1、对有粘结预应力施工质量控制的探讨【摘 要】如何做好有粘结预应力在原材料、管道铺设、张拉、灌浆和封锚的整个施工过程中的质量控制，从而使预应力的应力损失降低到最小，以达到结构中的节能效果。本文着重从各施工过程中的技术要点进行分析，阐述了有粘结预应力的质量控制。 【关键词】曲线；张拉；张拉伸长值；伸长率；张拉控制应力；灌浆；应力损失 引言 现浇混凝土的预应力可分为先张法和后张法，根据预应力筋与混凝土的粘结关系，后张法预应力又分为有粘结预应力和无粘结预应力。本人结合参与管理的预应力工程经验，谈谈有粘结预应力施工过程中的质量控制方面的体会。 1.主要原材料的质量控制： 预应力工程中的主要材料有金属波纹管
2、、钢绞线、锚夹具、水泥和外加剂。材料进场时，除了附上原材料质量证明书和进行外观质量检查外，各种原材料还应进行以下抽样复检。金属波纹管：刚度和密封性试验。钢绞线：力学性能检验，包括规定百非比例延伸、最大力、抗拉强度、伸长率和弹性模量的检验。锚夹具：硬度检验，与钢绞线组装成预应力筋-锚具组装件，检验其锚固性能，系数 g 0.92。水泥和外加剂除做常规性复检外，还应做配合比试验。以上原材料在复检合格后，方可用于工程中。 2.预应力施工过程中的技术要点及控制措施： 2.1 预应力筋铺设时的曲线控制。 2.1.1 难点简析 预应力筋的曲线对钢绞线的长度、矢高、钢绞线与孔道壁间的摩察系数产生重要的影响，它
3、直接影响到张拉伸长值，因此控制预应力筋的伸长曲线显得相当重要。在施工过程中，除预应力筋铺设过程中的质量偏差外，钢筋绑扎和混凝土浇筑过程中，都将对预应力孔道的曲线产生较大的影响。 2.1.2 控制要点 预应力筋的曲线控制实际就是在安装过程中对金属波纹管的曲线控制。控制要点就是根据设计和规范要求，做好金属波纹管的定位，包括预应力施工深化设计放样图和现场定位。安装的波纹管要间距均匀，绕开洞口时应平缓。做到波纹管在平面内应平坦顺直，立面上曲线应平滑连续。 2.1.3 控制措施 施工放样图必须经技术负责人和设计院审核签字，以确保正确。为避免波纹管不受钢筋绑扎和砼浇筑过程的影响，必须设置预应力独立的支撑系
4、统。沿孔道的纵向，布置一定数量的支架。对圆形金属波纹管，支架的间距宜为 1.01.2m，对扁形金属波纹管宜为 0.81.0m，钢筋支架应与变形较小的钢筋点焊在一起。波纹管安装完成后，应与钢筋支架进行可靠固定。在混凝土浇筑过程，专人看护，对变形的波纹管应及时恢复。 2.2 钢绞线的防锈处理。 2.2.1 防锈的重要性 锈蚀的钢绞线，除降低钢绞线本身的力学性能，还影响到水泥浆体与钢绞间的粘结力，这就对预应力构件的结构性能产生质的影响，因此，钢绞的防锈显得特别重要。 2.2.2 难点简析 在钢绞线采用的先穿束法的工程中，钢绞线在穿入预应管道至灌浆期间，若时间间隔较长，特别是常处于潮湿的环境中预应力筋
5、，预应力筋更易生锈。因为在有粘预应力中，如果采用防锈漆，也将影响到钢绞线与水泥浆间的粘结力。如何解决生锈的问题钢绞线防锈难度较大。 2.2.3 控制措施 原材料进场时，要采取覆盖措施，防止预应力生锈。严禁将锈蚀的钢绞线穿入孔道内。在混凝土浇筑的强度达到要求后，尽快对预应力筋进行张拉，张拉合格后立即对孔道进行灌浆和封锚。 2.3 张拉伸长值的控制。 2.3.1 伸长值的计算及影响因素 预应力筋理论伸长值的计算公式为： L=PL/Ap.Es.1+e-（KL+）/2 从以上公式可以看出，影响张拉的伸长值的主要因素有张拉控制应力、预应力筋的长度、张拉端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角、摩擦系数和弹性模
