曾军
广州建筑产业开发有限公司 广东广州 510115
摘要：随着我国经济的不断进步，建筑行业得到前所未有的发展，后张法预应力混凝土作为一种新型施工工艺，其以良好的优势被广泛应用于各种建筑工程中，并取得很好的施工效果。本文结合广州某住宅小区工程项目，针对该建筑地下室顶板运用到的后张法预应力混凝土施工技术进行分析探讨，并详细介绍了后张法预应力混凝土施工技术的综合优势及经济等特点，希望能为以后类似工程提供借鉴作用。
关键词：地下室顶板；预应力混凝土；施工技术；后张法
1、引言
为了更好的解决普通钢筋混凝土构件施工过程中存在的缺点，后张法预应力混凝土技术由此产生，并且近几年来得到快速的发展与广泛应用。后张法预应力混凝土技术应用到建筑工程中，其不仅能够有效增强钢筋混凝土结构的抗裂性能和加大跨度、控制变形与挠度、减轻结构自重，从而避免工程局部结构过早出现裂缝，而且该施工技术还具有减轻结构自重、缩短工期、降低工程造价的特点。归结到底后张法预应力混凝土技术原理就是设法在结构构件受力使用前预先对受拉区的混凝土施加荷载应力，使它产生预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围甚至处于受压状态，从而大大降低和缓解混凝土裂缝的产生和开展，使预应力筋的高强度得到充分的发挥。
2、工程概述
本工程为广州某住宅小区，该建筑是由多栋25～32层高层住宅组成，地下室建筑面积约10.14万m2，主要为车库、设备用房等。其中室外地下室顶板采用后张法预应力混凝土技术，这样能够最大程度利用到顶板带来的空间。顶板下为室内停车场，并顶板上种植绿草、修造花园等公共设施，以营造舒适、生活休闲功能齐全的高尚社区。本工程柱网尺寸主要为8.1m×8.1m，地下室顶板上覆土1500mm，由于荷载大（覆土荷载、消防车荷载）、抗裂要求高，故该工程的地下室顶板采用无粘结后张法预应力混凝土施工技术，预应力筋在板内均为曲线布置。预应力筋采用φs15.24高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标准值fptk＝1860 MPa，张拉端锚具采用夹片锚具，固定端采用压花锚或挤压锚，其平面布置见图1。
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3、后张法预应力混凝土预应力设计简述
（1）设计参数
本工程地下室顶板板厚350mm，室外覆土1500mm，其设计恒载为：板自重8.75kN/ m2，覆土等其他恒载约28.5 kN/ m2；设计活载为:非消防车道处5kN/ m2，消防车到处:20kN/m2。顶板混凝土强度等级为C35，fc=16.7N/mm2，普通钢筋为Ⅲ级钢，fy=360N/mm2，预应力筋采用φs15.24高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标准值fptk＝1860 MPa，张拉控制应力取0.7fptk=1302MPa。柱子位置采用柱帽做法，托板尺寸分别为2800mm×2800mm和3200mm×3200mm（计算了各种情况工况下的冲切验算，满足规范要求）。
经过工程师的实地考察，发现本建筑工程考虑地下室顶板荷载不仅大，而且其结构形状比较复杂，因此在计算顶板的内力时决定采用经验系数法。在进行顶板设计过程种，工程师需要根据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)中的顶板裂缝控制条件、抗裂控制条件、正截面受弯承载力验算等条件，计算出每跨无粘结预应力筋束数及普通钢筋用量。本工程无粘结预应力筋采用双向均匀布置，每跨8.1m配预应力筋35束，其筋平面布置见图2。
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4、后张法预应力混凝土施工工艺
（1）无粘结后张法预应力混凝土施工工艺流程
绑扎板底普通钢筋→预应力筋放线→安装焊接固定架→安装板位的预应力锚垫板→预应力筋穿束→隐蔽工程验收→浇筑楼板混凝土→拆除张拉端侧模→预应力筋张拉→切除多余绞线→封闭张拉端部→拆除楼板底模板。
（2）预应力筋的制作与安装
1）预应力筋固定端的制作
根据工程设计图纸，对一端张拉的预应力筋使用挤压机／压花机进行固定端挤压／压花锚具制作。制作好的挤压锚具外形上必须符合以下相关要求：比如不得有明显的弯曲；表面不得有裂纹和起鳞；挤压锚具内裹挤压弹簧长度不宜少于挤压套长度。
2）预应力筋放线：
① 预应力筋放线：
A．在进行预应力板放线过程中，必须严格根据设计图纸中预应力筋曲线线形的控制数据进行。
B．根据图纸各控制点的高度制作直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．在完成放线工作之后，需要随机抽检关键点的高度，这样能够更好的确保控制点高度与计算值偏差在±10mm之内。
