丘铁明
广东塔牌集团股份有限公司蕉岭分公司 514100
摘要：本篇文章主要介绍了预应力混凝土结构后张法的施工技术要点，从后张法的工艺流程、各个流程的技术要点、工程质量保证措施及安全保证措施四个方面展开论述。
关键词：后张法；预应力；混凝土；施工工艺；张拉；质量；安全
正文：
一、施工工艺
当预应力结构中采用后张有粘结预应力技术，其主要施工工艺如下：
穿设波纹管→安装端部配件→穿设预应力筋→浇筑混凝土→张拉→孔道灌浆→封端
二、各施工工艺具体的施工技术要点
1、穿设波纹管
土建施工单位支好结构的底模，普通钢筋就位之后，铺设预应力波纹管，并牢牢绑扎在定位支架上，连接部位用防水胶带缠绕。在构件的端部应设置灌浆孔，每跨的最高点安装盖瓦和排气管。
2、安装端部配件
波纹管位置固定好并穿束完成后，可安装锚垫板及螺旋筋。端部锚垫板、螺旋筋由于处于支座钢筋较密处，安装比较困难，应保证其位置的准确。当穿束在浇捣混凝土前进行时，在锚垫板安装完成后，应对垫板外工作长度内的外露钢绞线进行保护，同时应对预应力孔道和垫板上的灌浆孔进行封闭，防止其它物质对其损害。具体方法：在外露钢绞线外采用防水胶布材料进行包扎。
在浇筑混凝土前，技术人员要认真检查各关键部位及预应力孔道的高度，认真仔细全面地检查波纹管有无破损，认真填写“自检记录”和“隐蔽工程验收记录”。在浇筑混凝土时，特别要注意并重点交待振捣棒不得直接碰撞预应力孔道，防止破坏波纹管而导致浆体进入预应力孔道。浇筑混凝土过程前，应用胶带封堵所有灌浆孔和排气孔，并用棉丝塞紧喇叭口等空腔，防止水泥浆进入波纹管堵塞预应力孔道。
3、穿设预应力筋
钢绞线的盘重大、盘卷小、弹力大，为了防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出伤人，事先应制作一个简易的铁笼，下料时，将钢绞线盘卷装在铁笼内，从盘卷中央逐步抽出。钢绞线的下料宜用砂轮切割机切割，不得采用电弧切割。穿束方法采用人工穿束方法，穿束时工人站在脚手架上逐步将预应力筋穿入孔内，束的前端应扎紧并包裹胶布，以便顺利通过孔道。
4、混凝土浇筑
在浇筑混凝土前，应进行专项的预应力孔道检查。项目部将组织自检，包括仔细检查预应力孔道的完好，及时修补。孔道接头处应用胶布密封好。另外预应力张拉端处应用棉丝密封灌浆孔、喇叭口等重要部位。固定端应用水泥浆封堵死。 在浇筑混凝土时，振捣棒不得直接碰撞预应力孔道，防止破坏波纹管而导致浆体进入预应力孔道。
混凝土达到设计强度的100%以后，及时拆除预应力结构张拉端的侧模板，清理张拉端喇叭口和预应力筋，安装锚具，为张拉工序作好准备。
5、预应力张拉
预应力梁混凝土强度达到设计强度的100%后才能张拉。预应力张拉设备在使用前，应送权威检验机构采用顶顶机的方式，对千斤顶和油表进行配套标定，并且在张拉前要试运行，保证设备处于完好状态。理顺张拉端预应力筋次序，依次安装工作锚、顶压器、千斤顶、工具锚。
由于开始张拉时，预应力筋在孔道内自由放置，而且张拉端各个零件之间有一定的空隙，需要用一定的张拉力，才能使之收紧。因此，应当首先张拉至初应力（张拉控制应力的百分之十），量测预应力筋的伸长值，再张拉至控制应力，量测伸长值，计算实测伸长值△L1。核算伸长值符合要求后，卸载锚固回程并卸下千斤顶，张拉完毕；如果预应力筋的伸长值大于千斤顶的行程，可采用分级张拉，即第一级张拉到行程后锚固，千斤顶回程，再进行第二次张拉，直至达到张拉控制值。张拉作业，以控制张拉力为主，同时用张拉伸长值作为校核依据。实测伸长值与理论计算伸长值的偏差应在（-6～+6）%范围之内，超出时应立即停止张拉，查明原因并采取相应的措施之后再继续作业。
