摘要：后张法有粘结预应力混凝土技术，在我国已得到了广泛的运用，常用于大跨度梁板、桥梁及其他特种结构的施工中，它具有混凝土结构的截面小、刚度大、抗裂性能和耐久性能好的特点。本文就其在某商业建筑结构大跨度梁中的运用，探讨其施工工艺及质量控制措施。
关键词：后张法；有粘结；预应力混凝土技术；应用
后张法有粘结预应力混凝土技术采用的是，先在结构或者构件设计配筋位置预埋波纹管，待结构或者构件混凝土达到设计强度后，在预埋的波纹管内穿入预应力筋，采用专用的预应力锚具及张拉设备，将其张拉并永久固定锚具，使得混凝土产生预压应力，然后对结构构件中的波纹管内进行高压灌注水泥浆，使之与混凝土黏结的这种预应力混凝土施工技术。
一、工程概况：
本工程为某大型商业建筑，建设用地46700㎡，总建筑面积126000㎡，其中±0.000以下一层，建筑面积26000㎡，±0.000以上五层，建筑面积100000㎡。基础形式为预应力管桩+抗浮锚杆，结构形式为框架结构。地下室底板及侧壁混凝土强度为C35P6，梁板混凝土强度等级为C40，柱混凝土强度等级-1～3层为C45，三层以上为C40。
本工程三、四、五、屋面层共有21根预应力框架梁，按照设计要求，采用后张法有粘结预应力混凝土技术，并采取一端张拉。具体梁及预应力筋配置情况如下表：
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二、后张法有粘结预应力混凝土技术施工工艺及要求：
㈠.预应力筋、锚具材料：
1．预应力筋：采用高强底松弛钢绞线，规格（1×7－15.20－1860－GB/T5224－2014），强度等级为1860MPa。
公称直径Da为15.20mm,公称横截面积Sa为140mm2，每米理论重量为1101g/m。其品种、规格、直径符合设计图纸的要求，应有产品出厂质量证明书和进场复试报告，质量应符合GB/T5224-2014《预应力混凝土用钢绞线》的要求。
2.锚固系统：采用预应力锚具专业厂家生产的Ⅰ类园锚体系，均为一端张拉，张拉端采用M15-7型的群锚体系。质量符合GB/T14370—2015《预应力筋用锚具、夹具和连接器》的要求。锚具的静载锚固性能必须同时满足下列要求：锚具效率系数≥0.95；总伸长率≥2.0%，钢绞线锚具：固定端采用挤压锚板，张拉端采用夹片锚具。
3．波纹管：采用专业厂家生产的圆形镀锌波纹管及配套的接头管。
4．固定架：采用≥Φ10的钢筋制作。
5．其他材料包括：焊条、砂轮片、止水阀、胶布等。
6.施工材料的采购流程：
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㈡.预应力张拉施工设备：
1．预应力张拉设备：电动高压油泵（ZB4-500型，功率5.5kw），千斤顶（YCW型）。
2．.预应力筋切割设备：砂轮机（得伟DEWALT），型号CC14SA型，功率1.65 kw。
手提式切割机（日立HITACHI），型号G10SF2型，功率0.45 kw。
3．灌浆设备：高压灌浆机（功率7.5 kw）、止水阀。
4．其他工具：电焊机（金象牌，功率12 kw）、电箱、焊钳、卷尺等；
5. 张拉机具设备的使用前的维护保养流程：
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㈢.预应力施工：
1．施工工艺流程图：
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2．施工准备阶段：
⑴.场地准备：施工机具及材料的堆放场地（包括预应力筋及波纹管的堆放及预应力筋下料加工场地）；
⑵.施工作业场地：土建工程外脚手架施工时，应考虑满足预应力筋张拉的空间要求，预应力筋张拉端处外脚手架高度应低于楼面标高500~1000mm，脚手架立杆应偏离张拉头至少200 mm，预应力梁的支撑系统应具有足够的刚度、承载力和稳定性，并不得有不均匀沉降的现象而引起混凝土浇筑后开裂；
⑶.施工用水用电的准备；
