后张法预应力混凝土构件制作过程，可分为三个阶段：

混凝土构件制作（包括埋管预留孔道）→预应力筋张拉、锚固→孔道灌浆等。

6.1.3.1　孔道留设

孔道留设方法有钢管抽芯法、胶管抽芯法和预埋管法等。要求留设的孔道，尺寸和位置应正确，孔道应平顺，接头不漏浆，端部预埋钢板应垂直于孔道中心线等。

1.钢管抽芯法

钢管抽芯法用于直线孔道。在构件的模板和钢筋安装完成后，在留设孔道的部位预埋钢管，在混凝土浇筑和养护过程中，间隔一定时间慢慢转动钢管一次，避免混凝土粘结钢管，待混凝土初凝后、终凝前将钢管抽出，形成孔道。

钢管要平直，表面要光滑，安放位置要准确。一般用间距不大于1m的钢筋井字架固定钢管位置（图6-17）。每根钢管的长度最好不超过15m，以便于旋转和抽管，较长构件则用两根钢管，中间用套管连接（图6-18）。钢管的旋转方向两端要相反。

图6-17　固定钢管或胶管位置用的井字架

图6-18　铁皮套管

要恰当掌握抽管时间，过早会坍孔；过迟，混凝土与钢管粘结力过大，造成抽管困难。一般在混凝土初凝后、终凝前，以手指按压混凝土不粘浆又无明显印痕时即可抽管，常温时约在混凝土浇筑后3～5h。

抽管顺序宜先上后下、先曲后直，抽管可用人工或卷扬机，注意速度均匀，边抽边转，与孔道成一直线。

2.胶管抽芯法

胶管有五层或七层夹布胶管和钢丝网胶管两种。夹布胶管质软、弹性好，适用于留设直线或曲线孔道；胶管的位置固定用钢筋井字架，如图6-17所示，井字架的间距不大于0.5m。浇筑混凝土前，胶管内应先充入压力为0.5～0.8N/mm2的压缩空气或压力水，此时胶管直径可增大约3mm，待浇筑的混凝土初凝后，放出压缩空气或压力水，管径缩小而与混凝土脱离，便于抽出。钢丝网胶管质硬，且有一定弹性，预留孔道时与钢管一样使用，所不同的是浇筑混凝土后不需转动，抽管时利用其有一定弹性的特点，在拉力作用下断面缩小即可抽出。

3.预埋管法

预埋管法是采用与孔道直径相同的金属管埋入混凝土构件中留设孔道，金属管无需抽出，施工比较简单、方便，且孔道的形状、留设的位置也比较容易保证，故目前应用较多。

金属管一般采用薄钢管、镀锌钢管或金属螺旋管（波纹管）制作。镀锌钢管仅用于施工周期长的超高竖向孔道或有特殊要求的部位；金属螺旋管由于具有刚度好、弯折方便，连接容易、与混凝土粘结良好等特点，它不但用于直线孔道，更适用于各种曲线孔道，是现代后张预应力筋孔道成型用的理想材料。

金属螺旋管的长度，由于运输关系，每根取4～6m，也可根据实际工程需要确定螺旋管的长度，减少螺旋管接头数量。螺旋管的接头采用大一号同型螺旋管连接，连接长度为200～300mm，其两端用密封胶带或塑料热缩管封裹；螺旋管安装时，应事先按设计图中预应力筋的曲线坐标在侧模或箍筋上定出曲线位置，其固定采用钢筋支托，间距为600mm。钢筋支托应焊在箍筋上，箍筋底部应垫实。螺旋管固定后，必须用铁丝扎牢，以防浇筑混凝土时上浮而引起质量事故。

