趙振山

【摘要】本文結(jié)合施工經(jīng)驗對無粘結(jié)預應(yīng)力鋼筋混凝土在大空間、大跨度房屋結(jié)構(gòu)上的施工經(jīng)驗和新的施工工藝進行分析，并對常見質(zhì)量問題及預防措施進行了探討。

【關(guān)鍵詞】無粘結(jié)預應(yīng)力；鋼筋混凝土；大空間和跨度；工藝

Unbonded prestressed concrete application in the large span space structures

Zhao Zhen-shan

（Daming County Xin River Construction Co.， Ltd Daming Hebei 056900）

【Abstract】Combined with construction experience of unbonded prestressed concrete are analyzed in a large space， construction experience on large-span structure houses and new construction techniques， and common quality problems and preventive measures were discussed.

【Key words】Unbonded prestressed；Reinforced concrete；Large space and span；Process

1. 引言

隨著現(xiàn)代工程建設(shè)的發(fā)展，為了有效控制大跨度、大空間結(jié)構(gòu)中裂縫的出現(xiàn)，預應(yīng)力技術(shù)也已經(jīng)日趨成熟。本文結(jié)合施工經(jīng)驗通過對具體工程的介紹，對無粘結(jié)預應(yīng)力鋼筋混凝土的常見質(zhì)量問題及預防措施進行了探討。

2. 工程概況

某商業(yè)綜合樓，基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)；主體結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積5萬m2；二層地下室為車庫；地上分成主樓和裙樓；主樓框剪15層、層高4.5m，檐口高度60m；裙樓框架3層，檐口高度18m；主、裙樓以連廊相連。

3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計

某商業(yè)綜合樓主樓及裙樓總長度分別為98m和89m，均未設(shè)伸縮縫，而采用在板面設(shè)置通長鋼筋網(wǎng)片。在地下室梁板內(nèi)，設(shè)置縱橫雙向預應(yīng)力構(gòu)造鋼筋、在主樓5層以上的長向梁板內(nèi)施加預應(yīng)力構(gòu)造鋼筋，用來控制混凝土梁板裂縫；裙樓的3層為多功能廳，頂板梁跨度分別達到23m和14m，則采用預應(yīng)力混凝土梁；在設(shè)計中考慮預應(yīng)力鋼筋、非預應(yīng)力鋼筋同時承受荷載。設(shè)計要求：梁板預應(yīng)力構(gòu)造鋼筋采用@800mm高強度低松弛鋼絞線；框架梁內(nèi)為預應(yīng)力鋼筋。

4. 無粘結(jié)預應(yīng)力施工的工藝特點

后張法無粘結(jié)預應(yīng)力混凝土不僅施工工藝簡單，操作方便，技術(shù)先進，張拉柵具簡單輕巧，方便移動，可在高空和小空間內(nèi)工作，張拉時不占用工期，而且后張法無粘結(jié)鋼絞線預應(yīng)力混凝土施工工藝是近年來在大跨度粱中廣泛應(yīng)用的一種新工藝，與多年來常用的“先張法有粘結(jié)鋼絞線預應(yīng)力混凝土工藝”和“后張法有粘結(jié)預應(yīng)力砼工藝”相比有以下特點：

4.1 預應(yīng)力筋張拉力的傳力途徑不同。傳統(tǒng)的“有粘結(jié)預應(yīng)力混凝土工藝”預應(yīng)力筋張拉后需灌漿，其預應(yīng)力的張拉力由錨具及灌漿體共同作用傳遞給混凝土構(gòu)件。而新的“無粘結(jié)預應(yīng)力混凝土工藝”的預應(yīng)力筋與混凝土構(gòu)件之間沒有任何介質(zhì)粘結(jié)，全靠錨具承受并傳遞預應(yīng)力。故鋼絞線及錨具必須終身不生銹，對材料的材質(zhì)要求很高，費用較大。

4.2 施工工序不同。“有粘結(jié)預應(yīng)力混凝土工藝”在混凝土構(gòu)件澆筑時需要預留孔，然后，鋪穿預應(yīng)力筋進行張拉，最后灌漿填孔。“無粘結(jié)預應(yīng)力混凝土工藝”在混凝土構(gòu)件鋼筋綁扎時同步按設(shè)計要求布置呈拋物線狀的無粘結(jié)預應(yīng)力筋，張拉后無需灌漿，簡化了工序，加快了施工進度。由于預應(yīng)力束能曲線布置，使預應(yīng)力筋按設(shè)計要求在構(gòu)件受力部位發(fā)生最大效能，故特別適用于在大跨度梁中的運用。

