后张法有粘结预应力技术在框架梁施工中的应用

栗 振 王中

（河南省对外建设有限公司，河南 郑州450000）

某综合楼工程为地下1层，地上7层的框架结构，建筑高度为29.45m，东西宽为72m.南北长101.2m，建筑面积37329.5m2，该工程二个大厅会议大厅和服务大厅为大跨度钢筋混凝土结构，大跨度框架染、雨蓬梁及顶层柱子均采用了后张法有粘结预应力技术施工。会议大厅工程属于大跨度混凝土构件。超长无缝混凝土结构在温度作用下产生的应力常常引起结构开裂，甚至发生严重裂损，影响结构正常使用，混凝土收缩和环境温度变化是引起超长混凝土结构开裂的两个重要因素。在混凝土收缩和环境温降作用下，结构内发生的拉应力极易使混凝土开裂，这使普通钢筋混凝土的应用受到了许多限制。粱内配置有粘结预应力筋，通过张拉预应力钢筋，将钢筋的预拉应力转化为混凝土的压应力，从而提高混凝土构件的抗裂性能及刚度。另外，连续粱内配置有粘结预应力筋，除改善了钢筋混凝土构件的性能外，还具有节约材料、降低造价、耐久性好、附度大、变形小、提高构件的抗剪能力和扰疲劳性能的特点，较好地解决了超长无缝混凝土结构的开裂问题。

1 预应力框架深化设计

1.l 对会议大厅及雨蓬粱预应力筋的曲线位詈讲行详细的计算，并绘出详图。

1.2 在施工前做出垫板与粱、柱钢筋位置大样图，绘制粱柱节点详图，处理好粱、柱中预应力筋和非预应力筋的空间位置，以确保预应力筋定位准确。

1.3 会议大厅预应力粱两侧的框架柱纵筋直径大、密度高，预应力喇叭管中钢筋密集在一起，致使预应力张拉端喇叭管和波纹管的安装就位及通过困难，将柱纵筋由一排布置改为二排布置，粱面钢筋由向下弯改为向上弯或缩进下弯，满足锚固长度要求，这样锚圃区的钢筋变稀，张拉端的金属波纹管可顺利通过。

1.4 原设计会议大厅预应力梁中部有1.Om宽后浇带，预应力梁张拉要在后浇带混凝土浇注完后才能进行，工期较长，经与设计方协商，将后浇带取消。

1.5 服务大厅的预应力梁按原图设计为两端张拉，但由于张拉端为锚具外露式，张拉后在构件做外凸式封锚措施，锚头凸出构件影响外立面的装饰，因此将预应力粱由两端张拉改为一靖张拉，外立面的一侧为固定端，不影响外装饰施工。

2 预应力框架粱的施工工艺

2.l 工艺流程

放线、编束-支设梁底模-绑扎非预应力筋-孔道敷设、固定-安装螺旋筋-安装梁侧模-固定端部锚垫板-支设张拉端模板、安装出气孔-自检、修补、验收-混凝土浇筑、养护-张拉-注浆-封锚。

2.2 模板支拆

(1)框架粱自重大，支底模时，顶撑下的地基应平整坚实，垫板应整平落实。(2)由于预应力梁张拉后产生反拱，因此支梁底模时，起拱值比普通混凝土框架粱要小，按跨度的0.5%-1.0%起拱。(3)按照“逐层浇筑、逐层张拉”的顺序施工，为了缩短工期，加快模板周转，支模时将每相邻的两根梁作为一组，先支每组内侧模板，后在铺设螺旋管的同时，安装模板底模板，绑扎钢筋。(4)预应力张拉前，拆除梁侧模及现浇板的底模，以减少施加预应力时约束的影响。(5)预应力筋张拉完成，孔道灌浆后水泥浆强度达到1.5 N/mm2，拆除梁底模及支撑。

2.3 孔道敷设。(1)根据预应力筋曲线矢高的要求，每间隔1~1.5m放置定位架立筋，定位架立筋采用10mm钢筋点焊于梁附加筋上，其高度为波纹管中心线距粱底的高度减去波纹管半径，宽度与梁同宽，波纹管绑扎固定在架立筋上。(2)波纹管连接接头的管径应比管道直径大一号，接头管的长度不小于300mm，接头处外套管旋紧后用塑料胶带密封，以免漏浆。(3)预应力筋束形直接影响建立预应力的效果，影响结构件的承载力和抗裂性能。因此，铺放波纹管时应严格按设计图纸的要求定位，保证尺寸和曲线形状，其中反弯点、跨中及支座最高点要求严格控制，垂直位置允许偏差控制在±10mm内，其它各点应当平滑连接，自然过渡。(4)铺放中和铺放后及浇筑混凝土过程中，严禁碰扁和损坏波纹管，严禁在波纹管上用气焊。

