摘要：随着社会的快速发展，经济在不断提高，本文对混凝土预应力的应用进行详细的阐述，从多角度进行分析。可供参考。
关键词：预应力 混凝土 后张法孔道灌浆
随着我国经济的飞速发展和技术的快速进步，采用高强钢丝、钢绞线的高效预应力技术在混凝土结构工程中的应用越来越广泛。由于预应力技术的特点，在许多大型建筑和特种结构中，可起到减轻自重、节约钢材、实现大跨度等作用，其优越性更为明显，如城市高架、高速公路铁路桥梁、大跨度大型屋面板工业厂房屋架等。
在混凝土制品或构件承受荷载之前，预先通过钢筋张拉产生弹性收缩对混凝土施加压应力的就属于预应力钢筋混凝土。预加压应力可以抵消荷载作用后在混凝土内产生的部分或全部拉应力，以提高混凝土制品或构件的抗裂性和刚度。
施加预应力的方法：按张拉时间可分为先张法和后张法两类；按张拉工艺可分为机械张拉法、电热张拉法和化学张拉法三类；后张法按预应力传递方式可分为有粘结预应力和无粘结力预应力两类。工程建设中一般采用机械张拉。
预应力混凝土工程的主要材料及机具有预应力钢材、锚具、夹具和连接器、后张法孔道成型材料和孔道灌浆材料。
锚具、夹具和连接器既是保持预应力的材料，又是实现预应力的重要工具。锚具仅用于后张法，夹具和连接器则在先张法与后张法中均可使用。
锚具、夹具和连接器应按设计要求采用，质量应符合相关规定，应有产品合格证和进场检验报告。
后张法孔道成型可采用钢管、胶管抽芯和预埋管方法成型。
钢管用于直线孔道，其轴线不应弯曲，表面必须圆滑，不应有塌陷和凸刺，预埋前应除锈、刷油。胶管可用于直线、曲线或折线孔道，一般采用有5―7层帆布夹层，壁厚6―7mm的普通橡胶管，需要充水充气的胶管应经检查，防止其漏水漏气。预埋管多用镀锌双波纹金属软管（波纹管）。在使用前应进行外观检查。其内外表面应清洁，无锈蚀，不应有油污、孔洞和不规则的褶皱。咬口部应有开裂或脱扣，应具有产品合格证和进场检验报告。
后张法孔道灌浆应用普通硅酸盐水泥，水泥浆的水灰比不应大于0.45，搅拌后3小时泌水率不宜大于2%，且不应大于3%，泌水应能在24小时内全部重新被水泥浆吸收。抗压强度不应小于30Mpa。
预应力结构所用混凝土，其制作与普通混凝土相同，但其强度等级不宜低于C30，当采用碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋作预应力筋时，混凝土等级不宜低于C40。
先张法是先将钢筋张拉到设计控制应力，用夹具临时固定在台座和钢模上，然后浇捣混凝土，待混凝土达到一定强度（不宜低于混凝土设计等级的75%）后，放松钢筋，靠钢筋与混凝土之间的粘结力，使混凝土获得预压应力。工艺流程：清理台座―支底模、涂隔离剂、 安装钢筋骨架及预应力筋―张拉预应力筋―支模、安设预埋件、网片―浇捣混凝土―养护―拆模―放松及切断预应力筋―出槽―堆放
预应力钢丝宜采用一次张拉程序，即从应力为零开始张拉至1.03―1.05倍预应力筋的张拉控制应力。
预应力钢筋宜采用超张拉程序，即从零应力开始张拉至1.05倍预应力筋的张拉控制应力，持荷2分钟之后，卸荷至预应力筋的张拉控制应力。
同时张拉多根预应力筋时，应先调整初应力，使其相互间的应力一致。
当采用应力控制方法时，应校核预应力筋的伸长值。实际伸长量与设计计算理论伸长量的相对允许偏差为±6%。
预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值可用钢筋内力测定仪测量，与工程设计规定检验值的相对允许偏差为±5%。
在张拉过程或浇捣混凝土前，发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。张拉后的预应力筋与设计位置的偏差不得大于5mm，且不得大于构件截面短边的4%。
预应力筋放张时，混凝土的强度必须符合设计要求，当设计无专门要求时，不得低于设计的混凝土立方体强度标准值的75%。
预应力筋的放张工作，应缓慢进行，防止冲击。常用的放张方法有：千斤顶放张、砂箱放张、锲块放张、预热溶割、钢丝钳或氧炔焰切割等。
工艺流程：安装底模―安装钢筋骨架、支模―埋管、制孔―浇捣混凝土--（抽管）--养护、拆模―清理孔道―穿筋―张拉预应力筋―孔道灌浆―起吊运输
