后张拉预应力技术存在问题及解决办法

预应力混凝土构件在工程中应用非常广泛，它在减轻结构自重，提高抗震、抗裂能力，充分发挥材料的强度，改善构件受力性能和扩大钢筋使用范围等方面都具有良好的效果。在预应力混凝土结构施工中，张拉是一个非常关键的工序，它直接影响结构的承载能力和耐久性。在进行后张法预应力张拉施工时，由于材料、设备、施工方法、操作人员、管理水平等多种因素影响，常出现一些异常情况，对其进行分析，找出产生问题的原因，采用合理的办法及时进行处理，并制定、落实相应的预防措施，旨在不断提高后张法预应力施工和管理水平。

波纹管：布置波纹管时首先用钢筋加工井字架作为波纹管的定位架，定位架间距为直线段lm，曲线段0.5 ｍ，穿有内衬管，以保证波纹管成孔质量。

在波纹管接头处将波纹管接口用小锤整平，以防在穿束时引起波纹管翻卷，导致管道堵塞。

浇筑混凝土前检杳波纹管坐标是否正确，是否有孔洞或变形，接头处是否用胶带密封好。在与锚垫板接头处一定要用胶带或其它填塞物堵塞好，以防水泥浆渗进波纹管或锚孔内。

浇筑棍凝十时应尽晕避免振捣棒直接接触波纹管，以防漏浆堵孔。

钢绞线：钢绞线采用秦皇岛预应力钢绞线联营公司生产的II级低松弛钢绞线，公称直径为15. 24mm，标准强度为1860mPa。

钢绞线下料在箱梁预制场进行。预制场设置下料平台，并清除其表面上的杂物，以防钢束受污染。下料长度=孔道长度+130cm，下料时用砂轮切割机切割，严禁采用电气焊工具等进行切割。

将钢绞线理顺，用塑料胶带缠好，以防在穿束过程中钢绞线交义、打绞，张拉时受力不均，导致有的钢绞线达不到张拉控制应力而有的则可能被拉断。

后张拉施工工艺流程

后张法预应力混凝十构件是预应力混凝十构件中的一种形式，是指光浇筑混凝土构件，浇筑时预留孔道，待构件混凝土达到规定强度后，在孔道内穿入预应力筋进行张拉井加以锚固的一种施工方法。后张法预应力施工的主要过程为:

按设计预留孔道、浇筑混凝土、成孔、穿预应力钢筋、安装锚具、安装张拉机具、按规定程序施加预应力、割除丝头、压浆封锚。

成孔的主要方法有:预埋钢管或橡胶管，浇筑混凝土后抽拔成孔；波纹管成孔等常用的预应力钢筋有高强钢丝和钢绞线等。锚具常用的有弗氏锥形锚、夹片式锚具等。

预应力施工中能出现的问题及处理方法  

在后张法预应力T梁施工中，经常遇到的质虽问题主要有:穿丝困难；预应力钢筋伸长值异常；断丝、滑丝。

(一)穿丝困难 

孔道形成后，将按设计编好的预应力钢束穿入孔道内，即常说的穿丝。常用的穿丝方法有人工直接穿入和机械牵引穿入，穿丝困难大多是由于预留孔道发生异常状况而造成。

原因分析:

(1)孔道偏离设计位置:预埋胶管或波纹管在安装模板或浇筑混凝十过程中，由于外力作用偏离设计位置，造成孔道不圆顺，甚至弯折，因预应力筋成束后具有一定的刚度，不能随管道变化而无法通过；

(2)管道孔径变小:1、波纹管或预埋橡胶管受到一定外力挤压而变形，使管道孔径变小；2、波纹管质虽问题或运输安装过程中破损，造成水泥浆流入管道内，阻塞孔道；

(3)孔道内有异物:①采用抽拔钢管或橡胶管成孔时，抽拔时间过长，造成孔壁混凝土坍塌，堵塞孔道；②在成孔后而未穿丝前，或在穿丝过程中，人为造成混凝土块、短竹钢筋等异物进入孔道；

(4)穿丝方法不当:①钢束头部松散，穿丝时戳伤波纹管内壁，导致波纹管翻卷堵塞孔道；②钢束戳伤混凝土内壁，形成台阶而阻碍钢束通过。

2、处理方法:

