19现浇混凝土结构后张法无粘结预应力工程施工工艺标准

第十九章 现浇混凝土结构后张法无粘结预应力工程施工工艺标准19.1 总则19.1.1 适用范围 一般工业与民用建筑和一般构筑物，如多层、高层建筑结构中的楼板、梁、墙体、多层大开间民用建筑中的楼板、梁以及无腐蚀介质的筒仓及其它适用配置无粘结预应力筋的工程。19.1.2 编制参考标准及规范 混凝土结构工程施工质量验收规范GB 502042002 混凝土结构设计规范GB 500102002 预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T 143702000 预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ 852002 预应力混凝土用钢绞线GB/T 52242003 预应力混凝土用钢丝GB/T 52232002 预应力用液压千斤顶JG/T 50281993 预应力用电动油泵JG/T 50291993 预应力用钢筋、钢丝液压镦头器JG/T 50301993 无粘结预应力混凝土结构技术规程JGJ/T 921993 无粘结预应力筋专用防腐润滑脂JG 30071993 钢绞线、钢丝束无粘结预应力筋 JG 3006199319.2 术语19.2.1 锚具在后张法结构或构件中，为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置。锚具可分为两类：1 张拉端锚具：安装在预应力筋端部且可用以张拉的锚具；2 固定端锚具：安装在预应力筋端部，通常埋入混凝土中且不用以张拉的锚具。19.2.2 夹具在张拉千斤顶或设备上夹持预应力筋的临时性锚固装置（又称工具锚）。19.2.3 连接器用于连接预应力筋的装置。19.2.4 预应力钢材各种预应力混凝土用的钢丝、钢绞线或钢筋的统称。19.2.5 预应力筋在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋。19.2.6 预应力筋锚具组装件单根或成束预应力筋和安装在端部的锚具组合装配而成的受力单元。19.2.7 预应力筋夹具组装件单根或成束预应力筋和安装在端部的夹具组合装配而成的受力单元。19.2.8 预应力筋连接器组装件单根或成束预应力筋和连接器组合装配而成的受力单元。19.2.9 受力长度锚具、夹具、连接器试验时，预应力筋两端的锚具、夹具之间或锚具与连接器之间的净距。19.2.10 预应力筋的效率系数受预应力钢材根数、孔道状况及试验装置等因素的影响，考虑预应力筋拉应力不均匀的系数。19.3 基本规定19.3.1 后张法预应力工程的施工应由具有相应资质等级的预应力专业施工单位承担。19.3.2 预应力筋张拉机具及仪表，应定期维护和校验。张拉设备应配套标定，标定后使用期限不应超过半年，并配套使用。19.4 施工准备19.4.1 技术准备1 预应力混凝土结构施工前，施工单位应根据设计图纸，编制详细的适合于工程的预应力施工方案。2 根据设计及施工方案的要求，选定预应力钢丝、钢绞线、锚具、承压板等。3 预应力筋、锚具等的验收及复验。4 预应力施工设备的检修、标定。19.4.2 材料要求1 无粘结预应力筋1）无粘结预应力筋是带有专用防腐油脂涂料层和外包层的预应力筋，有钢绞线和钢丝束两种，其构造见图19.2-1。常用无粘结筋的规格及技术性能见表19.4.2-1。（本工艺标准提倡采用无粘结预应力钢绞线，不宜采用平行钢丝束无粘结筋）。 