6、预应力孔道灌浆
后张法预应力筋张拉后，孔道应尽早灌浆，一般不宜超过48小时，以免预应力筋锈蚀。灌浆后孔道内应饱满、密实。灌浆前应全面检查预应力筋孔道、灌浆孔、排气孔、泌水管等是否畅通。对预埋管成型的孔道不得用水冲洗孔道，必要时可采用压缩空气清孔。灌浆前对锚具夹片空隙和其他可能漏浆处需采用高标号水泥浆或结构胶等方法封堵，待封堵材料达到一定强度后方可灌浆。孔道灌浆采用纯水泥浆。水泥浆的技术条件应符合下列规定：
（1） 水泥浆应采用普通酸盐水泥拌制，水灰比不应大于0.42，所用水泥标号不宜低于32.5级；
（2） 水泥浆试块采用边长为70.7mm的立方体试模制作，标准养护28d的抗压强度等级不应低于M40；
（3） 水泥浆中宜掺入预应力灌浆专用高性能外加剂。严禁掺入各种含氯盐或对预应力筋有腐蚀作用的外加剂。掺外加剂后，水泥浆的水灰比可根据需要降为0.38~0.42。
（4） 水泥浆拌和后三小时泌水率宜控制在2%，且不应大于3%，泌水应在24小时内全部被水泥浆体吸收；
（5） 水泥浆的可灌性用流动度控制：采用流淌法测定时应为130~180mm，采用流锥法测定时应为12～18s。
灌浆应缓慢连续进行，不得中断，并应排气通顺。在灌满孔道封闭排气孔后，应继续加压至0.5～0.7MPa后封闭灌浆孔。当发生孔道阻塞、串孔或中断灌浆时，应及时冲洗孔道或采取其它措施重新灌浆。当采用纯水泥浆灌浆时，可采用二次压浆法或重力补浆法以增加孔道浆体的密实度。
（1）二次压浆法：二次压浆的时间间隔一般宜为30～45min。
（2）重力补浆法：在孔道最高点处400mm以上，连续不断补浆，直至浆体不下沉为止。
在冷天灌浆前，孔道周边的温度应在5℃以上，水泥浆的温度在灌浆后至少有5天保持在5℃以上，灌浆时水泥浆的温度宜为10~25℃。在灌浆前，如能在孔道内通入50℃温水，对洗净孔道与提高孔道的温度是有效的。孔道灌浆应填写施工记录，表明灌浆日期、水泥品种、强度等级、配合比、灌浆压力和灌浆等情况。在预应力筋孔道灌浆前，应切除外露的多余钢绞线并进行封锚。采用G2JJ型灌浆泵和PJ02型搅拌机。灌浆前，应进行机具准备和试车。灌浆工作应缓慢均匀地进行，不得中断，并应排气通顺。由于灌浆质量的好坏直接关系到预应力钢绞线与混凝土的粘结效果以及结构的耐久性，因此施工过程中必须从每一个环节上进行严格控制。
7、张拉端封堵
张拉完毕后，应及时采用C45补偿收缩细石混凝土封锚，最小保护层厚度不小于50mm。
三、工程质量保证措施
1、材料的进场验收
不合格的材料不得投入使用，所用工程材料均应有质保书（或出厂合格证），同时要按照规定对进场的材料进行抽检和复试，合格后方可投入使用。抽检和复试工作必须进行“见证取样、送样”。
2、进场的机械设备
电焊机、张拉机具、切割设备等要保养、维护好。保证处于良好的工作状态。
3、持证上岗
进场的专业人员或特殊的操作工必须持有效上岗资格证件上岗，不符合要求的队伍及无证人员严禁上岗操作。
4、“三控制要求”
认真进行自检、互检、交接检。现场质量员要严把质量关，认真进行专职检。
5、严守技术细节
（1）预应力筋束形控制点的竖向位置允许偏差应符合相关规定：
（2）锚具夹片的内缩量应该小于6mm。锚具的封闭保护应符合下列规定：