留设孔道时，还应按规范要求留设灌浆孔。灌浆孔可设在构件两端及跨中，其孔距不宜大于12m。

6.1.3.2　预应力筋张拉

1.张拉控制应力和超张拉最大应力值

控制应力直接影响预应力的效果，当控制应力越高，建立的预应力值就越大，构件的抗裂性也越好。但控制应力和构件抗裂度如果过高，则预应力筋在使用过程中经常处于高应力状态下，构件出现裂缝的荷载与破坏荷载很接近，往往在破坏前没有明显的警告，这是不允许的。因此控制应力和超张拉最大应力值均不宜超过表6-5所列数值。若控制应力过高，钢筋可能超过流限，产生塑性变形，影响预应力值的准确性和张拉工艺的安全性，而且构件混凝土预压应力过大时将导致混凝土的徐变应力损失增加，所以施工中应严格控制张拉应力。

表6-5　张拉控制应力σcon和超张拉最大应力值

注：fptk为预应力筋极限抗拉强度标准值；
fpyk为预应力筋屈服强度标准值。

2.张拉的程序

后张法预应力筋张拉程序有：

或

第一种张拉程序中，超张拉的目的，主要是为了减少钢筋松弛引起的预应力损失，持荷2min的目的，主要是为了加速钢筋松弛的早发展。第二种张拉程序中，超张拉3%，其目的是为了弥补预应力筋的松弛损失，这种张拉程序施工简便，一般较多采用。

3.张拉注意事项

（1）预应力筋张拉时，构件混凝土强度应按设计规定，但不宜低于设计强度的70%，以减少混凝土收缩、徐变和弹性压缩的应力损失。块体拼装的预应力构件，其拼装立缝处的混凝土或砂浆强度如设计无规定时，不应低于块体混凝土设计强度等级的40%，且不得低于15MPa。

（2）对配有多根预应力筋的构件，不能同时张拉，只能分批、对称地进行张拉。对称张拉是为避免张拉时构件截面呈过大的偏心受压状态。分批张拉，要考虑后批预应力筋张拉时产生的混凝土弹性压缩，会对先批张拉的预应力筋的应力产生影响。为此，先批张拉的预应力筋的张拉应力应增加其应力损失值，其值按下式计算：

式中　Δσ——先批张拉钢筋应增加的应力损失值；

Es——预应力筋弹性模量；

Ec——混凝土弹性模量；

σcon——预应力筋张拉控制应力；

σI——后批张拉预应力筋的第一批应力损失（包括锚具变形与摩擦损失）；

Ap——后批张拉的预应力筋面积；

Aj——构件混凝土净截面面积（包括构造钢筋折算面积）。(www.daowen.com)

（3）对平卧叠浇的预应力混凝土构件，如后张法预应力混凝土屋架等构件，一般在施工现场平卧重叠制作，重叠层数为3～4层，其张拉顺序宜先上后下逐层进行。为了减少上下层之间因摩擦引起的预应力损失，可逐层加大张拉力。预应力筋逐层加大值，根据有关单位试验研究与大量工程实践，得出不同预应力筋与不同隔离层的平卧重叠构件逐层增加的张拉力百分数的参考值，见表6-6。对钢丝、钢绞线、热处理钢筋，底层张拉力不宜比顶层张拉力大5%，对冷拉Ⅱ，Ⅲ级钢筋，不宜比顶层张拉力大9%，且不得超过表6-6规定。

表6-6　平卧重叠浇筑构件逐层增加的张拉力百分数

注：隔离剂类别：Ⅰ为塑料薄膜、油纸；Ⅱ为废机油滑石粉、纸筋灰、石灰水废机油、紫油石蜡；Ⅲ为废机油、石灰水、石灰水滑石粉。

（4）预应力筋张拉时，通过伸长值的校核，可以综合反映张拉力是否足够，孔道摩阻损失是否偏大，以及预应力筋是否有异常现象等。根据规范规定：如实际伸长值比计算伸长值大于10%或小于5%，应暂停张拉，在采取措施予以调整后，方可继续张拉。

预应力筋的计算伸长值ΔL，可按下式计算：

式中　σcon——施工中实际采用的张拉控制应力；

Es——预应力筋的弹性模量；

L——预应力筋长度。

预应力筋张拉伸长值的量测，应在建立初应力之后进行。其实际伸长值ΔL'应为：

式中　——从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值；

——初应力以下的推算伸长值；

——施加应力时，后张法混凝土构件的弹性压缩值（其值微小时可略去不计）。

关于初应力以下的推算伸长值，可根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系，用计算法或图解法确定。

