义乌市城乡新社区投资建设集团有限公司
摘要：为了控制混凝土温度收缩，防止混凝土剪力墙出现裂缝，在某工程预应力侧墙施工中采用后张法无粘结锚固体系，用以抵消由于温度、收缩等原因产生的拉应力，从而达到控制其裂缝的目的。控制超长地下室外墙结构裂缝、防止渗漏水情况的出现。实践表明所采取的措施达到了预期的效果。
关键词：地下室；剪力墙结构；无粘结预应力技术；张拉
1工程概况
义乌市新社区集聚产业用房•稠江前仓二地块二标段工程总建筑面积87039.03m2,1幢16层综合楼，3幢18层宿舍楼加两层裙房，地下室14835.24m2，结构采用钢筋混凝土框架结构。
该工程属于超长地下室结构，大量采用钢筋砼地下室连续墙，地下室外墙结构较长，其在温差、砼收缩应力作用下，容易出现裂缝，既造成质量问题也影响使用功能。针对超长地下室外墙板（D2～D10/DF～DA14轴）的混凝土结构采用无粘结预应力抗裂工艺对地下室外墙板施加预压应力，用以抵消由于温度、收缩等原因产生的拉应力，从而达到控制其裂缝的目的。控制超长地下室外墙结构裂缝、防止渗漏水情况的出现。
2预应力技术施工特点
2.1预应力结构特点及技术要点
该工程预应力筋采用1860级高强低松弛钢绞线。其抗拉强度标准值fptk=1860MPa，弹性模量Es=1.95*105MPa。直径d=15.2mm，单根截面面积为140mm2。钢绞线材料性能及施工要求均应满足《预应力混凝土用高强度钢丝和绞线》（GB/T50203—2011）和《无粘结预应力混凝土结构技术规程》（JGJ92-2004）的规定。钢绞线成分和性能均应符合《无粘结预应力混凝土用钢绞线》（JG161-2004）标准。无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》（JGJ3007—2010）相关规定。锚具和夹具均应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-2010）的规定。施工操作执行《混凝土结构工程施工规范》GB 50666-2011及《建筑工程预应力施工规程》CECS 180:2005相关标准。
无粘结预应力筋在整个工程中分布范围较大，其中地下室外墙中，墙板布筋标高相同，预应力筋以14*1UΦ 15.24进行布置，由于布置间距不同，在施工时需要核实施工区域的板顶标高。铺设预应力筋根据施工区块划分。在下料前核算出下料长度，避免原材料的浪费。铺设预应力筋严格按照设计要求，无粘结筋的垂直位置，宜用支撑钢筋，其间距为1～2m。无粘结筋的水平位置应保持顺直。铺设均匀，避免局部应力超出或未能达到设计要求对整个外墙的不利影响。张拉方式30m以下为单端张拉，30m以上为双端张拉。当张拉设备不足或由于张拉顺序安排关系，也可先在一端张拉完成后，再移至另端张拉，待张拉完成，用C35微膨胀细石混凝土对外墙上的预留张拉穴进行封闭。
2.2预应力施工主要技术要点
结合本工程结构及预应力结构设计的特点，在预应力施工中，主要存在以下技术问题。
2.2.1本工程预应力筋为温度预应力筋，抵抗楼板混凝土由温度变化引起的混凝土膨胀。张拉系数K取值0.7,张拉控制应力为1302N/㎜ ,张拉力为182KN，抵抗混凝土膨胀的法向压应力为1.657 KN/mm ，扣除应力总损失1.609KN/mm 。
2.2.2预应力筋张拉端在外墙上采用外凸式张拉。转角处张拉端设置为内凹式。
2.2.3张拉顺序及方式：