常用无粘结筋规格及主要技术性能 表19.4.2-1预 应 力 筋钢 绞 线钢 丝 束 钢 材公称直径（mm）15.2415.012.712.97-5抗拉强度（N/ mm2）18601570186018601570截面积（mm2）140.0139.9898.71100137.4公称重量（kg/ m）1.1021.0910.7750.7851.08延伸率 ( %)3.53.53.53.54.0弹性模量(N/ mm2)1.81051.81051.81051.81052.0105松驰率( %)2.58.02.52.58.0 护套塑料厚度(mm)0.81.20.81.20.81.20.81.20.81.2油脂含量(g/ m)50504343502）制作无粘结预应力筋用的钢丝束、钢绞线必须符合国家标准预应力混凝土用钢丝（GB/T 5223）、预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224）的规定。检查数量：每60吨为一批，每批抽取一组试件作力学性能检验。检查方法：出厂合格证、出厂检验报告和进场复验报告。3）无粘结预应力筋的涂料层采用专用防腐油脂，其性能应符合 无粘结预应力筋专用防腐润滑脂JG 30071993的规定，其塑料外套宜采用高密度聚乙烯，护套厚度应均匀，不得过松或过紧、破损。检查数量：每60吨为一批，每批抽取一组试件。检验方法：产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。注：当有工程经验时，并经观察认为质量有保证时，可不作油脂用量和护套厚度的进场复验。4) 无粘结预应力筋所用的钢绞线和钢丝不应有死弯，如有死弯时必须切断。2 锚具、夹具、连接器1）锚具：无粘结预应力筋锚具的选用，应根据无粘结预应力筋的品种、设计要求确定，对常用直径为15 mm、12 mm的单根钢绞线和75钢丝束无粘结预应力筋，宜采用单孔锚具，也可采用不同规格的群锚锚具，固定端采用挤压锚或镦头锚板。常用无粘结预应力筋用锚具见表19.4.2-2。 常用无粘结预应力筋锚具 表19.4.2-2无粘结预应力品种张拉端固定端钢绞线夹片锚具挤压锚75钢丝束镦头锚具夹片锚具镦头锚2）无粘结预应力筋所使用的锚具、夹具、连接器按设计规定采用。其性能和应用应符合国家现行标准预应力筋用锚具、夹具、连接器 GB/T 14370和预应力筋用锚具、夹具、连接器应用技术规程JGJ 85的规定。外观检验：每检验批抽取10%，且不少于10套。如表面无裂缝，尺寸符合设计要求。硬度检查：抽取5%，每个零件测试三点。静载锚固能力检验：每检验批中抽取3套试件用的锚具、夹具、连接器。检查数量：每检验批锚具不得超过1000套。检验方法：产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。对材料、机加工尺寸，按出厂检验报告中所列指标进行核对。注：对锚具用量较少的一般工程，如供货方提供有效的试验报告，可不做静载锚固性能试验。19.4.3 主要机具主要机具见表19.4.3-1。 主要机具规格、性能 表19.4.3-1序号 名 称 型 号 性 能1234高压电动油泵张拉千斤顶钢绞线挤压机钢绞线压花机ZB4/500YCW系列JY45YH30与千斤顶、镦头器、压花机、挤压机配套使用用于夹片锚用于J12、J15挤压锚用于J12、J15压花1 预应力筋成型制作用普通机具：1) 380V电焊机、焊把线等2) 380V/220V二级配电箱、2/2 电线若干3) 400砂轮切割机4) 常用工具： 绑钩、卷尺若干，扳手等5) 50m尺19.4.4 作业条件1 预应力筋下料、铺设的作业条件1）预应力筋及锚具合格并有进场复验报告；2）螺旋筋、承压板、锚板等配套件合格；3）确认施工技术资料齐备；4）施工现场已具备铺设条件。