大跨度有粘结预应力梁后张法施工技术

大跨度有粘结预应力梁后张法施工技术

许琼鸽 ,王鹏辉

中国建筑第五工程局有限公司，河南  郑州 450000

摘  要：大跨度有粘结预应力梁后张法施工技术施工，能够实现跨度大、空间大、梁柱少等结构特征，改善房屋空间的使用性能，创造理想的社会价值、经济利益。本文通过实际案例，完成大跨度有粘结预应力梁后张法施工技术的应用，对研究大跨度有粘结预应力后张法施工技术意义重大，也为有相同施工工序的项目提供可靠的施工依据。

关键词：大跨度；大空间；有粘结预应力；后张法；施工工艺

引 言

随着社会的不断发展，目前我国建筑工程的施工水平已经得到了很大的提升，但随着人们生活水平的提高，对建筑的使用性能提出了更高的要求，很多建筑工程都是商业或者办公建筑形式，这些建筑具有跨度大、空间大、梁柱少等结构特征。我们施工的西裙房为多功能厅，多功能厅上部梁采用大跨度有粘结预应力梁后张法施工技术施工，能够实现跨度大、空间大、梁柱少等结构特征，改善房屋空间的使用性能，创造理想的社会价值、经济利益。本文通过实际案例，完成大跨度有粘结预应力梁后张法施工技术的应用，对研究大跨度有粘结预应力后张法施工技术意义重大，也为有相同施工工序的项目提供可靠的施工依据。

1  工程概况

尉氏合益村镇银行综合办公总部1#楼合益大厦位于开封市尉氏县纬九路与纵八路东南角，总建筑面积为29909.50㎡。主楼地上七层，地下二层，裙房：多功能厅地上三层，地下二层；业务大厅地上三层，地下二层。

2  预应力梁概况

西裙房多功能厅层高15.4米，梁跨度27.6米，梁截面500×1600mm，共7处大跨度预应力梁。

表2.1 预应力梁概况表

4  施工工艺

4.1工艺流程

购置预应力筋及锚具、加工埋件和螺旋筋→材料、配件入库、检验→预应力筋下料机加工、支梁底模板、准备预应力筋支架→绑扎梁钢筋及支架定位→铺放波纹管及安装埋件→检查波纹管铺放质量→穿入钢绞线→浇筑混凝土及养护、制作混凝土试块→试块试压、张拉设备检查及千斤顶标定→张拉预应力筋→孔道灌浆→端部切割后封闭处理。

4.2材料准备

表4.2 预应力材料需用量计划

4.3机械设备准备

表4.3预应力专项设备需用量表

4.4预应力筋铺设

4.4.1铺管穿筋前的准备

1、波纹管托架制作：根据施工图预应力筋的中心线距梁底高度定出波纹管底部位置，将托架与梁内箍筋焊接牢固，托架钢筋采用C10间距同预应力筋曲线点，要求竖向位置误差在±10mm以内。

2、预应力筋制作：预应力筋制作工作在加工厂下料完成，下料长度按施工图结合预应力筋锚固形式及张拉设备要求的工作长度（一般取1000㎜）正确丈量，并编号。

4.4.2波纹管铺设

1、铺放前的检查：铺管使用的金属波纹管必需经检验合格，如发现脱扣现象应用胶带修补或截断。

2、铺管：每根预应力梁波纹管托架固定完毕及螺旋筋就位后，从梁的一端将波纹管穿入钢筋骨架内并放于托架上，波纹管应对称布置于梁内；为了使波纹管在混凝土浇筑过程中不上浮，用扎丝将波纹管绑扎在钢筋托架上。

