摘要：隨著我國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，后張法預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在工業(yè)與民用及公共建筑中得到了較為廣泛的應用。文章對后張法預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件施工質(zhì)量控制進行了研究。

　　關(guān)鍵詞：預應力鋼筋混凝土；構(gòu)件施工質(zhì)量控制；構(gòu)件施工；

　　中圖分類號：TU757　　文獻標識碼：A　文章編號：1009-2374（2009）10-0165-02　

   　一、預應力鋼筋混凝土的特點

　　與非預應力結(jié)構(gòu)相比，預應力鋼筋結(jié)構(gòu)具有如下特點：

　　1．改善結(jié)構(gòu)使用性能，通過對截面受拉區(qū)施加預應力，可以均勻結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布，降低截面應力峰值，使結(jié)構(gòu)在使用荷載下不開裂或減小裂縫寬度，并由于預應力反拱而降低結(jié)構(gòu)的變形，從而改善結(jié)構(gòu)的使用性能，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。

　　2．減小構(gòu)件的截面高度，減輕自重，對于大跨度、承受重荷載的結(jié)構(gòu)，預應力可以有效提高結(jié)構(gòu)的跨高比限值和柱距。

　　3．充分利用高強材料。在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由于裂縫寬度和撓度的限值，高強鋼材的強度不可能被充分利用。而預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，通過對高強鋼材預先施加較高的拉應力，可以使高強鋼材在結(jié)構(gòu)破壞前能夠達到其屈服強度或名義屈服強度。

　　4．抗裂性能好，當作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載部分或全部卸載時，預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的裂縫閉合性能與變形恢復性能，從而提高了截面剛度，進一步改善結(jié)構(gòu)的耐久性。

　　5．提高抗剪承載力。由于預壓應力延緩了截面斜裂縫的產(chǎn)生，增加了截面剪壓區(qū)面積，從而提高了構(gòu)件的抗剪承載力；另一方面，預應力混凝土的腹板寬度也可以做得薄些，以進一步減輕自重。

　　6．提高抗疲勞強度。預壓應力可以有效降低鋼筋的應力循環(huán)幅度，增加疲勞壽命。這對于以承受動力荷載為主的橋梁結(jié)構(gòu)是很有利的。

　　7．能夠提供大跨度、大柱網(wǎng)、大空間。

　　8．具有良好的經(jīng)濟性。對適合采用預應力技術(shù)的混凝土結(jié)構(gòu)來說，預應力混凝土結(jié)構(gòu)比普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)省20%～40%的混凝土和30%～60%的縱筋鋼材，可以有效地促進資源節(jié)約；而與鋼結(jié)構(gòu)相比，則可以節(jié)省一半以上的造價。

　　二、后張法預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件施工的主要環(huán)節(jié)及質(zhì)量控制要點

　?。ㄒ唬╊A留孔道設置

　　預留孔道是在澆筑混凝土前，在設計上規(guī)定安裝預應力筋的位置，預留出孔道，以備設置預應力筋。預留孔道的方法大致有兩種，一種是在澆筑混凝土前安裝設置金屬波紋管或聚乙烯管；另一種是用專用的橡膠管或鋼管作為模具，安裝在設計規(guī)定的位置，澆筑混凝土后，適時抽芯拔出模具，形成孔道。金屬波紋管易于生銹，一旦生銹后難于清除，故在安裝前注意防銹，安裝后要盡快適時進行澆筑混凝土等后續(xù)工序；用橡膠管或鋼管做模具，抽芯成孔的方法，對抽拔的時間要掌握好，應在混凝土初凝后終凝前抽撥，過遲會難以拔出，過早易造成塌孔。抽芯成形的孔道，灌壓水泥漿與混凝土孔道的結(jié)合，傳遞粘結(jié)力較好。

