更新时间：2023-10-20 19:19
预应力工艺（prestressing technique），制作预应力混凝土结构的施工技术和相应设施。包括预应力筋制作、预应力筋孔道成形、预应力筋张拉和锚固及孔道灌浆等工序。
预应力筋由单根、多根钢筋、钢丝或钢绞线制成。在先张法生产中（见预应力混凝土结构），为了与混凝土粘结可靠，一般采用螺纹钢筋、刻痕钢丝或钢绞线。在后张法生产中，则采用光面钢筋、光面钢丝或钢绞线，并分为无粘结预应力筋和有粘结预应力筋。后张无粘结预应力筋的表面涂有沥青、油脂或专门的润滑防锈材料，用纸带或塑料带包缠，或套以软塑料管，使之与周围混凝土隔离，和普通钢筋一样直接安放在模板中灌筑混凝土，等混凝土达到规定强度后进行张拉。无粘结筋常用于预应力筋分散配置的构件或结构如大跨度双向平板、双向密肋楼盖等。后张有粘结预应力筋是指先放置在预留孔道中，待张拉锚固后通过灌浆而恢复与周围混凝土粘结的预应力筋。有粘结筋常用于预应力筋配置比较集中，每束的张拉力吨位较大的构件或结构。
将专门的薄壁钢管或其他管按规定位置埋设在混凝土中与混凝土粘结在一起形成孔道，预应力筋可以在灌筑混凝土之前穿入，也可以在灌筑之后穿入。管理截面一般为圆形。也有矩形或椭圆形。管壁呈有规律的螺旋形状，以增大与外围混凝土和内部灌浆的粘结力。管道应有良好的水密性，以防止灌筑混凝土时浆体渗入。
将表面光滑的钢管或充压力水膨胀的橡胶管埋设在混凝土中，待混凝土获得一定强度后抽出，形成孔道。钢管抽拔前要经常转动。柔性橡胶管卸去压力水后即可从混凝土中拔出，直线孔道、曲线孔道都可成型。
分液压张拉、机械张拉、电热张拉、自应力张拉。以高压油泵和各种形式的千斤顶组成的液压张拉使用最广。液压机械体积小、重量轻、张拉能力较大，适合于现场施工的要求。机械张拉以卷扬机作动力，通过多联滑轮降低张拉速度增大张拉力，行程大，适用于先张法长线生产。先张法生产预应力构件还需要相应的张拉台座。电热张拉是在预应力筋上通过低压大电流，使其发热伸长，两端加以锚固。切断电流后随着温度下降，应力筋因长度缩短受到两端锚固限制而产生拉力，通过锚头使构件建立预应力。自应力张拉是将预应力筋配置在特制的混凝土中，利用混凝土凝固过程中体积膨胀，使应力筋伸长，构件本身产生所需要的预应力。
①支承式锚夹具。
（a）螺杆式锚夹具。在粗钢筋端部用滚压法加工出螺纹或焊上螺杆，也有将钢筋表面轧成大螺距螺纹，利用螺母对螺杆的支承作用，在张拉时与千斤顶连接，张拉后将预应力筋锚固在结构或构件的钢垫板上。 （b）镦头式锚夹具。用专门的镦头设备将高强钢丝或钢筋的端头局部镦粗，使其不能通过锚具上的锚孔，靠镦粗头支承在锚孔端面形成锚固。张拉后锚具与垫板之间可以用螺母锚固，也可用加塞对开垫板方法进行锚固。为避免强度下降，高强钢丝一般在常温下镦头，称为冷镦。粗钢筋要加热到900°C左右镦头，以减小镦顶力，称为热镦。每个锚具可根据需要同时锚固几根到一百多根钢丝或钢筋，张拉力自几吨到一千吨以上。
②楔紧式锚夹具
利用预应力筋自身的拉力，通过楔形产生由横向挤压形成的摩阻力，将预应力筋锚固。按锚夹具形式的不同分为锥塞式及夹片式。
（a）锥塞式锚夹具。 由带锚孔的锚环和截锥体的锥塞组成，用专用的锥锚式双作用千斤顶张拉。这种千斤顶具有张拉预应力筋和张拉完毕后将锚塞塞入锚环，把预应力筋均匀地锚固在锚环与锚塞之间的两种功能（图2）。另一种锥塞式锚夹具由带锥体的螺杆、螺母及带锥孔的套筒组成。先通过预紧将钢丝锚固在锥体与套筒之间，用拉杆式单作用千斤顶张拉（图3），张拉以后再用螺母将带有螺丝杆的钢丝束锚固在垫板上。
（b）夹片式锚夹具。 预应力筋由夹片握裹在锥形锚孔中，被楔紧而锚固，分单根和多根两类。单根夹片式锚具由锚环和夹片组成，用专门的小型千斤顶进行张拉。多根夹片式锚具是在一个锚块上布置若干个锥孔，每个锥孔中各用一组夹片锚固一根预应力筋（图4）。这种由单根锚具组合起来的锚具又称组合式锚具。它的特点是，锚块上的锥孔可以任意组合，预应力筋的根数可多可少，各根预应力筋独立锚固互不干扰，锚固性能可靠，可以用小吨位穿心式双作用千斤顶（图5）在多根锚具上逐根张拉。
后张法有粘结预应力筋张拉锚固以后，应立即进行孔道灌浆，以防止预应力筋锈蚀和改善构件的受力性能。要在纯水泥浆中加少量对预应力筋无腐蚀作用的混凝土外加剂，以防止浆体收缩和增加流动性。灰浆用专门的灌浆泵，也可用灰浆输送泵从设置在锚具上或孔道上的灌浆口灌入。灌浆应由下向上灌，浆体从孔道的一端流向另一端，孔道中的空气由排气口排出。排气口设置在孔道的另一端和曲线孔道的上凸点，以利于排出空气，保证浆体密实。浆体充满孔道以后，要再继续加压至5～6个标准大气压力，稍后再封闭灌浆孔；并用混凝土将构件两端的锚具包复严密，以防锈蚀。
