先張法的施工工藝及要點先張法是預應力混凝土施工中常用的工藝，通過在澆筑混凝土前張拉預應力筋并臨時固定，待混凝土達到設計強度后放松預應力筋，利用筋材彈性回縮對混凝土施加預壓應力，從而提高構件抗裂性能與承載能力。該工藝廣泛應用于預制預應力混凝土梁板、樁等構件生產，核心在于精準控制張拉參數(shù)、保證錨固可靠及混凝土養(yǎng)護質量。一、先張法施工工藝流程圖施工準備→臺座搭設與檢查→預應力筋制作與安裝→預應力筋張拉→錨固與張拉質量檢驗→鋼筋骨架綁扎→模板安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護→預應力筋放松→構件脫模與堆放二、各環(huán)節(jié)施工工藝及要點（一）施工準備1.技術準備圖紙與方案審核：深入研讀設計圖紙，明確預應力筋規(guī)格（如φs15.2鋼絞線）、張拉控制應力（通常為鋼筋抗拉強度標準值的70%-80%）、混凝土強度等級（≥C40）及放張時的混凝土強度要求（≥設計強度的75%，重要構件≥85%）；編制專項施工方案，包含臺座設計、張拉順序、應急預案（如斷絲處理），方案需經計算驗證（如臺座抗傾覆、抗滑移穩(wěn)定性）。技術交底與培訓：對作業(yè)人員進行分層交底，重點明確張拉程序（如分級加載比例）、錨固要求、混凝土澆筑禁忌（如振搗避免碰撞預應力筋）；對張拉操作人員培訓設備使用（如千斤頂、油泵校準），考核合格后方可上崗，確保張拉精度（應力偏差≤±5%）。2.材料與設備準備材料驗收：預應力筋需提供出廠合格證與力學性能報告，進場后按規(guī)范抽樣復檢（每60t為1組），檢查抗拉強度、伸長率及外觀（無銹蝕、斷絲）；混凝土原材料（水泥、砂石）需符合設計要求，確定施工配合比（坍落度120-160mm，摻加高效減水劑改善和易性）；錨固夾具（如夾片式錨具）需做硬度試驗（表面硬度偏差≤±5HRC），確保錨固可靠。設備校準：張拉設備（千斤頂、油壓表、測力計）需配套校準，由具備資質的機構進行，校準周期≤6個月或張拉≥200次；校準后出具報告，明確壓力表讀數(shù)與實際拉力對應關系（如1MPa對應拉力值），嚴禁使用未經校準或超期設備。（二）臺座搭設與檢查1.臺座類型與搭設先張法常用墩式臺座（適用于中小型構件）或槽式臺座（適用于大型構件），核心要求如下：墩式臺座：由混凝土墩（強度≥C30）、橫梁（型鋼或鋼筋混凝土）組成，臺座長度按構件長度+張拉設備長度確定；墩體寬度≥800mm，埋深≥1.5m（防止傾覆），臺面平整度偏差≤2mm/10m，臺面鋪設鋼板（厚度≥6mm）減少預應力筋摩擦損失。槽式臺座：槽體采用鋼筋混凝土澆筑，槽寬比構件寬100-200mm，槽深≥500mm；臺座兩端設錨固墩（抗拔承載力≥1.2倍最大張拉力），槽內鋪設隔離層（如瀝青麻布），防止混凝土與臺面粘連。2.臺座檢查要點強度與穩(wěn)定性：檢查臺座混凝土強度（回彈儀檢測≥設計值），驗算抗傾覆安全系數(shù)（≥1.5）、抗滑移安全系數(shù)（≥1.2），必要時做加載試驗（施加1.1倍最大張拉力，觀察無位移）。精度控制：用全站儀復核臺座軸線偏差（≤3mm），水準儀檢測臺面高程（偏差≤2mm），確保構件預制精度；檢查臺面隔離層完整性（無破損、漏涂），避免構件脫模困難。