高温差高海拔地区屋面板无粘结预应力施工

李彦毅

摘要：近年来，西北地区经济迅速发展，在高温差、高海拔地区基础建设不断完善，为了防止高温差引起混凝土开裂，无粘结预应力施工被广泛应用，因而掌握高温差高海拔地区屋面板无粘结预应力施工技术经验具有重要意义。本文则根据格尔木市火车站站前广场及市政配套设施项目屋面板无粘结预应力的施工经验编制本工法。

关键词：高海拔;无粘结预应力;施工

1.工法特点

屋面板采用无粘结预应力施工与传统的混凝土板施工相比较有如下有点：

（1）施工不需要预留预应力筋孔道，直接在钢筋内侧进行布筋。

（2）无粘结预应力筋后期预应力筋布强张拉，可以避免混凝土因温差产生的裂缝。

（3）无粘结预应力筋构件尺寸小，自重较轻，外护套设防腐油脂层，张拉时摩擦力损失小。

（4）抗震性能好，当地震荷载引起大幅度位移时，可滑移的无粘结预应力筋一般处于受拉状态，应力变化幅度较小并保持在弹性工作阶段，而普通钢筋结构因应力疲劳而滑移较大，使结构产生裂缝。

2.工艺原理

高温差高海拔地区屋面板无粘结预应力的施工特点，在施工前对预应力安装进行深化设计，计算预应力抛物线水平投影长度，确定预应力筋的抛物线矢高。在施工中进行安装底部模板、预应力钢筋，最后浇筑本层结构的混凝土。

无粘结预应力施工特点不需要预留孔道、穿筋、灌浆等复杂工序，先在模板底部标识出预应力筋安装的位置，根据计算出的侧边曲线矢高并标记，板内预应力束穿束时，根据矢高采用托钩及板面马镫固定。

高温差高海拔地区屋面板无粘结预应力施工，应遵守无粘结预应力施工的有关规范和规程，钢筋的绑扎、混凝土结构的施工应遵守相应的钢筋混凝土结构施工规范。

3.施工工艺流程及操作要点

3.1下料

无粘结预应力筋由本专业施工生产部门对预应力筋按照施工图纸进行下料。根据下料长度用无齿锯切断。

预应力筋的下料长度为：一端张拉按曲线孔道长度加800mm，两端张拉按曲线孔道长度加1600mm，曲线孔道长度可按下式计算：

LT=[1+8×f2÷（3×L2）]×L

式中      LT—孔道长度

L—抛物线水平投影长度

f—抛物线矢高

3.2下料组装

对一端锚固，一端张拉的预应力筋还要逐根进行固定端挤压锚的组装。两端张拉的预应力筋下料组装后直接运到工地现场。然后再将各种类型的预应力筋按图纸的不同编号保存、堆放。当无粘结预应力筋、锚具及配件运到工地，铺放使用前，应将其妥善保存在干燥平整的地方，下边要有垫木，上面要采取防雨措施，锚具、配件要存放在室内，运输、存放时都要尽量避免预应力筋外皮破损。

3.3马凳制作铺放

根据预应力筋不同位置的矢高进行马登制作。

马凳制作完毕后根据不同的高度进行分类、编号、存放以备铺放使用。马凳应根据马登布置平面图进行铺放。马凳布置具体见技术交底。

3.4张拉端的组装

根据施工图纸，安装凹进砼表面的张拉端结点。要求承压板与预应力筋垂直且位置正确。调整好后用电焊焊接牢固。

3.5铺放板筋

预应力板筋为双向布置，所以需要制定严格的铺放顺序，以保证预应力筋的设计矢高，且避免施工中的混乱。铺设预应力筋前还要特别注意与非预应力筋的铺设走向位置协调配合一致。无粘结预应力筋应按施工图纸的要求进行铺放，铺放过程中控制其平面位置及剖面位置的准确。

平面位置是根据施工图所示的无粘结预应力筋布置形式，将其进行了统一编号，并对应施工图各编号预应力筋在楼板内应铺放的部位及根数布置预应力筋。

剖面位置是根据施工图所要求的预应力筋曲线剖面位置，对其需设处和该位置处预应力筋中心线距板底的高度进行准确的定位，并将预应力筋和架立筋绑扎牢固。因为是双向布筋，所以要对两个方向的预应力筋进行编组。