5. 預應(yīng)力材料選擇

（1）預應(yīng)力筋采用高強度低松弛鋼絞線，鋼絞線為1860級，其性能滿足GB/T 5224-2003的要求。本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的混凝土的強度等級分別為C40、C35、C30，預應(yīng)力鋼筋張拉完成后，采用同強度等級的混凝土封閉張拉端。預應(yīng)力錨固體系由錨環(huán)、夾片、承壓板、螺旋筋等組成，質(zhì)量應(yīng)符合《預應(yīng)力筋用錨具，夾具和連接器》（GB/T14370-2007）中對錨具的質(zhì)量要求。產(chǎn)品進場時必須具備生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品出廠證明及質(zhì)量保證書，且必須進行進場驗收。檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗。

（2）無粘結(jié)預應(yīng)力鋼筋包涂由預應(yīng)力專業(yè)包涂廠家采用建筑防腐油脂和高密度聚乙烯包涂而成。

6. 預應(yīng)力鋼筋的下料

（1）本工程采用現(xiàn)場下料，下料時采用無齒砂輪切割機進行切割，下料長度按下列公式計算：L=L1+L2+L3

式中：L1——預應(yīng)力鋼筋埋入構(gòu)件內(nèi)的長度（平面長度+曲線增長）：L2——預應(yīng)力鋼筋張拉長度；L3——下料長度誤差。

（2）預應(yīng)力筋的下料應(yīng)在平整的場地上直線定出下料長度，并在下料場地兩端設(shè)置固定標志，每端有專人負責；切斷前應(yīng)將預應(yīng)力筋拉直；用砂輪切割機切斷，不得用電弧切割。對所下的預應(yīng)力筋做好分區(qū)及類型編號，在其兩端做出同顏色的標志并標明長度。

7. 無粘結(jié)預應(yīng)力混凝土梁施工重點

7.1 無粘接預應(yīng)力鋼筋的鋪設(shè)。

（1）本工程預應(yīng)力鋼筋的旌工如下：板中的預應(yīng)力鋼筋的施工，在板的下層鋼筋鋪設(shè)完成以后進行鋪設(shè)，然后再鋪設(shè)梁板負筋；在梁的普通鋼筋綁扎完成后，開始鋪設(shè)框架梁的預應(yīng)力鋼筋，預應(yīng)力粱筋呈曲線布置。

其曲線方程為：Y1=-2FX2/LC+（h-ap）；Y2=2f（0.5L-X）2/L（0.5L-C）+ap

式中：Y1為反彎點到支座處的曲線方程；Y2為反彎點到跨中處的曲線方程；f為預應(yīng)力筋曲線矢高（mm）；C預應(yīng)力鋼筋曲線反彎點（m），C=0.15L；H——梁高或板厚（咖）；Y——預應(yīng)力筋曲線縱坐標（mm）；X——預應(yīng)力鋼筋曲線橫坐標（mm），C=0.15L；L——梁板軸線跨度（m）。endprint

（2）預應(yīng)力梁筋曲線標高在支座、反彎點、跨中五個控制點由支撐架控制。無粘接預應(yīng)力鋼筋在運輸及施工過程中，應(yīng)防止無粘接筋包皮被其他鋼筋刺穿或劃破膠皮，如有破損，應(yīng)立即用水密性膠帶進行纏繞修復，膠帶搭設(shè)寬度不應(yīng)小于膠帶寬度的1/2，纏繞長度應(yīng)超過破損長度，嚴重破損的應(yīng)報廢。預應(yīng)力筋用扎絲綁扎固定，其凈保護層厚度在梁中應(yīng)大于50mm。板中應(yīng)大于20mm。鋪設(shè)的預應(yīng)力鋼筋要求順直，曲線平滑流暢，不得有死彎或突變，標高誤差不大于10mm。預應(yīng)力鋼筋采用12的圓鋼焊接或綁扎在普通鋼筋上，并按照設(shè)計要求確定綁扎高度和位置。