应采取防止锚具腐蚀和遭受机械损伤的有效措施；凸出式锚固端锚具的保护层厚度不应小于50mm；外露预应力筋的保护层厚度：处于正常环境时，不应小于20mm；处于易受腐蚀的环境时，不应小于50mm。
6、做好成品保护工作
预应力施工结束后，由于还有诸多后续工作，因而必须加强成品保护工作。在后续施工进行期间要派专人保护埋件、钢绞线等，严禁损坏预应力成品。在浇筑混凝土期间，要委派专人在浇筑现场，防止振动棒长期振击并损坏预应力筋。
7、工程技术资料整理
施工过程中的原始记录和资料，应按照要求填写、汇总。认真填写施工日记，日记内容包括现场施工时发生的工作量、人工、机械使用、施工部位、材料设备进出场、质量问题、产生原因、补救方法及天气情况等。日记交相关部门及人员审核后归档备案。
8、质量控制
实行岗位责任制。按质量目标分解，将质量责任层层挂牌，层层落实。加强技术管理，明确岗位责任制，认真做好技术交底工作。除进行书面交底外，还应组织各班组召开技术交底会，对施工难点和重点专门进行讲解。
加强原材料检验工作，严格执行各项材料的检验制度。钢绞线、锚夹具等材料都必须有出厂合格证和试验资料。质量严格检查，坚持“自检、交接检、专检”三检制。根据施工进度安排预检、隐检计划，进行预检、隐检程序，办理预检、隐检手续，并及时履行签证归档。组织和参见各种工程例会。总结工程施工的进展、质量、安全情况，明确施工顺序和工序穿叉的交接关系及质量责任，加强各工种之间的协调、配合及工序交接管理，保证施工顺利进行。
四、安全生产保证措施
1、一般控制措施
新入厂人员接受入场前安全教育，并经过考核合格后方可上岗； 施工人员应按规定劳保着装,并佩戴好必要的安全防护用具，严禁穿拖鞋、高跟鞋、赤脚工作，严禁酒后进入施工现场；特种作业人员必须持证上岗,严禁非特种作业人员从事特种作业。
施工人员应严格遵守安全操作规程及相关安全管理规定,正确选择和使用工器具,服从安全人员的管理；安全人员应坚持现场巡视,发现隐患必须及时制止和处理;施工人员发现隐患后,应积极进行整改,无法解决的应及时向上级报告。施工设备、工器具等应定期检查、维护和保养；施工作业前应编制《预应力施工作业指导书》，做好施工人员的安全技术交底工作，并按要求做好记录。
高空作业必须系好安全带、安全绳，并遵循高挂低用的原则，其固定位置应安全可靠；临空作业时应在其上下方设安全警戒线并配置专职警戒人员负责监护,禁止无关人员进入安全警戒区;施工现场电气线路及设施的安装、拆迁、维护等，必须由专职电工操作。夜间施工必须保证有足够的照明，工作行灯必须采用36伏以下安全电压,并绝缘良好。
起重、运输设备等操作人员，作业前应认真对设备的安全性能进行检查，确保设备安全运行；转运及吊装作业前，应对起重或绑扎用具及设施进行认真检查,确保其安全性能符合要求,并正确选择和使用；起重作业时应设专人指挥，指挥人员要佩带袖标,且指挥明确，做到信号统一，参加施工的人员必须听从指挥；坚持“三工”活动和班前“危险预知”活动并做好记录；现场必须配置能够满足需要的消防器材及安全警示标志；无可靠的防护措施,严禁交叉作业。
2、具体控制措施
施工前，对施工人员进行工作内容、技术要求、质量安全措施交底；由专职安全员、施工人员对现场进行检查，对预应力施工的工作平台上的障碍物和部位上留存的危及作业安全的物品予以彻底清理排除。