　?。ǘ╊A應力筋的下料及穿孔

　　預應力筋的種類較多，有預應力混凝土用鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋、冷拉鋼筋等，各種預應力筋的共同特點是強度高于普通鋼筋。正常的情況下作為施工選用材料的品種要符合設計及其相關(guān)標準的規(guī)定。鋼絞線是不能有接頭的，下料長度要計算并下料準確，過長或較短都是浪費。切斷預應力筋，需用砂輪，嚴禁使用電弧的方式，因為電弧容易損壞鋼筋的斷面和品質(zhì)。在預應力筋的加工過程中，還要防止碾壓等可能損傷其表面的情況。綁扎成束穿入構(gòu)件的預應力孔道后，盡早張拉、壓漿、封錨，以防止銹蝕。

　?。ㄈ埨c錨固

　　1．張拉前的準備工作。千斤頂與壓力表應配套，經(jīng)主管部門授權(quán)的法定計量單位校驗，并確定張拉力與壓力表的關(guān)系曲線，找出各束預應力筋初應力、控制應力等階段性應力，相應拉力的壓力表的數(shù)值。安裝好相應的錨環(huán)、夾片之類的錨具。明確各束張拉的順序。明確各項工作，如讀數(shù)、記錄等負責人員，設置安全標志，確定混凝土強度已達到設計強度的75%以上或達到設計規(guī)定的強度。

　　2．張拉操作。張拉分一端張拉和兩端張拉，若是兩端張拉，要求兩端操作人員密切配合，盡量保持一致，注意各階段施加應力值和伸長值的觀察，丈量、記錄清楚。

　　3．錨固。張拉后的預應力筋兩端錨固，使其保持拉力。錨具種類和形式較多，結(jié)合力筋的種類選用，如力筋是鋼絞線，則宜選用夾片式錨具。這是一種具有自錨性能的錨具，張拉后只需放張即可錨固。[Page]

　　4．壓漿。預應力筋張拉錨固，檢查無誤后，應盡早將水泥漿壓入孔道內(nèi)。壓漿的目的是為填滿孔道，握裹住力筋避免其回縮，以保持預應力的持久性能，同時防止力筋氧化腐蝕。壓漿前，應用清水或中性洗滌劑（有油污的情況）沖洗孔道，然后用清潔的高壓空氣吹出積水。壓漿機宜選用活塞式的壓漿泵，壓力根據(jù)情況而定，一般控制不小于0.5MPa，壓漿順序應從最下一層孔道開始，依次向上，從孔道較低的一端緩慢均勻的壓入，直到排氣孔溢出與壓入漿稠度相同的漿后，才能封閉排氣孔，穩(wěn)壓時間不小于2分鐘后關(guān)閉壓漿孔。

　　5．封錨。待壓漿凝固后，將梁端鑿毛，用砂輪切割過長的力筋，僅在錨具外留不小于3cm長，按設計設置鋼筋網(wǎng)及澆筑封錨混凝土，并保養(yǎng)達到設計強度，若有長期外露的錨具，則應采取防銹措施。

　　三、后張法預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件施工過程中的質(zhì)量控制

　　（一）影響后張法預應力混凝土質(zhì)量的因素

　　影響后張法預應力混凝土質(zhì)量的因素有配合比、攪拌、運輸、澆注、振搗、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)，其中，混凝土配合比是控制其質(zhì)量的重要因素。在滿足施工要求的前提下，應盡量減少單位用水量，相應減少單位水泥用量，從而降低混凝土水化熱，減少由于混凝土的徐變與收縮而引起的預應力損失和施加頂應力之前的收縮裂縫。因此，在后張法預應力混凝土施工質(zhì)量控制中，要把它作為一個關(guān)鍵點進行控制。

　　（二）預應力張拉質(zhì)量控制

　　預應力張拉質(zhì)量控制的好壞是“后張法預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件施工質(zhì)量”好壞的關(guān)鍵，決定著“后張法預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件”的結(jié)構(gòu)與使用安全，是一道非常重要的關(guān)鍵工序，施工中應加以重點控制。

