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摘要：现浇预应力框架梁无粘结预应力张拉是一种先进的施工技术，在我国建筑工程领域的应用日趋广泛。本文重点从预应力筋铺设、锚具的安装、混凝土的浇筑、预应力筋张拉、封锚几大方面介绍了该技术的施工工艺，并对预应力张拉过程中存在的问题进行探讨，提出相应的解决对策，确保了工程质量，具有一定的参考价值。
关键词：现浇预应力框架梁；无粘结；预应力张拉；施工技术
1 工程概况
兰州新区工行综合营业用房及现金营运中心结构形式为九层框架钢筋混凝土结构。其中八层设计三道倒拱形桁架（即GGJ-1，GGJ-2，GGJ-3各1道），上弦受压，下弦受拉，下弦采用无粘结预应力结构，预应力筋采用1*7фS12.7钢绞线，其极限强度标准值为1860Mpa，抗拉强度设计值为1320Mpa，张拉控制应力为1395Mpa，预应力钢筋采用一端固定，一端张拉。本工程拱形桁架满载计算最大弹性挠度30mm，施工时预起拱35mm。
2 预应力筋的布设要求
施工前根据图纸设计要求绘出桁架下弦预应力筋与腹杆主筋的位置图（避让图），避让原则是普通钢筋避让预应力筋及构造筋，如图1所示。为了砼浇筑方便，建议腹杆提前预制、两端预留锚筋。
预应力筋张拉端在经过框架柱时，将预应力筋平滑移至框架梁两边的框架柱或剪力墙暗柱的边缘上，施工时框架梁至张拉洞口1500mm范围混凝土暂不能浇筑，待张拉完毕后再浇筑。张拉端钢绞线应平滑过度为直线段，且直线长度大于300mm，并与锚板面垂直，预应力筋铺设时应保证每根钢绞线顺直，减少平面外弯曲。
3 预应力钢筋张拉主要机具
选用无粘结预应力钢绞线、单孔夹片锚具，张拉机具采用YDCQ250前卡液压式千斤顶及与其配套的小型电动油泵。其技术性能为：张拉力250KN，额定压力50MPa，张拉行程200mm，穿心孔径180mm；外形尺寸Φ108×580mm，重量18.2Kg，使用于单根钢绞线张拉及多孔锚具单根张拉。
单孔夹片锚具：本工程采用锚具型号为YM13-1，锚具是由锚环与夹片组成，锚环采用45号钢，调质热处理硬度HRC32～35，夹片采用合金钢20CrMnTi，齿形为斜向细齿，齿距为1mm，齿高不大于0.5mm，齿形角较大；夹片应采取心软齿硬做法，表面热处理后的硬度应为HRC60～62，夹片的质量必须严格控制，以保证钢绞线的锚固可靠。见图2所示。
4 预应力筋制作
无粘结预应力钢绞线是用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上，并外包塑料护套制成。
钢绞线规格采用1*7结构，直径12.7mm，防腐润滑油脂应具有良好的化学稳定性，对周围材料无侵蚀作用、不透水、不吸湿、抗腐蚀性能强、润滑性好、摩擦阻力小，在规定温度范围内高温不流淌、低温不变脆、并有一定韧性。护套材料采用高密度聚乙烯树脂，护套颜色宜采用黑色，也可采用其他颜色，但添加的色母材料不能损伤护套的性能。
预应力筋按照施工图纸下料和组装后直接运到工地现场。预应力筋按深化图上结构尺寸和数量，考虑预应力筋的曲线长度、张拉设备及不同形式的组装要求进行下料，预应力筋下料应用砂轮切割机切割，严禁使用电焊和气焊。
5 预应力钢筋张拉施工技术
5.1 施工流程
支桁架下弦底模→绑扎桁架下弦钢筋，并按钢筋避让图绑扎腹杆钢筋→预应力筋制作→安装定位筋→穿预应力筋→运至现场，并垂直运输至铺放部位→安装螺旋筋和锚板→支端模→隐检验收→浇筑混凝土→张拉预应力筋→预应力筋端部封锚。
5.2 预应力钢筋的布设
GGJ-1预应力筋的布置及GGJ-2，3预应力筋布置如图3所示。
5.3 张拉端布置形式
对一端张拉、另一端补拉的预应力筋要逐根进行组装。两端为由锚具、承压板、螺旋筋组成。
本工程拱形桁架中心线与框架柱截面不垂直，为了保证预应力筋作业线与锚板垂直，特将预应力筋张拉端和锚固端引至柱（含暗柱）外，在柱外梁侧加腋进行布置。
5.4 预应力桁架施工要点
5.4.1 材料、机具要求
本工程设计与施工时应遵守《混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204—2011》以及《06SG429图集》。采用的预应力钢绞线材料经检验合格后方可使用，张拉所用千斤顶及配套油表等张拉机具必须经检验标识，并在有效期内方允许使用。
5.4.2 钢绞线下料
