天津市天和市政建设工程有限公司 天津 300074
摘要：预应力技术目前是一种比较成熟的技术，并且在桥梁中应用较为广泛，然而，预应力张拉工艺相对较为复杂，专业性强，因此施工中不严格按照规范执行则会存在很多不足，造成后期质量隐患，本本文详细介绍了预应力施工的工艺，并且对施工中质量控制关键进行探讨。
关键词：预应力；钢绞线；波纹管；千斤顶
1.预应力施工前的准备工作
1.1原材料检验及张拉设备标定：
钢绞线、波纹管、锚具、锚垫块、夹片有无出厂合格证，有关证书及外观有无质量问题。试验钢绞线的力学指标，锚具夹片的硬度张拉设备要求统一编号配套使用，配套标定即用编号的千斤顶、压力表、油泵配套使用，不得混用，标定时以千斤顶的主动工作为准，根据实验得出“压力表值－张拉力”对应值作三次线性回归，得出千斤顶的标定曲线表，压力表的精度不低于1.5级，额定压力不小于60Mpa。
1.2钢绞线的下料长度：
钢绞线用无齿锯切断，其长度为设计长度+工作长度，切断前要严格检查钢绞线上是否有断口、麻坑、缺肉等外观质量问题，穿束前严禁雨淋，以免生锈。
1.3 波纹管布置：
在底板和肋板钢筋绑扎完毕后，设置波纹管道，其位置严格按图中坐标放样定位，钢束转折处均按设计的半径设置合理的圆弧曲线并设置防崩钢筋，保证曲线部分的圆滑，严禁出现折角，当钢绞线位置与普通钢筋发生冲突时，要保证钢束的位置，普通钢筋作相应挪动，波纹管的定位筋，纵向间距应小于1m，横向位置按设计图纸上的座标定位。在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平，以防在穿束时引起波纹管翻卷，严重时会导致管道堵塞。还要检查波纹管是否因为焊接等原因产生破损或变形，若发现一定要在浇筑混凝土之前补好。在与锚垫板接头处，一定要用胶带或其它东西堵塞好以防水泥浆渗进锚孔内。锚垫板垂直管道中心线，管道在曲线的顶部和底部设排气孔并用软塑料管，并引至砼的顶面，用于压浆、排气。
1.4 穿束：
在穿束之前要做好以下准备工作：（1）清除锚头上的各种杂物以及多余的波纹管。（2）用高压水冲洗孔道。（3）在干净的水泥地坪上编束，以防钢束受污染。（4）卷扬机上的钢丝绳要换成新的并要认真检查是否有破损处。（5）在编束前应用专用工具将钢束梳一下，以防钢绞线绞在一起。（6）将钢束端头做成圆锥状，用电焊焊牢，表面要用砂轮修平滑，以防钢束在波纹管接头处引起波纹管翻卷，堵塞孔道。
若预应力束孔道是曲线状，用人工穿束就比较困难，通常将钢丝绳系在高强钢丝上，用人工先将高强钢丝拉过孔道，然后将钢丝绳头用ψ12的半圆钢环与钢束头经焊接而接在一起，开启卷扬机将钢束徐徐拉过孔内，在钢束头进孔道时，用人工协助使其顺利入孔。如果在钢束穿进过程中堵塞，要立即停止，查准堵塞管位置，凿开混凝土清除管道内的堵管杂物，仍继续用卷扬机将束拖过孔道。
2.预应力施工
砼浇筑完毕后取三组随机试件，与母体同条件养护，以控制张拉时间（待砼强度达到标准强度的100%），张拉顺序严格按设计图纸规定的顺序及要求进行。操作人员要进行技术交底及培训，泵手严格按张拉程序操作，严格控制压力表的读数及张拉（进油）速度，当采用两端张拉时，要随时呼应，严格控制两端张拉力同步增长，严禁出现一端滞后现象。当伸长值超过千斤顶行程时，可按理论伸长值为指导，根据千斤顶的行程分级张拉，施工现场由技术人员进行全过程监控，确保张拉工作的顺利进行。
2.1张拉控制参数：
为减少预应力损失采用张拉程序：0→10%σk→100%σk（持荷2min锚固）张拉过程中注意对称张拉、张拉速度稳定、平衡。张拉时应力与应变双控制、伸长值偏差控制在±6%以内。张拉时断丝量同一构件内不得超过钢丝总数的1%。
2.2施加预应力
在混凝土强度及弹模满足规范要求后，方可进行施加预应力工作。预应力张拉的顺序为先纵向长束后短束。
张拉过程如下：安装锚具、千斤顶→拉到初应力（设计应力10%）→作量测伸长量起始记号→张拉至设计应力→量伸长量→回油锚固→量到实际伸长量并求出回缩值→检查是否有滑丝、断丝情况发生。每次锚具安装好后必须及时张拉，以防在张拉前锚具生锈。