当用计算法确定时，可按下式求得：

式中，σ0为预应力筋张拉初应力，宜取10%σcon左右。

采用图解法时，以伸长值为横坐标（图6-19），张拉力为纵坐标，将各级张拉力的实测伸长值标在图上，绘成张拉力与伸长值关系线CAB，然后延长此线与横坐标交于O'点，则OO'段即为推算伸长值。此法以实测值为依据，比计算法准确。

图6-19　预应力筋实际伸长值图解

［例］　某预应力24m屋架，其下弦孔道长度为23800mm，配5φj15.2预应力钢绞线束，极限抗拉强度标准值fptk=1860N/mm2，弹性模量Es=2×105MPa；预应力筋张拉控制应力σcon=0.7fptk=0.7×1860N/mm2=1302N/mm2；每束预应力筋面积Ap=700mm2；混凝土为C40，其弹性模量Eh=3.3×104N/mm2，采用YC120型千斤顶张拉，张拉缸液压活塞面积F=25000mm2，锚具采用JM15锚具，屋架现场四层平卧叠浇，隔离剂采用Ⅱ类，试进行预应力筋的张拉计算。

［解］　采用0→1.03σcon张拉程序

1.张拉力计算

顶层预应力筋张拉力：

N（1）=1.03kN

N（1）=1.03·σcon·Ap=1.03×1302×700=939kN

第二层预应力筋张拉力：

N（2）=（1.03+1.5%）·σcon·Ap=1.045×1302×700=952kN

第三层预应力筋张拉力：

N（3）=（1.03+3%）·σcon·Ap=1.06×1302×700=966kN＜976.5kN（最大张拉力）

底层预应力筋张拉力：

N（4）=（1.03+4%）·σcon·Ap=1.07×1302×700=975kN＜976.5kN

2.油压表读数及伸长值计算

根据公式计算结果汇总表6-7中。

表6-7　预应力筋张拉伸长值和油压表读数

6.1.3.2　孔道灌浆

预应力筋张拉锚固后，即可进行孔道灌浆。孔道灌浆的目的是保护预应力筋，以免锈蚀，增加结构的整体性和耐久性，提高结构的抗裂性和承载能力。有些试验结果提出：预应力筋张拉后立即灌浆，可减少约20%～30%的应力松弛损失。

灌浆所用的水泥浆，应有足够的强度和粘结力，应有足够流动性和较小的干缩性和泌水性。水泥浆的强度，不应低于M20级，宜选用水泥标号不低于#425的普通硅酸盐水泥配制水泥浆，水灰比一般控制在0.40～0.45间，流动度为120～170mm，水泥浆搅拌后3h的泌水率宜控制在2%，最大不得超过3%。此外在水泥浆中可掺入适量的减水剂（占水泥重量0.25%的木质素磺酸钙或FDN）和膨胀剂（掺水泥重量0.05‰的铝粉）等，以改善水泥浆的性能。为使预应力筋不受腐蚀，水泥浆中不得掺入氯化物、硫化物以及硝酸盐等。

灌浆用的水泥浆搅拌好后必须通过过滤网置于贮浆桶内，并不断搅拌，以防泌水沉淀。灌浆工作应连续地进行，不得中断，并应排气通顺，防止空气压入孔道内而影响灌浆质量。在孔道两端冒出浓浆并封闭排气孔后，再继续加压至0.5～0.6N/mm2，压力过大时，容易胀裂孔壁。灌浆的顺序宜先下后上，以免上层孔道漏浆堵塞下层孔道。直线孔道灌浆时，应从构件的一端灌向另一端。曲线孔道灌浆时，应从孔道最低处向两端进行。当孔道排气不畅时，应检查原因，排除故障后才能继续灌注。当水泥浆强度达15N/mm2时，方能移动构件；水泥浆强度达100%设计强度后允许吊装。

对不掺外加剂的水泥浆，可采用二次灌浆以提高灌浆的密实性。