有粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力施工工藝流程

有粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力的主要施工工序?yàn)椋簼仓没炷翗?gòu)件,，并在構(gòu)件中預(yù)留孔道,，待混凝土達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度后（一般不低于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%），將預(yù)應(yīng)力鋼筋穿人孔道,；利用構(gòu)件本身作為受力臺(tái)座進(jìn)行張拉（一端錨固一端張拉或兩端同時(shí)張拉）,，在張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的同時(shí)，使混凝土受到預(yù)壓,。張拉完成后,，在張拉端用錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨住,；最后在孔道內(nèi)灌漿使預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土構(gòu)成一個(gè)整體，形成有粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)（圖4-37）,。

有粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力施工不需要專門臺(tái)座,，便于在現(xiàn)場(chǎng)制作大型構(gòu)件，適用于配直線及曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件,。但其施工工藝較復(fù)雜,、錨具消耗量大、成本較高,。

圖4-37  有粘結(jié)后張法工藝流程
l—混凝土構(gòu)件,；2—預(yù)留孔道；3—預(yù)應(yīng)力筋,；4—張拉千斤頂,；5—錨具

預(yù)應(yīng)力控制

在預(yù)應(yīng)力混凝土在施工中引起預(yù)應(yīng)力損失的原因很多，產(chǎn)生的時(shí)間也先后不一,。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力計(jì)算與施工時(shí),，一般應(yīng)考慮由下列因素引起的預(yù)應(yīng)力損失，即：

① 錨具變形,、預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮和分塊拼裝構(gòu)件接縫壓密引起的應(yīng)力損失 σi1 ,；

② 預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間摩擦引起的應(yīng)力損失 σi2；

③ 混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí),，預(yù)應(yīng)力筋和張拉臺(tái)座之間溫差引起的應(yīng)力損失 σi3 ,；

④ 預(yù)應(yīng)力筋松弛引起的應(yīng)力損失 σi4；

⑤ 混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失 σi5,；

⑥ 環(huán)形結(jié)構(gòu)中螺旋式預(yù)應(yīng)力筋對(duì)混凝土的局部擠壓引起的應(yīng)力損失 σi6,；

⑦ 混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 σi7。

后張法施工中對(duì)以上第 2 、 3 ,、 4 ,、 7 項(xiàng)預(yù)應(yīng)力筋損失在張拉時(shí)應(yīng)予以注意。

（ 1 ）鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失仍采用張拉程序控制,。后張法預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序,，與所采用的錨具種類有關(guān)，張拉程序一般與先張法相同,。

（ 2 ）對(duì)配有多根預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)件,，應(yīng)分批、對(duì)稱地進(jìn)行張拉,。對(duì)稱張拉是為避免張拉時(shí)構(gòu)件截面呈過大的偏心受壓狀態(tài),。分批張拉，要考慮后批預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮,，會(huì)對(duì)先批張拉的預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)力產(chǎn)生影響,。為此先批張拉的預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)力應(yīng)增加 α E σ pc ：

   　(4-12)

式中 E s 一一 預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量；

E c 一一 混凝土的彈性模量,；

σ pc 一一 張拉后批預(yù)應(yīng)力筋時(shí),，對(duì)已張拉的預(yù)應(yīng)力筋重心處混凝土產(chǎn)生的法向應(yīng)力；

σ con 一一 張拉控制應(yīng)力,；

σ l 1 一一 預(yù)應(yīng)力筋的第一批應(yīng)力損失（包括錨具變形和摩擦損失）,；

A p 一一 后批張拉的預(yù)應(yīng)力筋的截面積；

A n 一一 構(gòu)件混凝土的凈截面面積（包括構(gòu)件鋼筋的折算面積）,。

（ 3 ）對(duì)平臥疊澆的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,，上層構(gòu)件的重量產(chǎn)生的水平摩阻力，會(huì)阻止下層構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)混凝土彈性壓縮的自由變形,，待上層構(gòu)件起吊后,，由于摩阻力影響消失會(huì)增加混凝土彈性壓縮的變形，從而引起預(yù)應(yīng)力損失,。該損失值隨構(gòu)件形式,、隔離層和張拉方式而不同。為便于施工,，可采取逐層加大超張拉的辦法來彌補(bǔ)該預(yù)應(yīng)力損失,，但底層超張拉值不宜比頂層張拉力大 5% ，并且要保證底層構(gòu)件的控制應(yīng)力不超過表 4- 5 中的值,。如隔離層的隔離效果好,，也可采用同一張拉應(yīng)力值。

