可更换预应力筋技术在工程中的应用

匡兆峰

【摘 要】某重点体育场馆工程：大跨度钢结构柱脚混凝土桁架地梁，考虑其设计使用寿命及实际使用寿命，抵消柱脚结构自身产生的水平推力，改善结构受力，提高工程质量。本文结合实践，介绍该分项工程的施工方法、工艺步骤、注意事项，要点及难点部位的控制。

【关键词】可更换；预应力

一、工程概况

某重点体育场馆大跨度钢结构柱脚混凝土桁架采用可更换预应力筋技术。本工程为后张无粘结预应力混凝土结构，具体构造及预应力配筋情况见下表：

混凝土桁架地梁中间一道梁布置后张无粘结预应力钢绞线束。其梁截面为1450*2000mm。配有8-13UФs21.6预应力筋。

毎束13根钢绞线均为1860级Фs21.6mm低松弛钢绞线。预应力孔道采用直径Ф180薄壁钢管成孔。锚具选用与21.6mm钢绞线配套单孔锚，选用配套21.6mm钢绞线千斤顶单根张拉。张拉后多余钢绞线不切割，采用专用防腐油脂保护罩保护钢绞线及锚具，为下次更换做准备。

二、预应力施工流程

混凝土桁架施工前应先将两端柱脚承台周围采用2：8灰土分层回填夯实至梁底标高，混凝土桁架HJL1应分为上半部分（950高）、下半部分（1150高）先后施工，先施工HJL1下半部分（8束预应力都布置在下半部分），待预应力全部张拉全部结束后再后浇桁架其余部分及现浇板。预应力铺设与HJL1钢筋绑扎同时进行，混凝土强度达到设计要求后开始张拉预应力筋。最后锚具及多余钢绞线保护。

1施工准备→2孔道预埋→3穿入钢绞线→4张拉→5封锚

三、主要施工要点及难点

1、预应力孔道安装

1.1施工阶段预应力施工流程

1 HJL1钢筋绑扎→2孔道定位及支架钢筋安装→3锚垫板定位、安装→4穿入钢管、连接密封及固定→6钢绞线铺设→7安装质量验收→8浇筑混凝土

1.2孔道安装

用角钢做支架，将支架支撑在HJL1梁底标高，间距不大于3m

预先在锚垫板两侧的钢筋上标注锚垫板中心位置，用角钢支架固定锚垫板并支撑在梁底，固定牢固。

螺旋筋固定于锚垫板后，待波纹管穿入并密封后点焊固定螺旋筋使其紧贴锚垫板。

采用6m定长钢管作成孔材料，应与梁顶钢筋绑扎时一起铺设在支架上，最后与锚垫板对接，采用大一号钢管接头管焊接牢固，同时固定于支架筋上。

1.3张拉端锚垫板制作及安装

因预应力技术都是不可更换，张拉端锚垫板都是按不可更换设计，此工程可更换预应力的张拉端锚垫板需要重新设计制作（图1）。

1.4穿入钢绞线

钢绞线穿束在孔道及张拉端锚垫板完成后进行，本工程钢绞线较长，采用穿束机穿束，提高了效率，节约了人工。

2、预应力筋张拉

做好张拉前的准备，待HJL1梁混凝土强度达到设计要求后开始张拉预应力筋。

2.1、张拉顺序

为保证受力均衡，采用逐根对称张拉

2.2、张拉程序

在主体钢结构拆除支撑前拉索进行第一次张拉，张拉控制应力 0.16fptk；

在主体钢结构拆除支撑后拉索进行第二次张拉，张拉控制应力 0.26fptk；

在屋面板施工完成后拉索进行第三次张拉，张拉控制应力0.42fptk；

各批张拉控制应力应根据实测值进行调整。

2.3、张拉过程控制

张拉采用压力表压力和伸长值双控，实时监控钢绞线实际伸長量，较理论伸长偏差控制在±6%。

3、锚具及多余钢绞线保护

预应力筋张拉后不切除多余的钢绞线，用特制防腐罩进行防腐保护（防腐罩见图1），防腐罩内填充满防腐油脂，保护好锚具及未切除钢绞线，以便于下次更换。

4、留有预应力用换束空间

为了保证预应力筋更换得以顺利进行，应在张拉端留有不小于换束可操作的空间，因受场地影响因素此工程留的换束空间从锚具开始往后有2-3m的距离，建议不得小于2m。

在下次需要更换预应力筋的时候，先对现有预应力筋用千斤顶逐根逐束进行放张，抽出无粘结钢绞线，再传入新的相同规格及数量的钢绞线，更换新的锚具，重新张拉。该束张拉好后再对其他束逐根放张，重复之前的步骤，直到8束全部更换完成。

四、结语

通过此建设工程，对可更换预应力技术有了进一步的认识和经验，由于采用可更换预应力技术，加强了结构的整体性，改善结构受力，提高工程质量，今后可在有此特殊要求的工程中应用。

【参考文献】

1.“建筑工程预应力施工规程”（CECS180：2005），中国计划出版社，北京，2005.

2.现代预应力工程施工（第二版），中国建筑工业出版社，北京，2007.

3.《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2014，中国标准出版社，北京，2014.