3、两根管之间采用大一号管进行连接（详见下图），两管均旋入接头管中间，两端接口处用胶带封裹。

图4.4.2 波纹管接头安装示意图

4.4.3埋件安装

锚垫板安装时套入波纹管，然后按施工图位置定位，并用短钢筋架立与非预应力筋焊接固定，锚垫板后配套螺旋筋调整紧贴垫板，确保局部承压效果，并与垫板及其它非预应力钢筋固定；固定端的锚具采用P型挤压锚具，锚具按设计位置固定于钢筋骨架上，混凝土浇筑时将其直接埋入混凝土内；喇叭口与波纹管之间、P型挤压锚具处钢绞线与波纹管之间的缝隙，采用泡沫胶密封，防止在混凝土浇筑过程中，水泥浆进入波纹管内。

4.4.4穿束

预应力筋穿束前，应取得有关检测部门对钢绞线的复试报告，确认全部合格后方可穿束。穿束时采用特制的“子弹头”将钢绞线逐根穿入，若穿束受阻，不得回抽钢绞线，应将钢绞线旋转数周后再继续穿束。

4.4.5灌浆孔的设置

预应力筋一端为固定端时，于固定端处应设置灌浆孔，兼做排气孔；灌浆孔的设置采用Φ25塑料管与波纹管接通，塑料管伸出梁顶不小于300㎜。

4.4.6铺设质量的检验

铺管穿束完成后，由专人检查波纹管的位置、破损情况、钢绞线根数及外露长度等；若钢绞线外露长度不满足千斤顶工作长度要求，尚应做出适当的调整，钢绞线的外露部分应用塑料布或水泥袋纸包裹，防止污染或锈蚀。

4.5预应力构件混凝土浇筑

1、预应力筋铺放完毕应立即进行隐蔽验收，混凝土浇捣前应再次进行自检工作，主要检查承压板、螺旋筋等位置是否正确，波纹管是否出现新的破损，如发生不正常情况应调整或修补后方可进行混凝土的浇筑。

2、预应力梁混凝土连续浇筑，要分层下料、分层振捣；在混凝土振捣过程中，振动棒严禁接触波纹管。

3、在浇筑中除留置标养试块外，还要留置两组同养试块，以确定张拉时间。

4、混凝土浇筑完成2h后，水泥浆终凝前，用卷扬机来回抽动波纹管内钢绞线，防止漏浆堵塞波纹管。

4.6预应力筋张拉

4.6.1张拉准备工作

混凝土达到设计强度的100%后，拆除端部模板、梁侧模板，不得拆除梁底模板，清理张拉端喇叭口和预应力筋，安装锚具，同时检查张拉端部有无空鼓裂纹等。

4.6.2张拉顺序

对同层预应力梁，尽量保证对称张拉，从中间向两边对称进行；对异层预应力梁，先张拉下层，再张拉上层。

4.6.3张拉操作程序

1、张拉流程

两端张拉：0→初应力（10％控制应力、读数量测伸长值）→20％控制应力（读数量测伸长值）→103％控制应力（读数量测伸长值）→持荷2min锚固→卸荷。

张拉控制应力为бcon=0.75fptk=1395kN/mm2。

2、张拉操作要点

（1）操作顺序：工作锚安装→工作夹片安装→限位板安装→千斤顶安装→工具锚安装→工具夹片安装→开动油泵施加应力→预应力筋自锚。

（2）锚具安装时，锚板应对正，夹片应打紧，且片位要均匀；但打紧夹片时不得过重，以免把夹片敲坏。

（3）安装张拉设备时，千斤顶张拉力的作用线应与预应力筋末端的切线重合。

（4）预应力筋张拉时，应先从零加载至量测伸长值起点的初应力，然后分级加载至最终应力。

（5）预应力筋在张拉过程中，各阶段应力要控制准确；油表读数将要接近要求的读数时，油泵进油速度要放缓，使油表指针定位准确并作好记录，回油要平稳。

4.6.4伸长值的实测和校核

   实测伸长值L按下式计算：

L＝（L2－L1）＋（L3－L1）

   式中：

       L1—10％бcon对应的伸长值；

       L2—20%бcon对应的伸长值；

       L3—103%бcon对应的伸长值。

本工程初应力取为张拉控制应力的10％。张拉时，通过张拉伸长值的校核，可以综合反映张拉力是否足够，孔道摩擦损失是否偏大，以及预应力筋是否有异常。张拉时要做好现场预应力张拉施工记录表，要求实测伸长值与理论计算伸长值的偏差应在（-6～+6）％范围之内，对超出时应立即停止张拉，查明原因并采取相应的措施之后再继续作业。

