【摘 要】預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)因其截面面積小、剛度大、抗裂和耐久性好，而在建筑領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，其中有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土新技術(shù)近年得到建設(shè)部的大力推廣應(yīng)用。本文作者結(jié)合自己多年的工程實(shí)踐，對(duì)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的張拉控制問題進(jìn)行一些探討，使得有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量的技術(shù)有所保障。
【關(guān)鍵詞】有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土；張拉控制；工程質(zhì)量
1.背景
預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉是預(yù)應(yīng)力混凝土施工中的關(guān)鍵工序之一，其直接影響預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。根據(jù)作者的調(diào)查，以往施工中由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)張拉工序的失誤，而造成預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)不合格，返工率比較高，經(jīng)濟(jì)損失較大。預(yù)應(yīng)力混凝土可分為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力兩種，前者是指沿預(yù)應(yīng)力筋全長(zhǎng)，其周圍均與混凝土粘結(jié)、握裹在一起的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)及預(yù)留孔道穿筋壓漿的后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)均屬于此類。20世紀(jì)80年代初，XM、QM、OVM型群錨體系及其配套的大噸位千斤頂?shù)某晒ρ兄�，加上波紋管埋設(shè)留孔的應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)留孔方式與孔道密集、形式復(fù)雜的矛盾，從而有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。
2.關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土的張拉程序
根據(jù)作者多年的實(shí)踐，在施工過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)部分技術(shù)人員對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)總體來說是基本上清楚，但在一些技術(shù)細(xì)節(jié)的處理上，特別是在張拉控制技術(shù)上，就會(huì)顯得經(jīng)驗(yàn)不足。我們知道預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的張拉控制是保證預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵，直接關(guān)系到工程的使用安全問題。張拉是預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)的重要工序之一，對(duì)于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土是先澆混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%以上（設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)），再?gòu)埨摻�。目前有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土在施工中通常采用埋設(shè)波紋管成孔，先穿束法施工，其主要的張拉程序有：
支底模→非預(yù)應(yīng)力鋼筋→埋波紋管→穿鋼絞線→張拉端、固定端錨固系統(tǒng)→留灌漿管（排氣孔）→支側(cè)模→澆筑混凝土→張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋→孔道灌漿(防止鋼筋生銹)→切筋、封錨。其傳力的途徑是依靠錨具阻止鋼筋的彈性回彈，使截面混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力。之所以稱其為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土，其原因在于這種做法使鋼筋與混凝土結(jié)為整體。同時(shí)后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土由于粘結(jié)力的作用使得預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力降低，導(dǎo)致混凝土壓應(yīng)力降低，所以應(yīng)設(shè)法減少這種粘結(jié)。
3.有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制
預(yù)應(yīng)力筋張拉是通過張拉設(shè)備將力作用于預(yù)應(yīng)力筋上，然后通過預(yù)應(yīng)力筋最終作用于混凝土上，從而在結(jié)構(gòu)中建立起預(yù)應(yīng)力，使得混凝土結(jié)構(gòu)受到的拉應(yīng)力減小，甚至處于壓應(yīng)力狀態(tài)下。它將最終決定預(yù)應(yīng)力值的大小，因此，預(yù)應(yīng)力筋張拉是整個(gè)預(yù)應(yīng)力施工的關(guān)鍵。
3.1預(yù)埋波紋管的留孔控制
根據(jù)作者的施工實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系波紋管的高度控制要比無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力難度高。一般情況下，預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力的很難協(xié)調(diào)起來，會(huì)導(dǎo)致波紋管高度不易控制，所以設(shè)計(jì)時(shí)注意考慮預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力鋼筋位置的協(xié)調(diào)。遇到非預(yù)應(yīng)力鋼筋比較多時(shí)，要優(yōu)先保證波紋管的位置，進(jìn)行波紋管鋪設(shè)后再進(jìn)行非預(yù)應(yīng)力鋼筋的綁扎。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁中的預(yù)應(yīng)力配筋一般來說比較的多，通常采用兩排波紋管，這時(shí)注意預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道凈距不小于50 mm，主要是保證在張拉過程中，孔道間的混凝土不被破壞。不然既會(huì)影響有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的工作機(jī)理，也會(huì)降低預(yù)應(yīng)力筋的矢高。