3.6预应力筋束形调整、绑扎

（1）铺筋完毕后，调整束形，保证预应力筋束形在纵向上基本为一条直线。

（2）位置确定正确以后，采用与20#镀锌铅丝将预应力筋与定位筋绑扎固定好。

（3）预应力铺设完毕后进行调直并检查外皮破损情况，如有破损，用高密聚乙烯胶带缠补。

（4）支设板的侧模板，并固定两端头模板与埋入件。

3.7预应力筋铺放原则及注意事项

（1）运到工地的预应力筋均应有标识，预应力筋的铺放要与施工图所示的板号相对应。

（2）为保证预应力筋的矢高位置，本工程原则上要求先铺预应力筋后铺水、电线管道等，但这样做会给安装电线管道带来一定难度，为减小难度，施工单位可参照预应力筋电线管道的有关图纸，对于不影响预应力筋矢高位置的水电管道可先于预应力筋铺放。

（3）预应力筋铺放位置宜保持顺直，承压板面必须与张拉作用线垂直，结点组装件安装牢固。

（4）在预应力筋的张拉端和锚固端各装上一个螺旋筋，要求螺旋筋要紧靠承压板和锚板。

（5）无粘结筋外包塑料皮有无破损，若有破损要用胶带缠补好。

（6）在整个预应力筋铺设过程中，预应力筋周围应避免使用电气焊，以防预应力筋通电造成强度降低。

3.8混凝土的浇注及振捣

（1）预应力筋铺放完成后，应由施工单位、质量检查部门、监理会同设计单位进行隐检验收，确认合格后，方可浇注砼。

（2）浇注砼时应认真振捣，保证砼的密实。尤其是承压板、锚板的周围的砼严禁漏振，不得出现蜂窝或孔洞。振捣时，应尽量避免踏压碰撞预应力筋、支撑架以及端部预埋部件。

（3）当浇注砼初凝1～2天后，应及时拆除端模，将预埋件撤除清理承压板。

3.9预应力筋张拉

（1）张拉控制应力为бcon=1395Mpa，张拉力为195.3KN，为减少应力损失，本工程采用超张拉，即张拉控制应力为0.75fptk.

（2）预应力张拉安排根据主体结构施工分段进行，其所分段与主体结构施工分段相同，第一批预应力筋在后浇带浇筑前张拉，第二批预应力筋在后浇带强度达到100%时进行张拉，张拉前施加预应力区域混凝土强度、弹性模量及龄期均达到100%。

4.质量要求

根据本工程的重点及难点，进行以下的质量控制：

（1）钢绞线、锚具、夹片现场验收、安装

（2）千斤顶、挤压机及油泵等全部张拉设备进行标定，且设备校验期限不宜超过半年。

（3）嚴格审阅图纸，对结构关键部位进行验算，在配筋较密处要画大样图，发现问题及时协商处理。

（4）对预应力筋成品要保护好，预应力筋、锚具设备存放要防潮、防雨，在整个施工过程中严禁用电气焊触及预应力筋和锚具。当发现预应力筋外皮有损坏时要用塑料胶带及时修补。

（5）预应力筋的铺放要与普通钢筋及水电管线相协调好，保证平滑、顺直，必须保证其曲线控制点的高度。一旦固定后，各工种施工时不得挪动、改变预应力筋曲线形状和位置，不得损伤其外皮。

（6）预应力板混凝土必须浇筑振捣密实，特别是节点、锚头承压板处尤其仔细振捣密实。

5.工程实例

格尔木市火车站站前广场及市政基础设施配套工程，落客平台预应力施工预应力筋共计278根，长度分223235m，根据图纸放样，以便合理利用材料，由于现场组织合理，在施工过程中每根预应力筋长度都满足张拉要求，预留长度合理，综合效率明显。

参考文献

[1]李宇飞.无粘结预应力技术及对高层建筑设计的改进分析[J].中外建筑，2020（12）：181-183.

[2]姜桂芳.站房工程缓粘结预应力技术[J].铁路技术创新，2020（05）：61-66.