3）预应力筋的安装
施工过程中使用到的预应力筋必须堆放在土建单位所提供场地。
无粘结预应力筋安装：
将预应力筋穿入板中并按放线位置布置好，之后运用扎丝将其与固定架牢牢绑扎固定好，检查无误后需进行以下相关检查，比如管道曲线是否圆滑，若不符合要求则必须进行改正。
4）张拉端锚垫板的安装
预应力筋张拉端锚垫板应与预应力筋垂直，竖直方向的中心处于设计规定的矢高处，用φ6钢筋牢固地焊接在普通钢筋上。在预应力筋的安装过程中，预应力筋需要做好相关防护措施，避免其受到损坏。
5）混凝土的浇筑
在进行混凝土浇注过程中，除了按规范要求留置混凝土试块外，另外还需要增加制作两组混凝土试块，以便为预应力筋的张拉提供混凝土强度依据。注意控制张拉时间，以免延误整个工程施工的总进度；混凝土在浇筑过程中，振动棒不得直接触动波纹管及锚垫板、螺旋筋；由于梁柱节点处的普通钢筋、预应力筋比较密集，因此施工人员在进行混凝土振捣过程中，必须要仔细认真，以免出现漏振、蜂窝和孔洞等不良情况。
（3）预应力筋的张拉
1）预应力筋张拉前的准备工作
①同条件养护试块强度达到设计强度要求时才可进行张拉。
②在拆除梁、板侧模后，需要立即清理干净张拉端，在清理过程中，不得破坏混凝土。
③逐个检查张拉端承压板后的混凝土施工质量，确保其不存在蜂窝或空洞等不良情况，如若发现需要及时通知土建专业进行补强处理，以免影响到预应力张拉时间。
在张拉之前进行千斤顶校准（标定）工作并完成进场报验。
2）预应力筋的张拉程序
预应力筋的张拉程序：0→0.1σcon→1.0σcon
设计张拉控制应力σcon＝0.70fptk即1302MPa
预应力筋的张拉步骤如下：
①首先在张拉端安装好锚环、夹片。注意两片式夹片需同时推进到锚环里。
②完成之后，装上千斤顶，开动油泵，就可以进行预应力筋张拉作业。
③张拉力继续增大至设计张拉力时，安排工作人员记录好伸长值。对于伸长值超过千斤顶行程的预应力筋，可分2次或3次张拉，分别记录每次的伸长值,最后累计伸长值。
④卸压，读取回缩值。
⑤退出千斤顶。
⑥对于需要两端张拉的，将所得的两端伸长值相加作为此束预应力筋的伸长值。
3）预应力张拉质量控制
①伸长值的计算
采取分段计算法进行计算。
②张拉采用应力控制方法来校核预应力筋张拉伸长值。预应力筋实际记录的伸长值应在理论伸长值的94%～106%的范围之间，否则需要马上暂停张拉，直至查明原因并采取措施解决后，才能再继续张拉作业。预应力筋张拉过程中，需如实记录清楚每束钢绞线的实测伸长值，之后将相关记录整理好，作好交工验收资料。
（4）切出多余钢绞线及封锚
张拉完成后观察钢绞线锚固情况，确保锚固合格后，就可以运用小砂轮机将张拉端多余的钢绞线切除掉，不过需注意露出锚具外的钢绞线的长度不宜小于30mm。按设计要求及时封闭端部并进行相关防锈处理，保护层要不得小于30mm，封闭后混凝土平齐原有板表面。
在封闭端部的混凝土过程中，施工人员必须采用木棒等人工振捣方式进行，并且确保振捣的密实性。
5、后张法预应力混凝土技术综合优势及经济性比较
（1） 节约成本，降低工程造价
地下室顶板采用后张法预应力混凝土施工技术，一方面不仅能够降低板厚，使其拥有更多净空使用，另一方面也可以减少钢筋、混凝土用量，减少地下室埋深及基坑的开挖深度，大大节约工程造价
（2） 结构更加安全耐久稳定
地下室顶板采用后张法预应力混凝土施工技术，可以在混凝土顶板中先施加大约1.5～2.3MPa的预压应力，结构在荷载作用下，能够大大降低裂缝出现的概率，从而大大提高了结构的刚度和抗剪承载力，降低了使用荷载下结构的挠度和变形，有效确保了结构的安全性、稳定性和耐久性。
（3）加快施工进度，缩短施工工期
地下室顶板如果采用普通钢筋混凝土施工技术，拆模工作必须在混凝土强度达到100%后进行，而后张法预应力混凝土施工技术的应用只需混凝土强度达到80%左右即可进行预应力张拉，张拉后即可拆模，这种施工方式能够大大加快施工进度，缩短施工工期。预应力安装和张拉可以和其它工种工序同时进行，所以不会影响工期，也能够加快施工进度。
6、结论
综上所述，经过了多年的工程实践和不断发展，后张法预应力混凝土施工技术已经比较成熟了，该技术具备很多优势，比如让结构抗剪能力、稳定性及耐久性得到很大程度提高；抗裂性好、刚度大；节省材料、减少自重等，因此近几年来，后张法预应力混凝土施工技术在我国建筑行业中得到广泛的应用与推广。
参考文献:
［1］于航. 浅析预应力混凝土在我国房屋建筑中的应用和发展［J］． 商品与质量，2010( 15) : 65-68．
［2］陈嘉辉.预应力钢筋混凝土在建筑中的应用研究．技术新产品,2009,(10):156.?
［3］赵兴芳; 高淑荣． 对有粘结后张预应力混凝土施工工艺探讨［J］．价值工程，2010( 27) : 129．
［4］混凝土结构设计规范（GB50010-2010）.