刍议某大厦无粘结预应力梁施工技术

吕晨骥

（厦门住宅建设集团有限公司，福建 厦门 361000）

随着建筑科学技术的不断发展、施工技术和管理水平的日益提高，建筑物的使用功能和用户的需求都在发生变化,超高、超长、超大建筑正成为一种趋势。作为满足这种超高、超长、超大建筑的技术保证手段,无粘结预应力技术越来越多的被用于民用建筑中。同时,无粘结预应力的施工工艺也正逐步趋于成熟。在此笔者结合工程实例，对某大厦无粘结预应力梁混凝土施工技术作一探讨。

1 工程概况

厦门某楼宇是一幢3层框架结构的大型公共建筑,总建筑面积7200m2。该工程第3层多功能厅设预应力无梁楼盖,采用后张有粘结预应力技术，大梁最大跨度为18m，截面为800mm×1300mm。

2 施工工艺

严格的技术要求是成功完成预应力结构的基础。无粘结预应力混凝土工程可分为3个关键部分:钢筋工程、混凝土工程和模板工程。无粘结预应力梁施工工艺流程见图1。

2.1 钢筋工程

2.1.1 材质的选取、制作

①钢绞线:该工程采用的无粘结钢铰线，即钢绞线包塑采用专用防腐油脂涂料层和外包层,其质量要求符合JG3006293钢绞线、钢丝束无粘结预应力筋专用防腐润滑脂标准的规定。

②无粘结筋制作:下料长度的正确与否是无粘结预应力筋制作的关键,下料长度可采用计算的方法求出。计算公式分两部分:第一部分为结构长度;第二部分为外露工作长度,此部分由锚固形式、张拉方式与千斤顶型号决定。

下料长度=构件内长度+千斤顶工作长度+锚具厚度无粘结预应力筋下料在加工厂完成,不需现场提供下料场地及下料所用的电源。下料切割后应及时在预应力筋上贴上标签,标明其长度、编号、制作固定端、分类存放,然后按照要求规格、数量、使用日期运至现场。下料应用砂轮机切割,不得用氧乙炔或电弧切割。绘制预应筋布置图,按照设计给出的控制点高度进行预应力筋标高放样。

2.1.2 预应力筋张拉

预应力筋张拉是整个预应力施工的关键,它将最终决定到拆模要求后,将水泥砂浆清理干净,安装好锚板,以备张拉。

无粘结筋采用YDC2240Q前千斤顶单根张拉,本工程拟投入以下主要张拉设备:电动油泵 (ZB42500)1台;前卡式千斤顶(YDC2240Q)1台。准备工作做好以后,对千斤顶与油表在有资质的试验检测机构万能机上按主动态(即和张拉工作状态一致)方式进行配套标定。

2.1.3 预应力筋锚固体系

预应力锚固体系由锚环、夹片、承压板、螺旋筋等组成。该工程根据图纸要求选用OVM15系列锚具。张拉端锚具采用OVM1521单筒锚,固定端采用P型挤压锚,其质量应符合GB/T1437022000预应力筋锚具、夹具和连接器中对锚具的质量要求。

锚具固定性能要求:根据JGJ8T92293无粘结预应力混凝土结构技术规程及GB/T1437022000预应力筋用锚具、夹具和连接器要求,锚具静载锚固效率系数ηA和实测极限拉力的总应变Fcapu必须分别达到不小于0.95和不小于2.0%,预应力筋锚具组装件--静载锚固效率系数可按下式计算:

其中:Fcapu=fptm×Apm；

式中:Fapu-预应力筋锚具组装件实测极限拉力；

Ηp-预应力筋的效率系数取1；

Fcapu-组装件各根预应力筋钢材极限拉力之和；

Fptm-试验预应力钢材极限抗拉强度平均值；

Apm-锚具组装件各根预应力筋总截面积。

该工程预应力张拉力不压顶,因此张拉端预应力筋的内缩量限值为6～8mm,挤压锚在挤压时应有足够的锚固长度,制作完成后,钢绞线应外露1mm以上,以保证钢丝衬套充满挤压套。

2.1.4 无粘结预应力筋铺放

无粘结预应力筋成型后,及时检查成品的数量、规格,无误后方可分类堆放,准备铺筋。铺放时要按编号对号入座,搁置在支架上,并严格按设计位置铺放,弧形部分弯曲自然,避免局部小弯,预应力筋穿过张拉端螺旋筋、锚垫板及模板,在模板的长度不宜少于300mm，并应注意在埋件内300mm一段的无粘结筋应与埋件面垂直。无粘结筋铺放完成后安装张拉洞口穴模,并由电讯人检查无粘结筋的编号、破损、位置和外露长度等,经自检合格后申报监理部门对预应力筋铺放进行隐蔽验收。

