缓粘结预应力技术在鸿信大厦中的应用

杨向国，池玮波，胡岳岚，蒋进辉，李东旭

(北京城建道桥建设集团有限公司，北京 100022)

1 工程概况

鸿信大厦位于江西省赣江新区，为办公、酒店、商业综合体，占地面积24 670m2，包含1号楼(办公写字楼)、2号楼(酒店)、3号楼(商业楼)、4号楼(商业楼)及地下车库，总建筑面积141 368.46m2，其中地上建筑面积100 455.85m2，地下建筑面积40 216.17m2。地下室、商业及裙房为框架结构，1号楼为框架核心筒结构，2号楼为框架剪力墙结构。鸿信大厦属于多功能组合的复杂建筑，部分楼层或建筑部位需具有大空间和灵活布置格局的功能，故该区域梁跨度大或悬臂长，为解决大跨度混凝土梁开裂和变形等问题，采用缓粘结预应力技术施工。缓粘结预应力梁布置范围如表1所示。

表1 缓粘结预应力梁布置范围

由于预应力梁布置在不同建筑单体的不同楼层，因此预应力施工应考虑各建筑单体的施工顺序和工期，对缓粘结预应力钢绞线加工、运输、安装、张拉时间安排和现场调度均提出了较高要求。同时缓粘结预应力悬臂梁跨度大、类型多，不同类型的悬臂梁需采用不同的线型布置和张拉锚固方法。

2 缓粘结预应力技术特点

缓粘结预应力技术施工简便、与混凝土锚固性能良好、质量易保证。缓粘结预应力筋由钢绞线、缓凝粘合剂和高强聚乙烯护套组成。缓凝粘合剂在初期具有一定的流动性及对钢绞线良好的附着性，便于预应力钢绞线张拉。至规定时间后，缓凝粘合剂逐渐固化，达一定强度并与预应力钢绞线粘结为一体。缓粘结预应力钢绞线外包护套上具有规定高度的横肋，通过横肋产生咬合与握裹，实现钢绞线与混凝土的粘结。因此，缓粘结预应力筋施工时应注意：①缓粘结预应力筋具有张拉时效性，需保证预应力筋张拉前缓凝粘合剂未固化，保证预应力筋张拉力和伸长值达设计要求值；保证预应力筋张拉完成后缓凝粘合剂尽快固化，以达到粘结效果，因此，缓凝粘合剂配合比应根据工序和工期进行调整。②缓凝粘合剂在初期具有一定流动性，因此应重视外包护套质量及施工时的保护，防止外包护套破损使缓凝粘合剂流失，避免影响粘结效果。③缓粘结预应力筋在梁中成束布置，在张拉端分散布置，布置位置和锚固长度应根据端部截面进行设计。

3 张拉适用期的确定

1号楼1～6层裙房大跨度梁和主楼大悬臂梁采用缓粘结预应力筋，由于裙房和主楼之间设置施工缝，故每层分2段流水施工，先施工主楼(施工缝右侧)，再施工裙房(施工缝左侧)。因此，先安装施工缝右侧主楼预应力筋，裙房预应力筋进行甩筋处理，待裙房模板支设后才能安装预应力筋。故每层预应力筋从运输到安装再到张拉用时为4个月，可知缓凝粘合剂张拉适用期为6个月，可保证张拉时不出现固化。

2号楼主楼(3～4层)和4号楼(2～4层)大悬臂梁采用缓粘结预应力筋，每层预应力筋数量少，且每层为1个施工段，每层施工时间约为10d，故每层预应力筋从运输到安装再到张拉用时为2个月，可知缓凝粘合剂张拉适用期为4个月。

2号楼裙房(3～4层)纵向梁为大跨度梁+大悬臂梁，故纵向梁采用缓粘结预应力筋，每层预应力筋数量多，但每层为1个施工段，每层施工时间约为30d，故每层预应力筋从运输到安装再到张拉用时为2个月，可知缓凝粘合剂张拉适用期为4个月。

