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摘要：先张法预应力筋群张克服了由于预应力粗钢筋密集，单根张拉不易锚固，张拉应力分布不均的弱点，使预加应力更加均匀分布；群放克服了由于预应力粗钢筋密集必须使用砂箱放松器或设置缓冲块进行放张的不便,，能够确保在构件放张中不产生弯曲、裂纹和预应力钢筋断裂，极大地提高了工效。
关键词：先张法预应力筋；群张；群放；方法
中图分类号：TU378文献标识码： A 文章编号：
先张法是在浇筑混凝土前张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75％，保证预应力筋与混凝土有足够的粘结时，放松预应力筋，借助于混凝土与预应力筋的粘结，对混凝土施加预应力的施工工艺。先张法预应力多根粗钢筋群张、群放就是将结构中多根预应力粗钢筋在固定的台座上整体张拉和整体放松，张拉与放张采用液压千斤顶施工，该方法特别适用结构断面小,预应力粗钢筋多层密集排列的各种先张法预应力构件。
1、施工特点
1.1群张克服了由于预应力粗钢筋密集，单根张拉不易锚固，张拉应力分布不均的弱点，使预加应力更加均匀分布。
1.2群放克服了由于预应力粗钢筋密集必须使用砂箱放松器或设置缓冲块进行放张的不便,极大地提高了工效，能够确保在构件放张中不产生弯曲、裂纹和预应力钢筋断裂。
1.3先张法预应力钢筋群张、群放施工工艺具有质量好、效率高、安全可靠的优点。同时与后张法相比，可节约锚具，所有锚夹具均可回收再利用。减少了灌浆的工序。
1.4先张法预应力结构预应力钢筋预加应力损失力几乎为零，预应力吊车梁有着良好的抗裂性能和抗变形能力，耐久性高，与普通钢筋混凝土结构相比，可有效降低吊车梁高度，从而降低工业厂房的高度，节约材料，节约能源，使用性能优越。
2、工艺原理
2.1群张工艺：以电解车间先张法预应力混凝土吊车梁预为例，应力钢筋下翼缘分五层六排设置22根预应力钢筋，上翼缘分两层两排设置4根预应力钢筋，预应力钢筋层距50mm，排距35mm。在预应力筋的锚固端将预应力钢筋经过热镦制成锚固镦头固定在镦头锚板上，张拉端将预应力钢筋用三片式夹具夹紧锚固在传力钢梁张拉锚板上。传力钢梁通过两束高强钢丝束及钢丝束锚具和两台YCW-150千斤顶穿心螺杆连接。张拉时启动高压油泵将千斤顶按张拉程序，徐徐拉伸至设计的预应力值后关闭高压油泵，将传力钢梁利用螺帽锚固在台座上，从而实现多根粗钢筋的张拉。
2.2群放工艺：启动高压油泵，将两台YCW-150千斤顶徐徐拉伸至螺帽将松可退出时，缓慢使千斤顶回程，再退螺帽再回程，反复二、三次直至回程结束。实现对多根予应力粗钢筋的整体放张。
3、工艺流程及操作要点
3.1 工艺流程
养生窑及承力台墩→底模制作→铺竹胶板底模板→绑扎吊车梁钢筋→穿预应力钢筋
→支设模板→张拉预应力钢筋→张拉预应力钢筋.→隐蔽验收→浇筑混凝土→养护
→放张预应力筋→脱模
3.2 操作要点
3.2.1 养生窑、承力台座及梁底模制作
为了缩短养护期，加快模板周转次数，减少定型模板制作套数，一般采用建养生窑集中预置蒸汽养护的方法。养生窑按每窑一次同时张拉生产2~6榀梁考虑，根据吊车梁数量多少可共用纵墙并排建多个窑。为保证群张时的张拉应力，窑长不宜超过45m，窑长按n L0+ （n+1）500mm计算，L0为吊车梁长度，n为同窑张拉吊车梁个数；窑宽按梁上翼缘宽每边加500mm工作面计算；窑高按底模高度加吊车梁高加300mm计算。养生窑纵墙砌240mm厚红砖水泥砂浆抹面压光，横墙C30混凝土浇筑兼作承力台座，台座两端设置用型钢制作的固定预应力钢丝的钢制横梁，梁底模采用砖砌地模抹高强砂浆后与吊车梁底同宽，便于吊车梁模板的支设与加固。窑顶采用大块钢板封顶，吊车梁出窑时吊车移开。