预应力的张拉顺序，应使结构及构件得到加强，受力均匀、同步，不产生扭转，不应使混凝土产生次应力，不应使结构产生过大的附加内力及形变等，同时还要考虑尽量减少张拉设备的移动次数以便于施工并加快张拉速度。预估本工程预应力钢绞线总体张拉顺序：同一个浇捣区块内无后浇带通过部分预应力外墙——后浇带浇筑——后浇带强度达到100%后后浇带通过部分预应力钢绞线张拉——覆土；施工单位应严格按照设计要求进行施工，以减小张拉预应力对结构的影响，同时对已张拉预应力部分进行部分覆土，防止产生温度裂缝。
穿过后浇带部分带主楼充分沉降后封闭后浇带后再进行预应力张拉，张拉时后浇带混凝土强度达到设计值的100%，并且龄期不得少于10天。
预应力张拉设备使用前，应对千斤顶和油泵进行配套标定，并且在张拉前试运行，保证设备处于完好的状态，千斤顶和油泵配套设备采用误差小于1%的液压式压力试验进行标定。
3.2施工操作要点
3.2.1无粘结预应力筋铺放
铺设底板，绑扎骨架钢筋：一般情况下在绑扎完成上下单排主筋和箍筋（开口箍筋）后，就可以穿插进行预应力筋的制作。
确定无粘结预应力束矢高，电焊支架钢筋：施工时，首先可以在绑扎完成的箍筋上，根据铺放图中标注的高度、位置，确定支架钢筋高度。支架钢筋采用Φ8钢筋，水平间距为1500mm~2000mm。根据预应力筋图纸设计中坐标的要求施工，定位架立筋采用Φ8钢筋点焊于竖向主筋上。无粘结预应力筋铺设、定位固定完毕后，用20#扎丝与钢筋绑扎牢固，防止混凝土浇捣时左右、上下滑动，使得位置、标高、曲线不准确，张拉端固定采用电焊固定的方法，将铁板固定牢固。在张拉端，每束预应力筋应分别垂直穿出承压板，承压板后应有不小于30cm的直线段，预应力筋外露长度不小于40cm。
无粘结预应力筋穿束：无粘结钢绞线采用单根穿束方案。无粘结钢绞线穿在支架钢筋上，从一个张拉端向另一个张拉端穿束，全部穿好后，螺旋筋与铁板贴紧。中间用铁丝绑扎成束并固定在钢筋支架上。节点安装时将承压板、杯套、穴模等配件依次穿在无粘结筋上；将端模板固定；将穴模固定在端模板内侧，各部位之间要连接紧密，不应有缝隙。张拉作用线应与承压板面垂直，承压板后应有不小于30cm的直线段；锚固端已组装好，按图纸位置与定位马凳绑扎牢固即可，P锚与承压板间要保证无缝隙。在两端各安装一个螺旋筋，要求螺旋筋紧贴承压板和锚板。每个螺旋筋不少于4圈。在平坦干燥的场地上直接用砂轮切割机逐根断料，不得使用气割或电焊切割。
若与普通钢筋及预埋管线位置发生冲突首先保证预应力筋位置。
3.2.2混凝土浇捣
浇灌混凝土时应绝对避免振动棒强力撞击张拉端铁板，以防止振动棒将张拉端错位造成无法进行后部施工。混凝土浇捣必须注意振捣密实。
混凝土浇捣时应加强振捣，特别是节点处更应该保证密实，不得出现蜂窝或孔洞。
在混凝土浇捣过程中应注意不要使预应力钢绞线、支撑钢筋和锚具的位置发生变动，严禁踩踏预应力张拉端和锚固端，严禁振动棒直接触碰预应力钢绞线和锚具。
混凝土浇筑时应严格控制水灰比，混凝土浇筑完成后应加强养护，防止产生收缩裂缝。
3.2.3无粘结预应力筋张拉
根据设计要求，在混凝土抗压强度达到设计张拉强度时，方可开始进行预应力张拉。各种钢绞线张拉控制应力及控制张拉力如下表：
1)预应力筋的张拉顺序：张拉时应从每个区块外边到中间依次进行张拉。
2)张拉方法：
张拉时应做到无粘结钢绞线、锚环与千斤顶三对中，张拉过程应均匀。张拉完毕后，应检查承压端混凝土否有裂缝，并对张拉过程中的重要数据进行记录。
3)张拉工艺：
0→10%σcon（读初始伸长值L1并作记录）→100%σcon（量测伸长值L2并作记录）→持荷2分钟→103%σconn→卸荷至零。