预应力张拉设备由千斤顶、电动油泵、压力表等零部件组成。在承接一项预应力工程时，要做好预应力张拉设备及锚具的选型，明确技术要求。
张拉锚具的选用
预应力张拉锚具品种、类型很多。用于先张法的有：
（1） DJ型单根墩头锚具，如 DJ12、 DJ16适用于具有敬粗头的公称直径412、416一的精轧螺纹钢筋。
（2）BJ型圆锥齿板式锚具，如BJ4用于夹持中5、并6.5的冷拔丝及冷轧带肋钢丝。
（3） YJ型两片式、三片式锚具，如 YJ10、YJ14用于夹持公称直径φ10、φ14一的单根精轧螺纹钢筋。
用于后张法的有：
（1）LM型螺杆端杆锚具，适用于后张法及先张法预应力混凝土结构或构件，螺杆端杆LM16、LMl22与公称直径 416、 422一的精轧螺纹钢筋对焊后使用。
（2）OVM型（LQM型）多根钢铰线锚具组装件（锚固体系），应用范围广泛，可锚固标准强度为1860MPa的φ12. 7、 φ15. 24一钢铰线和标准强度为 1670MPa的 φ5、φ7一的高强钢丝束。
（3）GZ型钢质锥形锚具，主要用于后张法预应力桥面板结构，可锚固标准强度为 1570MPa的45高强钢丝束。
（4） DM型钢丝束墩头锚具，主要用于建筑、桥梁等后张法预应力结构及构件。
根据工程设计图纸中确定的预应力筋品种、规格和张拉控制应力，选择锚具的类型，配用相应的千斤顶、电动油泵等。
预应力千斤顶的选用
（1） YCW型穿心式预应力千斤顶，通用性较强，当配用不同的附件时，可适用于张拉OVM型夹片群锚、DM型域头锚等锚具，常见的型号有YCWll、YCW150、YCW250型，根据张拉力的大小选用；
（2）YC（L）型穿心式预应力张拉千斤顶，配置不同的附件组成几种不同的张拉形式，可用于先张法或后张法，有 YC30、 YC60、 YCI 20等型号；
（3）YZ85型千斤顶，可直接张拉顶锚配有24丝以下的钢质锥形（弗氏锚）锚具的45一高强钢丝束，如果改变千斤顶的卡丝盘和分丝头，也可张拉其他规格的高强钢丝束，按张拉行程不同，分为YZ85.250、 YZ85.400等。
为保证预应力张拉设备的使用性能可靠，配用预应力千斤顶的额定张拉值宜比预应力筋的控制张拉力大 30%以上。如张拉 5－ 7根钢绞线采用相同孔数的 OVM15－5－7型锚具，用 YCW1 50型千斤顶。
1.3电动油泵及压力表的选用
ZB型超高压油泵是千斤顶的动力源，与各种张拉、牵引千斤顶配套使用。
（1） ZB4－500型电动油泵，可与额定压力＜50MPa、额定张拉力＜4000kN、行程＜500mm的各种千斤顶及缴头器配套，配用量程 60MPa的 Y－ 150型压力表。
（2）ZBI /630油泵。适用于狭小空间及高空场合，常与吨位不大的千斤顶配套，配用量值80MPa的 Y－ 150型压力表。
预应力H程张拉工艺
预应力工程张拉过程的质量要求包括：
（1）安装张拉设备时，直线预应力筋张拉的力作用线与孔道中心线重合，曲线预应力筋张拉的力作用线与孔道中心线末端的切线重合。
（2）根据预应力张拉设备检验标定书上的数值，在相应力值范围内用插人法计算各级荷载下的
压力表读数值（即10%σn、100%σn、105%σn时），张拉操作过程要匀速施加荷载。
（3）预应力张拉按照，填写张拉设备施加预应力的记录，做到记录内容及原始数据完整、真实、可靠。
（4）采用应力控制方法张拉时，要校检预应力钢筋的伸长值。
（5）当用先张法同时张拉多根预应力筋时，应先调整初应力，使其应力一致，然后通过钢横梁整体张拉至规定值。
（6）用后张法张拉长度524m的直线预应力筋，可在一端张拉。
（7）对曲线预应力筋和长度＞24m的直线预应力筋的张拉分两种情况：一个成形孔道时采用两台同型号的千斤顶张拉设备进行单向对称张拉；两个成形孔道时，配用四台同型号的预应力千斤顶设备双向对称张拉，避免结构裂缝开展与变形。
（8）多根预应力筋可分批张拉，采用同一张拉值逐根复位补足，保证预应力筋的张拉控制应力值。
（9）为保证张拉过程的质量，应对从事预应力工程施工人员进行岗位操作技能培训，做到持证上岗；对预应力张拉设备在使用过程中的操作和检查情况作出记录，并予以保存。