2 预应力张拉的作业条件1）承受预应力的结构混凝土强度达到设计要求，并附有试验报告单；如设计无要求时，一般不得低于设计强度的75% ；2）张拉设备已经过配套标定并有标定报告；3）具备预应力筋的张拉顺序、初始拉力、超张拉控制拉力及其对应的施工油压值、预应力筋相对张拉伸长值允许范围的通知；4）承受预应力的结构混凝土质量检验完好。重点检查锚具承压板下的混凝土质量，如有缺陷，应事先修补好；5）操作人员经过培训、持证上岗；6）通知监理工程师、质检员现场监督检查。195 材料和质量要点19.5.1 材料的关键要求1 制作无粘结预应力筋用的钢丝束、钢绞线必须符合国家标准预应力混凝土用钢丝（GB/T 5223）和预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224）的规定。2 无粘结预应力筋的涂料层采用专用防腐油脂，其性能应符合 无粘结预应力筋专用防腐润滑脂JG 3007的规定。3 锚具、夹具、连接器性能和应用应分别符合国家现行标准预应力筋用锚具、夹具、连接器 GB/T 14370和预应力筋用锚具、夹具、连接器应用技术规程JGJ 85的规定。19.5.2 技术关键要求1 无粘结预应力筋所用的钢绞线和钢丝不应有死弯，如有死弯必须将其切除。2 无粘结预应力筋的张拉控制应力不应大于钢绞线抗拉强度的80%。3 无粘结预应力筋的张拉顺序按设计、规范及施工方案要求进行。19.5.3 质量关键要求1 预应力筋、锚具、夹具、连接器等符合有关要求，并经检验合格。2 预应力筋张拉机具及仪表，应定期维护和校验。张拉设备应配套标定，并配套使用。3 张拉时，预应力筋、锚具、千斤顶应符合三心一线（变角张拉应符合其特定要求）。4 保证无粘结预应力筋在混凝土中的矢高，敷设的各种管线不得抬高或压低其高度。5 无粘结预应力筋固定端埋入式锚具，安装后应认真检查。6 无粘结预应力筋锚固端，必须保证承压板、螺旋筋、网片筋等可靠固定，锚固区混凝土必须振捣密实。19.5.4 职业健康安全关键要求1 张拉施工人员必须持证上岗。2 张拉过程中，操作人员应精神集中、细心操作，给油、回油要平稳。3 张拉作业时，应站在两侧操作，严禁站在千斤顶作用力方向。19.5.5 环境关键要求1 作业面必须工完场清。2 维护施工现场的环保设施。196 施工工艺19.6.1 工艺流程无粘结预应力施工工艺流程挤压锚具复验合格预应力筋复验合格预应力筋加工制作模板支搭下层非预应力钢筋绑扎布设无粘结预应力筋端部节点的安装上层非预应力钢筋铺放、绑扎无粘结预应力筋定位高度固定隐蔽验收混凝土浇筑及振捣混凝土养护机具标定混凝土试块强度试压预应力筋张拉锚固切除端部多余预应力筋锚具防护19.6.2 操作工艺1 预应力筋的加工制作1）所加工的预应力筋必须具有产品合格证，经过复验合格并具有报告或具有施工现场会同监理抽取的力学性能试验报告；2）无粘结筋塑料外套目测合格；3）具备书面下料单；4）预应力筋的吊运应运用软起吊，吊点应衬垫软垫层；5）下料过程中应随时检查无粘结筋外套管有无破裂，如有应立即用水密性胶带缠绕修补。胶带搭接宽度不小于带宽的一半，缠绕长度应超过破裂长度。严重破损者，切除不用；6）下料宜与工程进度相协调，不宜太多；7）挤压锚的制作：剥去套管，套上弹簧圈，端头与钢绞线齐平并不得乱圈、重叠。套上挤压套，钢绞线端头外露10mm左右。利用挤压机挤压成型，每次挤压均须清理挤压模并涂以润滑剂。挤压成型的挤压锚、钢绞线端头露出挤压套的长度不应小于1 mm，在挤压套全长内均应有弹簧圈均布。每工作班应抽取三套挤压锚作挤压前、挤压后的外径、内径、全长、以及外观检查记录。8）钢丝镦头：采用LD-10型镦头器镦制5钢丝，控制油压为3236 MPa先行试镦，外形稳定后，取6个镦头作强度试验，试验合格后再批量生产。批量生产中，目测外观，外形不良者应随时切除重镦。