先张法预应力施工质量通病及其防治
时间：2012年5月
先张法预应力施工质量通病及其防治
摘 要：先张法预应力构件在水运工程应用广泛，其预应力施工质量直接影响构件的内在质量，但预应力施工的过程通病不易被发现，通常会造成潜在的质量缺陷，严重的将引起码头结构的安全性。本文结合多年来在施工现场实际操作的施工实例，浅谈先张法预应力施工易见问题和防治措施。
关键词：先张法 预应力 施工 通病 防治
一、通病表现形式、危害及原因
通病1：钢绞线生锈。
危害及影响：轻度的浮锈，会增大摩阻值；而严重的锈蚀，会损伤钢绞线的截面，降低抗拉强度，张拉时易断裂，甚至在可能埋下预应力结构毁坏的隐患；
原因：保管不妥善或存放时间过长。
通病2：钢丝束、钢绞线互相缠绞、扭结。
危害及影响：
使各丝、各股预应力受力不均匀，易发生断丝、滑丝。
原因：
编束工作不认真，未按工艺规程梳理顺直，绑扎牢固。
通病3：夹片硬度不均匀。
危害及影响：夹片硬度大时，会造成断丝或夹片脆裂；夹片硬度小时，会造成滑丝；
原因：
1、没对千斤顶设备参数进行核对，选择配套合适的千斤顶专用夹片；
2、没按规定对进场工具夹片进行检验，或与工作夹片混淆产生误用。
通病4：千斤顶内夹片安装不规范，没有对齐、没摆匀。
危害及影响：
造成局部应力集中，影响锚固效果，容易造成脱锚，啃咬钢绞线，导致钢绞线飞出的安全隐患。
原因：
设备安装规程不熟悉，操作不认真，检查不到位。
通病5：张拉设备使用管理不到位，表现为非配套顶、泵混用、设备超期使用，或拆卸维修后未重新标定。
危害及影响：
造成张拉力不准确，影响结构承载能力，当张拉力过大时，会埋下预应力筋受载后容易断筋的隐患。
原因：
1、概念不清，不了解利害关系；
2、设备维修后，怕麻烦，图省事凑合使用；；
4、管理不善，设备不按规定标定，检验。
通病6：操作过程中违反张拉原则进行张拉作业。表现为不分阶段、不分级、升压快不持荷、随意确定张拉行程等。
危害及影响：使预应力值建立的不一致，影响构件的承载能力。使应力变化不均衡，不利于应力调整，易发生应力集中和骤增，而导致断丝或构件出现不正常裂缝或变形。
原因：
缺乏严谨、科学的态度，不了解预应力筋的特性及结构要求，图省事而随意确定张拉程序。
通病8：初应力σ0的取值在施工中的随意性。
危害及影响：影响伸长值的量测结果。
原因：
不同的规范、规程对σ0的取值范围作了不同的规定，大约为(10%～20%～
30%)σk 。
通病9：施工操作不认真，造成较大误差。
危害及影响：
1、油泵司泵依油压表显示的数值开关阀门时，对油压表显示值(指针) 读数不准确，直接影响预应力值的精度；
2、对伸长量的量测精度不重视，直接影响对张拉应力的校核精度。
原因：
大多属人为因素所致，如责任心、技术水平、施工经验和施工管理水平等。 通病10：张拉记录格式不统一，填写不规范、内容不详实，影响存档，无法真实反映预应力的施工情况，发生问题时无法、追溯。
原因：没有统一印制的记录表格，记录员素质不高，缺少培训，基础管理工作不扎实，不细致，缺乏统一管理和指导。
通病11：张拉时，持荷时间小于规范要求。
危害及影响：
1、不利于预应力筋沿程应力调整。
2、不利于削除预应力筋的松弛。
原因：
1、不了解规定持荷时间的作用和意义；
2、单纯追求张拉进度。
通病12：预应力筋浇注完成后脱滑或松动。
危害及影响：
减少预应力筋的有效截面积，影响构件承载能力和结构安全。
原因：
1、预应力筋与锚、夹具的硬度不匹配，多为锚、夹具的硬度小于预应力筋的硬度；
2、预应力筋或夹片上沾有油渍；
3、夹片损坏，丧失锚固能力。
通病13：成型后起拱度超标。
危害及影响：
加大面层处理难度找平层，导致结构承载能力的降低。
原因：
1、预应力施加值过大或过小；
2、没按规定的张拉顺序进行张拉；
3、没有按设计要求控制预拱度，因而导致构件自身起拱度超标。
二、先张法预应力施工通病防治：
1、管理措施：
1.1充分认识到预应力施工的重要性，进行专项细致的技术交底和培训。
1.2预应力施工操作人员要选用责任心强、熟悉张拉基本程序和原理的人员，切忌人员随意变换。
1.3对于张拉设备系统应注重设备的保养和使用要求，保持良好的工作状态和设备性能，重大维修行为应注意对设备计量精度是否有影响。
1.4制定专项施工方案，使预应力施工达到标准化、规范化的要求，形成专项检查制度，落实到人。
2、防治措施：
通病1：钢绞线生锈。
1、按规定要求妥善保管，开卷后随用随覆盖周全；
2、按施工进度，有计划地进料；
