先張法施工工藝（全面講解）

一、先張法的概念：

先張法的制樑工藝是在澆築混凝土之前，先張拉預應力鋼筋，並將預應力筋臨時錨固在張拉臺座上，待構件混凝土符合設計規定的強度和彈性模量(或齡期)時，逐步放鬆預應力筋，這樣就因預應力筋的彈性回縮通過其與混凝土之間的粘結作用,使混凝土獲得預壓應力。

二、先張法適用範圍及優點

1.適用範圍：先張法多用於預製構件廠生產定型的中小型構件，也常用於生產預應力橋跨結構等。

2.優點：產工序少，工藝簡單，施工質量容易保證，不需再構件上設永久性錨具，生產成本低，在長線臺座上，一次可生產多個構件。

先張法施工工藝流程

三、先張法施工的設備

1、臺座

要求：有足夠的強度、剛度和穩定性

分類：墩式臺座和槽式臺座

臺座由檯面、橫樑和承力結構組成。按構造形式不同，可分為墩式臺座、槽形臺座和樁式臺座等。臺座可成批生產預應力構件。

墩式臺座

槽式臺座

臺座構造示意圖

臺座要求：

臺座承受全部預應力筋的拉力，故臺座應具有足夠的強度、剛度和穩定性，以免因臺座變形、傾覆和滑移而引起預應力的損失。

2、張拉機械

YC—20穿心式千斤頂、電動螺桿張拉機和油壓千斤頂、捲揚機

捲揚機

3、夾具

要求：工作可靠，構造簡單，施工方便， 成本低，並能多次週轉使用

分類：張拉夾具和錨固夾

連接器

四、張拉力筋

1.張拉前的準備工作

先張法樑的預應力筋是在底模整理後，在臺座上進行張拉已加工好的預應力筋。對於長線臺座，預應力筋或者預應力筋與拉桿、拉索的連接，必須先用連接器串連後才能張拉。

2. 張拉施工

分為單根張拉和整體張拉。多根整批張拉時為使多根力筋的初應力基本相等，在整體張拉前要進行初調應力，應力一般取張拉應力的10% ~15%。

3.模板製作與安裝

（1）樑體的側模、端模均採用定型鋼模板。模板必須清理乾淨，並均勻的塗上脫模劑。安裝模板需在鋼筋安裝完成後進行，安裝時嚴禁在臺座上進行焊接，以免影響鋼絞線。

（2） 樑體的模板安裝均用邊包底辦法。上口、下口用螺桿拉接，用斜撐將模板調直調順。側模間及側模與底模之間、側模與端模之間的縫隙用海綿條密封，模板間用螺栓連接。為了保證膠囊不上浮，每40cm 設一道ф8箍筋，並與底板鋼筋扎牢。

（3） 模板位置靠定位鋼筋控制;模板內部支撐用鋼筋定型架支牢，在施工中由專人負責檢查加固定位。

（4）採用氣囊作為內模，為保證內模的順利拆除，內模每次使用前必須清理並刷脫模劑。澆築完空心板底板後，穿入氣囊，充氣達到要求後，繼續澆築。待混凝土澆築完成後，控制好氣囊的拆除時間，在4h左右拆除氣囊，拆除時，要緩慢進行放氣。

4.混凝土的澆築與養護

（1） 混凝土拌制必須按照事先確定的配合比進行配料，其強度和彈性模量均需滿足設計要求，拌制時掌握好最佳攪拌時間(2min～3min)和混凝土，保證骨料粒徑和清潔，計量要準確。樑內模採用充氣橡膠囊，待樑完成底板部分混凝土後，穿入氣囊後充氣，壓力保持在0.03MPa～0.05MPa，再繼續澆築樑，其他部分上下層澆築間隔時間應控制在底層混凝土的初凝時間之內。

（2）混凝土凝結應立即進行澆水養護，保證足夠的水分、溫度以及防止日晒、大風、衝擊造成的不良影響。養護時間不少於7d。

五、預應力筋的放鬆

預應力筋的放鬆—採用以下方法:砂箱放鬆法、千斤頂放鬆法、張拉放鬆法和氧割法。

六、質量通病和預防措施

1 “放張”時產生的端部裂縫

“放張”時，預應力筋立即回彈，鋼筋中巨大的拉力便轉而作用在混凝土構件上，致使預應力筋周圍的混凝土和其相鄰的混凝土之間產生縱向水平裂縫。為了防止這類裂縫的產生，應在端部10d(d 為預應力筋直徑) 範圍內設置3 片～5片鋼箍或鋼筋網片。

