无粘结预应力技术在建筑施工中的应用探析

周雪

摘要：文章主要结合笔者的工作经验和总结，阐述了无粘结预应力施工工艺原理及特点，以及无粘结预应力筋的组成及要求，在此基础上，通过结合工程实例，探讨了无粘结预应力技术在建筑施工中的应用，旨在为类似的工程提供参考。

关键词：建筑；无粘结预应力；施工工艺；质量控制

引言

随着我国科技的发展和我国建筑行业的进步，建筑施工新材料和新工艺得到不断创新与应用，但是随着建筑物使用时间的增长，不少建筑物已经进入了老年期，建筑结构老化，使用过程中，时常出现裂缝，不仅影响建筑物安全性，而且威胁到人们的生命和财产安全。无粘结预应力施工技術出现大大缓解了老化的问题，提高了建筑结构的安全性与耐久性。

1 无粘结预应力施工工艺原理及特点

无粘结预应力施工工艺如下：首先，在施工过程中组装无粘结筋，然后在《钢绞线、钢丝束无粘结预应力筋》的指导下，将无粘结筋和非预应力钢筋一同铺放，最后浇筑混凝土，完成第一步的流程。等到浇筑的混凝土达到规定的强度以后，利用混凝土两端的锚具进行张拉锚固。之所以能够进行张拉锚固是因为无粘结筋与外部的混凝土并不直接接触，两者之间相互独立，并不会形成一个整体，而是处于无粘结状态。外部承受力改变的情况下，无粘结筋会发生纵向滑移的现象，因而可以产生无粘结预应力。无粘结预应力施工工艺主要具有以下几个方面的特点：

（1）容易控制建筑物的裂缝，并且在极限状态下，可以避免较大裂缝出现，使用性能好；（2）无粘结预应力钢筋可以在施工前根据设计方案预制，也可以现场浇筑，而且不用预留孔道、穿筋、灌浆等诸多复杂步骤，大大简化了施工工序，缩减了施工周期；（3）无粘结预应力混凝土结构本身自重轻巧、方便；（4）无粘结预应力混凝土抗腐蚀强、防火性能可靠、抗震性能好。

2 无粘结预应力筋的组成及要求

无粘结预应力筋主要有预应力钢材、涂料层、外包层和锚具组成。

（1）无粘结预应力筋。一般选用7Фs5的钢筋束（Фs为消除应力钢丝）或钢绞线。

（2）涂料层。其作用是使预应力筋与混凝土隔离，减少张拉时因摩擦产生的预应力损失、防止预应力筋腐蚀等。因此，要求涂料层的材树应具有良好的化学稳定性能、润滑性能。常用作涂料层的材料是防腐的专用建筑油脂和防腐沥青。

（3）外包层其主要作用是保护涂料层，使其在施工操作中不受损坏或被水泥浆污染。因此，要求外包层在- 20～70℃的温度范围内不脆化，具有较高的化学稳定性、韧性、抗磨性和抗冲击破损性能，防水性能好，对周围材料无腐蚀作用，并在运输和施工操作中，不易发生不可修复的破坏等。

（4）锚具。对锚具的要求在无粘结预应力混凝土结构中，锚具是将预应力筋的张拉力传递给结构混凝土的唯一工具，同时锚具又是唯一能将结构所承受的各种荷载传递给预应力筋的工具。因此，无粘结预应力筋的锚具，不仅受力比有粘结预应力筋的锚具大，而且是直接承受超负荷和重复荷载，因而要求无粘结预应力筋的锚具要有更好的锚固性能。目前，无粘结预应力钢丝束的常用锚具为钢丝镦头锚具；无粘结预应力钢绞线的常用锚具为XM型锚具。

3 无粘结预应力技术在建筑施工中的应用

3.1项目概述

某多层商业办公楼，一共为8层，总建筑面积 8500㎡，为框架结构。该工程第8层多功能厅设预应力无梁楼盖，采用后张无粘结预应力技术，大梁最大跨度为18m，截面为 800mm～1300mm。

3.2 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。

3.2.1 钢筋工程

（1）预应力筋张拉

预应力筋张拉是整个预应力施工的关键，它将最终决定构件中预应力值的大小。张拉前要提供混凝土试验报告，达到拆模要求后，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和张拉工作状态一致方式进行配套标定。

（2）预应力筋锚固

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/T14370-2007预应力筋锚具、夹具和连接器中对锚具的质量要求。

（3）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。

3.2.2模板工程

模板及支撑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。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。

3.2.3 混凝土工程

（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，预应力筋外皮破损应调整修补后方能浇筑混凝土。

（2）混凝土浇捣：混凝土制配按设计要求，浇筑时不得集中卸料，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，并与构件同等条件养护，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。

3.3 施工中质量控制

3.3.1 预应力筋的制作和安装质量控制

（1）固定端挤压锚预应力筋外端应露出挤压套筒1～5mm；（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）预应力筋控制点（最高点、最低点、反弯点）竖向允許偏差板内为±5mm，水平偏差为±30mm，且预应力筋线形应保持平顺；（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。

3.3.2 混凝土的浇筑质量控制

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 预应力筋张拉端、固定端处的混凝土必须振捣密实。

3.3.3 张拉和封锚保护

（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；

（2）预应力筋张拉时，混凝土强度必须达到设计要求；

（3）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；

（4）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。

4 结语

总之，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减小板的厚度，从而减轻整个楼层的重量，综合经济效益明显。本文结合工程实例，探讨了无粘结预应力技术在建筑施工中的应用，旨在为该技术在类似工程中的应用提供参考与指导作用。

参考文献：

[1] 张玉明，常万鹏. 无粘结预应力混凝土平板开洞技术 [J].施工技术，2007（12）.

[2] 于哲岩.无粘结预应力混凝土施工工艺与施工要点分析[J].黑龙江科技信息2011（18）