（三）預應力筋制作與安裝1.預應力筋制作下料長度計算：根據(jù)臺座長度、構件長度、張拉預留長度（兩端各≥100mm）及錨固長度計算，公式為：下料長度=臺座長度-2×錨固端長度+2×張拉預留長度+筋材彈性回縮量（彈性回縮量按規(guī)范或試驗確定，鋼絞線通常取10-15mm）；下料采用砂輪切割機，嚴禁電弧切割（防止筋材脆化），切口平整無毛刺，同一束筋材長度偏差≤5mm。編束與梳理：多根預應力筋成束時（如4φs15.2鋼絞線），用綁線（φ1.2鋼絲）每隔1-1.5m綁扎固定，避免筋材纏繞；梳理筋材確保順直，去除表面油污、銹蝕（銹蝕深度≤0.1mm），必要時用砂紙打磨。2.預應力筋安裝穿束與定位：將預應力筋一端固定在臺座錨固端，另一端穿過張拉端夾具，安裝時避免筋材與臺面摩擦（可墊塑料套管）；按設計位置設置定位筋（φ8@500mm），確保預應力筋在構件截面內的位置偏差≤5mm（梁高方向）、≤10mm（梁寬方向），防止?jié)仓r移位。隔離措施：預應力筋與混凝土接觸面需設置隔離層（如塑料波紋管，壁厚≥2mm），波紋管接頭用膠帶密封（長度≥200mm），防止水泥漿滲入堵塞，影響后期放張。（四）預應力筋張拉1.張拉前檢查設備與材料復核：再次檢查張拉設備校準狀態(tài)（油壓表讀數(shù)歸零）、預應力筋規(guī)格與數(shù)量（與設計一致）、錨固夾具安裝牢固度（夾片無偏斜）；清理張拉端臺面，確保千斤頂與預應力筋軸線同心（偏差≤3°），避免張拉時產生附加彎矩。混凝土澆筑準備：確認模板、鋼筋骨架安裝完成（鋼筋保護層厚度≥25mm），混凝土運輸通道暢通，避免張拉后長時間等待澆筑（間隔≤24h，防止筋材銹蝕）。2.張拉工藝與控制要點張拉順序：當構件配置多束預應力筋時，按“對稱張拉、分批進行”原則，如T梁采用“先兩側后中間”或“間隔張拉”，避免臺座受力不均；每批張拉間隔時間≥30min，待前批筋材應力穩(wěn)定后再進行下一批。分級張拉程序：0→10%σcon（初始應力，持荷2min，調整夾片）→30%σcon（持荷2min，檢查錨固）→70%σcon（持荷2min，觀測筋材伸長）→100%σcon（持荷5min，測量實際伸長值）→錨固；注：σcon為張拉控制應力，需根據(jù)設計要求確定，且不超過規(guī)范限值（如鋼絞線σcon≤0.8fptk，fptk為抗拉強度標準值）。伸長值校核：實際伸長值與理論伸長值偏差需控制在±6%以內，理論伸長值按公式計算：ΔL=（σcon×L）/（E_s）（L為筋材有效長度，E_s為筋材彈性模量，鋼絞線通常取1.95×10^5MPa）；若偏差超限時，需分析原因（如摩擦損失過大、筋材彈性模量偏差），調整張拉參數(shù)（如增加超張拉5%），嚴禁盲目張拉。3.錨固與鎖定錨固操作：達到100%σcon并持荷穩(wěn)定后，緩慢回油，利用千斤頂回程使夾片自動錨固，錨固后檢查夾片位置（外露長度≤5mm，且均勻一致），無滑移、松動；對重要構件，錨固后24h內復查預應力損失（≤5%σcon），超限時補張拉。防護措施：張拉端外露預應力筋（長度≥30mm）需涂防銹漆，并用混凝土包裹（厚度≥50mm），防止銹蝕；嚴禁在張拉完成的筋材上焊接、切割，避免應力損失。