（ 4 ）預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)留孔孔壁摩擦?xí)鸬膽?yīng)力損失,，預(yù)應(yīng)力筋與孔壁的摩擦系數(shù)可參考表 4- 6 ,。 

預(yù)應(yīng)力筋與孔壁的摩擦系數(shù) μ 值 表 4- 6

減少預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)留孔孔壁摩擦而引起的應(yīng)力損失,，對(duì)抽芯成型孔道的曲線形預(yù)應(yīng)力筋和長度大于24 m的直線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)采用兩端張拉,；長度等于或小于24 m的直線預(yù)應(yīng)力筋,，可一端張拉，但張拉端宜分別設(shè)置在構(gòu)件兩端,。對(duì)預(yù)埋波紋管孔道,，曲線形預(yù)應(yīng)力筋和長度大于30 m的直線預(yù)應(yīng)力筋宜在兩端張拉；長度等于或小于30 m的直線預(yù)應(yīng)力筋,，可在一端張拉,。用雙作用千斤頂兩端同時(shí)張拉鋼筋束、鋼絞線束或鋼絲束時(shí),，為減少頂壓時(shí)的應(yīng)力損失,，可先頂壓一端的錨塞，而另一端在補(bǔ)足張拉力后再行頂壓,。

 （ 5 ）當(dāng)采用應(yīng)力控制方法張拉時(shí),，應(yīng)校核預(yù)應(yīng)力筋的伸長值，如實(shí)際伸長值比計(jì)算伸長值大或小 6% ,，應(yīng)暫停張拉,，在采取措施予以調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉,。預(yù)應(yīng)力筋的伸長值 Δ l （ mm ），可按下式計(jì)算： 

                                                                    (4-13)

式中 F p —— 預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力,， kN ,，直線筋取張拉端的拉力；兩端張拉的曲線筋,，
取張拉端的拉力與跨中扣除孔道摩阻損失后拉力的平均值,；

A p —— 預(yù)應(yīng)力筋的截面面積， mm2 ,；

 l —— 預(yù)應(yīng)力筋的長度,， mm ；

E s —— 預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量,， kN/ mm2 ,。

預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長值，宜在初應(yīng)力為張拉控制應(yīng)力 10% 左右時(shí)開始量測(cè),，但必須加上初應(yīng)力以下的推算伸長值,；對(duì)后張法，尚應(yīng)扣除混凝土構(gòu)件在張拉過程中的彈性壓縮值,。

預(yù)應(yīng)力控制

在預(yù)應(yīng)力混凝土在施工中引起預(yù)應(yīng)力損失的原因很多,，產(chǎn)生的時(shí)間也先后不一,。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力計(jì)算與施工時(shí)，一般應(yīng)考慮由下列因素引起的預(yù)應(yīng)力損失,，即：

① 錨具變形,、預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮和分塊拼裝構(gòu)件接縫壓密引起的應(yīng)力損失 σi1 ；

② 預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間摩擦引起的應(yīng)力損失 σi2,；

③ 混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí),，預(yù)應(yīng)力筋和張拉臺(tái)座之間溫差引起的應(yīng)力損失 σi3 ；