2.4 穿柬。(1闸绞线要定长下料，用砂轮锯切割。(2)在混凝土浇筑前穿人，采用人工分柬多次穿入的方法。(3)钢绞线穿人孔道后，不得使用电气焊，以免使预应力筋强度降低。(4)顶层柱子绑扎完，在屋面粱绑扎前用人工把已制作好的钢绞线平顺地从柱底穿人波纹管内，固定端挤压锚及承压板均匀分散地布置在设计要求的梁柱节点内，穿好的预应力筋应在柱顶临时固定，防止预应力筋下移。

2.5 锚板安装。套管位置固定好后，可安装锚垫板及螺旋筋。端部锚垫板应用普通钢筋加以固定，以防止在浇捣混凝土时，发生偏位等现象。在锚垫板安装完成后，应对垫板工作长度内的外露钢绞线进行保护，同时应对预应力孔道和垫板上的灌浆孔进行封闭，防止其他物质对其损害，对于竖向预应力孔道还应防止雨水进入，具体方法是：在外露钢绞线外采用防水塑料布材料进行包裹。

2.6 灌浆孔、泌水管设置。粱灌浆孔设置在张拉端锚具上，柱灌浆孔设置在柱底。柱泌水管设置在柱顶，梁泌水管设在每跨曲线孔道的最高点，并在固定端靠近波纹管端头处加设一个泌水管，开孔向上，露出梁面的高度一般不小于500mm。露出粱面的泌水管在浇筑混凝土前插人一段短钢筋，用胶带仔细缠裹好，防止操作人员将异物放入捧气管内造成堵塞影响灌浆质量。

2.7 浇筑混凝土。(1)浇捣混凝土时应绝对避免振动棒强力撞击金属套管，以防止振动棒将套管振瘪后漏浆，影响预应力筋的张拉。(2)在张拉端，固定端钢筋比较集中处，混凝土浇捣时既必须注意振捣密实，防止发生漏振、空洞等现象，同时又应保护好端部预埋件。(3)混凝土浇筑后，1-2h内及时清孔，保证孔道畅通，以免因漏浆而导致后期不能张拉，具体措施是：使用手拉葫芦将预应力筋在管内反复抽动，每隔1~2h抽动一次，直至终凝。

2.8 预应力张拉

(1)张拉工艺流程是：量测预应力筋初始长度一安装锚具_预紧，装千斤顶-张拉预应力筋_+锁定锚具一退出千斤顶_+校核预应力筋伸长值_+量测预应力筋终结长度。(2)应力构件应在混凝土强度达到设计允许的张拉强度后才能进行张拉，张拉前还必须提供混凝土试块强度报告。(3)千斤顶与压力表配套标定、配套使用，有效期为半年。(4)本工程中预应力筋的张拉采用双控，以控制张拉力为主，伸长值作为校核指标。(5)为了防止预应力柬内各根钢绞线之间的长度不等造成张拉后应力不一致，张拉前先对各钢绞线进行预张拉，张拉时不上夹片，张拉力为lOkN，可用QYC-270型千斤顶逐根或用YDC-2000千斤顶整束张拉。(6)预应力梁柱在张拉时均应遵循“对称”的张拉原则：预应筋的张拉，应从预应力梁的中部开始“对称”地进行预应力筋张拉，每根粱内预应力筋的张拉也应左右对称张拉。

2.9 孔道灌浆。预应力筋张拉完毕后，2d内进行本层的孔道灌浆，灌浆前用清水冲洗孔道，使孔道保持湿润、洁净。灌浆采用纯水泥浆，强度不低于M30，掺人高效减水荆，以增大流淌及延缓凝结时间，保证强度。水泥采用52.5R普通硅酸盐水泥，水灰比0.4-0.45.流动度为150-200mm，水泥拌合后3h泌水率控错在2%，最大不得超过3%。

为了保证有粘结预应力梁灌浆密实，灌浆时采用二次灌浆的方法，灌浆连接接头上安装截止阀，用灌浆机一次性将水泥浆压人孔道，待另一端捧气孔流出浓水泥浆后，封闭排气孔，继续加压至0.5-0.7 MPa，关闭灌浆孔截止阀，待水泥浆凝固后，再拆卸连接接头。

结语：本工程大跨度框架粱采用后张法有粘结预应力技术，解决了采用普通钢筋混凝土粱难以解决的跨度大、挠度大等问题，减少了粱的断面尺寸，梁高降低50cm，增大了空间利用率，降低了普通钢筋及混凝土的用量，综合经济效益比较显著。

[1]陈红伟.关于GBF现浇混凝土空心楼盖施工工艺的探讨[J].泰州职业技术学院学报,2010,(05):65-68.

[2]张月静.浅析钢筋混凝土框架结构设计[J].邢台职业技术学院学报,2010,(05):100-101.

[3]徐斌.异形柱框架结构设计浅析.广东水利电力职业技术学院学报[J].2010,(04):16-18,40.