2 鋼絲滑動

放鬆預應力筋時，鋼絲與混凝土之間的粘結力遭到破壞，鋼絲向構件內縮。為此，在工藝上應做好以下幾點: 保持鋼絲表面潔淨，嚴防油汙。冷拔鋼絲在使用前，可進行4h的汽蒸或水煮，溫度保持在90 ℃以上;隔離劑宜用皁角類。

3 構件翹曲

由於檯面不平，預應力筋位置不準確，以及混凝土質量低劣等，會使預應力筋對構件施加一個偏心荷載，在這種情況對截面較小的構件尤為嚴重。解決這種問題的辦法是: 保證檯面平整，作為墊層，最好是用素土夯實後，鋪碎石墊層，再澆築素混凝土;嚴格防止溫度變化而引起的檯面開裂、起鼓，必要時可以對臺面施加預應力;避免檯面積水，一般檯面應略高於地面; 設置伸縮縫。其間距應根據生產的構件類型組合確定，儘量避免構件跨越伸縮縫，一般以10 m～20 m 為宜，縫寬3cm～5cm，內嵌木條或澆築瀝青，必要時可選用3mm～10mm 的鋼板做活動檯面，允許自由伸縮。

4.構件剛度差

這種情況表現為使用荷載下，實際撓度超過設計規定值或構件過早開裂。產生的原因為混凝土強度低、臺座變形、摩阻損失、夾具回縮量以及溫差等造成預應力損失過大，超過定值。為此，在工藝上要注意如下幾點: 保證臺座有足夠的強度、剛度和穩定性，以防止產生傾覆、滑移和變形過大。臺座的抗傾覆安全係數不得小於1.5，抗滑係數不得小於1.3。如果利用檯面作為承力結構的一部分與臺墩澆築成整體，可有效地抵抗傾覆和滑移; 減少摩阻損失值。張拉時應儘可能使張拉設備的軸線與鋼絲中心線一致，以減少鋼絲與錨固板孔洞之間的摩擦。還應防止鋼絲自重下垂增加與底模之間的摩擦。為此，可每隔一定距離放置一根ф8 mm～ф10 mm 的圓鋼筋頭; 蒸汽養護應分兩階段升溫，第一階段將溫差( 即升溫的溫度與張拉鋼筋時的溫差)控制在20 ℃以內，待構件混凝土強度達到100kg/cm2 (對鋼絲、鋼絞線) 以上時，再進行第二階段升溫。

七、注意事項

1、在工程施工前，組織相關人員進行安全培訓，學習有關先張樑的技術及安全規定。在每次張拉前要安排專人進行鋼絞線千斤頂、張拉臺座、橫樑等設施進行檢查，發現問題及時處理。

2、進場人員必須戴安全帽。3、張拉操作前，周圍應設置的警戒標誌，並設專人照應現場安全。臺座兩端兩外側鋼絞線45度夾角輻射的扇形危險區。張拉和錨固操作人員必須站在側面安全處，嚴禁圍觀和閒雜人員進入張拉操作區，以防鋼絞線崩斷夾具滑脫傷人。

4、混凝土試件達到設計強度的80％以上時，即可放張。放張時油泵的加載必須緩慢，各油泵油標讀數應差別不大，千斤頂卸荷時間不小於l0min。

5、張拉操作人員不宜頻繁更換，應保持相對穩定和訓練操作。

6、臨時用電要求一律用“三相五線”制配線，每個臨時配電板（箱）必須全部安裝靈敏漏電保護器。

7、各種電動機機械必須有接地裝置。定期檢查，確保無故障後方能開動使用。遇停電或下班休息時，必須拉閘加鎖。電機機械嚴格按“一機一閘制”接線。

8、現場施工期間，必須將施工設備電源、照明電源、辦公用電源以及電燈電源分別設置電盤作出標識。拆接電源時，由專職電工負責，其他人員不準任意拆接。

9、 遇暴風雨、雷襲、濃霧和 6 級以上大風時，應停止施工作業。

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