山东聊建集团有限公司 山东聊城 252000
摘要：聊城某中学多功能体育馆一层顶中有12架500×2000的预应力大梁，单榀预应力梁共两跨，每跨的跨度达35米。另外此区域还有两架500×2300普通砼框架梁，一架600×2500的普通砼框架梁。经过多次研究分析采用后张法预应力技术，确保大跨度梁在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和稳定性。
关键词：预应力；大跨度；后张法；钢绞线
1、工程概况
聊城某中学新校区多功能体育馆一层顶2-10轴交B-F轴共12根梁采用后张有粘结预应力技术，预应力孔道按二次抛物线布置，预应力梁混凝土等级为C40，且混凝土中不得掺加氯盐，氯离子总含量以水泥用量的百分率计，不得超过0.06%。
有粘结预应力钢绞线采用1860级Фs15.2高强低松弛钢绞线，fptk=1860Mpa，弹性模量Es=1.95×105MPa，直径d=15.2mm，单根截面面积为140mm2。预应力梁张拉控制应力：σcon=0.75×fptk =1395 Mpa。有粘结预应力梁孔道采用直径为90mm的金属波纹管留孔，接管采用大一号的波纹管。有粘结预应力钢绞线张拉端采用12孔夹片群锚，锚具质量应满足I类锚具要求。
本工程的预应力施工难度较大，需要加以特别关注，精心施工，确保预应力工程的施工质量。
2、有粘结施工技术要点
2.1施工技术要点
2.1.1 根据现场施工进度，作以下预应力施工准备工作：
（1）、适时组织材料采购、运输工作，根据现场情况妥善安排好材料的现场保管问题。
（2）、协同甲方、监理、总包单位按要求进行材料的取样复检工作。
（3）、按总包要求确定现场下料地点，并对下料地点进行必要处理。
（4）、按总包要求确定现场用水、用电措施。
2.1.2 有粘结预应力钢绞线下料：
加工场地选择在工地现场进行，具体地点由总包单位根据现场情况进行安排。
2.1.3 模板安装与拆除：
(1)预应力梁的支架应能承受施工过程中可能出现的最大荷载，并应有足够的承载能力、刚度和稳定性。
最大荷载一般出现在预应力钢绞线张拉前，包括:大梁自重、楼面板自重、上部施工荷载。其支架间距应由计算确定，以确保大梁施工的安全。
(2)预应力梁两侧侧模板均须在波纹管固定、穿束并验收后方可进行封模安装，在模板打对拉螺栓孔时必须注意预先定出位置，防止将波纹管打穿。
(3)预应力梁张拉端模板应在混凝土终凝后拆除，以便给预应力钢绞线的张拉准备创造工作面，预应力梁侧模板和非预应力梁模板可在预应力钢绞线张拉前拆除。预应力梁底部模板及支撑应在预应力钢绞线按设计要求张拉完毕后拆除。
(4)张拉端模板应在预应力钢绞线穿束后安装
2.1.4 梁内钢筋铺设及绑扎：
(1)本工程预应力梁钢筋骨架绑扎好并垫好混凝土保护层后可在箍筋上弹出波纹管（以波纹管中心线为准）坐标。
(2)梁应先绑扎纵向钢筋及箍筋。吊筋应尽量置于无波纹管的箍筋空间内，S型拉筋待预应力钢绞线安装完毕后再进行绑扎。另外绑扎箍筋是应严格按照预应力深化设计图纸的要求绑扎，以免造成预应力穿波纹管困难影响施工质量。
(3)绑扎钢筋时，应保证预应力孔道(波纹管)坐标位置的正确，若有矛盾时，应在满足使用要求的前提下调整普通钢筋的位置，必要时应与设计人员商量后确定。
(4)梁的下弯筋锚固长度如妨碍张拉端布置，可进行必要位移。
(5)本工程预应力梁箍筋的各肢应分别均匀，以避免箍筋与预应力管道发生冲突。
(6)由于预应力施工的特殊性，整道预应力梁的非预应力钢筋应一次全部绑出，整道预应力梁的非预应力钢筋一次全部绑出后方可进行预应力施工。
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2.1.5 钢筋支架的固定及波纹管的铺设
钢筋支架可采用直径10的钢筋制成，并按预应力曲线要求的位置每1米左右设置一道钢筋支架，钢筋支架设置方法见下图。钢筋支架固定时应绑扎在箍筋上，固定应牢固，箍筋下面要用垫块垫实。钢筋支架固定完毕后钢筋骨架不应再进行移动。
2.1.6 灌浆管埋设
