后张法预应力施工常见质量事故的分析与防治

　　摘要：文章对后张法预应力混凝土施工工艺进行了介绍，着重分析了该种工艺常见质量施工的原因，并对防治方法进行了总结，以供参考。
　　关键词：后张法预应力，施工工艺，质量事故，分析处理
　　前言：预应力混凝土是为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前，通过施加外力，使得构件受到的拉应力减小，甚至处于压应力状态下的混凝土构件。具有抗裂性好、刚度大、节省材料、减小自重等优点，能够提高构件的抗剪能力及耐疲劳性和稳定性，在现代建筑施工中得到了广泛的应用。
　　预应力的施加方法根据与构件制作相比较的先后顺序可以分为先张法和后张法两类。其工艺复杂，对质量的要求较高，一旦处理不慎将出现质量事故。因此必须在深入了解其施工工艺的前提下对常见质量事故的原因与处理方法不断地研究总结。下面笔者即以后张法施工为主进行分析。
　　1.后张法施工工艺
　　后张法施工是在浇筑混凝土构件时，在放置预应力筋的位置处预留孔道，待混凝土达到一定强度（一般不低于设计强度标准值的75%）后，将预应力筋穿入孔道中并进行张拉，然后用锚具将预应力筋锚固在构件上，最后进行孔道灌浆。预应力筋承受的张拉力通过锚具传递给混凝土构件，使混凝土产生预压应力。
　　后张法施工由于直接在混凝土构件上进行拉张，故不需要固定台座设备，不受地点限制，适用于在施工现场生产大型预应力混凝土构件，特别是大跨度构件。后张法的施工工序较多，工艺复杂，锚具作为预应力筋的组成部分，将永远留置在预应力混凝土构件上，不能重复使用，因此增加了钢材的使用量和投资成本。后张法常用的预应力筋有单根钢筋、钢筋束、钢绞线等。
　　后张法的特点是：（1）预应力筋在构件上张拉不需台座，不受场地限制，张拉力可达几百吨，所以后张法适用于大型预应力混凝土构件的制作，且还适宜于配置曲线形预应力筋；（2）锚具为工作锚，预应力筋用锚具固定在构件上，不仅在张拉过程中起作用，而且在工作过程中也起作用，永远停留在构件上，成为构件的一部分。
　　2.常见质量事故分析与防治
　　在后张法施工中，常发生的质景事故有孔道位置不正（孔道位置偏剁，引起构件在施加成力时发生侧弯和开裂），孔道塌陷、堵褒（后张法构件的坝留孔道蚓踏或堵塞，使坝心力筋不能顺利穿过，不能保正灌浆质旨），顺心力仇不足（市叠生产构件，如屋架等张拧后，常出现应力值不足情况，对Ⅱ级冷拉钢筋的应力损失最大可达l0%以上），孔道灌浆不通畅、不密实（孔道灌浆不饱满，强度低），无粘结预心力混凝十的摩阻损失大，张拉后，构件产生弯曲变形等。
　　2.1孔道位置不正
　　原因分析：①芯管未与钢筋固定牢，井字架间距过大；②浇筑混凝土时振动棒的振动
　　芯管偏移。
　　防治方法：①在浇筑混凝土前，应检查预埋件及芯管位置是否正确，芯管应用钢筋“井”字架支垫，“井”字架尺寸应正确，并应绑扎在钢筋骨架上，其间距不得大于1.0m；②在灌注混凝土时，防止振动棒振动芯管偏移；需要起拱的构件，芯管应同时起拱，以保证保护层的厚度。
　　2.2孔道塌陷、堵塞
　　原因分析：①抽芯过早，混凝土尚未凝固；②孔壁受外力和振动影响，如抽管时，因
　　方向不正而产生的挤压和附加振动等；③抽管的速度过快。
　　防治方法：①钢管抽芯最好是在混凝土初凝后、终凝前进行；②浇筑混凝土后，钢管应每隔10-15min转动一次，转动心始终朝着同一个方向；③用两根钢管对接的管子，两根管子的旋转方向心相反；④抽管程序宜先上后下，先曲后直；⑤抽管速度要均匀，其方向应与孔道方向保持一致；⑥芯管抽出后，应及时检查孔道的成型质量，局部塌陷处可用特制长杆及时加以疏通。
　　2.3预应力值不足
　　原因分析：①后张法构件在施加预成力时，混凝土弹性压缩损失值在张拉过程中同时
　　完成，在结构设计时，可不必考虑；②在采用重叠方法生产构件时，由于上层构件重量和层
　　间粘结力将阻止上、下层构件张拉时的弹性压缩，当构件起吊后，层间摩擦阻力消除，从而产生附加预应力损失。
　　防治方法：①采取自而下分层进行张拉的方法，并逐层加大张拉力；②底层张拉力不穴超过顶层张拉力的5%（对钢丝、钢绞线和热处理钢筋）或9%（对冷拉Ⅱ～Ⅳ级钢筋）；③做好隔离层（用石灰膏加废机油或铺油毡、塑料薄膜）；④浇捣上层混凝土，防止振动棒触及下层构件。
　　2.4孔道灌浆不密实
　　原因分析：①灌浆的水泥强度过低，或过期、受潮、失效；②灌浆顺序不当，宜先灌
　　下层后层，避免将下层孔道堵住；③灌浆压力过小；①未设排气孔，部分孔道被空气堵塞；⑤灌浆未连续进行，部分孔道被堵。
　　防治方法：①灌浆水泥强度采用32.5MPa以上的普通水泥或矿渣水泥；②灰浆水灰比宜控制在0.4左右，为减少收缩，可掺入0.1%的铝粉或0.25%的减水剂；③铝粉应先和水泥拌匀使用；④灌浆前用压力水冲洗孔道，灌浆顺序应先下后上；⑤直线孔道灌浆，可从构件一端到另端，曲线孔道应从最低点开始向两端进行；⑥孔道末端应设排气孔，灌浆压力以0.3～0.5MPa为宜，每个孔道次灌成，中途不应停顿；⑦对于重要预应力成力构件可进行二次灌浆，在第一次灌浆初凝后进行。
　　2.5孔道裂缝（构件灌浆前后，沿孔道方向产生裂缝）
　　原因分析：抽管、灌浆操作不当，产生裂缝；冬期施工灰浆受冻膨胀，将孔道胀裂。
　　防治方法：①防止抽管、灌浆操作不当产生孔道裂缝的措施可以参考“孔道塌陷、堵塞”的处理方法；②混凝土应振捣密实；③尽量避免在冬期进行孔道灌浆，如果必须在冬期灌浆，应在孔道中通入蒸汽或热水预热，灌浆后做好构件的加热和保温工作。
　　参考文献：
　　[1]江克斌.《预应力混凝土箱梁桥腹板施工裂缝成因与对策》.解放军理工大学学报（自然科学版）,2005
　　[2]佟健民.《后张法预应力施工控制》.山西建筑,2007
　　[3]邬喆华,卫纪德.《张拉施工方案对预应力混凝土多层框架梁设计的影响》.哈尔滨建筑大学学报,2002
　　[4]史志楼.《浅谈后张法预应力施工技术及质量控制》.山西建筑,2009

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