3.2.2 预应力钢筋下料
(1) 预应力钢筋的下料长度应考虑每窑生产吊车梁榀数、吊车梁长度，张拉端外伸预留长度、吊车梁两端模板及加固支撑长度、承力台座距模板支撑的距离，其下料长度按下式计算：
L=nL0+L1+(L2+L3)×2+（n-1）500
式中：n—每窑生产吊车梁榀数；L—预应力钢筋下料长度；
L0—吊车梁长度；L1—张拉端预留长度；
L2—吊车梁两端模板及加固支撑厚度；
L3—固定端台座外边距模板加固支撑外侧的距离。
(预应力筋接长采用闪光对焊方法，连接点设在梁端模板外作业面之间)
(2) 现场加工或组装预应力筋不得采用加热、焊接和电弧切割。
(3) 预应力钢筋采用一端张拉，另一端采用镦头。
(4) 镦头模具制作
钢筋电热镦粗用UN-100型手动闪光对焊机，需增加两个零件，一个是紫铜棒，它起着电极和顶头的双重作用，另一个是镦头模具，上下模具均用紫铜制作，做成合适的喇叭口和纵槽，其尺寸根据要求而定。
(5) 镦头制作操作要点
先把端头除锈、磨平的钢筋夹入模具，根据钢筋直径d的大小留出一定的“镦粗余量”(1.5d~2.0d)，然后接通电源，调整电流级数，同时接上冷却水，再用操纵杆使钢筋头与紫铜棒端头接触，在一定的压力下经多次脉冲式通电加热，待钢筋端部发红变软，即交替加热加压，直到预留的镦粗余量完全压成蒜头形为止。IV级钢筋需回火处理，消除脆性。其方法是，待镦粗的钢筋冷却后重新放入模具中顶紧紫铜棒端面，进行脉冲式通电，至钢筋呈现暗红色为止。
(6) 镦头质量要求和注意事项
1) 镦头前，钢筋端头15~20cm范围内的锈要除净。钢筋端头要磨平并不能有弯曲。电极要夹紧，以免爆火烧伤钢筋，使钢筋强度下降，镦头脆断。
2) 镦粗时，通电加压应根据钢筋软化程度缓慢均匀的进行，不能等钢筋全部软化后过猛加压。为防止过软成型不良，要严格控制温度，IV级钢筋应控制在700℃左右。
3) 镦粗后，II、III级钢不进行回火处理，IV级钢必须回火处理，以消除脆性。
4) 镦粗过程中，应注意防风、防雨、防潮，防突然冷却。冬季及阴雨天，应在室内操作，室内气温应保持在5℃以上为宜。刚镦好的镦粗头不能遇水突然冷却，以防脆断，寒冷季节镦粗头应在室内逐渐冷却后方可运出。
3.2.3 普通钢筋绑扎、穿预应力筋和模板支设
普通钢筋可以在窑外绑扎成型固定好铁件后吊放在底模上，然后穿预应力钢筋，模板采用定型钢模板。定型钢模板需要根据预应力吊车梁尺寸提前加工制作，埋设预留螺栓孔采用固定架预留，保证尺寸正确。
3.2.4 群张、群放的施工准备及施工操作
1）施工准备：
①施工前对预应力张拉千斤顶、高压油表试验标定，并推出相关关系公式。
②测定镦头锚镦头强度，三片式夹具试验抽测。
③检验预应力粗钢筋的力学性能；控制应力下的钢筋伸长值（冷拉率）；控制伸长率和控制应力下钢筋（冷拉钢筋）力学性能检验。
④验算台座及张拉锚夹具变形损失。
△δ=×12
⑤计算预应力张拉伸长值△L=校核千斤顶张拉行程。
2）群张施工操作
