摘要：河南省公安厅业务技术用房建设项目工程，位于郑州市郑东新区白沙园区前程路与安泽路交叉口东南角，主要由5-15F建筑物和1F地下室组成。本工程预应力主要分布在A楼报告厅、A楼技术用房、B楼和C楼，其中以A楼报告厅混凝土预应力跨度最大约为28米，钢绞线采用15.2预应力筋，采用有粘结混凝土预应力，布置线性为抛物线式，钢绞线等级为1860Mpa。
关键词：河南省，公安厅，业务技术用房，建设项目，预应力
1.工程概况
工程位于郑州市郑东新区白沙园区前程路与安泽路交叉口东南角，主要由5-15F建筑物和1F地下室组成。本工程预应力主要分布在A楼报告厅、A楼技术用房、B楼和C楼，其中以A楼报告厅混凝土预应力跨度最大约为28米，钢绞线采用15.2预应力筋，采用有粘结混凝土预应力，布置线性为抛物线式，钢绞线等级为1860Mpa。
1.1预应力安装位置及结构基本情况表
材料：预应力钢绞线采用了抗拉强度标准值为1860Mpa的高强度低松弛钢绞线，截面规格x7，单根钢绞线公称直径为15.2mm。
1.2本工程重点和特点
1）A楼报告厅区域的混凝土预应力梁端钢柱采用劲性混凝土，所需的钢套管必须在加工厂加工好。
2）A楼技术用房、B楼和C楼区域布置的有粘结混凝土预应力需在大梁浇筑之前布置钢套管及波纹管，套管两端应做好防护，以防水泥浆浸入。
3）本工程在多个区域施工，区域之间施工会有间隔，不能一次进场持续施工到完工，需要与土建施工配合多次进场施工。
图9 劲性混凝土钢套管位置示意图
2.预应力施工工艺
2.1工艺流程
1）有粘结预应力施工流程
2）有粘结梁预应力筋铺放：做好铺放前的准备工作，先将非预应力筋骨架铺设好，根据本工程的实际和设计要求，在合模前将预埋喇叭管固定在端模上。根据设计要求的矢高安装预应力定位支架。其中梁筋支架间距约为1000mm；板筋支架布置于反弯点，支架用φ12的普通螺纹钢筋制作。
图13 灌浆孔位置图
4）节点安装要求：预应力筋伸出喇叭口长度（预留张拉长度）应满足张拉要求。排气孔与波纹管接口处应用胶带密封牢固，避免漏浆。张拉端及锚固端处波纹管端部应用填充物封堵牢固，防止浇注混凝土时水泥浆灌入波纹管。预应力筋必须与喇叭口外表面垂直，其在承压板后应有不小于30cm的直线段。在预应力筋的张拉端和锚固端各装上一个螺旋筋，要求螺旋筋要紧贴承压板和喇叭口。如下图所示：
2.1.2板内预应力筋铺放顺序及曲线定位和端部构件安装
1）在与钢筋工交叉施工中，预应力筋与普通钢筋的相互关系详见施工图。
图18 预应力支架示意图
2）预应力板普通钢筋底筋成片完整绑扎好之后，开始放置预应力波纹管定位支架，波纹管的定位支架采用φ12钢筋制作。板内有粘结筋在反弯点位置设置定位支架，支架形状及尺寸见图18。
3）预应力筋的下料与固定端制作
预应力筋下料长度的计算公式为：预应力筋长度＝构件长度＋曲线增量 ＋操作长度。本工程采用两端张拉的锚具，主要机具设备为电动油泵和挤压机。每个张拉锚头必须完整放置。
4）浇筑混凝土
在浇筑混凝土时振捣棒不得长时间直接碰撞波纹管，防止破坏波纹管。当混凝土达到一定强度以后，及时拆除预应力板的侧模，清理张拉端喇叭口和预应力筋，安装锚具，为下一道张拉工序作准备。
2.1.3预应力张拉作业
在混凝土强度达到设计强度的90%之后，张拉框架梁预应力筋。预应力张拉设备在使用前，送检验机构采用压力试验机，对千斤顶和油表进行配套标定，标定有效期半年，张拉前要试运行，保证设备处于完好状态。对于每区预应力，张拉顺序原则为：字母轴和数字轴方向同时进行；张拉完毕一个轴线间再张拉下一个轴线间；每个轴线间均先拉长筋后拉短筋；从两边往中间张拉。预应力的张拉初应力取为张拉控制应力的10％，即应当首先张拉至初应力，量测预应力筋的伸长值A，然后张拉至二倍初应力（张拉控制应力的百分之二十），再次量测伸长值B，最后张拉至控制应力，量测伸长值C。计算实测伸长值：