6、量及预应力筋的截面面积。 2.3.2 张拉伸长值的规范规程要求 预应力筋张拉伸长实测值与计算值偏差不应超过规范要求，其合格点率应达到 95%，且最大偏差不应超过10%。 2.4 张拉伸长值的控制 2.4.1 钢绞线的弹性模量和截面面积是影响伸长值的因素，故必须保证原材料合格，严禁将复检不合格的钢绞线用于工程中。 2.4.2 保证预应力波纹管安装的曲线。 2.4.3 保证张拉千斤顶和油表的标定在有效期内。 2.4.4 张拉端砼的清理、凿除以及影响张拉的杂物清理。 2.4.5 安装千斤顶和工作锚，对于直线预应力筋，应使张拉的作用线与预应力筋中心线重合；对于曲线预应力筋，应使张拉力的作用线与预应力筋
7、中心线末端的切线重合。 2.4.6 应先选几束进行张拉试验，以校核设计张拉理论伸长值。当实际伸长值与理论伸长值差距较大时，应当将数据提交设计院或请设计院现场，对原因进行分析，以便及时修正理论伸长值。 2.4.7 伸长值度量准确。 2.4.8 不合格处理 对于张拉伸长率在6%10%之间的，开始出现数量较少时，可以继续张拉。一旦发现数量有增加的趋势时或伸长率出现超过10%，应该停止张拉，分析原因，必要时请设计到现场指导。在分析清楚原因后，方可继续张拉。当张拉结果仍超规范时，必须请设计进行复核计算，设计确认不影响结构安全后，才能进行下一道工序施工。 3.浆体制作。 3.1 浆体配制 根据水泥浆的设计
8、配合比，按照制浆桶的体积，计算出每制一桶浆所需的水泥、水、减水剂、膨胀剂的用量。加料顺序：应先加入水，再加入膨胀剂，搅拌均匀，然后加入水泥，边加边搅拌，搅拌均匀后倒入减水剂，再次搅拌均匀，制浆完毕。 3.2 浆体合格检验 浆体流动度的测定，一般采用流锥法进行检测，测试仪用具有流锥仪、秒表、铁支架和容量杯。有二种方法，第一种是技术规程中的方法，当浆体注满容量杯，测试三次，取其平均值，流动度在 1218 秒间，浆体合格。第二种是试验室做配合比时测定方法，水泥浆面平流锥仪的锥形面，让浆体自由流完后的时间，测试三次，取其平均值，流动度在 1622 秒间，浆体合格。 3.3 浆体的质量控制措施 计量仪器
9、经标定合格。水泥、水、膨胀剂、减水剂的用量计量准确。加料顺序正确。 浆体搅拌时间充足和搅拌均匀。对流动度检验不合格的浆体，应当作废液处理。 4.泌水孔、排气孔的设置。 4.1 设置位置 排气孔：对于大于 25 米的孔道，应在孔道中间的波峰处设置排气孔；在钢束锚固端末尾处，也应设置排气孔；对于大拱度的孔道，应在波峰处设置排气孔，可兼作灌浆孔。泌水孔：对于在垂度的孔道，应波谷处设置泌水孔。 4.2 作用 在灌浆过程中，排出管内的空气和水，保证灌浆的密实。 4.3 施工方法 排气孔、泌水孔应用钢管与金属波纹管相连，钢管出砼面处应加工丝口，并套上六角螺帽。在混凝土浇筑前，应用塑料或木盒引出构件表面，以
10、便混凝土浇筑后查找。在灌浆开始时，应打开排气孔和泌水孔，当孔中排完空气和水，流出浓浆后，用螺帽拧紧密封，然后加压 1-2min。 5.结束语 对于有粘结预应力，主要有以下几种应力损失：张拉端锚具变形和钢筋内缩值引起的应力损失 1；预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失 2；混凝土收缩徐变引起的应力损失 3；预应力钢筋的应力松驰引起的应力损失 4。 在施工过程中，减少应力损方法失有：对于 1 选择锚具变形较小的锚具，尽量少用垫板；增加台座长度。对于 2 采用两端张拉和超张拉工艺。对于 3 采用超张拉可减少预应力筋骨的松驰。对于 4 采用高标号水泥，减少水泥用量；采用级配良好的骨料，降低水灰比，振捣密实，提高混凝土的密实性；加强混凝土养护，使水泥的水化作用充分。只有当预应力的张拉质量得到可靠保证，应力损失降低到最低时，预应力工程才会体现出对普通钢筋混凝土结构的技术优势。