　　預應力張拉是一端張拉還是兩端張拉，規(guī)范有明確規(guī)定，但隨著預應力施工工藝的改進，施工水平的提高，實際施工中對于一端張拉還是兩端張拉，已有新發(fā)展。長度30m以內(nèi)、三跨以內(nèi)連續(xù)梁可采用一端張拉；長度60m以內(nèi)、五跨以內(nèi)的連續(xù)梁可采用兩端張拉；超過60m時應分段，位置布置在框架柱處，以便于布置張拉端。

　　張拉的原則：遵循對稱張拉的原則，同一樓面的預應力張拉要對稱；同一根梁的預應力張拉應對稱；同一束預應力筋的張拉應對稱，即“三對稱”原則。

　　遵循整束張拉的原則：同一束預應力筋應采用整束張拉，當整束張拉有困難時，應至少保證有一端是整束張拉，另一端采用單根張拉的方法進行補拉，對一端張拉的預應力鋼筋束，必須是整束張拉。伸長值的校核是預應力張拉中的關(guān)鍵技術(shù)。規(guī)范規(guī)定:實際伸長值與設計計算理論伸長值的相對允許偏差為±6%。為此，對實際伸長值的量測與取用、理論伸長值的計算必須做到盡量精確，減少誤差。

　　為了防止張拉錨固發(fā)生滑絲現(xiàn)象，應采取以下措施：（1）保持鋼絞線的潔凈.如有油垢、砂漿等雜物必須清除并清洗；（2）用鋼絲刷或細砂紙打磨鋼絞線表面，以防銹蝕層、砂漿影響錨固性能；（3）確保錨夾片硬度符合要求.其硬度不致太低而導致夾片齒紋磨平；（4）夾片銹蝕嚴禁使用。

　　張拉過程中如某股鋼絞線中的某一根或幾根鋼絲發(fā)生斷絲現(xiàn)象，需斷定其斷絲總數(shù)未超過每孔一根鋼絲，且同一個截面斷絲總數(shù)未超過該截面鋼絲數(shù)的3%，則視為允許。若超出以上范圍，則應將發(fā)生斷絲的那根鋼絞線更換。

　?。ㄈ┖髲埛A應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件施工過程中的相關(guān)配合問題

　　后張法預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中做好與其他工種的配合協(xié)調(diào)，也是保證預應力工程質(zhì)量和施工順利進行的關(guān)鍵所在。

　　1．在進行柱、梁的主筋配料及現(xiàn)場鋼筋排布與綁扎時，都要預先考慮到讓開波紋管、端頭鐵件及穴模的位置。必須對各個節(jié)點放出施工大樣來指導施工，以盡量減少矛盾的發(fā)生。

　　2．當大梁骨架綁扎成形后，預應力施工才可以進行波紋管安裝等作業(yè)，但必須注意鋼筋綁扎時大粱內(nèi)的拉鉤不能綁扎，必須待波紋管固定好后再綁，如先綁扎拉鉤，就會造成波紋管安裝困難。

　　3．波紋管或無粘結(jié)預應力筋安裝完畢后，后續(xù)工序必須做好保護工作。如有電焊作業(yè)，要避免火花燒穿波紋管；固定梁側(cè)模板的對穿螺栓，要讓開波紋管的位置；不能有重物對波紋管和無粘結(jié)筋撞、碰、砸；混凝土澆筑時振動捧要避免直接振搗波紋管。

　　4．混凝土澆筑前，必須對波紋管進行仔細的檢查，如發(fā)現(xiàn)有孔洞應及時用封箱膠帶裹緊，以防漏漿?；炷翝仓瓿珊箅S即采用葫蘆或千斤頂對鋼絞線索逐根進行拉動，這樣即使有少量漏漿，也不至于造成堵塞。

　　參考文獻

　　[1]杜拱辰．現(xiàn)代預應力混凝土結(jié)構(gòu)[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1988．

　　[2]馮健，施明征．預應力混凝土框架的強柱弱梁設計[J]．江蘇建筑，2007，（4）．

　　[3]薛偉辰．現(xiàn)代預應力結(jié)構(gòu)設計[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003