△L＝C＋B－2A
核算实测伸长值是否满足规范要求，确认后卸载锚固回程，并卸下千斤顶，该预应力束张拉完毕；预应力束理论伸长值计算结果详见附表。
2.1.4预应力张拉端节点构造
对于本工程有三块区域为粘结框架主梁，为一端张拉施工，一端固定。一块区域采用劲性混凝土，需两端张拉。本工程有的张拉端位于钢筋交汇处，只有合理的布置波纹管和钢筋，保证预应力筋的平顺，才能保证设计意图的实现。为了避免对节点处非预应力钢筋的影响，在争得各方同意的前提下，如下图所示，突出的锚具采用微膨胀混凝土封闭，在张拉端下预留1500*800mm间方的孔洞，如下图，以保证张拉施工。
2）预应力张拉与下部模板支撑拆除的关系
对于本工程的A楼报告厅，由于预应力为结构配筋，因此，预应力梁下部支撑须待预应力筋张拉结束后才能拆除。
本工程的A楼报告厅为两端张拉。每束预应力筋张拉完后，立即测量校对伸长值，无异常后再继续张拉。
2.4有粘结预应力筋张拉工艺流程
1）张拉操作要点
3预应力张拉控制力与伸长值
3.1预应力张拉控制力
本工程只有混凝土强度试验报告表明，混凝土强度达到要求后，才能开始张拉。张拉控制力（见下表）
3）伸长值的实测和校核：预应力筋张拉伸长值的量测是在建立初应力之后进行。本工程初应力取为张拉控制应力的10％。初应力以下的推算伸长值△L2。根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系推算。
3.3灌浆及封锚
1）浆体制作：孔道灌浆用水泥应采用普通硅酸盐水泥和水拌制。水泥浆的水灰比不应大于0.45，本工程应控制在0.4~0.45之间，拌制后3h泌水率不宜小于2％，且不应大于3％，泌水应在24h内全部重新被水泥浆体吸收。灌浆用水泥浆视灌浆时的天气、温度等情况掺入高性能外加剂。严禁掺入各种含氯盐或对预应力筋有腐蚀作用的外加剂，掺外加剂后，水泥浆的水灰比可降为0.35～0.38。
2）灌浆：缓慢连续进行灌浆，不中断并应排气通畅。对于有纵横交接处的孔道灌浆时，应先灌下层孔道，后灌上层孔道。在灌满孔道封闭排气孔后，应再继续加压至0.5～0.7Mpa，稳压1～2min后封闭灌浆孔。灌浆时宜采用多台灌浆泵接力灌浆，从前置灌浆孔灌浆直至后置灌浆孔冒浆，后置灌浆孔方可续浆。孔道灌浆应填写施工记录，表明灌浆日期、水泥品种、强度等级、配合比、灌浆压力和灌浆情况等。
3）封锚：后张法预应力筋锚固后的外露部分采用了机械方法进行切割。预应力筋的外露长度不小于直径的1.5倍，且不宜小于25mm。锚具封闭前将周围混凝土冲洗干净、凿毛，对凸出式锚具应配置钢筋网片。锚具封闭保护采用了不小于结构构件同强度等级的细石混凝土进行封闭。
4结语
在工程结构封顶和工程竣工后，该施工项目部经过对施工质量进行回访，未发现质量问题。建设单位设计单位监理单位总包单位对预应力的施工质量和服务态度均非常满意。
参考文献
[1]李彦毅，柱内有粘接预应力技术，城市建设理论研究，2015.7.15.
[2]陈磊等，浅析大跨度预应力混凝土施工技术，城市建设理论研究，2015.7.15.
[3]预应力用液压千斤顶JG/T321-2011
[4]钢绞线、钢丝束有粘结预应力筋JG3006-93
论文作者:刘明磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/10
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