⑷.预应力筋及张拉设备机具的垂直运输条件：塔吊吊装覆盖范围内；
⑸.布筋阶段对土建施工的要求：梁钢筋在进行绑扎时，应在预应力筋安装完成好后再进行梁侧的封模，并注意预应力排气孔的预留；由于张拉的要求预应力筋需要穿出梁、柱或剪力墙的侧模，所以必须在张拉端的位置待预应力筋张拉端安装就位后再进行封侧模；普通钢筋绑扎与预应力筋的铺设工序可互相穿插进行。
3．张拉预应力施工阶段：
⑴.预应力筋埋设：
①.预应力筋及波纹管的下料、挤压锚具制作：
a.按照构件长度计算所得出预应力筋的下料长度，并对预应力筋原材料用切割设备进行切割，且分类堆放；
b..对波纹管按要求的长度进行分段裁断，并分类堆放；
c.及时对切割后的预应力筋及波纹管检查其尺寸及数量，以确定是否满足设计要求；
d.进行挤压锚具的制作；
②.曲线管道的放线、焊接好固定架、埋设波纹管、预应力筋的穿束：
a.按照设计图纸中预应力筋曲线线性的控制数据对预应力梁进行放线；
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b.根据各控制点的高度尺寸制作钢筋支撑架作为固定架，将不同高度的固定架放置在相应的控制点上焊牢；
c.在放线完成后，应随机对关键点的高度进行抽检，以确保各控制点高度实测值与计算值偏差不超过±10mm；
d.预应力筋的固定架用不小于Φ10钢筋制作，间距不大于1000mm，每个控制点设置一个，其顶面与控制点等高；
e.固定架焊完后，由班组及现场施工管理人员分别进行检查，发现有不符合要求的及时改正；
f.将波纹管及下料盘卷好的钢绞线吊至作业面，波纹管逐节穿入梁中，节间用配套的接头管连接，并对接驳处外面用防水胶带密封缠牢，以防止水泥浆渗入管内；
g.将预应力筋成束穿入波纹管内，管口必须封堵好，以防水泥浆渗入管内；并且将外露部分的钢绞线用防水胶带缠牢，避免锈蚀钢绞线；
h.安装完成后，采用12#铁丝将波纹管与固定架绑扎牢固，确保波纹管在浇灌混凝土时不发生移位；
i.穿束完成后，由质量检查员进行检查，波纹管的位置是否符合要求，管道曲线是否圆滑，对不符合要求的部位予以整改；
③. 进行锚垫板、螺旋筋的安装，预留排气管及泌水管：
a.安装的张拉端锚垫板的承压面应与预应力筋或者孔道曲线末端的切线方向垂直，并且垂直方向的中心应处在设计要求的矢高处，并将其牢固地焊接在钢筋上，不得移位；
b.锚垫板与波纹管的接口处，必须采用防水胶带密封，不得有漏水现象；按设计要求放置螺旋筋，螺旋筋为预应力张拉锚固体系中的局部承压加强钢筋；
c.排气管设置在曲线波峰处，向上露出楼板面＞200mm，封住管口并且保护好，应保持管道内部的畅通；
④.隐蔽工程验收：隐蔽验收前先进行自检（自检的内容包括：波纹管线性、预应力筋数量是否符合设计图纸的要求；成品是否保护良好，是否有损坏的现象；波纹管及排气管的连接位置密封性是否还可靠；是否还有其他工序未完成等）；完成自检并且合格后，会同总承包、监理、设计等单位进行隐蔽工程验收，做好隐蔽工程验收记录及质量验收表格；
⑤.浇筑混凝土：应避免振动棒直接触碰波纹管及排气管等；并确保混凝土的密实、不漏浆，尤其是锚垫板周围，如有出现预应力筋端部混凝土出现蜂窝等质量缺陷时，则必须对其进行灌浆补强等方法进行处理，经处理满足要求后，方可进行预应力张拉施工；
⑥.清理张拉端锚垫板：
a.在混凝土浇筑完24h后，可先行拆除张拉端头侧模板，并进行张拉端的清理工作，必须注意的是，清理时不得破坏混凝土；
b.若此时发现张拉端混凝土出现质量缺陷，则应及时进行混凝土的补强处理，否则将会影响预应力的张拉；
⑵.预应力筋张拉：按照设计要求，当预应力梁板混凝土强度（根据提供的同条件养护混凝土试块试验报告）不低于设计强度的80%时，即可准备进行预应力筋的张拉：
①.预应力筋张拉的前提条件：预应力筋张拉设备及油压表确认已定期维护和标定，若使用过程中出现反常现象或张拉设备检修后，应当重新标定。根据应进行预应力张拉结构构件的混凝土同条件养护试块强度检验报告，确定可以进行预应力张拉的时间；计算预应力筋张拉伸长值：先计算张拉力，然后根据千斤顶张拉力——电动高压油泵油压标定结果计算出张拉时的油压表读数；预应力筋理论伸长值⊿L(mm2)按下式计算：
