劉偉強(qiáng)（揭陽市揭西建筑集團(tuán)公司）

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大跨度建筑工程中后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的實(shí)踐

劉偉強(qiáng)（揭陽市揭西建筑集團(tuán)公司）

隨著建筑功能的擴(kuò)寬與為滿足功能的需要而出現(xiàn)不同的大跨度建筑物，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)成為滿足大跨度建筑功能的其中一種設(shè)計(jì)做法，能夠滿足相關(guān)工程的要求，本文結(jié)合實(shí)際案例，闡述了后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的主要施工方法與特點(diǎn)及在實(shí)際應(yīng)用中的效果為相關(guān)人員提供參考。

大跨度建筑；后張法；施工技術(shù)

引言

預(yù)應(yīng)力有先張法與后張法之分，本文主要對(duì)在混凝土建筑物采用后張法預(yù)應(yīng)力的施工過程進(jìn)行論述。后張法預(yù)應(yīng)力采用曲線配筋，無永久性張力臺(tái)座，施工操作較為簡便，對(duì)于防止結(jié)構(gòu)開裂與鋼筋發(fā)生銹蝕有比較好的施工效果。

1　建筑結(jié)構(gòu)工程概況

鶴山十里方圓項(xiàng)目中開發(fā)的易達(dá)商業(yè)廣場(chǎng)，建筑面積27503m2，樓高四層，其中四層屋面為大跨度屋面，跨度為40.5m，屋面梁采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（即先澆混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上，再張拉鋼絞絲），截面為600×1400，500×2000，600×2000mm，預(yù)應(yīng)力配置為7孔、9孔、10孔規(guī)格，有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋采用φ70mm、φ80mm、φ90mm、金屬波紋管留孔，預(yù)應(yīng)力筋采用1860級(jí)（φ15.24）鋼絞絲；fptk= 1860MPa。預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力fcon=1395MPa。

2　工程特點(diǎn)與準(zhǔn)備部署

（1）后張法預(yù)應(yīng)力作為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)常用的方法之一，其施工特點(diǎn)有：①提高施工效率，縮短工期；②節(jié)約施工材料；③設(shè)備簡單，不需要張拉臺(tái)座，生產(chǎn)靈活；④適用于大型構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)施工。

（2）現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：按后張法的要求，先把結(jié)構(gòu)混凝土完成，完成混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)同時(shí)把波紋管預(yù)埋好，混凝土達(dá)到75%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除預(yù)應(yīng)力梁的梁側(cè)模板，并清理現(xiàn)場(chǎng)，為預(yù)應(yīng)力設(shè)備進(jìn)場(chǎng)操作提供場(chǎng)地與工作面。

（3）材料、設(shè)備準(zhǔn)備：①根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求預(yù)應(yīng)力筋選用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線（fptk=1860MPa），鋼材應(yīng)具有出廠合格證書，并在每盤上掛有標(biāo)牌。②預(yù)應(yīng)力錨具選用QM系列15-1P擠壓錨具，15-7、15-9、15-10多孔型錨具。③YCW-250型千斤頂和ZB4-500高壓電動(dòng)油泵 （配油壓表）由專人負(fù)責(zé)管理、保養(yǎng)，在使用前必須對(duì)千斤頂進(jìn)行標(biāo)定、校正（有效期6個(gè)月）。進(jìn)場(chǎng)的材料設(shè)備均必須進(jìn)行檢驗(yàn)合格后才能使用。

3　后張法施工過程中應(yīng)用的幾個(gè)要點(diǎn)分析

（1）材料的檢驗(yàn)與試驗(yàn)：①從每批鋼絲束（不大于60t）中任取5%盤（不得少于3盤），各取一個(gè)試樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。②錨具使用前應(yīng)進(jìn)行組裝件試驗(yàn)，從每批中任意抽取5%（不少于5套），ηa≥0.95，εu≥2%。③本工程采用鍍鋅薄鋼帶壓波后卷成的波紋管，出廠時(shí)應(yīng)附有質(zhì)量證明書，進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)逐根進(jìn)行外觀檢查，其內(nèi)外表面無油污、無引起銹蝕的附著物，無孔洞和不規(guī)則的折皺，咬口無開裂、無脫扣，波紋管進(jìn)場(chǎng) 50000m為一批次，波紋管的剛度、抗?jié)B漏性能及密封性試驗(yàn)的檢驗(yàn)批數(shù)量各取樣1組，內(nèi)徑尺寸為φ70mm、φ80mm、φ90mm其內(nèi)徑允許偏差值為±0.5mm。