张拉的控制采用以张拉力为主、伸长值校验的方法。初应力时量取千斤顶活塞的伸长量L1，张拉达100%con时再量取千斤顶活塞的伸长量L2，二者之差再加上10%的理论伸长值为钢绞线束的实际伸长量。实际伸长量与理论伸长值的差，与理论伸长值相比不应超过6，否则应停机检查原因，予以调整后方可张拉，必要时应采取相应措施进行处理。预应力张拉的理论伸长值应按规范要求进行计算。
4)无粘结预应力钢绞束理论伸长值计算：
FL[1-e-(kx+μθ)]
ΔL= —————————
ApE (kx+μθ)
F：无粘结预应力筋的张拉力（KN）
Ap：无粘结预应力筋的截面面积（mm2）
L：无粘结预应力筋的长度（mm）
E：无粘结预应力筋的弹性模量（KN/mm2）
K：无粘结预应力筋每米局部偏差对摩擦的影响系数，取0.0035
μ：无粘结预应力钢绞线的摩擦系数 ，取0.065
θ:张拉段至计算截面曲线孔道部分切线的夹角
3.2.4张拉注意事项：
1)预应力筋的张拉采用双控，以控制张拉力为主，伸长值作为校核。
2)张拉中，要检查张拉结果，理论伸长值与实测值的误差不得超过施工验收规范允许范围（－6%～＋6%）。
3)预应力筋要严格按照施工方案要求张拉。
4)张拉过程中，预应力筋两端及千斤顶后不得站人，听从负责人安排。
5)张拉过程中，为安全起见，工作位置上下垂直点上不得有其它工种施工。
6)张拉过程中发生滑丝，断丝等异常情况，立即停止施工，查明原因，并出具具体方案放能继续施工。
7)当在张拉操作平台为高空作业时，系好安全带，防止高空坠落。
3.2.6张拉工作完成后张拉端处理
张拉后，首先应将锚具外露的预应力筋留置不少于30mm长度后将多余部分切断，然后进行防腐最后用C35微膨胀混凝土浇捣密实。
3.3其它注意事项
1）严格审阅图纸，对结构管见部位进行验算，在配筋较密处要画大样图，发现问题及时协商处理；
2）对预应力筋成品要保护好，预应力筋、锚具设备存放要防潮、防雨雪，在整个施工过程中严禁用电气焊触及预应力筋和锚具；
3)预应力混凝土必须浇筑振捣密实，特别是节点和锚头承压处尤其仔细振捣密实；
4)施工前必须对组装和张拉设备进行标定，每套设备必须配套使用。使用中如发现问题应及时重新进行标定，并对设备设专人管理和维护，张拉操作人员必须持证上岗。
4结束语
外墙结构通常超长，特别是采用泵送预拌混凝土后，地下室外墙开裂渗漏的现象经常发生。因此怎样控制超长结构由于温度及混凝土收缩而产生的裂缝、特别是控制超长基础外墙板的裂缝，是结构设计和现场施工需要重点解决的问题。
本工程超长地下连续墙板采用无粘结预应力结构，在各专业技术人员的通力合作下使超长地下室外墙板混凝土的早期裂缝得到了控制，墙板上建立了设计要求的预应力，施工取得了预期的效果。通过两年的使用观察，该处墙板无一出现渗漏水现象。
参考文献
[1] 混凝土结构工程施工规范GB 50666-2011，[S].中国建筑工业出版社，2010.
[2] 孟红，周海鹏，等.新社区集聚产业用房稠江前仓二地块地下室结构施工图，[Z].浙江省建工建筑设计院有限公司，2014.
[3] 新社区集聚产业用房稠江前仓二地块预应力施工方案，浙江省天和建材集团有限公司，2014.
作者简介
蒋晓东（1979.12），男，本科，工程师，单位地址：浙江省义乌市机场路508号。
论文作者:蒋晓东
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/24
标签：预应力论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 裂缝论文; 结构论文; 地下室论文; 应力论文; 《基层建设》2017年第17期论文;