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【式中：Pp--预应力筋的平均张拉力（N）)；L --预应力筋的长度(㎜）；Ap—预应力筋的截面面积（mm2）；Ep—预应力筋的弹性模量（N/ mm2）】
②.预应力筋张拉：
a.预应力筋抗拉强度标准值fptk=1860Mpa，张拉控制应力σcon=0.75fptk=0.75×1860Mpa =1395Mpa,每束预应力张拉力控制值为σcon×Sa=1395Mpa ×140 mm2=195.3KN；
b.预应力筋张拉顺序：先张拉次梁，后张拉框架梁；
c.张拉控制应力按照设计要求，张拉程序为：0 →10%σcon →100%σcon →卸荷。张拉时按如下步骤进行：
d.张拉以控制张拉力为标准，以控制实际伸长值为参考的双控方式。在张拉时，必须确保张拉油压值满足张拉力满足要求，而预应力筋实测伸长值与计算伸长值的相对偏差值应≤±6%，否则应暂停张拉，查明其产生的原因并采取调整措施后，才能继续张拉。具体张拉步骤如下：
i.在预应力张拉端的垫板安装锚具、夹片；
ii.装上千斤顶后，开动油泵，并逐束对预应力筋进行张拉，当张拉应力达到10%σcon时先停止加荷，读取伸长值的初始读数（图一）；
iii.当张拉应力进行增大至100%σcon设计张拉力时，再记录伸长值（图二）；
iv.卸压，读取回缩值；
v.退出千斤顶；
e.预应力筋张拉验收：预应力筋张拉过程中，必须如实填写好预应力筋张拉记录等原始资料；
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图一 图二 图三
③.切除超长部分的预应力筋：在张拉工作完成后，可用砂轮机或切断机等机械方法切除张拉端多余的预应力筋，预应力筋截留长度不少于30mm，严禁采用电弧切断；
⑶.孔道灌浆：完成多余的预应力筋切除后，将粘附在锚具及锚垫板上的污迹清理干净，并对夹片的缝隙填实，以便进行孔道灌浆处理；
①.水泥浆制备：将P.O 42.5R普通硅酸盐水泥与水按M30水泥浆的配合比进行混合搅拌均匀，水灰比宜控制在0.40~0.45之间，并留置水泥浆试块；
②.安装止水阀：分别在灌浆口和另一端的排气口安装止水阀，将灌浆管连接在灌浆口止水阀上，排气管出浆端打开阀门；
③.用高压灌浆机对孔道进行灌浆：开动高压灌浆机，将水泥浆灌入孔道中，待另一端排气口有水泥浆流出时，关闭排气口止水阀，进行加压至0.4~0.6Mpa，恒压1~2分钟，稍后停止灌浆，并且关闭入浆口止水阀；
⑷.封锚：为了确保暴露在结构外的锚具及预应力筋能够正常工作，防止其锈蚀，在完成灌浆后，应尽快按高一强度等级的微膨胀细石混凝土封闭端部，保护层厚度不小于50mm。封闭后混凝土应与原有梁柱表面相平，封闭端部混凝土时，须确保其密实；
三、结束语：
本工程的大跨度梁采用后张法有粘结预应力技术，较好地解决了普通混凝土楼板结构中跨度受限、梁截面尺寸大、挠度大、空间利用率低等问题。这项技术的应用，能够增加建筑楼层的净高、平面布置的灵活性及使用面积，节约模板、钢筋及混凝土的用量，提高混凝土的抗裂性能及结构整体性能和刚度，降低工程造价，有着较好的经济效益和社会效益。
参考文献
【1】熊学玉，黄鼎业 《预应力工程设计施工手册》 中国建筑工业出版社 2003
【2】GB 50204-2015 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 中国建筑工业出版社 2015
【3】GB 506666-2011 《混凝土结构工程施工规范》 中国建筑工业出版社 2011
【4】GB/T5224-2014 《预应力混凝土用钢绞线》 中国标准出版社 2014
【5】JTG/TF50-2011 《公路桥涵施工技术规范》 人民交通出版社 2011