（2）波紋管的安裝：①由于跨度大，波紋管是由多段連接組成，兩段管之間采用大一號(hào)的波紋管連接，并保證連接處牢固可靠且不漏漿。根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋曲線的標(biāo)高，支承預(yù)應(yīng)力筋間距為1000mm的托架焊接在梁箍筋上。②波紋管控制點(diǎn)位置水平偏差為±20mm；豎向位置當(dāng)梁高h(yuǎn)＞1500mm時(shí)，允許偏差為±15mm；應(yīng)順直，曲線應(yīng)平滑連續(xù)。③本工程是現(xiàn)澆框架梁，預(yù)留孔道在豎直方向的凈間距不小于孔道外徑，水平方向的凈間距不小于孔道外徑的1.5倍。從孔壁算起的混凝土保護(hù)層厚度：梁底不應(yīng)小于50mm；梁側(cè)不應(yīng)小于40mm；板底不應(yīng)小于30mm。④預(yù)應(yīng)力筋孔道的直徑應(yīng)比預(yù)應(yīng)力束外徑或錨具外徑大5～10mm，且孔道面面積宜取預(yù)應(yīng)力筋凈面積的3.5～4.0倍?？椎乐g的間距不應(yīng)小于50mm，孔道壁與構(gòu)件表面的凈距不應(yīng)小于40mm，特殊情況應(yīng)根據(jù)所采用的錨具和張拉設(shè)備而定，以免預(yù)加應(yīng)力時(shí)造成困難。安裝完后如圖1。

圖1　波紋管安裝完成圖

（3）鋼絞絲的安裝：①波紋管安裝完畢后即進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋穿束工作，穿束前應(yīng)進(jìn)行編束，并每隔2m綁扎一道。混凝土澆筑完畢后，應(yīng)來回抽動(dòng)鋼絞線束，防止漏漿塞孔現(xiàn)象。②預(yù)應(yīng)力筋按設(shè)計(jì)圖曲線布置，預(yù)應(yīng)力筋曲線標(biāo)高由支承架控制。預(yù)應(yīng)力筋安裝完畢后，用鐵絲將套管與支撐架綁扎固定。鋪放好的預(yù)應(yīng)力筋要求順直，曲線流暢。③在梁柱節(jié)點(diǎn)處應(yīng)特別注意鋼筋與鋼筋的位置關(guān)系，預(yù)應(yīng)力筋是主要的受力鋼筋，當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋與普通鋼筋有沖突時(shí)，應(yīng)優(yōu)先確保預(yù)應(yīng)力筋的位置正確。④預(yù)應(yīng)力筋如有外套管破損者，必須用防水膠布修復(fù)；為保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)盡量避免在預(yù)應(yīng)力筋旁邊施焊，特殊情況必須施焊時(shí)，應(yīng)采取有效的隔離措施（如用石棉板擋隔）保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋。⑤有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋矢高定位誤差在±10mm以內(nèi)，固定支架（φ10～12的鋼筋）的間距誤差在±30mm以內(nèi)。

（4）錨墊板的安裝：預(yù)應(yīng)力端部錨墊板是傳力部件，與梁端普通鋼筋焊接固定。焊接墊板前，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求在模板或鋼筋上標(biāo)出其位置，固定后的墊板與預(yù)應(yīng)力孔道保持垂直，以保證預(yù)應(yīng)力筋的正確受力。端部必須按設(shè)計(jì)要求配置螺旋筋，螺旋筋應(yīng)緊靠錨墊板，并固定可靠，其中心與預(yù)應(yīng)力筋中心必須一致，由于鋼筋過密而無法安裝螺旋筋時(shí)，用鋼筋網(wǎng)片代替。

（5）預(yù)應(yīng)力筋的張拉：當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%即可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉。