预应力筋的孔道有直线、曲线和折线三种。孔道的直径与布置，主要根据预应力筋混凝土构件或结构的受力性能、管道形状和抽芯成型方法并参考预应力筋张拉锚固体系特点与尺寸确定。对粗钢筋，孔道的直径应比预应力筋直径、钢筋对焊接头处外径或需穿出孔道的锚具或连接器外径大10―15mm，对钢丝或钢绞线，孔道的直径应比预应力束外径大5―10mm，且孔道面积应大于预应力筋面积的两倍。
预应力筋孔道之间的净距不应小于25mm，孔道至构件边缘的净距不应小于25mm，且不宜小于孔道直径的一半。凡需要起拱的构件，预留孔道宜随构件同时起拱。
预应力筋的预留孔道的规格、数量、位置和形状除应符合设计要求外，尚应定位牢固，浇筑混凝土时不应出现移位和变形，孔道平顺，端部预埋锚垫板应垂直于孔道中心线，成孔用管道应密封良好，接头严密且不得漏浆，灌浆孔的间距对预埋金属螺纹管不宜大于30米，对抽芯成形孔道不宜大于12米，在曲线孔道的曲线波峰部位应设置排气兼泌水管，必要时可在最低点设置排水孔。灌浆孔及泌水孔的孔径应能保证浆液畅通。浇筑混凝土前穿入孔道的预应力筋，宜采取防止锈蚀的措施。选用的锚具若没设灌浆孔，则构件两端及跨中应设置灌浆孔。预埋波纹管的孔道灌浆孔应在波纹管上开口，用带咀的塑料弧形压板与海绵垫片覆盖，并用铁丝扎牢，再接塑料管（外径20mm，内径16mm），该管垂直向上延伸至顶面以上500mm。塑料管内可用钢筋垫起，以免浇筑混凝土时变形。抽芯成形孔道的灌浆孔可设在梁侧，可用木塞抽芯成形，木塞直径为20―25mm，木塞应抵紧钢管或胶管，并应固定，严防浇捣混凝土时脱开，影响成孔质量。孔道成形完毕，拔出木塞，检查孔洞通畅情况。 安装张拉设备时，对直线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线重合。对曲线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。
对后张法预应力筋结构构件，断裂或滑脱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，其同一截面应按每跨计算。
预应力筋分批张拉时，可采取：一、采用同一张拉值，逐根复拉补足。二、采用同一张拉值，在设计中扣除弹性压缩损伤平均值。三、统一提高张拉力，即在张拉力中增加弹性压缩损伤平均值。
孔道灌浆是在预应力筋张拉后，使用灰浆泵将水泥浆压灌到预留孔道中去。其作用有二：一是保护预应力筋，以免锈蚀；二是使预应力筋与构件混凝土有效粘结，以传递预压应力，减轻锚具负荷。因此孔道灌浆必须及时，灌浆质量必须保证。
灌浆前管道应湿润、洁净，搅拌好的水泥浆必须通过过滤器，置于贮浆桶内，并不断搅拌、以防泌水沉淀。
灌浆工作应缓慢均匀进行，不得中断，并应排气通畅，在孔道两端冒出浓浆并封闭排气孔后，宜再继续加压至0.5―0.6Mpa，稍后再封闭灌浆孔。灌浆顺序宜先灌注下层孔道再逐层向上灌注。
无粘结预应力是后张法工艺中的一种新技术，其特点是使用特制的预应力筋如同普通钢筋一样先铺在支好的模板内，待混凝土达到要求强度后进行张拉锚固，无需留孔和灌浆，施工简单，但对锚具要求高，必须是I类锚具。
无粘结预应力筋端部处理：一、张拉端头处理根据所采用的无粘结预应力筋与锚具不同而异。采用钢丝束镦头锚具时，锚头防腐处理应特别重视，当锚杯被拉出后，塑料套筒内产生空隙，必须用油枪通过锚杯的注油孔向套筒内注满防腐油脂。灌油后须用钢筋混凝土圈梁将外露锚具封闭好，避免长期与大气接触造成锈蚀。采用钢绞线夹片式锚具时，张拉后端头钢绞线预留的长度不小于15cm，多余部分割掉，并将钢绞线散开打弯，埋在圈梁内，以加强锚固。二、固定端可设置在构件内，其做法也根据采用的预应力钢材而定。采用钢丝束时，可采用扩大的镦头锚板，并用螺旋筋加强，固定端应有结构配筋，采用钢绞线时，可在固定端压花成形放置在设计部位，关键是张拉前固定端的混凝土强度等级应大于C30。
随着国家经济的迅猛发展，高速公路、铁路、桥梁、大跨工业厂房等大量建设，预应力技术必将得到更大发展，为国家建设事业作出更大贡献。