①将经过冷拉加工的预应力钢筋逐根分层穿入张拉台座，为防止由于台座过长预应力钢筋在重力作用下弯曲在每层用Φ20@1000的圆钢支垫，待张拉完成后将支垫钢筋取出。
②将穿入台座的预应力钢筋逐根分层对位穿入张拉锚板，逐根采用1T倒链连接Φ20钢管施加初始应力，将实施初始应力的预应力筋用三片式夹具夹紧固定在张拉锚板上，调整预应力筋在构件中的位置（横向与层距偏差在±5mm以内）。
③将调整好初始應力的预应力筋先下翼缘，后上翼缘开始张拉：向千斤顶徐徐给油，观察高压油泵、油表，要求两台千斤顶同时受力，张拉力值相等、均衡，校验实际建立的张拉应力，测量钢筋伸长值。计算值与实测值之差应控制在+10%~-5%范围内，按程序张拉完毕后，迅速将螺帽锚固在张拉锚固钢梁上，再次测量钢筋伸长值，校验锚具、夹具的变形损失。
3）群放施工操作
待混凝土强度达到设计要求，按照先上翼缘后下翼缘的顺序开始对预应力钢筋整体放张，先启动高压油泵将千斤顶拉伸至将可退出螺帽时边退螺帽边回程千斤顶。需强调的是回程千斤顶必须缓慢均衡，用高压油表读数控制。
4）群张、群放施工可能存在的问题及对策
① 各根钢丝腕力不均，必须彻底调整好初始应力。
② 夹具夹不住，钢筋滑脱，检查夹具，合格后重新夹持。
③ 下翼缘钢筋偏心受力，调整千斤顶，千斤顶同步工作。
④ 放张时传力钢梁偏离轨道，放张时宜慢，分批次放松钢筋
参考文献：
〔1〕《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
〔2〕《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002
〔3〕《预应力用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2000
〔4〕《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2002
关键词：先张法预应力筋；群张；群放；方法
中图分类号：TU378文献标识码： A 文章编号：
先张法是在浇筑混凝土前张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75％，保证预应力筋与混凝土有足够的粘结时，放松预应力筋，借助于混凝土与预应力筋的粘结，对混凝土施加预应力的施工工艺。先张法预应力多根粗钢筋群张、群放就是将结构中多根预应力粗钢筋在固定的台座上整体张拉和整体放松，张拉与放张采用液压千斤顶施工，该方法特别适用结构断面小,预应力粗钢筋多层密集排列的各种先张法预应力构件。
1、施工特点
1.1群张克服了由于预应力粗钢筋密集，单根张拉不易锚固，张拉应力分布不均的弱点，使预加应力更加均匀分布。
1.2群放克服了由于预应力粗钢筋密集必须使用砂箱放松器或设置缓冲块进行放张的不便,极大地提高了工效，能够确保在构件放张中不产生弯曲、裂纹和预应力钢筋断裂。
1.3先张法预应力钢筋群张、群放施工工艺具有质量好、效率高、安全可靠的优点。同时与后张法相比，可节约锚具，所有锚夹具均可回收再利用。减少了灌浆的工序。
1.4先张法预应力结构预应力钢筋预加应力损失力几乎为零，预应力吊车梁有着良好的抗裂性能和抗变形能力，耐久性高，与普通钢筋混凝土结构相比，可有效降低吊车梁高度，从而降低工业厂房的高度，节约材料，节约能源，使用性能优越。
2、工艺原理