此类事故的发生，往往是几种可能情况共同造成的结果，又因孔道内的情况无法知晓，很难准确分析判断，施工中常根据成孔工艺、穿丝方法、穿丝时现场情况等进行初步分析，针对可能造成的原因进行处理。常用方法有:

(1)重新进行清孔:用橄榄球在孔道中来回拉动，可以清除孔道内部分杂物。

(2)改变穿丝方式:①如人工穿丝不行，在可改用机械进行牵引穿入，在孔道轻微变形时是可行的；②在条件允许的情况下，采用混凝土浇筑前先穿入钢束的方法，此法仅适用于波纹管成孔，应在混凝土浇筑完成后多次来回拖动钢束，防止漏入水泥浆包裹钢束、凝固粘结。

(3)处理钢束头部:将钢束头部做成锥形并缠绕多层胶带或加装一个锥形钢套，可在管道轻微变形或孔径缩小不大、异物直径较小等情况时穿过。

(4)在进行以上处理时，注意不能蛮干，防止由此造成其它更加严重的问题，实在无法穿入时，应在孔道阻塞的相应位置将混凝土凿开，对管道进行相应处理，如清除异物、扩大孔径、理顺管道等，穿好预应力筋后，再进行修补，通常采用环氧树脂混凝土进行修补处理，并应做好取样试验工作。

3、预防措施:

(1)加强波纹管或橡胶管质晕检查控制工作:①波纹管加工过程中控制好各项技术参数，保证加工质晕，使用前应按规范进行抗折及抗渗漏试验；②搬运波纹管时不得在地上拖拉，小得抛掷，防止变形或破损；③安装时，在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平，并用胶带缠紧，以防在穿束时引起波纹管翻卷；④采用橡胶管时，应经常检查胶管使用情况，发现有破口、表面硬伤等时应及时更换，防止胶管拔断，造成事故。

(2)绑扎钢筋时应将预应力孔道固定牢固，保证圆顺，符合设计要求一般采用固定网片法或轨道筋固定法，将孔道定位钢筋与主筋骨架绑扎或焊接牢固；模板安装时应注意不能撞击钢筋焊接骨架，防止孔道变形或跑位；同时要检查波纹管是否因为焊接等原因产生破损，一旦发现及时修补。

(3)浇筑混凝土时，插入式振捣棒不得碰触钢筋及管道，防止造成孔道跑位或波纹管破损；在浇筑混凝土时安排专人清孔，保证管道通畅；或在波纹管内穿入比内略小的PVC管，防止水浆漏入孔道内，浇筑完混凝土后再拔出。

(4)采用抽拔橡胶管成孔}艺时，拔管时间的控制非常重要，过早会造成孔壁混凝土坍塌，过晚时因混凝土与胶管粘结力大，拔管困难；拔管时间一般根据经验，由混凝土凝结情况进行判断。

（二）伸长值异常

 预应力施工采用双控指标，即以张拉应力控制为主，并用预应力筋伸长值校核。根据规范要求，实测伸长值之差应控制在理沦计算伸长值的士6%范围内，超过即可认为仲长值异常。

2、处理方法:

当发现仲民值出现异常时，应立即停止张拉施卜，查找原因，采取相应的处理措施后，才可继续进行张拉，切不可草率处理或不做处理就进行割丝、压浆施工，当发现问题时已无法进行处理，而造成大的经济损失。常用处理方法有:

(1)对理沦计算仲民值进行全面复核，特别是几个取值是否合理，符合实际情况，必要时进行现场实验测定。

(2)检查张拉机具、油压表等是否有异常情况，复核计算的油压表读数等数据是否准确。设备异常应更换设备重新张拉，数据有误应重新计算后依新数据进行张拉。

(3)对管道异常引起的伸长值偏差应认真分析，可采取适当超张拉的办法处理，规范要求不超过张拉控制应力的1.05倍；若管道变形严重，应对孔道进行扩孔处理使其圆顺后再重新进行张拉。

(4)对由于波纹管破损而漏浆，造成钢束与混凝土握裹，摩阻力增大的情况，处理方法为，采用反复多次张拉并持荷一段时间，以克服摩擦力过大的影明，但反复张拉次数应不超过规范要求的3次。

(5)安排有一定经验并有上岗证的人员，严格按程序及规范要求施工，及时准确地做好伸长值测量标记，做的标记划线不能太粗，读数时应以两次划线的同一侧为基准。

3、预防措施:

