基本介紹
- 中文名：預應力工程
- 外文名：Prestressed engineering
- 類別：專業術語
- 益處：增加原本抗性
施工工藝,資質標準,
施工工藝
一般施工工藝：施工準備→支大梁模板→側模板→安放縱向非預應力筋→綁紮底筋、腰筋→在柱側模（梁端頭一側）內安裝墊板喇叭及螺旋鋼筋→根據管道曲線坐標放預應力筋的管架→把穿入波文管的預應力筋一起從梁的上部放入梁內支於管架上→把上部鋼箍回厚封閉→綁好架立鋼筋等梁的上部鋼筋→在波紋管上開灌漿孔並封閉好→檢查所有配筋及預應力管道曲線及管內預應力筋的規格數量→清理模板內雜物→支撐另一側側模→在側模板中間部位穿抗砼側壓力的拉桿螺栓→清理、澆水濕潤→檢查端頭鋼墊板喇叭口等位置有無變動→預應力筋波紋管位置是否正確→無誤後澆灌梁及柱節點處砼→養護→測定砼強度→拆除側模→灌漿→端頭錨具封頭→拆底模→完成施工。
一、施工準備：
除了準備預應力筋、錨具、波紋管這些外，還有些細節上的準備如下：
1.模板的支撐的準備，以及在一側側模上根據施工圖紙定出預應力筋的曲線坐標。
2.計算承壓的鋼墊板（或鑄鐵墊板）的尺寸大小和厚度，並製作好，開好圓孔。
3.製作喇叭口，並焊接在鋼墊板的圓孔四周。口的坡度、喇叭的擴口均應事先計算好。
4.製作架立波紋管的鋼筋支架，及喇叭口螺旋鋼筋並運到工地上準備套用。
5.在工地上把預應力筋（鋼絞線）穿入波紋管，並用塔吊多點吊裝運放在梁模邊，準備放入梁內。
6.準備預應力錨固端柱頭處模板，該處一般均採用木模，便於製作安裝。有的錨固是端頭與柱面平，錨具外露；有的錨固和凹進柱面，錨具不外露，封頭後外觀較好。
7.高強度砼的準備，如配比，水泥、砂、石的符合要求，澆灌程式、方法等確定。
8.計算張拉中各種預應力損失。它包括：A、孔道摩擦力損失；B：錨固損失；C：彈性壓縮損失；D：鋼材應力損失；E：砼收縮變形損失等。
以上這些準備工作有些是專業施工單位做的，有些是土建工程配合做的，只有在雙方共同協作的配合下，才能把預應力梁施工做好。
二、波紋管的安放：
波紋管安裝準確，對張拉、順利，孔道摩擦損失的減少都很重要。
安裝前應事先按設計圖紙中，預應力的曲線坐標，以波紋管底邊為準，在一側側模上彈出曲線來，定出波紋管的位置；也可以以梁模板為基準，按預應力筋曲線上各點坐標，在墊好底筋保護層墊塊的箍筋肢上做標誌（可用油漆點一下）定出波紋管的曲線位置。
波紋管的固定，可用鋼筋支架，間距600焊在箍筋上，箍筋下一定要把保護層墊塊墊實、墊牢。波紋管放下就位後，其上用短鋼筋再壓管綁紮在箍筋支上，以防止澆砼時，把管子浮出來（先穿入預應力筋的情況稍好），造成質量事故。
波紋管安裝就位過程中，要避免反覆彎曲造成管壁開裂。支架等電焊應事先焊好。安裝完後，應檢查曲線形狀是否符合設計要求，波紋管的固定是否牢固，接頭是否完好，管壁有無破損等。發現破損應及時用粘膠帶綁好。波紋管的安裝與坐標點允許偏差為豎直向±10mm；水平方向±20mm。
我們這裡在工藝過程中介紹的是把預應力筋先穿好後，一起放入的方法。這種方法省力可避免事後穿筋的困難，但是占用工期；此外束的自重會引起波紋管的擺動，對今後張拉時，管道摩擦損失會增大的。另一種安裝方法是後穿預應力筋。這種方法放管時重量輕，方便，同時穿筋可在養護期進行，省工期，但是缺點就是穿筋費力，空管澆灌砼時容易變位、變形或被振搗器碰破。
三、灌漿孔的設定
有粘結的預應力，其管道內必須灌漿。灌漿需要設定灌漿孔（或泌水孔），從經驗得出設定泌水孔道的曲線預應力管道的灌漿效果好。一般一根樑上設三個點為宜，灌漿孔宜設在低點處，泌水孔可相對高些，灌漿時可使孔道內的空氣或水從泌水孔順利排出。
在波紋管安裝固定後，用鋼錐在波紋管上鑿孔，再在其上覆蓋海綿墊片與帶嘴的塑膠弧形壓板，用鐵絲綁紮牢固，再用塑膠管接在嘴上，並將其引出梁面40--60mm。
四、支模和澆混凝土的特點