2.1群张工艺：以电解车间先张法预应力混凝土吊车梁预为例，应力钢筋下翼缘分五层六排设置22根预应力钢筋，上翼缘分两层两排设置4根预应力钢筋，预应力钢筋层距50mm，排距35mm。在预应力筋的锚固端将预应力钢筋经过热镦制成锚固镦头固定在镦头锚板上，张拉端将预应力钢筋用三片式夹具夹紧锚固在传力钢梁张拉锚板上。传力钢梁通过两束高强钢丝束及钢丝束锚具和两台YCW-150千斤顶穿心螺杆连接。张拉时启动高压油泵将千斤顶按张拉程序，徐徐拉伸至设计的预应力值后关闭高压油泵，将传力钢梁利用螺帽锚固在台座上，从而实现多根粗钢筋的张拉。
2.2群放工艺：启动高压油泵，将两台YCW-150千斤顶徐徐拉伸至螺帽将松可退出时，缓慢使千斤顶回程，再退螺帽再回程，反复二、三次直至回程结束。实现对多根予应力粗钢筋的整体放张。
3、工艺流程及操作要点
3.1 工艺流程
养生窑及承力台墩→底模制作→铺竹胶板底模板→绑扎吊车梁钢筋→穿预应力钢筋
→支设模板→张拉预应力钢筋→张拉预应力钢筋.→隐蔽验收→浇筑混凝土→养护
→放张预应力筋→脱模
3.2 操作要点
3.2.1 养生窑、承力台座及梁底模制作
为了缩短养护期，加快模板周转次数，减少定型模板制作套数，一般采用建养生窑集中预置蒸汽养护的方法。养生窑按每窑一次同时张拉生产2~6榀梁考虑，根据吊车梁数量多少可共用纵墙并排建多个窑。为保证群张时的张拉应力，窑长不宜超过45m，窑长按n L0+ （n+1）500mm计算，L0为吊车梁长度，n为同窑张拉吊车梁个数；窑宽按梁上翼缘宽每边加500mm工作面计算；窑高按底模高度加吊车梁高加300mm计算。养生窑纵墙砌240mm厚红砖水泥砂浆抹面压光，横墙C30混凝土浇筑兼作承力台座，台座两端设置用型钢制作的固定预应力钢丝的钢制横梁，梁底模采用砖砌地模抹高强砂浆后与吊车梁底同宽，便于吊车梁模板的支设与加固。窑顶采用大块钢板封顶，吊车梁出窑时吊车移开。
3.2.2 预应力钢筋下料
(1) 预应力钢筋的下料长度应考虑每窑生产吊车梁榀数、吊车梁长度，张拉端外伸预留长度、吊车梁两端模板及加固支撑长度、承力台座距模板支撑的距离，其下料长度按下式计算：
L=nL0+L1+(L2+L3)×2+（n-1）500
式中：n—每窑生产吊车梁榀数；L—预应力钢筋下料长度；
L0—吊车梁长度；L1—张拉端预留长度；
L2—吊车梁两端模板及加固支撑厚度；
L3—固定端台座外边距模板加固支撑外侧的距离。
(预应力筋接长采用闪光对焊方法，连接点设在梁端模板外作业面之间)
(2) 现场加工或组装预应力筋不得采用加热、焊接和电弧切割。
(3) 预应力钢筋采用一端张拉，另一端采用镦头。
(4) 镦头模具制作
钢筋电热镦粗用UN-100型手动闪光对焊机，需增加两个零件，一个是紫铜棒，它起着电极和顶头的双重作用，另一个是镦头模具，上下模具均用紫铜制作，做成合适的喇叭口和纵槽，其尺寸根据要求而定。
(5) 镦头制作操作要点
先把端头除锈、磨平的钢筋夹入模具，根据钢筋直径d的大小留出一定的“镦粗余量”(1.5d~2.0d)，然后接通电源，调整电流级数，同时接上冷却水，再用操纵杆使钢筋头与紫铜棒端头接触，在一定的压力下经多次脉冲式通电加热，待钢筋端部发红变软，即交替加热加压，直到预留的镦粗余量完全压成蒜头形为止。IV级钢筋需回火处理，消除脆性。其方法是，待镦粗的钢筋冷却后重新放入模具中顶紧紫铜棒端面，进行脉冲式通电，至钢筋呈现暗红色为止。
(6) 镦头质量要求和注意事项