7.2 混凝土澆筑。

無粘結(jié)預應(yīng)力筋安放完畢并檢查合格后。安裝梁側(cè)模，側(cè)模安裝完成后須對無粘結(jié)預應(yīng)力筋的矢高控制點、承壓板和固定錨具的位置進行二次檢查。在澆筑混凝土時，要保證預應(yīng)力筋形狀及錨具位置準確，振搗時防止錨具、固定架位置偏移，嚴禁觸碰無粘結(jié)預應(yīng)力筋的聚乙烯外皮，梁端部承壓區(qū)混凝土必須振搗實心密實，混凝土不得摻入引氣劑和含有氯離子的外加劑，以防止預應(yīng)力筋銹蝕。

7.3 預應(yīng)力鋼筋的張拉。

（1）根據(jù)施工方案，在混凝土強度達到設(shè)計強度的80%后方可張拉；張拉方式采用逐層施工，逐層張拉，且進行對稱施工的方法。

（2）張拉控制應(yīng)力δcon=0.70*1860=1302MPa，實行超張拉3%，1302×1.03=1341.06MPa。

（3）張拉程序：讀初伸長值L1并作記錄——δcon （量測伸長值L2并作記錄），o——20%δcon （L1）-l00%δcon （L2）——103%δcon （錨固）——卸荷。實際伸長量△L與初應(yīng)力伸長推算值之和與理論張拉伸長相比較誤差不超過規(guī)范要求的±6%，否則應(yīng)停機檢查原因，進行必要的處理。預應(yīng)力筋的張拉順序應(yīng)使結(jié)構(gòu)受力均勻、同步，不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、側(cè)彎，不應(yīng)使混凝土產(chǎn)生超應(yīng)力，不應(yīng)使其它構(gòu)件產(chǎn)生過大的附加內(nèi)力及變形等。因此，應(yīng)遵循同步、對稱張拉的原則。預應(yīng)力鋼筋變角張拉：板面變角張拉需在板面留設(shè)張拉槽，張拉端承壓墊板安裝于張拉槽內(nèi)，微微保持傾斜，施工中注意保持無粘接預應(yīng)力鋼筋與承壓板保持垂直。

7.4 錨具封堵。

錨具應(yīng)采取防腐蝕及破損的保護措施。預應(yīng)力筋錨固后的外露長度應(yīng)不小于30mm，多余部分宜用砂輪鋸切割，嚴禁用電弧切割。然后在承壓板上涂刷界面處理劑，用自制的塑料蓋帽內(nèi)裝防腐潤滑脂進行封錨，并用C45微膨脹混凝土封閉穴槽，確保封閉嚴密，防止錨固系統(tǒng)銹蝕。

8. 施工質(zhì)量通病、防治及注意事項

包涂膠皮破損：避免北非預應(yīng)力鋼筋直接擠壓或沖擊；穿束時無粘接筋在支撐筋上刮傷：支撐筋用圓鋼代替螺紋鋼；包涂膠皮燒傷或燙傷：嚴禁在無粘接筋附近進行氧焊作業(yè)或動焊；無粘接束水平位置偏差大：加強綁扎；無粘接筋與墊板不垂直：使無粘接筋在墊板后300mm范圍內(nèi)保持垂直。固定端擠壓錨具與承壓墊板脫離：采用擠壓墊板。張拉時墊板凹陷：澆筑前檢查端部模板封堵牢固，澆筑時加強振搗。混凝土的澆筑及養(yǎng)護：混凝土澆筑時必須注意振動棒不得連續(xù)沖擊無粘接預應(yīng)力鋼筋；對于節(jié)點和張拉端部的混凝土必須振動密實，不能在承壓板后形成孔洞?；炷翝仓r，除按混凝土本身要求制作試塊外，還應(yīng)多做一組試塊，待其強度檢驗合格后方可張拉?；炷翝仓瓿珊蟊仨毤皶r進行養(yǎng)護，以保證構(gòu)件張拉前混凝土不出現(xiàn)裂縫。

9. 結(jié)語

經(jīng)過有序控制施工程序和施工質(zhì)量，無粘結(jié)預應(yīng)力工程順利完成。實踐證明，無粘結(jié)預應(yīng)力鋼筋混凝土具有解決大跨度和大空間方面的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢.未來該技術(shù)必將得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻

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