1.支模的要求：由於預應力混凝土框架梁跨度大，因此梁的高度大、自重重，因此支模時，支架的承載力應能承受施工中可能出現的最大施工荷載，而且穩定性要好。特別是底層的梁模板支撐的地基必須堅實、穩定可靠，絕不可發生沉陷。
由於預應力施工有很多相交插的工序，所以施工中模板的支撐要考慮相關工種的交叉進行，本工程支撐全部用Φ48的腳手架鋼管，要待鋼筋綁紮、預應力筋管道安放、端頭板安裝完畢，才可最後封模完成支模施工。
預應力框架梁模的底模起拱，要考慮到梁在預應力張拉之後產生的反拱可以抵消部分梁的自重產生的撓度，因此，預應力混凝土框架梁模板的起拱值比普通鋼筋混凝土框架梁要小，一般起拱高度宜為跨度的0.5/1000—1/1000。
2.澆灌混凝土的要求：預應力框架梁用的混凝土，其強度等級按設計要求為C40。因為梁的高度在0.8m，所以混凝土的澆築不要分層進行，如果梁高超過1米則需分層澆築，在使用插入式振搗器振搗時應特別注意振搗棒不得觸及波紋管，防止損壞波紋管而引起漏入水泥漿，堵塞孔道。孔道堵塞，對先穿筋的張拉帶來困難，甚至無法張拉；對後穿筋的造成無法穿筋。
對於框架梁端部、樑柱節點處等關鍵部位，其鋼筋較密，還有埋件等，澆搗時必須仔細認真，可用小直徑的振搗棒振搗密實，切勿漏振和振搗不實。否則會因梁端混凝土不實，在張拉預應力筋時，鋼墊板被壓陷凹進去，而造成質量事故和可能發生的張拉安全事故。
框架預應力混凝土梁兩端的柱子的混凝土，應在梁施工前先澆至梁底下20cm處，留出施工縫，在梁澆混凝土時，柱頭處應澆高約40cm，留上柱的施工縫，使樑柱該部成為一體的節點。
再有是預應力框架梁的混凝土，一定要一次澆築完成，樑上不允許留施工縫。樓面混凝土的施工縫，可按施工規範規定，留在次梁跨中的1/3範圍內，因此施工安排時必須很好考慮。
為了防止可能萬一發生的波紋管損壞，而管內流入一些水泥漿，因此在澆灌該梁的混凝土時，對已先穿入預應力筋的管道，兩端要讓人經常地拉動穿入的預應力筋，可用人工拉，也可用倒鏈拉。通過來回拉拽，防止可能有的水泥漿卡住、堵牢。對先埋管而未穿筋的，則要採用尼龍繩的牽引通孔器（比孔道直徑小10mm，長70—80mm的鐵塊）在波紋管孔道內來回拉動，保證孔道通暢。
除了以上的特點要求外，對混凝土的配比、計量均應嚴於普通鋼筋混凝土施工，這是應該做好的。
五、預應力筋的張拉
預應力筋的張拉，必須待混凝土達到設計說明中要求的強度之後進行；如設計上無明確規定，則應達到梁的混凝土設計強度的75%之後。
張拉可分為一端張拉和兩端張拉兩種方法。一般跨度較小，僅單跨，配筋束為二束及二束以下，可以採用一端固定，一端張拉的方法。而束數較多，又是多跨的預應力梁，宜採用兩端張拉。
張拉前只應將梁的側模拆除，以減少張拉時的牽制，但切記別忘了是要進行預應力的梁。如有的把梁底模也拆了而造成事故，這點教訓也是有的，所以底模在預應力張拉前是千萬不可拆除的。
對於整個框架結構的張拉程式，除前面已介紹過的“逐層澆築、逐層張拉”等層間程式外，對每一層平面的張拉應對稱進行為宜。
如果結構上現澆預應力框架梁的斷面尺寸較大，樓面整體性好，那么框架梁的張拉程式也可以按軸線從一端向另一端推進，這樣對一套張拉設備來講，移動的路線最短。
如果次梁也要進行預應力張拉的，那么應先於框架主梁張拉之前進行，即先張拉次梁特點和安全施工等因素確定。
在張拉中應做的工作及注意事項是：
1.張拉前應先查混凝土試塊的強度資料，確認混凝土強度達到張拉時的要求，才可進行張拉施工。
2.張拉前要檢模板有無下沉現象，構件（梁等）有無裂縫等質量問題和混凝土疵病。如問題嚴重應研究處理，不應輕率從事張拉。
3.對張拉設備及錨具進行檢查校驗。
4.制定施工安全措施。
5.準備張拉記錄表格及記錄人員。
