝土疏鬆、孔洞灌漿等缺陷修補。

屬於後張法施工中的常用機械：A.拉桿式千斤頂 B.穿心式千斤頂 C.錐錨式千斤頂