①張拉順序?yàn)椋翰捎镁植繉?duì)稱和整體對(duì)稱原則進(jìn)行，即張拉時(shí)采用從兩邊向中間的對(duì)稱方式進(jìn)行。清理錨墊板和預(yù)應(yīng)力筋→安裝錨板及夾片→安裝千斤頂張拉至0.1fcon→記錄油壓表和預(yù)應(yīng)力筋伸長值的初讀數(shù)→張拉至1.0fcon→記錄油壓表和預(yù)應(yīng)力筋伸長值的讀數(shù)→校核伸長值→千斤頂回程→錨固。

②在預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中，采用應(yīng)力應(yīng)變雙控管理方法，以應(yīng)力為主，用應(yīng)變（伸長值）進(jìn)行校核，即當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋的張拉力達(dá)到要求時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長值與理論伸長值的相對(duì)允許偏差為±6%。若預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長值超過此范圍，應(yīng)停止張拉，查明原因后方可繼續(xù)進(jìn)行張拉。

（6）混凝土的灌注澆筑：第一次梁體的澆筑可按照常規(guī)的混凝土澆筑方法進(jìn)行，不在本文進(jìn)行論述，本文只對(duì)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋孔道灌漿進(jìn)行闡述。

①孔的設(shè)置、灌漿孔的間距、孔徑均按設(shè)計(jì)說明的規(guī)定進(jìn)行設(shè)置。在構(gòu)件兩端及跨中設(shè)置灌漿孔或排氣孔，也可在錨具或喇叭口處設(shè)置，對(duì)于連續(xù)結(jié)構(gòu)中呈曲線狀布置的曲線束，在孔道的每個(gè)峰頂處設(shè)置泌水孔，開口向上，灌漿（泌水管）采用φ25的膠管，如圖2所示。

圖2

②泌水管的設(shè)置：單跨布束的預(yù)應(yīng)力筋孔道，采取一端灌漿，另一端設(shè)置泌水管（兼作排氣管）；多跨連續(xù)布束的預(yù)應(yīng)力筋孔道，在支座處設(shè)灌漿孔（泌水管），覆蓋海綿墊和塑料弧形壓板并與波紋管扎牢，再用增強(qiáng)塑料管插在弧形壓板的接口上，泌水管高出樓面500mm。

③灌漿用的水泥漿水灰比控制在0.40～0.45之間，水泥用42.5R水泥，流動(dòng)度為150～200mm，水泥漿從中間支座處的灌漿孔灌入，每個(gè)孔道的灌漿需連續(xù)完成，不得中斷。灌滿漿后（排氣管冒出濃漿后），封閉泌水管，保持0.5～0.8MPa的壓力，持續(xù)加壓2min。

（7）封錨與養(yǎng)護(hù)：預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，切除多余部分，露出夾片外的預(yù)應(yīng)力筋長度不小于30mm。預(yù)應(yīng)力筋切除采用砂輪機(jī)機(jī)械切割，嚴(yán)禁采用電弧切割。切割完畢后應(yīng)清理端部并盡快進(jìn)行封錨工作，封錨采用與樓板相同等級(jí)的微膨脹混凝土并應(yīng)搗筑密實(shí)，外露預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)層厚度不小于25mm。

梁板預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，立即進(jìn)行切割封錨工作。切割完成后將張拉端清理干凈后用與樓板相同等級(jí)的微膨脹混凝土澆搗密實(shí)封閉錨頭即可。

圖3　預(yù)應(yīng)力筋張拉完成圖

4　結(jié)束語

綜上，要保證后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的安全與質(zhì)量，應(yīng)在每個(gè)工序環(huán)節(jié)上都應(yīng)一絲不茍的進(jìn)行，讓施工人員熟悉掌握相關(guān)的施工工藝及施工流程，提高施工水平，為特殊工藝的實(shí)施提供技術(shù)保障。

［1］《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ92-2004）.

［2］吳 輝，孫海鷹.市政橋梁工程中后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的研究［J］.中國房地產(chǎn)業(yè)（理論版），2012（2）：78～79.

［3］王黎洪，楊衛(wèi)剛.建筑工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工科學(xué)管理探析［J］.經(jīng)營管理者，2013，3（09）：24～26.

2016-4-10

U445.47+1

A

2095-2066（2016）13-0144-02