3、对于轻微浮锈，应进行除锈处理后再使用；对于轻度锈蚀者，应作检验，对其合格者应采取有效的办法，进行除锈处理后方可使用；而不合格者，不得使用，或降级使用；对于严重锈蚀者，不得使用。
通病2：钢丝束、钢绞线互相缠绞、扭结。
编束时，严格按工艺规程要求进行理顺排列，并分段设置定位板。穿束后，要认真检查一遍再进入张拉程序。
通病3：夹片硬度不均匀。
1、选择合格的厂家的产品(广西柳州的定点厂家或南京海天等) ；
2、按规定对锚具、夹片进行认真的检验，剔除不合格品。
通病4：更换千斤顶内夹片安装不规范，没有对齐、没摆匀。
1、认真交底，请有经验的操作人员并进行示范演练；
2、一个环节一个环节的操作，如：先将工作锚套入钢束，装入定位槽内就位后，再安装顶楔器，撞严靠紧后，依次再安千斤顶、工具锚。要求每步工作都要到位；
3、安装夹片时，利用O 型橡胶圈，将其套住、摆匀、对齐，并轻轻敲入锚孔中；
通病5：张拉设备使用管理不到位，表现为非配套顶、泵混用、设备超期使用，或拆卸维修后未重新标定。
1、学习规范、规程，明了其要求的机理和重要意义；
2、千斤顶、油泵、油压表、油管要经编号组合配套后进行检验标定。
3、凡经配套检验标定的张拉设备，必须配套使用，不许随便更换，随意搭配，组合使用；
4、在使用过程中，一旦其中某项设备发生故障，需要更换时，仍须再行配套检验标定；
5、加强管理，建立张拉设备台帐，明确标定周期和日期，设专人管理的监、督办；
6、张拉前，由操作人员对张拉设备进行验证检查，核实交底张拉控制数据。 通病6：操作过程中违反张拉原则进行张拉作业。表现为不分阶段、不分级、升压快不持荷、随意确定张拉行程等。
1、严格按技术交底或专项施工方案确定的张拉程序施工，任何人不许随意变动。
2、在施工方案或技术交底中，要确定张拉原则及具体作法，如当确定要采取“分级、同步张拉”原则时，就要规定：将张拉应力从0→σ0→σk 分成若干
级的升压阶梯，是否单端张拉或两端张拉，单端张拉分次倒顶应根据确定千斤顶行程、钢绞线有效长度、理论伸长值等，预算倒顶次数。若两端同时升到某一个阶梯时，测量一次预应筋伸长值，当两端伸长值相差较大时，可通过适当调整油缸进油的方法，使两端伸长值基本相等。这样，逐级的随着应力逐渐增大，而伸长值也随差相应增加，使整个张拉过程中，应力和伸长值相应的处于均衡稳定的变化状态。
2、张拉时，要统一操作信号，同步进行，遇有问题，及时处理。
3、首件施工技术及施工负责人应在现场加强督导。
通病8：初应力σ0的取值在施工中的随意性。
根据工程实际情况，结合预制场地及布料的状况，经过一定时间的数据验证，确定比较准确的σ0数值。
通病9：施工操作不认真，造成较大误差。
1、加强对操作手的培训和选拔；
2、加强质量意识教育、增强责任心；
3、认真作好技术交底工作；
4、采用老带新的措施，提高操作人员的熟练程度和掌握精度的方法。 通病10：
张拉记录格式不统一，填写不规范、内容不详实，影响存档，无法真实反映预应力的施工情况，发生问题时无法、追溯。
1、根据标准或项目要求，协调统一的记录表格，并交底记录人员填写规范性要求；
2、对于同项目的一类预应力构件中的预应力束，进行统一编码，或按设计图纸中的编号(如N1、N2„„) ，同时要使所有表格中的编号统一一致；
3、对于张拉记录要经常检查，发现问题随时纠正，使原始记录真实、准确、及时；
4、对于张拉数据表中的参数取值及计算结果，应建立分级校审制度。 通病11：张拉时，持荷时间小于规范要求。
1、纠正操作工抢进度、节省张拉时间或图省事的思想；
2、质检人员旁站监督。
3、强调持荷时间的作用和重要性。
通病12：预应力筋浇注完成后脱滑或松动。
1、一旦发生滑脱现象，对锚、夹具夹片的硬度和预应力筋进行复检。
2、用于工具锚上的夹片，要认真的进行清洗，擦拭，去除油渍；
3、发现夹片损伤，应及时更换；
通病13：成型后起拱度超标。
1、按预应力砼对强度和弹性模量的要求做好砼的配合比设计，严格掌握同批构件砼配合比的一致性；
2、严格按设计的张拉控制应力施加预应力；
3、严格按规定的张拉顺序、张拉原则进行张拉，掌握好施力速度，不要过快；
5、在构件加工时，严格按设计或规范的规定，控制支架或底模的预拱度；
6、对个别的起拱度超差较大的构件，建议进行压载预控，在规定的存梁期内对安装时间进行调整。
结束语：
虽然施工人员都清楚先张法预应力施工是重要的工序，但由于现场实际操作经验不足或对预应力施工过程细节缺乏深入了解，往往忽视预应力施工中存在的质量通病，本文结合长期实践的经验对先张法预应力施工易见问题进行初步归纳并提出预防措施。由于编者水平有限，不足之处，敬请批评指正。
构件工程处PHC 车间 袁浩伟
2012年5月23日