采用两端张拉，总伸长值取两端伸长值之和。

4.6.5张拉质量检验

1、实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对偏差应在±6%范围内。

2、实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对偏差应在±5%范围。

3、钢绞线出现断裂或滑脱的数量不应超过同一截面钢绞线总根数的3%，且每根断裂的钢绞线断丝不得超过一丝。

4.6.6张拉安全要求

1、在任何情况下，张拉时作业人员不得站在预应力筋的两端，也不得随意穿越。

2、操作张拉设备和量测伸长值的人员，应处在千斤顶的侧面操作，严格遵守操作规程。油泵开动过程中，不得擅自离开岗位。

3、张拉作业平台应牢固，底部铺设模板，周边应有防护。

4.7孔道灌浆及封锚施工

4.7.1预应力孔道灌浆

1、预应力梁预应力筋张拉完毕，锚固观察12小时后，尽早对孔道进行灌浆。

2、灌浆前应全面检查预应力筋孔道、灌浆孔、排气孔、泌水管等是否畅通。对预埋管成型的孔道不得用水冲洗孔道，必要时可采用压缩空气清孔。

3、孔道灌浆采用纯水泥浆，水泥采用标号42.5级普通酸盐水泥，水灰比控制在0.4~0.45。

4、水泥浆应搅拌均匀，在梁端灌浆孔采用压力灌注，灌浆过程中应保证持续压力，灌浆应缓慢连续进行，不得中断；另一端排气孔喷出浓浆后，堵塞排气孔，并适当持压。

5、灌浆过程中，每班应留置二组水泥浆试块，一组同养试块以确定预应力梁支撑系统拆除时间，另一组作为标养试块。

4.7.2锚具封头

1、预应力筋孔道灌浆后，切除多余的钢绞线，预应力筋切割后露出锚具夹片外的长度不得少于30mm，但不得大于100㎜。

2、按预应力深化设计图纸要求安装张拉端封锚模板。

3、模板安装完毕后，立即进行混凝土浇筑，采用C40细石混凝土封堵抹平，达到一定强度后拆除封锚模板并涂刷1.5mm厚聚氨酯防水涂料。

5  注意事项

（1）预应力孔道预留需采取可靠措施固定，保证预留孔道偏差范围在规范允许范围之内。

（2）预应力筋下料长度除图纸尺寸尚需考虑锚固预留长度和张拉机械工作长度。

（3）预应力筋张拉前应对张拉机械和压力表进行校对，张拉过程中以应力控制为主，预应力伸长值做校核，并按图纸及规范要求是否进行超张拉。

（4）预应力孔道压浆过程中注意压浆孔从下往上压浆，并注意排气孔的设置，孔道压满后封堵溢浆孔并按要求保压。

（5）封端混凝土完成后采取涂刷聚氨酯防水涂料进行防水处理，防止端部预应力筋锈蚀。

6  结束语

    本文以尉氏合益村镇银行综合办公总部1#楼合益大厦西裙房多功能厅项目为背景，完成大跨度有粘结预应力梁后张法施工技术的应用，对研究大跨度有粘结预应力后张法施工技术意义重大，也为有相同施工工序的项目提供可靠的施工依据。

参考文献

[1]卢秀荣. 大跨度有粘结预应力 梁后张法施工技术[J].福建建筑, 2005; 5: 288～289

[2] GB50204- 2015，混凝土结构工程施工质量验收规范 [ S].北京：中国建筑工业出版社，2015.

[3] GB50666- 2011，混凝土结构工程施工规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[4] CECS 180: 2005，建筑工程预应力施工规程[S].北京：中国计划出版社，2005.