根据预应力施工的技术参数，在施工现场进行下料，采用无齿锯切割，下料长度=孔道长度+锚具锚固长度+千斤顶工作长度。对不同的长度规格按梁号和铺放图的编号进行分类编号。
5.4.3 安装定位筋
框架梁底模板安装完后，绑扎梁钢筋，在桁架下弦及两端预留一部分箍筋及腰筋暂不绑扎，待钢绞线穿好后再进行绑扎。定位筋上皮高度=施工翻样图中预应力筋矢高控制点高度-无粘结预应力筋半径。定位筋固定在下弦箍筋上，按水平纵向间距500mm设置一道定位筋，并在曲线弯折处加设一道，确保位置准确。
5.4.4 穿钢绞线
钢绞线从梁一端向另一端穿，边穿边检查钢绞线护套有无破损，若有破损及时用胶带纸包扎三层以防钢绞线直接接触混凝土；穿筋同时安装锚垫板及弹簧筋。钢绞线穿好后，认真检查锚垫板及弹簧筋安装位置，并调整预应力筋的定位标高，其允许误差为垂直±10mm，准确无误后方可支梁侧摸。锚垫板与模板应贴紧固定，锚垫板背面的钢筋应尽可能靠近垫板，以加强局部承压强度，锚垫板中心位置允许偏差5mm。
5.4.5 混凝土浇筑施工要点
混凝土浇筑时要细心认真，分层振捣，要保证预应力筋形状及锚具、固定架的位置准确，振动棒不能碰预应力筋，防止预应力筋局部位置偏移。框架梁预应力筋端部承压区混凝土必须振捣密实，同时要留置好同条件混凝土试块，养护好现浇梁，以保证现浇梁混凝土施工质量。
5.4.6 预应力钢绞线的张拉及封锚
张拉程序：量测预应力筋初始长度→安装锚具→装千斤顶→张拉应力10%σcon→100%σcon →退出千斤顶→校核预应力筋伸长值→量测预应力筋终结长度。
预应力框架梁混凝土强度达到100%后方可进行张拉，张拉控制应力为0.75fptk。
张拉之前，板底支撑不能拆除；但是侧模可以拆除。预应力筋张拉时，应保证预应力筋中心、锚具中心以及千斤顶工作中心保持一致，避免预应力筋断裂或者滑脱。张拉过程中随时检查张拉结果，理论伸长值与实测伸长值的误差不得超过施工验收规范允许范围（-6％，+6％），否则应停止张拉，待查明原因，并采取措施后方可张拉。现浇梁张拉完成后，严禁外力碰撞预应力筋以及锚具等。
张拉端头处多余的钢绞线在张拉完后用砂轮机切割，切割位置距夹片距离大于30mm，外露锚具用同标号细石混凝土进行封裹。预应力筋张拉时必须做好相关记录。
无粘结预应力筋端部300mm 区段内应保证预应力筋与承压板垂直，承压板与端模板贴紧并用钉子或螺栓固定好。张拉锚固后用砂轮切除超长部分的预应力筋，严禁用电弧切割。然后在承压板上涂刷界面处理剂，用自制的塑料盖帽内装防腐润滑脂进行封锚，并用C45 微膨胀混凝土封闭穴槽，确保封闭严密，防止锚固系统锈蚀。
6 质量控制
预应力筋下料、断料、穿筋安装要符合图纸设计要求。与承压板面不垂直的预应力筋，端部必须进行楔铁垫片处理，最终做到承压板与张拉作用线垂直。预应力筋张拉时，应保证预应力筋中心、锚具中心以及千斤顶工作中心保持一致，避免预应力筋断裂或者滑脱。工具锚的夹片，应注意保持清洁和良好的润滑状态，锚板的锥行孔内及夹片应涂上润滑剂，张拉端预应力筋外露长度不小于30mm。混凝土强度达到设计要求后方可张拉。张拉后发现构件张拉端部出现有害裂缝，应及时退锚，对开裂的混凝土进行补强处理。
7 安全措施
预应力筋张拉必须要有张拉施工经验的技术工人进行操作，预应力框架梁作业处于高空，每根梁两端及四周必须搭设大于2m×2m张拉操作平台，并挂安全网，张拉两端要有足够的空间。严格按照规程操作，严禁两端站人围观。操作时应注意安全，施工人员在张拉与测量时应在千斤顶两侧操作，严禁在千斤顶后操作与站立。
8 结束语
无粘结预应力混凝土结构有着良好的抗裂性能和抗变形能力，适合构造复杂、曲线布筋的构件，并且施工简便、设备要求低，无需预留管道、穿灌浆等复杂工序，简化了施工工艺，加快了施工进度，大大降低工程成本。本施工技术从预应力张拉施工工艺、质量控制、安全保证措施上进行了详细的阐述，对类似的工程具有重要的参考价值。
参考文献：
〔1〕张国勋.锚碇无粘结预应力张拉施工.广东科技，2012年03期
〔2〕曹光中.无粘结预应力混凝土结构施工技术.施工技术，2008年08期
〔3〕曾 嵘.无粘结预应力技术在大跨度框架梁施工中的应用.施工技术，2011年07期
论文作者:张德珠
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/8
标签：预应力论文; 混凝土论文; 桁架论文; 千斤顶论文; 钢绞线论文; 框架论文; 护套论文; 《基层建设》2016年7期论文;