2.1.5 锚具封堵

封堵的目的是保护锚具不被锈蚀,切割锚具外多余的钢绞线,用砂轮切割机切割,若气割时须采取降温措施,禁止采用电弧焊。锚具外露长度应不小于30mm。穴模锚固混凝土应凿毛润湿,清除浮灰等确保新旧混凝土粘结良好;用微膨胀细石混凝土封堵(应比结构高1个等级)，尽量减少混凝土的收缩。

2.2 模板工程

模板工程为混凝土的浇筑做好基础。该工程单层面积较大,施工时必须配备足够的支撑及脚手架,模板及支撑应考虑能承受结构自身和施工荷载,要求支撑有足够的承载能力,稳定性好。预应力梁底模及模支撑在张拉前不得松张,底模及支撑必须待预应力筋张拉结束后方可拆除,支撑的拆除应从跨中向两边对称行。端模制作:位于张拉端头模板采用木模,要在预应力筋布置完备后封闭。根据施工图的预应力筋相应位置在木模上打孔,安装模板时其圆孔应与预应力筋伸出位置相对应。

2.3 混凝土工程

该项目中,对混凝土的浇筑采取了事前检查、事中控制构件混凝土浇筑的要求。

2.3.1 浇筑前检查: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、螺旋筋等是否正确,预应力筋外皮破损的应调整修补后方能浇筑混凝土。

2.3.2 混凝土浇捣:混凝土制配按设计要求,浇筑时不提集中卸料,防止预应力筋移位。混凝土应采用机械振捣,以免影响混凝土的密实性,尤其是钢筋密集部位主端部,但应不使振动棒击无粘结筋,以免破损或移位。混凝土浇捣结束后,应加强养护,保持充分湿润,防止水分过早蒸发而使表面产生裂缝。在浇筑时除留置土建竣工资料中需要的试块外,尚要留置2组施工试块,并与构件条件养护,以确定预应力筋张拉时之用。混凝土浇筑后及时拆除部模板,清理端部埋件。

3 施工质量控制要点

3.1 预应力筋的制作和安装质量控制

3.1.1 固定端挤压锚预应力筋外端应露出挤压套筒1～5mm。

3.1.2 检查预应力筋的水平间距、数量及规格是否符合设计图纸和铺放图的要求。

3.1.3 预应力筋控制点(最高点、最低点、反弯点)竖向允许偏差板内为±5mm,水平偏差为±30mm,且预应力筋线形应保持平顺。

3.1.4 检查预应力筋定位点及绑扎点的牢固性,以保证浇筑混凝土时预应力筋不移动、上浮、变位等。

3.1.5 检查张拉端承压板与预应力筋末端是否垂直固定,与模板贴紧的牢靠性。

3.1.6 检查锚具后螺旋筋及固定端的位置是否正确。

3.1.7 切割无粘结预应力筋时应采用砂轮锯,不得采用电弧切割,且施工过程中应避免电火花损伤预应力筋。

3.2 混凝土的浇筑质量控制

3.2.1 混凝土浇筑时振捣棒不得扰动、破坏预应力筋,且保证预应力筋在张拉端与锚垫板垂直。

3.2.2 预应力筋张拉端、固定端处的混凝土必须振捣密实。

3.3 张拉和封锚保护

3.3.1 张拉前应检查张拉机具和仪表的标定资料是否符合有关规定。张拉设备的标定期不能超过半年,且当张拉设备出现反常现象或千斤顶检修后,应重新标定。

3.3.2 预应力筋张拉时,混凝土强度必须达到设计要求。

3.3.3 检查张拉端处混凝土有无蜂窝、麻面、裂缝等现象,若有必须进行修补。

3.3.4 张拉预应力筋时以张拉力控制为主,同时应校验预应力筋的伸长值,实际伸长值与计算伸长值的相对偏差应控制在±6%范围内,超过时应停止张拉并查明原因。

3.3.5 张拉完成后,用手提砂轮锯将多余预应力筋切除,外露长度≥30mm,并做封闭处理，即在锚具端头与钢绞线处涂防腐润滑油,并罩上封端塑料盖帽,也可在该处涂刷环氧树脂封闭。

3.3.6 对内置式锚具,锚具表面经上述处理后,再用微膨胀混凝土或低收缩砂浆密封,且保护层厚度≥20mm。

结语

综合经济效益明显,无粘结预应力技术综合了先张法和后张法施工工艺的优点，从受力角度上来讲，其可有效降低楼层高度和效减小板的厚度,从而减轻整个楼层的重量,该技术可使楼层建筑平面布置更加灵活,并且有利于二次装修室内布局的改造,适应市场的要求,可最大程度地满足个性化的建筑功能需求，应用前景广阔。

[1]JGJPT9221993,无粘结预应力混凝土结构技术规程[S].

[2]建筑施工手册（缩印本）[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[3]赵志缙.高层建筑施工手册[M].上海:同济大学出版社,1992.