有粘结预应力的灌浆孔与排气孔（泌水孔）是可通用的。在预应力钢绞线铺设完后进行灌浆管埋设，一般在预埋孔道曲线的高点处留设灌浆管，管距应能保证灌浆顺畅。灌浆管的压板与波纹管应连接牢固，并用金属胶带缠紧密封或铁丝绑紧，以防漏浆（见下图）。灌浆管高出构件混凝土表面不宜小于0.2m。为防止灌浆管在浇捣混凝土时脱落，可在灌浆管中插入钢筋，当需插入钢筋时应在混凝土浇筑完毕后立即抽出，以免发生粘连而无法抽出。
3、预应力张拉主要技术措施及技术难点
3.1张拉时间控制
当预应力梁混凝土的强度达到设计强度100％后，后浇带混凝土强度大于15N/mm2时，每梁张拉8根钢绞线（每孔道张拉4根）；后浇带混凝土强度大于25N/mm2时，每梁张拉8根钢绞线（每孔道张拉4根）；后浇带混凝土强度大于35N/mm2时，每梁张拉8根钢绞线（每孔道张拉4根）；第一二批次张拉完成后，均应对已张拉钢绞线做出标记（贴有色胶带）。
3.2预应力钢绞线张拉应力
①预应力梁张拉应力为σcon＝1395MPa。
②应力控制程序：0→0.1σcon→1.0σcon →1.03σcon→锚固（各批次张拉均执行该张拉程序）
3.3预应力钢绞线张拉采用群锚单拉的施工工艺，张拉设备应校验合格，并有校验报告单，张拉设备的检验期限，不宜超过半年，当张拉设备出现反常现象以及在千斤顶检修后，应重新校验，张拉设备为YCN~25（23）型千斤顶。
3.4预应力张拉应采用应力应变双重控制的方法进行，以应力控制为主，用应变（伸长值）进行校核。实测伸长值应为计算值的-6%~+6%范围，如超出此范围暂停张拉，查明原因后方可继续张拉。
3.5张拉时应逐束填写张拉记录。
3.6操作要点：
安装锚具前必须把梁端埋件清理干净，先装好锚板，后逐孔装上夹片；
锚具安装时，锚板应对正，夹片应打紧，且间隙要均匀；但打紧夹片时不得过重敲打，以免把夹片敲坏；
安装张拉设备时，千斤顶张拉力的作用线应与预应力钢绞线末端的切线重合；
张拉时，应先从零加载至量测伸长值起点的初拉力（0.1σcon），然后再加载至终拉力（1.03σcon），张拉完成后锚固；
要严格控制进油速度，张拉时油压应缓慢、平稳；
张拉过程中，应认真测量每束预应力钢绞线的伸长值，并作好记录；
在张拉过程中，当有个别钢丝发生滑脱或断裂时，可相应降低张拉力，但滑脱或断裂的数量，不应超过结构同一截面预应力钢绞线总量的3%；
3.7预应力钢绞线计算伸长值△L（mm）可按下式计算：
△L=Fp.L/Ap.Es 式中：
Fp---预应力钢绞线的平均张拉力(KN) ,取张拉端的拉力与跨中或锚固端扣除孔道摩阻损失后拉力的平均值。
L----预应力钢绞线的长度（mm）。
Ap---预应力钢绞线的截面面积（mm2）。
Es----预应力钢绞线的弹性模量（KN/mm2）。
3.8预应力钢绞线张拉伸长值的计算
ΔL=ΔL1+ΔL2
式中：ΔL1——从初应力至最大张拉力之间实测伸长值；
ΔL2——初应力以下的推算值，可根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系推算确定。
3.9预应力钢绞线张拉完毕后应进行检查，无异常现象切除外露多余的预应力钢绞线，切除时宜用砂轮锯或其它机械方法切断超长部分，严禁用电弧切断，预应力钢绞线切断后应保留不小于30mm的留量。
总结
在体育馆预应力梁施工中严格进行过程控制，对关键施工环节进行反复测量核验。在施工中未发生任何质量偏差事故。完工后预应力梁各项性能指标均符合要求。
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[5]陶桦铭.预应力混凝土结构工程[j].科技通报.2013（02）.
论文作者:宋国锋,陈可格
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/2/9
标签：预应力论文; 钢绞线论文; 钢筋论文; 孔道论文; 混凝土论文; 拉力论文; 波纹管论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;