（五）鋼筋骨架綁扎與模板安裝1.鋼筋骨架綁扎綁扎要求：按設計圖紙綁扎非預應力筋（如受力筋、箍筋），箍筋與預應力筋定位筋綁扎牢固（每道箍筋不少于2個綁扎點），避免混凝土澆筑時移位；鋼筋接頭采用焊接或機械連接，接頭位置錯開（同一截面接頭面積≤50%），焊縫長度（單面焊≥10d，d為鋼筋直徑）、機械連接絲扣數(shù)量（≥11扣）符合規(guī)范。保護層控制：采用水泥砂漿墊塊（強度≥混凝土強度，尺寸50×50mm），墊塊間距≤1m（梁側）、≤0.5m（梁底），確保鋼筋保護層厚度偏差≤±5mm，防止構件露筋或開裂。2.模板安裝模板選型與安裝：選用鋼模板（平整度≤2mm/2m）或竹膠板（厚度≥15mm），模板拼接縫用密封膠封堵（防止漏漿）；按臺座軸線定位模板，垂直度偏差≤1%（構件高度方向），頂面高程偏差≤3mm；模板支撐采用型鋼支架，間距≤1.5m，確保澆筑時無變形、位移。模板檢查：安裝后檢查內模尺寸（與構件設計尺寸偏差≤±5mm）、拼縫密封性（做沖水試驗無滲漏），清理模板內雜物（如木屑、焊渣），涂刷脫模劑（水性脫模劑，均勻無漏涂），避免污染預應力筋。（六）混凝土澆筑與養(yǎng)護1.混凝土澆筑澆筑順序與振搗：采用分層澆筑（每層厚度≤300mm），從構件一端向另一端推進，振搗采用插入式振搗器（振搗棒直徑φ50mm），振搗點間距≤400mm，振搗時間15-30s（至混凝土表面無氣泡、泛漿）；嚴禁振搗器直接碰撞預應力筋、定位筋及模板，防止筋材移位或模板變形。特殊部位處理：構件端部（張拉端）混凝土需重點振搗，確保密實（避免錨固區(qū)開裂）；澆筑過程中隨時檢查預應力筋位置（每3m復測1次），發(fā)現(xiàn)移位立即調整；混凝土澆筑完成后，及時收面（初凝前2次抹壓），防止表面收縮裂縫。2.混凝土養(yǎng)護養(yǎng)護方式：采用覆蓋土工布灑水養(yǎng)護（溫度≥5℃）或蒸汽養(yǎng)護（冬季或工期緊張時）；灑水養(yǎng)護頻率為每2h1次（保持表面濕潤），養(yǎng)護時間≥7d（普通硅酸鹽水泥）或≥14d（礦渣硅酸鹽水泥）；蒸汽養(yǎng)護時，升溫速度≤15℃/h，恒溫溫度≤60℃，降溫速度≤10℃/h，防止混凝土產生溫度裂縫。強度監(jiān)測：在澆筑地點留設混凝土試塊（每100m3留1組，每組3塊），標準養(yǎng)護28d測定抗壓強度；同時留設同條件養(yǎng)護試塊，用于確定放張時間（試塊強度≥設計強度的75%或85%），嚴禁提前放張（導致預應力損失過大）。（七）預應力筋放松1.放張前準備強度確認：檢測同條件養(yǎng)護試塊強度，達到設計要求（如≥C40的75%即30MPa）后方可放張；對重要構件（如橋梁梁板），需經監(jiān)理驗收簽字，留存試塊強度報告。設備與人員準備：準備放張設備（如千斤頂、砂箱、楔塊），檢查設備完好性；劃定放張作業(yè)區(qū)（設置警示帶），嚴禁非作業(yè)人員進入，放張操作人員需佩戴防護裝備（如安全帽、防護眼鏡），防止筋材彈出傷人。2.放張工藝與控制要點放張順序：與張拉順序一致，遵循“對稱、緩慢、分批”原則，如多束筋材按“先中間后兩側”“先長束后短束”放張，每批放張應力損失≤10%σcon；對平臥疊澆構件（如預制板），需從上至下逐層放張，避免下層構件受擠壓損壞。