9）制成的预应力筋应分类码放，设置标牌，标注明显。应有防雨、防潮、防污染措施。10）下料宜用砂轮锯切割。2 模板支搭3 下层非预应力钢筋绑扎4 布设无粘结预应力筋1）梁结构可采用钢筋井字架固定，板结构可采用铁马凳固定，定位点必须用钢丝绑扎。马凳高度根据设计要求确定，在最高点和最低点处可直接绑扎在非预应力筋上，但必须与设计高度相符。2）定位支撑点：支撑平板中单根无粘结预应力筋的支撑钢筋，间距不宜大于2m；对于支撑24根无粘结预应力束，支撑钢筋直径不宜小于10mm，间距不宜大于1.5 m；对于更多束的预应力筋集团束，支撑钢筋直径不宜小于12 mm，支撑间距不宜大于1.2 m。3）多根无粘结预应力筋集团束的铺设应相互平行，走向平顺，不得互相扭绞。铺设时可单根顺次铺设，最后以间距为11.5 m铁丝绑扎、并束。4）为保证无粘结预应力筋曲线矢高的要求，无粘结筋应和同方向非预应力筋配置在同一水平位置（跨中或最高点处）。5）双向配置时，还应注意筋的铺放顺序。施工前进行人工或电算编序，以确定预应力筋的铺放顺序。铺放时，按号顺次交错铺设，以免相互穿插造成施工困难。6）平板结构上如开有洞口，其预应力筋避让见图19.6.2-1。如不能满足上述布置要求时, 可与设计单位协商解决。措施办法有：无粘结预应力筋平面布置改变以避让洞口，如并束等。将洞口无粘结筋断开、各设张拉端和固定端。但对于梁板内的管线，安装预留孔等预应力筋不得避让。图19.6.2-1 开洞处预应力筋避让布置5 端部节点安装1）张拉端的安装：安装时将无粘结预应力筋从承压板的预留孔中穿出，其与承压板垂直区段用钢丝绑实。当安装锚具凹进混凝土的张拉端时，应安装穴模，同时在浇筑混凝土前，宜在承压板内表面位置将预应力筋外包塑料管沿周边切断，张拉时再将穴模拿掉。2）固定端的安装：按设计要求固定在模板内，并配置螺旋筋。固定端示意见图19.6.2-2(挤压锚)、图19.6.2-3（镦头锚具）。6 上层非预应力钢筋绑扎7 无粘结预应力筋的定位高度绑扎根据设计要求，对无粘结预应力筋各定位高度进行检查，并用钢丝进行固定，同时对预应力筋进行调直，并修补局部外皮破损。8 隐蔽验收会同监理进行隐蔽验收工作。需提供自检，预应力筋及其组装件的原材料合格证及复验报告。检验合格后，方可进行混凝土浇筑。9 混凝土浇筑及振捣1）混凝土浇筑时，严禁踏压马凳及防止触动锚具，确保无粘结束型及锚具的位置准确。2）张拉端及锚固端混凝土应认真振捣，严禁漏振，保证混凝土的密实性。同时，严禁触碰张拉端穴模，避免由于穴模脱落而影响预应力筋的张拉进行。3）应增加两组同条件养护试块，以供预应力筋张拉时确定混凝土强度。10 混凝土养护11 预应力筋张拉1）作业条件具备见第19.4.4条2款。2）逐根测量无粘结预应力筋的外露长度,记录下来作为张拉的原始长度, 并作好顺序记录。注：量测时，应注意预应力钢绞线的端头不一定很整齐, 所以应以最长或最短根为准，并在张拉完成后测量时遵循同一标准。3）接通油泵加压至控制张拉力，而后进行锚固。当千斤顶行程不能满足张拉所需伸长时，中途可停止张拉，作临时锚固，再进行第二次张拉。4）当预应力筋规定为两端张拉，两端同时张拉时，宜先在一端锚固后，再在另一端补足张拉力再行锚固。也可一端先张拉并锚固，再在另一端张拉后锚固。5）预应力筋的锚固：应在规定油压下锚固。当采用液压顶压时，宜对夹片施加1020%的顶压力， 预应力筋回缩值不得大于5mm。若采用夹片限位器，可不对夹片顶压，但预应力筋回缩值不得大于8mm。6）张拉后再次测量无粘结预应力筋的外露长度，减去张拉前的长度，所得之差为实际伸长值。实际伸长值与理论伸长值的误差为6%，如不符，须查明原因，作出调整之后重新张拉。7）控制油压正确。当油表指针摆动时，必须停止油泵供油，以指针稳定时的读数为准。