(1)计算理沦伸长值时，弹模及预应力筋截面积应采用该批材料抽取样本的实测值；有条件时进行现场摩阻试验，按实测摩阻损失进行伸长值计算。

(2)张拉前应认真检查张拉机具、油压表等是否在有效期；有否发生漏油、不保压等异常情况，发生异常情况后是否重新进行了校正；千斤顶校正数据是否准确，由此建立的关系曲线和计算公式是否正确，油压表读数计算是否准确，计算数据应实行技术复核制。

(3)采取措施防止管道变形和跑位，井加强各工序的施工质晕检查验收。具体措施与预防钢束穿丝困难相应的方法相同。

(三)断丝

1、造成断丝的原因:

(1)预应力筋力学性能不合格，或表面锈蚀，或存在其它导致截面积减小的缺陷。

(2)锚具夹片硬度太高，齿高也过大:这样稍有偏控就造成刻痕过深，容易发生断丝。

(3)锚垫板原因。目前采用的锚垫板有钢制与铸钢制两种。钢制垫板喇叭筒较细、较长，端部也比较锋利，稍有连接不顺，张拉时就可能造成对预应力筋的伤害。而铸钢制垫板喇叭筒较短粗，端部与孔道用内插式连接。故应尽量选用后者。

(4)锚板喇叭筒、锚板、锚环及千厂顶不同心，造成偏拉，受力不均。

(5)张拉过程控制小严，张拉力过大也会导致断丝。

2、断丝处理:断丝数晕若超过规范允许，必须进行处理后方可继续施工。

(1)断丝发生在锚固前，在张拉顶卸荷时，用专用工具卡住锚塞或工作夹片，使之不能锚固而退丝，换丝后重新张拉。

(2)断丝在锚固过程中或锚固后，对采用钢绞线的可先用卸锚器松锚，然后移动钢束，用单孔小顶进行张拉；对用钢丝的可用张拉顶进行松锚、退丝。

3、防止断丝的措施:

(1)严格对预应力筋进行材料力学性能试验。强度相同，延伸率差异较大的两批材料不能同束使用，因此要求同一束必须采用同批材料。实验不合格、不配套的锚固系统不得使用。

(2)对张拉人员进行技术培训，提高质量意识，增强责任心，施工中严格按要求进行操作。

(3)在施工中应考虑锚垫板喇叭筒与波纹管的连接，使锚垫板与孔道轴线垂直。安装千斤顶应做到安正与垫板方向垂直。

(4)千斤顶油表定期校核，同时，在出现下列情况之一时，即:千斤顶经过拆卸、修理；油表不能回零，受到碰撞或失灵现象，更换油表；千斤顶油压表要进行校核、更换。

(四)滑丝

1、造成滑丝的原因:

(1)锚环、夹片硬度小够或夹片齿过浅。

(2)钢束、夹片清理小彻底、有油、锈或杂物张拉时存在于夹片与钢束之间或夹片与锚环之间。

(3)当锚环孔坡度过小、过大时都可能发生滑丝。安装夹片顶面不齐也能造成滑丝。

(4)千斤顶张拉时回油过快也可能发生滑丝现象。拆卸工具锚时巨烈震动也可能造成滑丝。

2、滑丝的处理:

滑丝处理一般采用单孔补张，补张不成功时可用叠加锚环法处理。

3、防止滑丝的措施:

(1)对原材料、锚具、张拉设备进行严格检验和控制，人员教育等措施与断丝防治相同。

(2)张拉前对钢束锚固部分、锚环、夹片进行彻底清理，安装夹片时要保证外露部分相同，顶面平齐。

(3)张拉操作要按要求进行，特别是千斤顶回油时不能过快，拆卸工具锚时不能蛮干，以防引起巨烈震动而导致滑丝。

四、结束语

张拉在后张法预应力结构施工中是非常关键的工序，其施工质量直接影响到整个结构的受力，由于现场情况多变，各工程项目设计、施工条件存在很大差异，张拉施工中经常遇到穿丝困难、伸长值异常、断丝、滑丝等问题，对其从原材料、施工人员、施工机具、施工方法等各方面进行合理处理，是可以达到质晕要求的。在总结经验教训的基础上，制定切实可行的预防措施，加强事前、事中控制，可以减少质量问题的发生，有利于提高施工质晕和施工技术及施工管理水平。