1) 镦头前，钢筋端头15~20cm范围内的锈要除净。钢筋端头要磨平并不能有弯曲。电极要夹紧，以免爆火烧伤钢筋，使钢筋强度下降，镦头脆断。
2) 镦粗时，通电加压应根据钢筋软化程度缓慢均匀的进行，不能等钢筋全部软化后过猛加压。为防止过软成型不良，要严格控制温度，IV级钢筋应控制在700℃左右。
3) 镦粗后，II、III级钢不进行回火处理，IV级钢必须回火处理，以消除脆性。
4) 镦粗过程中，应注意防风、防雨、防潮，防突然冷却。冬季及阴雨天，应在室内操作，室内气温应保持在5℃以上为宜。刚镦好的镦粗头不能遇水突然冷却，以防脆断，寒冷季节镦粗头应在室内逐渐冷却后方可运出。
3.2.3 普通钢筋绑扎、穿预应力筋和模板支设
普通钢筋可以在窑外绑扎成型固定好铁件后吊放在底模上，然后穿预应力钢筋，模板采用定型钢模板。定型钢模板需要根据预应力吊车梁尺寸提前加工制作，埋设预留螺栓孔采用固定架预留，保证尺寸正确。
3.2.4 群张、群放的施工准备及施工操作
1）施工准备：
①施工前对预应力张拉千斤顶、高压油表试验标定，并推出相关关系公式。
②测定镦头锚镦头强度，三片式夹具试验抽测。
③检验预应力粗钢筋的力学性能；控制应力下的钢筋伸长值（冷拉率）；控制伸长率和控制应力下钢筋（冷拉钢筋）力学性能检验。
④验算台座及张拉锚夹具变形损失。
△δ=×12
⑤计算预应力张拉伸长值△L=校核千斤顶张拉行程。
2）群张施工操作
①将经过冷拉加工的预应力钢筋逐根分层穿入张拉台座，为防止由于台座过长预应力钢筋在重力作用下弯曲在每层用Φ20@1000的圆钢支垫，待张拉完成后将支垫钢筋取出。
②将穿入台座的预应力钢筋逐根分层对位穿入张拉锚板，逐根采用1T倒链连接Φ20钢管施加初始应力，将实施初始应力的预应力筋用三片式夹具夹紧固定在张拉锚板上，调整预应力筋在构件中的位置（横向与层距偏差在±5mm以内）。
③将调整好初始應力的预应力筋先下翼缘，后上翼缘开始张拉：向千斤顶徐徐给油，观察高压油泵、油表，要求两台千斤顶同时受力，张拉力值相等、均衡，校验实际建立的张拉应力，测量钢筋伸长值。计算值与实测值之差应控制在+10%~-5%范围内，按程序张拉完毕后，迅速将螺帽锚固在张拉锚固钢梁上，再次测量钢筋伸长值，校验锚具、夹具的变形损失。
3）群放施工操作
待混凝土强度达到设计要求，按照先上翼缘后下翼缘的顺序开始对预应力钢筋整体放张，先启动高压油泵将千斤顶拉伸至将可退出螺帽时边退螺帽边回程千斤顶。需强调的是回程千斤顶必须缓慢均衡，用高压油表读数控制。
4）群张、群放施工可能存在的问题及对策
① 各根钢丝腕力不均，必须彻底调整好初始应力。
② 夹具夹不住，钢筋滑脱，检查夹具，合格后重新夹持。
③ 下翼缘钢筋偏心受力，调整千斤顶，千斤顶同步工作。
④ 放张时传力钢梁偏离轨道，放张时宜慢，分批次放松钢筋
参考文献：
〔1〕《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
〔2〕《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002
〔3〕《预应力用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2000
〔4〕《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2002