④ 預(yù)應(yīng)力筋松弛引起的應(yīng)力損失 σi4,；

⑤ 混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失 σi5,；

⑥ 環(huán)形結(jié)構(gòu)中螺旋式預(yù)應(yīng)力筋對(duì)混凝土的局部擠壓引起的應(yīng)力損失 σi6；

⑦ 混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 σi7,。

后張法施工中對(duì)以上第 2 ,、 3 、 4 ,、 7 項(xiàng)預(yù)應(yīng)力筋損失在張拉時(shí)應(yīng)予以注意,。

（ 1 ）鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失仍采用張拉程序控制。后張法預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序,，與所采用的錨具種類有關(guān),，張拉程序一般與先張法相同。

（ 2 ）對(duì)配有多根預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)件,，應(yīng)分批,、對(duì)稱地進(jìn)行張拉。對(duì)稱張拉是為避免張拉時(shí)構(gòu)件截面呈過大的偏心受壓狀態(tài),。分批張拉,，要考慮后批預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮，會(huì)對(duì)先批張拉的預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)力產(chǎn)生影響,。為此先批張拉的預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)力應(yīng)增加 α E σ pc ：

   　(4-12)

式中 E s 一一 預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量,；

E c 一一 混凝土的彈性模量；

σ pc 一一 張拉后批預(yù)應(yīng)力筋時(shí),，對(duì)已張拉的預(yù)應(yīng)力筋重心處混凝土產(chǎn)生的法向應(yīng)力,；

σ con 一一 張拉控制應(yīng)力；

σ l 1 一一 預(yù)應(yīng)力筋的第一批應(yīng)力損失（包括錨具變形和摩擦損失）,；

A p 一一 后批張拉的預(yù)應(yīng)力筋的截面積,；

A n 一一 構(gòu)件混凝土的凈截面面積（包括構(gòu)件鋼筋的折算面積）。

（ 3 ）對(duì)平臥疊澆的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,，上層構(gòu)件的重量產(chǎn)生的水平摩阻力,，會(huì)阻止下層構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)混凝土彈性壓縮的自由變形，待上層構(gòu)件起吊后,，由于摩阻力影響消失會(huì)增加混凝土彈性壓縮的變形,，從而引起預(yù)應(yīng)力損失,。該損失值隨構(gòu)件形式、隔離層和張拉方式而不同,。為便于施工,，可采取逐層加大超張拉的辦法來彌補(bǔ)該預(yù)應(yīng)力損失，但底層超張拉值不宜比頂層張拉力大 5% ,，并且要保證底層構(gòu)件的控制應(yīng)力不超過表 4- 5 中的值,。如隔離層的隔離效果好，也可采用同一張拉應(yīng)力值,。

（ 4 ）預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)留孔孔壁摩擦?xí)鸬膽?yīng)力損失,，預(yù)應(yīng)力筋與孔壁的摩擦系數(shù)可參考表 4- 6 。 

預(yù)應(yīng)力筋與孔壁的摩擦系數(shù) μ 值 表 4- 6

減少預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)留孔孔壁摩擦而引起的應(yīng)力損失,，對(duì)抽芯成型孔道的曲線形預(yù)應(yīng)力筋和長度大于24 m的直線預(yù)應(yīng)力筋,，應(yīng)采用兩端張拉；長度等于或小于24 m的直線預(yù)應(yīng)力筋,，可一端張拉,，但張拉端宜分別設(shè)置在構(gòu)件兩端。對(duì)預(yù)埋波紋管孔道,，曲線形預(yù)應(yīng)力筋和長度大于30 m的直線預(yù)應(yīng)力筋宜在兩端張拉,；長度等于或小于30 m的直線預(yù)應(yīng)力筋，可在一端張拉,。用雙作用千斤頂兩端同時(shí)張拉鋼筋束,、鋼絞線束或鋼絲束時(shí)，為減少頂壓時(shí)的應(yīng)力損失,，可先頂壓一端的錨塞,，而另一端在補(bǔ)足張拉力后再行頂壓。

 （ 5 ）當(dāng)采用應(yīng)力控制方法張拉時(shí),，應(yīng)校核預(yù)應(yīng)力筋的伸長值，如實(shí)際伸長值比計(jì)算伸長值大或小 6% ,，應(yīng)暫停張拉,，在采取措施予以調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉,。預(yù)應(yīng)力筋的伸長值 Δ l （ mm ）,，可按下式計(jì)算： 

