一、绪论
目前，预应力施工技术已在工业与民用建筑、桥梁、等一些大跨度的混凝土建筑工程中得到普遍推广和运用。在我们经常接触的公路桥梁工程方面，一般采用“先张法”、“后张法”、“连续配筋法”、“整体预应力板柱结构体系”（也称“体外预应力法”）等。我们经常接触和使用的是 “先张法”和“后张法”；前者具有生产周期短、设施费用高，预应力损失大等特点；后者具有施工设施费用少，生产周期长，预应损失少等特点。二者各有利弊，设计时应根据桥型（跨度）、道路等级、施工条件、工期、经济合理性、设计使用年限等因素来确定其施工方法。一般情况下都是按设计图纸施工，但施工过程中如有充分的变更理由及合理的经济比较方案，在得到业主的认可后，可以改变原设计采用合理的预应力施工方法。
本人本着交流、学习的原则，旨在能熟练掌握预应力先张法施工的基本方法与技能。
这里简单介绍“预应力先张法”施工方法。
二、生产原理
预应力先张法施工简单地说就是将预应力钢筋（或钢铰线）
在预先设置好的张拉台座内张拉到某一设计控制应力，用锚具临时锚固在台座或钢模（当钢模做为张拉台座时）上，然后绑扎结构钢筋，立模浇注混凝土，待混凝土达到一定强度（不得低于设计强度标准值的75%～80%）后，松弛预应力钢筋，钢筋回缩，通过混凝土与预应力间的粘结力，使混凝土构件获得预加应力，从而得名预应力混凝土。
混凝土获得预加应力后，混凝土体产生负弯矩，增强了混凝土体的竖向承载能力。负弯矩（也称反拱度）的大小与混凝土体的跨径长度、钢铰线根数、混凝土体的厚度等因素有关，一般情况下原设计给定预先参考值，实测值为比较值。
三、场地、预制厂构造型式选择
先张法构件的施工应在预先设置好的预制厂地进行，预制厂一般应选在场地开阔（除设置张拉槽外，还应考虑梁板堆放、梁板安装、施工材料堆放以及便于施工所需要的整体空间）、地基压实度好（最好选在挖方地段）、承载力高且不宜变形的桥头路基上，还应考虑到进场方便、材料运输方便的因素；如果桥梁位于竖曲线内，纵坡较大，则预制场地应选在桥梁的下坡端岸，以便于梁板安装。
先张法施工的台座，其承载能力和刚度必须满足要求，不得倾覆和滑移，其抗倾覆和抗滑移安全系数应符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》的规定。
先张法台座构造型式一般有以下几种：墩式、构架式、槽式、换埋式、简易台座等，我们经常使用的有墩式台座和槽式台座两种。下面分别介绍：
1、墩式台座
墩式台座由台墩、台面、横梁、定位板组成。台座的台面混凝土宜采用高标号或预应力混凝土，常用的墩式台座为台墩和台面共同受力的型式，台座的长度和宽度由场地大小、构件类型和预制构件数量等因素确定，一般长度不大于150米，宽不大于2米。这种型式国内应用最广。墩式台座的构造简图见下图所示：
六、张拉概要
作为预应力混凝土施工的第一道、最重要的工序：预应力筋的张拉，张拉时应认真做好此道工序。为了保证各道工序的顺利进行及其使用效果，应认真做好以下各项工作：
1、张拉前，应认真检查油压表、千斤顶、张拉机是否能正常工作。检查已就位的钢铰线是否有断丝现象，钢铰线穿孔是否有孔位对错的，应确保钢铰线两端孔位一一对应。检查锚夹具夹片的丝牙是否有损坏，如有应更换新的锚夹片。如采用整张整放工艺施工，张拉前还应确保张拉端大小横梁间的距离均匀，以保证张拉过程中出现其它异常情况。
经检查无异常情况，便可开始张拉。张拉时，应先将每根钢铰线从松弛状态张拉至应力起始点（此张拉阶段可不记录伸长值），随后再依照规范按正常的张拉程序进行。
正常的张拉过程中应进行钢铰线伸长值的量测，伸长值的量测应使用两种方法进行。第一种是累积从初张拉开始的每一次千斤顶的伸长量；第二种是以初张拉为分界点（初张拉以前发生的伸长量不计），量测张拉前后两端锚夹片以外的钢铰线的长度（整张整放工艺张拉端应量测小横梁的位移）总和。张拉前后两端钢铰线总长度的差值为钢铰线的实测伸长量。一般情况下，以第一种方法量测为准，第二种方法量测的数值只作为比较数据。实测伸长量与理论伸长量的误差控制按规范要求执行。
2、张拉时，应尽量放慢张拉速度，即千斤顶的上油速度，以处理张拉过程中出现的异常情况。完全控制张拉全过程。张拉过程中，应设有专人全过程观察钢铰线、锚夹片与张拉槽的变化情况。要浇注混凝土之前，应抽检钢铰线的应力值，推算应力损失值，以分析预应力损失的原因，并采取有效措施尽量把应力损失减少到最小。
3、张拉槽内应设置安全防护措施，张拉过程中，施工人员应避免在张拉槽纵向的前后方，确保施工安全；
七、钢筋、模板的制作与安装
1、钢筋绑扎
预应力筋张拉完毕后，应尽快进行结构钢筋的绑扎，结构钢筋的绑扎应从底层开始，遵循“从下到上，由内至外”的原则。绑扎钢筋时，施工人员应尽量避免直接在已张拉好的钢铰线上作业，避免在已张拉好的钢铰线上堆放重物，减少人为因素造成的预应力损失。
绑扎底面钢筋时，应同时检查各根钢铰线的失效长度是否符合设计要求。
2、模板安装
预应力混凝土的模板一般用不宜变形、可多次循环使用的钢模板。模板的安装应从底模开始，底模可以是组合模板，也可以是一次性浇注成型的混凝土，但不管是采用那种模板，都要求其表面光滑平整。底模安装一般应在铺设预应力筋之前进行。
所有模板在安装之前应先涂脱模剂，当脱模剂采用机油时，应在模板安装至少前5小时涂刷，主要是为了避免模板表面过剩的机油滴染在钢筋或钢铰线表面，影响其使用效果。
模板安装时，应先安装内模，后安装外模。安装时应注意模板各部位钢筋的保护层。为防止模板接头漏浆，模板安装过程中，应用油毛毡或海绵堵塞模板间隙。一般情况下底模应比侧模底端低3-5cm（底模顶面高出侧模底面3-5cm），避免预应力构件模板接头处出现因漏浆引起的露筋或蜂窝麻面。
当模板具有足够的钢度时，经验算可以抵抗该构件所有预应筋的拉应力，而模板不会产生扭曲和变形，可以用模板作为预应力的张拉槽，此方法虽然方便快捷，但很不经济，施工投入较大，用得很少。
八、预应力混凝土施工
经检查，模板、钢筋安装符合设计要求时，应及时进行混凝土的浇注。混凝土的浇注可以一次性流水作业浇注完毕，也可以分次分层浇注，这应当根据该预应力构件的设计构造而定，如分次分层浇注，分层的时间间隔不能过长，不能超过混凝土的初凝时间。
在浇注过程中，混凝土的运送应不能扰动模板和钢筋骨架；避免振动棒触动钢铰线，尽量减少预应力筋的应力损失。
混凝土浇注完毕后，预制构件顶面应拉槽凿毛；模板的拆除应在混凝土浇完后至少24小时后进行。
论文作者:廖忠卫
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/30
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