在梁端，施工中必須保證錨墊板位置準(zhǔn)確，同樣波紋管是否嚴(yán)密也將直接影響到張拉和灌漿質(zhì)量的好壞，因此必須確保在澆筑混凝土?xí)r波紋管不發(fā)生漏漿。波紋管接頭處的接頭管不能夠太粗，長(zhǎng)度不能太短，接頭管兩端用密封膠帶纏好，排氣孔處的弧形壓板應(yīng)用鐵絲綁牢。為了不出現(xiàn)漏漿，波紋管與錨墊板處采用膠帶封死，特別注意在施工中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)波紋管的成品保護(hù)措施，不要讓波紋管的局部發(fā)生破壞，最好在澆筑混凝土前，認(rèn)真檢查一遍波紋管是否存在局部有孔洞。
3.2張拉的控制
�。�1）張拉端的處理 張拉端由于錨具的壓縮變形，錨具與墊板之間、墊板與墊板之間、墊板與構(gòu)件之間的所有裂縫被擠緊，使得被拉緊的預(yù)應(yīng)力鋼筋松動(dòng)縮短從而引起預(yù)應(yīng)力損失。而一般施工過程中張拉端的鋼筋較為密集，振搗不易密實(shí)，從而在施工中必須精心振搗，確保其密實(shí)。通常在澆筑混凝土24小時(shí)內(nèi)，應(yīng)用導(dǎo)鏈將鋼絞線松動(dòng)，以做好張拉端穴模的處理。
�。�2）超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的張拉 超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的張拉一般要特別注意，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)于超長(zhǎng)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系，不建議采用大型的千斤頂進(jìn)行對(duì)稱張拉，因?yàn)檫@樣的做法會(huì)造成同束的鋼絞線的張拉力相差過大，也會(huì)使得單根鋼絞線的張拉力太大，給結(jié)構(gòu)受力帶來不利影響，所以要做好超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的張拉控制。
（3）預(yù)防發(fā)生滑絲現(xiàn)象 所謂滑絲是因?yàn)閵A片未能有效地夾持鋼絞線而導(dǎo)致的張拉事故。因此在預(yù)應(yīng)力混凝土施工中安裝夾片時(shí)，要注意應(yīng)該先清理干凈夾片，同時(shí)保證鋼絞線上不可以有污物，這樣就可以預(yù)防滑絲現(xiàn)象的產(chǎn)生。
3.3灌漿的控制
預(yù)應(yīng)力鋼筋在張拉后要及時(shí)地灌漿，根據(jù)作者的經(jīng)驗(yàn)，施工時(shí)灌漿工序一般很難得到技術(shù)人員的重視，特別是施工人員最容易忽視結(jié)構(gòu)的耐久性。但是如果灌漿不密實(shí)，不但影響預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土的有效粘結(jié)，也是很容易引起預(yù)應(yīng)力筋的銹蝕。所以作者建議在灌漿前，最好對(duì)孔道用空氣泵檢查其通氣情況，可以每隔不大于30m設(shè)置灌漿孔，如果灌漿孔是設(shè)置在孔道低點(diǎn)處最好不要設(shè)在孔道的正上方；如果設(shè)置在孔道高點(diǎn)處就最好不要設(shè)在孔道的正下方。設(shè)置排氣孔和泌水管保證灌漿密實(shí)，因?yàn)榕艢饪卓梢员ＷC灌漿時(shí)孔道內(nèi)氣流通暢，確保水泥漿充滿孔道，泌水管主要是用于排除孔道灌漿后水泥漿的泌水。
3.4封錨的控制
灌漿后的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)及時(shí)做封錨處理，由于特殊原因不能及時(shí)封錨的應(yīng)先做防腐處理。承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)應(yīng)先做防腐處理，再用微膨脹細(xì)石混凝土進(jìn)行封錨。在該工序最大的問題是封錨不及時(shí)，在封錨前夾片和端部鋼絞線已銹蝕，如果此時(shí)封錨則結(jié)構(gòu)的防腐性能大大降低。
3.5預(yù)應(yīng)力摩擦損失的控制
后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，引起預(yù)應(yīng)力損失的主要因素有：預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦、錨具變形和鋼筋內(nèi)縮、預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松弛、混凝土收縮與徐變等。其中預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間摩擦產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失所占比例很大。由于孔道的制作的偏差、孔道壁粗糙等原因，張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，鋼筋將于孔壁發(fā)生接觸摩擦。而據(jù)有關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)表明預(yù)應(yīng)力損失的直接影響鋼絞線有效應(yīng)力的建立。從而在施工中要盡可能減小預(yù)應(yīng)力損失。
對(duì)于較長(zhǎng)的構(gòu)件可以采用一端張拉另一端補(bǔ)拉，也可以兩端張拉，或者采用超張拉都是可以有效地減少孔道摩擦、錨固以及松弛的損失。張拉過程保證張拉力的作用線同孔道中心線末端切線相重合。在澆筑混凝土之后宜抽動(dòng)鋼絞線，不僅可以防止波紋管漏漿后而影響張拉，而且鋼絞線的抽動(dòng)過程能夠改變預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的接觸狀態(tài)，從而可以減少預(yù)應(yīng)力損失。
結(jié)論
隨著預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)不斷成熟，人們會(huì)越來越關(guān)注預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量。張拉控制技術(shù)是整個(gè)預(yù)應(yīng)力混凝土施工中最關(guān)鍵的技術(shù)，掌握張拉控制技術(shù)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)保證預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全，都是十分重要的。本文前面所討論的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的張拉控制技術(shù)在施工中都應(yīng)把握好。
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