钢绞线采取定长下料，在专用的生产线上按照事先计算确定的尺寸进行钢绞线切割；钢绞线切割须专人操作，砂轮切割使用前必须检查是否运转正常、并空转数圈（2-3min）后才能进行切割作业；操作人员必须戴防护眼镜，使用时，操作人员应站在砂轮机的侧面，以防止砂轮崩裂伤人，禁止戴手套作业；严禁拆除切割机防护罩以防止砂轮片破碎伤人，严禁使用潮湿的砂轮片。钢绞线下料卷盘、编索散盘时作业人员必须抓紧钢绞线、集中注意力，防止钢绞线反弹伤人；穿索前选择好适合的路径并清除所有障碍物；抬索过程中所有作业人员必须听从指挥，统一号令，不得嘻戏打闹，抬索过程中抬索人员不得中途擅自离岗。安装工作锚板时，要清除夹具内的砂粒和杂质，并保持孔内的钢绞线平直、顺滑，以防止钢绞线打绞断丝，夹片飞出伤人。
张拉前必须确定砼强度及内锚段浆材达到设计值，未达到设计强度严禁张拉；张拉千斤顶吊装过程中，要仔细检查起吊手段的可靠性，如钢丝绳、小车的固定等，防止千斤顶在吊装过程中发生意外倾倒；每束锚索张拉前必须有专人检查所有设备的工作状态，特别是检查油泵安全阀是否调整至规定值。张拉作业前应设施安全区域范围，并用围绳圈定施工安全范围，无关人员禁止入内；张拉前，需对张拉设备进行配套标定；并严格按照标定成果制定张拉程序及相应张拉级别的压力油压表、伸长量对照值。张拉设备标定超过6个月或经维修、长途运输后必须重新标定，避免出现安全事故。
张拉过程中千斤顶的升、降压速度应保持缓慢、均匀，切忌突然加压或卸载；张拉作业必须作好防护工作。为了防止钢绞线意外飞出伤人，使用钢质防护罩罩住外露的纲绞线，并在纲绞线端面用挡板进行防护；张拉作业时，操作人员必须站在千斤顶两侧面进行操作，正端面45°角范围内严禁人员停留或通过；油泵必须设定专人操作。操作前对压力表、管路和线路进行检查，对千斤顶进行排气试运行，复核张拉程序及张拉参数，确认无误后方可进行锚束张拉；在张拉施工的全过程中，严禁任何人员敲击锚具和碰撞张拉设备。
封锚前需对外露钢绞线进行切除，开机前必需对切割机进行认真检查，确认无误方能开机，待运转正常后方能作业；切除外露钢绞线作业前，工作人员须清理作业范围内的易燃物品，并作好防火隔离；操作人员在操作过程中必须配戴防护目镜、防尘口罩等劳动保护用品；砼浇筑前对搅拌机进行检查并试运行后方可正式作业。
结束语：
综上所述，预应力混凝土结构后张法施工过程中会遇到一些比较难的地方，通过技术强调和细节优化解决这些施工难点，施工质量会有效提升，施工安全能有效保障。文章基于工程实践对预应力混凝土结构施工技术要点以及相关质量、安全控制措施进行了总结，旨在为实践提供帮助。
参考文献：
[1]《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003
[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204－2011
[3]《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2007
[4]《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2010
[5]《预应力混凝土用金属波纹管》 JG225-2007
[6]《预应力用液压千斤顶》JG/T321-2011
[7]《预应力用电动油泵》JG/T319-2011
[8]《后张预应力混凝土结构施工图表示方法及构造详图》06SG429
[9]《建筑工程预应力施工规程》CECS180:2005
[10]其他有关法规