4 预应力筋甩筋处理

在预应力施工过程中，由于伸缩缝或沉降缝等后浇带的设置，通常会出现一部分预应力筋先预埋、后浇带另一侧先甩筋后安装的施工要求。对于该部分缓粘结预应力筋的施工，如果处理不当，易出现整体倾覆的安全隐患和缓凝粘合剂滴漏的质量隐患。

1号楼主楼缓粘结预应力筋埋置长度短，约为5m，主楼预应力筋施工完成后浇筑混凝土，裙房预应力筋先甩出，此时裙房脚手架和模板未安装。由于裙房预应力筋整体较长，但预埋部分短，甩出的预应力筋长，在重力作用下，主楼混凝土未达到强度前，易引起主楼钢筋和模板倾覆。由于缓凝粘合剂具有一定流动性，如果预应力筋长时间悬挂，重力作用会导致缓凝粘合剂缓慢流失。因此，本工程采用脚手架钢管搭设三角支撑架，架设剩余未安装的预应力筋。

5 大跨度悬臂梁线型布置

对于大悬臂梁，通常采用预应力筋抵抗开裂和变形。悬臂梁根部弯矩最大，至端部逐渐减小为0。因此，预应力筋应布置在悬臂梁中心线上部。本工程根据悬臂梁张拉条件和截面特性，对不同悬臂梁采用不同线型布置方法。

2号楼主楼3层典型悬臂梁立面曲线定位如图1所示，由于该梁张拉端设在端部，且端部与4号楼相邻，故预应力筋采用梁顶撅起张拉锚固工艺，预应力筋前后错开1 100mm，分批撅起张拉。2号楼裙房3层典型悬臂梁立面曲线定位如图2所示，该梁悬臂长度长，采用变截面布置方式，即截面高度从根部的1 200mm逐渐减小至端部的600mm，预应力筋采用常用的抛物线布置方式，端部预应力筋从梁截面形心出张拉端锚固。4号楼2层典型悬臂梁立面曲线定位如图3所示，由于建筑功能要求，距悬臂梁端部2 785mm范围内楼板下沉，根据悬臂端弯矩逐渐变小的特点，该区域梁高减少500mm，预应力筋锚固在梁变截面处。

图1 2号楼主楼3层典型悬臂梁立面曲线定位

图2 2号楼裙房3层典型悬臂梁立面曲线定位

图3 4号楼2层典型悬臂梁立面曲线定位

6 张拉端节点处理

6.1 悬臂端部预应力筋处理

缓粘结预应力筋根据张拉端位置采用不同的张拉工艺，对于柱边和梁端预应力筋，张拉端做法如图4所示。缓粘结预应力筋张拉端承压板宽60mm，确定柱筋间距时应预留出承压板宽度。如果柱筋较密，不能预留承压板宽度，则承压板置于钢筋外侧，张拉完成后锚具外露100mm左右。悬臂梁端部弯折钢筋预留长度按承压板宽度计。

图4 预应力筋张拉端内凹式做法示意

6.2 梁顶撅起预应力筋处理

对于柱端或梁端不具有张拉空间的缓粘结预应力筋，可在梁上部撅起张拉，张拉端做法如图5所示。预应力筋应缓慢从梁上部撅起，撅起角度宜≤15°。张拉端梁筋间距需预留出承压板宽度。由于箍筋加密区钢筋较密，预应力筋张拉端可设在箍筋加密区以外。应注意，承压板需与预应力筋垂直。

图5 预应力筋撅起张拉做法示意

7 结语

缓粘结预应力技术兼有有粘结及无粘结预应力技术的优点，包括施工简便、与混凝土锚固性能良好、质量易保证等，在大型综合体建筑大跨度混凝土梁、板结构中得到越来越广泛的应用。本文对缓粘结预应力技术在鸿信大厦中的应用进行了介绍，对缓粘结预应力筋固化时间的合理选用、后浇带或施工缝预应力筋甩筋处理方法、不同条件下悬臂梁线型布置方法和不同部位张拉端节点处理工艺等进行详细叙述。缓凝粘合剂具有张拉时效，且初期具有一定流动性。缓粘结钢绞线在梁中成束布置，在端部张拉位置均匀布置。通过采用缓粘结预应力技术，保证了施工质量。