8）张拉过程中如发现以下情况必须重新标定张拉设备。 张拉过程中千斤顶漏油； 张拉伸长跳动不均匀； 油压表无压时，指针不回零； 多束相对伸长值超过限制或预应力筋发现颈缩破坏时。9）变角张拉：当张拉空间受到限制或特殊工程（如隧道、环向筋）时，可采用变角张拉。由于变角张拉会产生较大的应力损失，故一定要经设计同意。10）张拉完成后，应认真填写施加应力表格，由施工人员签名备查。12 切除端部多余预应力筋1）核查张拉时预应力筋的实际伸长值，应会同甲方、监理确认在规定范围内后，方能进行端部多余预应力筋的切除。2）切除预应力筋在锚具外的多余部分。预应力筋切断后，其露出锚具外的长度不宜小于30 mm。宜采用砂轮锯切割，严禁使用电弧切割。13 锚具防护：锚固区的防护必须有充分的防锈和防火的保护措施，严防水气进入、锈蚀锚具或预应力筋。锚具防护按设计要求，如无要求时，通常有以下两种形式：1）将锚固区设置在后浇的混凝土圈梁内；2）没有后浇带的防护见图19.6.2-4。在锚固区先用穴模留出防护空间， 在预应力筋张拉后，切去多余钢丝，在金属部位涂防腐材料，在混凝土表面涂粘结剂，而后进行封闭。19.7 质量标准19.7.1 主控项目1 制作无粘结筋的钢丝、钢绞线应符合国家标准预应力混凝土用钢丝(GB/T 5223)和预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224）的规定；2 无粘结筋的涂料层、包裹层的材料质量必须符合无粘结预应力钢绞线标准的规定；3 预应力筋用锚具、夹具、连接器性能必须符合国家现行标准预应力筋锚具、夹具和连接器GB/T 14370等的规定；4 预应力筋安装时，其品种、级别、规格、数量必须符合设计要求；5 施工过程中，应避免电火花损伤预应力筋，受损伤的预应力筋必须予以更换；6 预应力筋张拉时，混凝土强度应符合设计要求；当设计无具体要求时，不应低于75%的设计强度；7 预应力筋的张拉力、张拉或放张顺序及张拉工艺应符合设计及施工技术方案的要求，并应符合下列规定：1）张拉设备配套标定并配套使用。张拉设备的标定期限不得超过半年；2）当施工需要超张拉时，最大张拉力不应大于现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010的规定；3）张拉工艺应能保证同一束中预应力筋的应力均匀一致；4）预应力筋逐束或逐根张拉时，应保证各阶段不出现对结构不利的应力状态；5）采用控制应力张拉时，应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与设计计算伸长值的相对允许偏差为6%。8 张拉过程中，应避免预应力筋断裂或滑脱。如发生断裂或滑脱时，其断裂或滑脱丝的数量严禁超过同一截面预应力筋总根数的3%，且每束钢丝不得超过一根。对多跨双向连续板同一截面应按每跨计算。9 锚具的封闭保护应符合设计要求；当设计无要求时，应符合下列规定：1）应采取防止锚具腐蚀和遭受机械损伤的有效措施；2）凸出式锚固端锚具的保护层厚度不小于50mm；3）外露预应力筋的保护层厚度：处于正常环境时，不小于20mm；处于易受腐蚀的环境时，不小于50mm。19.7.2 一般项目1 无粘结预应力筋护套应光滑、无裂缝、无明显褶皱。如有轻微破损者，应外包塑料防水胶带修补。严重破损者不得使用。2 预应力筋用锚具、夹具和连接器在使用前其表面应无污物、锈蚀、机械损伤和裂纹。3 无粘结预应力筋应采用机械方法切割，不得采用电弧切割； 4 无粘结预应力筋布设质量标准见表19.7.2-1和表19.7.2-2。5 后张无粘结预应力张拉操作一般项质量标准见表19.7.2-3。 