                                                                    (4-13)

式中 F p —— 預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力， kN ,，直線筋取張拉端的拉力,；兩端張拉的曲線筋，
取張拉端的拉力與跨中扣除孔道摩阻損失后拉力的平均值,；

A p —— 預(yù)應(yīng)力筋的截面面積,， mm2 ,；

 l —— 預(yù)應(yīng)力筋的長度， mm ,；

E s —— 預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量,， kN/ mm2 。

預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長值,，宜在初應(yīng)力為張拉控制應(yīng)力 10% 左右時(shí)開始量測(cè),，但必須加上初應(yīng)力以下的推算伸長值；對(duì)后張法,，尚應(yīng)扣除混凝土構(gòu)件在張拉過程中的彈性壓縮值,。

孔道灌漿

預(yù)應(yīng)力筋張拉后，應(yīng)隨即進(jìn)行孔道灌漿,，尤其是鋼絲束,，張拉后應(yīng)盡快進(jìn)行灌漿，以防銹蝕與增加結(jié)構(gòu)的抗裂性和耐久性,。

在澆注混凝土之前需設(shè)置灌漿孔,、排氣孔、排水孔與泌水管,。灌漿孔或排氣孔一般設(shè)置在構(gòu)件兩端及跨中處,，也可設(shè)置在錨具或鑄鐵喇叭管處，孔距不宜大于12m,。灌漿孔用于進(jìn)水泥漿,。排氣孔是為了保證孔道內(nèi)氣流通暢以及水泥漿充滿孔道，不形成死角,。灌漿孔或排氣孔在跨內(nèi)高點(diǎn)處應(yīng)設(shè)在孔道上側(cè)方,，在跨內(nèi)低點(diǎn)處應(yīng)設(shè)在孔道下側(cè)方。排水孔一般設(shè)在每跨曲線孔道的最低點(diǎn),，開口向下,，主要用于排除灌漿前孔道內(nèi)沖洗用水或養(yǎng)護(hù)時(shí)進(jìn)入孔道內(nèi)的水分。泌水管應(yīng)設(shè)在每跨曲線孔道的最高點(diǎn)處,，開口向上,，露出梁面的高度一般不小于500mm。泌水管用于排除孔道灌漿后水泥漿的泌水,，并可二次補(bǔ)充水泥漿,。泌水管一般與灌漿孔統(tǒng)一設(shè)置。

灌漿前,，用壓力水沖洗和潤濕孔道,。灌漿過程中，可用電動(dòng)或手動(dòng)灰漿泵進(jìn)行灌漿,，水泥漿應(yīng)均勻緩慢地注入,，不得中斷,。灌滿孔道并封閉氣孔后，宜再繼續(xù)加注至0.5~0.6 MPa,，并穩(wěn)定一段時(shí)間,，以確保孔道灌漿的密實(shí)性,。對(duì)不摻外加劑的水泥漿,，可采用兩次灌漿法來提高灌漿的密實(shí)性。

灌漿順序應(yīng)先下后上,。曲線孔道灌漿宜由最低點(diǎn)注入水泥漿,，至最高點(diǎn)排氣孔排盡空氣并溢出濃漿為止。

灌漿宜用標(biāo)號(hào)不低于32.5號(hào)的普通硅酸鹽水泥調(diào)制的水泥漿,，對(duì)空隙大的孔道,，水泥漿中可摻適量的細(xì)砂，但水泥漿和水泥砂漿的強(qiáng)度等級(jí)不低于M30,，且應(yīng)有較大的流動(dòng)性和較小的干縮性,、泌水性（攪拌后3 h的泌水率宜控制在2%）。水灰比一般為0.40~0.45,。

為使孔道灌漿密實(shí),，可在灰漿中摻入0.05‰~0.1‰的鋁粉或0.25%的木質(zhì)素磺酸鈣。