6.確定張拉過程，如先張拉10%，再拉至1.05倍的預應力筋的張拉控制應力σcon，持荷min，後卸荷復至控制力；或從10%張拉力起，一直拉至1.03位預應力筋的張拉控制應力。按規範上是：0→1.05σcon→2min→σcon、0→1.03σcon兩種拉法。我們這裡從10%說起，是因為在張拉中要進行雙控，即張拉應力控制和伸長值的控制。伸長的控制是從拉應力為控制應力的10%時起始，量出一個數值，因此10%的過程在操作中必經的一個拉應力點，而且要停一下量一量，所以我們說先拉10%的張拉控制應力值。然後按規範規定拉至1.05σcon→σcon及拉至1.03σcon停止，兩種方法。
7.注意張拉中的情況，如發現滑絲或斷裂，要及時停張，進行檢查。規範中規定對後張法構件，斷、滑絲嚴禁超過結構同一截面預應力鋼材總根數的3%，且一束鋼絲只允許一根。當超過上述規定要重新換預應力筋，或對錨具進行檢驗，無誤後才可再恢復施工。
8.張拉完絲要進行記錄資料的整理，並檢查各個結果是否正常，最後作為技術資料歸檔。
六、灌漿
預應力筋張拉結束後，應及時進行灌漿。一般張拉完一跨，就應灌注一跨；應避免全層張拉完後全部一次連續灌漿。
灌漿應採用標號不低於425號的普通矽酸鹽水泥所製作的水泥漿；孔隙大的孔道，也可採用水泥砂漿灌注。水泥漿及水泥砂漿強度，均不應低於20N/mm2。
灌漿的水灰比宜為0.4左右，攪拌後三小時泌水率宜控制在2%，最大不得超過3%，
孔道灌漿前應檢查灌漿孔和泌水孔，必須通暢。灌漿前孔道套用高壓水衝過、濕潤，並用高壓風吹去積在低點的水，孔道應暢通、乾淨。灌漿應先灌下層孔道，對一條孔道必須在一個灌漿口，一次把整個孔道灌滿。灌漿應緩慢進行，不得中斷，並應排氣通順；在灌漿滿孔道並封閉排氣孔（泌水口）後，宜再繼續加壓至0.6—0.6Mpa，稍後再封閉滿漿孔。
如果遇到孔道堵塞時，必須更換灌漿口，那么必須在第二灌漿口灌入整個孔道的水泥漿量，把第一灌漿口灌入的水泥漿排出，使兩次灌入水泥漿之間的氣體排出，保證灌漿飽灌密實。
冬期施工灌漿，要求把水泥漿體溫度提高到20℃左右。並摻此減水劑，防止水泥漿中的游離水造成漿害裂縫。
七、結束施工
灌漿完畢，待張拉方案可以允許拆該層梁的底模時，即可進行拆模，拆模時不允許往上方向頂力，並可檢查有無反拱及反拱是否異常。最後要把端頭外露的錨具支模板澆灌與梁同強度的細石混凝土，保護好錨具。有些凸出柱面的，還應請建築師考慮適當的裝飾。
資質標準
預應力工程專業承包企業資質分為二級、三級。
二級資質標準：
1、企業近5年承擔過3項以上跨度24米以上預應力工程施工,工程質量合格。
2、企業經理具有10年以上從事工程管理工作經歷或具有高級職稱；技術負責人具有10年以上從事預應力施工技術管理工作經歷並具有本專業高級職稱;財務負責人具有中級以上會計職稱。
企業有職稱的工程技術和經濟管理人員不少於50人,其中工程技術人員不少於30人;工程技術人員中,具有高級職稱的人員不少於5人,具有中級職稱的人員不少於15人。
企業具有的二級資質以上項目經理不少於5人。
3、企業註冊資本金800萬元以上，企業淨資產1000萬元以上。
4、企業近3年最高年工程結算收入2000萬元以上。
5、企業具有與承包工程範圍相適應的施工機械和質量檢測設備。
三級資質標準：
1、企業近5年承擔過3項以上跨度15米以上預應力工程施工,工程質量合格。
2、企業經理具有8年以上從事工程管理工作經歷或具有中級以上職稱；技術負責人具有8年以上從事預應力施工技術管理工作經歷並具有本專業中級以上職稱;財務負責人具有中級以上會計職稱。
企業有職稱的工程技術和經濟管理人員不少於30人,其中工程技術人員不少於20人;工程技術人員中,具有中級以上職稱的人員不少於10人。
企業具有的三級資質以上項目經理不少於5人。
3、企業註冊資本金400萬元以上，企業淨資產500萬元以上。
4、企業近3年最高年工程結算收入1000萬元以上。
5、企業具有與承包工程範圍相適應的施工機械和質量檢測設備。
承包工程範圍：
二級企業:可承擔各類預應力工程的施工。
三級企業:可承擔單項契約額不超過企業註冊資本金5倍且跨度在30米以內、連續跨度總長度100米以內的預應力工程的施工。