11 无粘结预应力筋安装质量要求及施工允许偏差 表19.7.2-1顺次检 查 项 目要 求检查方法1张拉端预应力筋轴线与承压板外表及平直段长度轴线与承压板垂直及平直段300mm观察及抽测2布筋后，预应力筋走向 走向平顺、无扭绞观察3无粘结筋塑料外套破损有破损处允许修补合格观察4锚下螺旋筋或网片螺旋筋长度及圈数符合设计要求并紧贴承压板固定观察5埋入固定端、承压板、锚具锚具紧贴承压板埋入固定端锚具不相互重叠。锚具的保护层：（简支梁70 mm、连续梁60 mm）（简支板60 mm、连续梁40 mm）观察抽测6平板开洞避让符合图纸、施工方案或变更措施要求检查资料7钢丝、钢绞线不得做为导线布筋期间或布筋以后如要进行电焊作业，必须对预应力筋进行防护观察8预应力筋定位与设计位置偏差（纵向预应力筋交叉点空间冲突不受此限制）见表1.7.2-2束形控制点竖向位置偏差合格率90%，且不得超过表中数值1.5倍尺寸偏差抽测9施工记录完整、有签署检查资料 束形控制点竖向位允许偏差 表19.7.2-2截面高（厚）度（mm）h300h1500h1500允许偏差（mm）51015 后张无粘结预应力张拉质量要求 表19.7.2-3 顺次检 查 项 目要 求检查方法数 量1锚具下承压板平整、无残渣、预应力筋与承压板外表面垂直观察全部2千斤顶安装符合三心一线（变角张拉除外）观察全部3预应力构件混凝土质量锚具承压板后混凝土密实观察全部4张拉顺序及程序符合设计、方案要求检查资料全部5夹片锚预应力筋内缩值有顶压，5 mm无顶压，8 mm测量抽查6锚外筋切断30 mm测量抽查7施工记录完整、齐全、并有签署检查记录全部 19.8 成品保护19.8.1 预应力筋、锚具、夹具、连接器等在储存、运输、安装过程中应采取防锈、防损坏措施。19.8.2 混凝土浇筑时，严禁踏压马凳，确保无粘结预应力束型及锚具位置。19.8.3 张拉端及锚固端混凝土应振捣密实。同时，严禁触碰张拉端穴模，避免由于穴模脱落而影响预应力筋的张拉进行。19.8.4 整个施工过程中，电气焊不得烧伤预应力筋。19.8.5 预应力筋张拉锚固后，及时对锚固区进行防护处理。19.8.6 应注意对无粘结预应力筋的保护，禁止在楼板上拖动非预应力钢筋，严禁踩、踏预应力筋及预应力筋专用马凳。199 安全环保措施19.9.1 预应力筋加工布设、施工安全1 成盘预应力筋开盘时应采取措施防止尾端弹出伤人；2 严格防止与电源搭接，电源不准裸露；3 高处作业时，应有安全防护。19.9.2 无粘结预应力筋张拉施工安全1 在预应力筋张拉轴线的前方和高处作业时，结构边缘与设备之间不得站人；2 油泵使用前应进行常规检查，重点是安全阀在设定油压下不能自动开通；3 输油路做到“三不用”，即输油管破损不用，接口损伤不用，接口螺母不扭紧、不到位不用。不准带压检修油路。4 使用油泵不得超过额定油压，千斤顶不得超过规定张拉最大行程。油泵和千斤顶的连接必须到位。5 电气应做到：接地良好、电源不裸露，不带电检修，检修工作由电工操作；6 切筋时，应防止断筋飞出伤人。19.9.3 预应力施工除遵守上述规定外，还必须遵守建筑工地施工安全的有关规定19.9.4 环保措施1 在施工过程中，自觉地形成环保意识，最大限度地减少施工产生的噪音和环境污染。2 张拉设备定期保养、维护，避免油管漏油污染作业面。3 严格按照当地有关环保规定执行。19.10 质量记录19.10.1 预应力筋出厂检验报告或质量证明书和复检报告。19.10.2 预应力筋用锚具、夹具和连接器的合格证、出厂检验报告和有效的试验报告。19.10.3 预应力张拉设备标定报告。19.10.4 自检记录、隐检记录。19.10.5 张拉记录。19.10.6 张拉时混凝土强度报告。19.10.7 预应力设计变更及重大问题处理文件。13