2.3封锚及压浆
封锚张拉锚固后，用无齿锯切割多余的钢绞线，用高标号砂浆封锚头，待强度达到4～8Mpa后进行压浆操作，压浆是后张法预应力施工中的最后也是关键的一步，压浆前对压浆机进行认真检查、标定，用压浆机向管道内注压清水，充分冲洗，润湿管道，至全部管道冲洗完后，正式拌浆，开始压浆。压浆及严格控制水灰比为0.4～0.45，水泥浆调制前水泥要过筛，保证压浆顺利，压浆开始后需等另一端排水，当排气孔排出的浆达到调制稠度后封堵排气孔，其后对管加压到0.6MPa以上并持荷5min后封闭。张拉封锚压浆应在48h内完成，如有特殊情况不能及时压浆时，应采取保护措施，灌浆后30d不能碰撞锚具。
3.张拉过程中存在的问题及处理措施：
张拉过程中如有滑丝、断丝、伸长量不够的情况发生，则需分析原因并处理后重新张拉：
3.1在张拉过程中发生滑丝现象，
原因分析：（1）可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物。（2）钢绞线上有油污、锚垫板喇叭口内有混凝土和其它杂物。（3）锚固效率系数小于规范要求值。（4）钢绞线可能有负公差及受力性能不符合设计要求。（5）初应力小，可能钢束中钢绞线受力不均，引起钢绞线收缩变形。（6）切割锚头钢绞线时留得太短，或未采取降温措施。（7）长束张拉，伸长量大，油顶行程小，多次张拉锚固，引起钢束变形。（8）塞片、锚具的硬度不够。
处理措施：（1）不超规范时，可采用超张拉来补足应力。补足应力应根据断丝数确定应力损失值，通过提高其它钢丝应力补足断丝造成的应力损失，但在任何情况下都不得使新桥预应力钢绞线达到0.8Rb，否则必须更换钢束。单根滑丝单根补拉。将滑进的新桥预应力钢绞线钢丝楔紧在卡盘上，张拉达到应力后顶压楔紧。（2）超规范时必须卸锚，更换钢束。对此处理时必须慎重，更换钢束的处理方法：丝束放松。将千斤顶按张拉状态装好，并将钢丝在夹盘内楔紧。一端张拉，当钢丝受力伸长时，锚塞稍被带出。这时立即用钢钎卡住锚塞螺纹。然后主缸缓慢回油，钢丝内缩，锚塞因被卡住而不能与钢丝同时内缩。如千斤顶行程不够可如此反复进行至锚塞退出为止。然后拉出钢丝束更换新的钢丝束和锚具。3.2张拉过程中断丝现象
原因分析：（1）钢束在孔道内部弯曲，张拉时部分受力大于钢绞线的破坏力。（2）钢绞线本身质量有问题。（3）油顶未经标定，张拉力不准确。
处理措施：同滑丝处理措施。
3.3钢束张拉如发现伸长量不足或过大
原因分析：（1）管道布置不准，增大孔道摩阻，应力损失大。（2）可能设计计算使用的钢绞线的弹模值与实际使用的弹模值不相同。
处理措施：（1）预应力筋在使用前必须按实测的弹性模量和截面积修正计算。（2）正确量得预应力筋的伸长值，按计算的伸长量误差修正伸长值。（3）确保预应力预留孔道的定位准确，为此，应将波纹管的定位钢筋、点焊在上下排的受力钢筋上，防止浇筑混凝土过程中波纹管上浮。根据需要可进行实测预应力张拉摩阻力试验，修正设计用的摩擦系数，以调整预应力筋的理论伸长值。（4）若发生的摩阻力偏大，预应力筋张拉后的伸长值与理论伸长值相差较大，此时可考虑使用备用孔道增加预应力筋。（5）适当提高初应力。
总之，在张拉过程中如发现滑丝、断丝、伸长量不够等情况后要及时查明原因，采取相应的措施后方可进行下一步施工。
4.结束语
预应力混凝土工程施工时，应特别注意加强安全技术防护的措施。安全防护措施包括三个方面的内容：作业人员的人身安全、操作设备的安全以及结构物本身的安全。为保证施工作业安全地进行，应制定安全作业操作细则，创造良好的工作环境。实际上，为预应力混凝土工程施工提供良好的工作环境也是保证最终产品优质的前提。施工前，要对所有工作人员进行必要的培训，使之掌握安全操作所需的知识和技能。张拉预应力筋时，应由专人负责指挥，严禁任何人站在千斤顶的后方，或踏踩、碰撞预应力筋；量测力筋的伸长值及拧紧螺母时，应停止开动千斤顶；孔道压浆时，作业人员应佩戴防护眼镜，以防水泥浆喷出而射伤眼睛。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》实施手册 田克平