放張方法：千斤頂放張：適用于大型構件，將千斤頂重新安裝在張拉端，緩慢升壓至σcon，松開原錨固夾具，再緩慢回油放松筋材，放張速度≤5MPa/min，避免沖擊；砂箱放張：適用于中小型構件，通過打開砂箱底部閥門，緩慢放出砂粒（粒徑2-5mm），使砂箱高度逐漸降低，實現(xiàn)筋材緩慢放松，砂粒放出速度需均勻（控制放張時間≥10min）；楔塊放張：通過敲擊楔塊，使楔塊退出錨固位置，放松筋材，放張時需兩側同步敲擊，防止構件側彎。放張后檢查：放張完成后，檢查構件外觀（無裂縫、翹曲），測量構件長度變化（收縮率≤0.5%），記錄預應力損失值（≤8%σcon）；對放張端外露筋材，用砂輪切割機切斷（保留長度≥30mm），嚴禁電弧切割。（八）構件脫模與堆放1.構件脫模脫模時機：混凝土強度達到設計強度的75%（同條件試塊），且預應力筋放張完成后脫模；脫模順序與模板安裝順序相反，先拆側模、后拆端模，拆除時用專用工具（如撬棍），避免硬撬損傷構件棱角（棱角保護措施：貼泡沫條）。脫模后檢查：檢查構件尺寸（長度偏差≤±10mm，截面尺寸偏差≤±5mm）、外觀質量（表面平整度≤5mm/2m，無蜂窩、麻面，裂縫寬度≤0.2mm），不合格構件需標識并制定處理方案（如表面修補用同強度水泥砂漿）。2.構件堆放堆放場地：場地需平整壓實（壓實度≥90%），鋪設100mm厚級配砂石墊層，排水暢通（坡度≥2%），避免積水浸泡構件。堆放方式：采用平臥疊放（適用于板類構件）或立式堆放（適用于梁類構件）；平臥疊放時，層間用墊木（截面100×100mm，材質為松木）隔開，墊木位置與構件支座位置一致（避免構件受彎），疊放層數(shù)≤6層；立式堆放時，用支架固定（間距≤2m），防止傾倒，堆放高度≤2層。堆放時間：構件堆放時間≤60d（避免長期堆放產生徐變），堆放期間定期檢查（每10d1次），觀察構件有無裂縫、變形，發(fā)現(xiàn)問題及時調整堆放方式。三、關鍵質量控制要點預應力筋張拉控制：張拉應力偏差≤±5%σcon，伸長值偏差≤±6%，斷絲、滑絲數(shù)量≤1根/束（鋼絞線束），且同一截面斷絲率≤1%；混凝土質量：強度達標（28d抗壓強度≥設計值），表面無嚴重缺陷，保護層厚度偏差≤±5mm；臺座穩(wěn)定性：抗傾覆安全系數(shù)≥1.5，抗滑移安全系數(shù)≥1.2，臺面平整度≤2mm/10m；放張控制：放張時混凝土強度≥設計強度的75%（重要構件≥85%），放張順序與張拉一致，放張速度緩慢（避免沖擊）；成品保護：構件脫模、堆放時避免棱角損傷，張拉端外露筋材做好防銹處理，嚴禁隨意切割、焊接。四、常見問題及處理措施常見問題原因分析處理措施預應力筋伸長值偏差超±6%1.張拉設備未校準，應力讀數(shù)不準；2.筋材彈性模量偏差；3.摩擦損失過大1.重新校準張拉設備；2.復檢筋材彈性模量，調整理論伸長值；3.臺座臺面涂潤滑油，減小摩擦，必要時增加超張拉混凝土表面出現(xiàn)裂縫1.養(yǎng)護不及時，表面失水過快；2.放張過早，混凝土強度不足；3.振搗不密實1.加強養(yǎng)護，覆蓋土工布保持濕潤；2.待混凝土強度達標后放張；3.修補裂縫