中国二十冶集团有限公司 上海 201900
摘要：随着社会的发展，各种工程建设规模不断加大，对建筑工程提出了更高的要求。而预应力主要是为提高构件刚度，增加构件的耐久性，确保工程结构的整体质量和使用寿命，在建筑工程的应用越来越广泛。
通过以泉州滨江国际酒店及商住工程为依托，针对跨度大、梁自重大、支模高以及在施工过程中易出现的难点，研究后张法预应力梁在施工过程的施工技术。
关键词：后张法；预应力混凝土梁技术；有粘结；高支模
1情况概述
1.1项目情况概述
泉州滨江国际酒店项目分为商住一期和酒店二期，且酒店规划为五星级酒店，根据酒店规划图纸，业主要求在酒店B区1-3层中空为大堂，长X宽X高：29.4mX27.5mX10.5m。3层-屋面为宴会厅，长X宽：46.5mX27.5m；
1.2大跨度梁方案的比选
对此大跨度的大堂和宴会厅设计初步提供两个方案，一个是钢结构方案：
结合上述2种方案的优缺点，最终确定为预应力施工。
2后张法预应力梁施工
2.1图纸设计参数：
酒店三层：
预应力梁3YKL-1（1）、3YKL-2（1）跨度均为27.9m，梁断面均为600×1400，配束均为2-10Φs15（250，400，250）；
预应力梁3YKL-3（1）、3YKL-4（1）跨度均为29.4m，梁断面均为600×1400，配束均为2-10Φs15（250，150，250）；
屋面层：
大跨度预应力梁WYKL-1（1）、WYKL-4（1）跨度均为27.9m，梁断面均为600×2000，配束均为2-10Φs15（250，400，250）+2-10Φs15（490，160，490）；
预应力梁WYKL-2（1）、WYKL-3（1）跨度均为27.9m，梁断面均为700×2000，配束均为2-12Φs15（250，400，250）+2-11Φs15（490，160，490）；
预应力梁混凝土C40，张拉控制应力0.70fptk=1302MPa。
2.2工艺步骤
2.3施工要点
a、预应力筋的下料
预应力筋的下料在平整、光滑的场地进行。预应力筋用放线盘架放线，防止预应力筋弹出伤人，见右图，下料长度分两部分：埋入混凝土长度可放样或计算确定；两端的工作长度由千斤顶型号和锚固体系决定，单端为0.8米，两端为1.6米。下料应用砂轮机机械切割，不得使用电弧或气割，切口与钢绞线垂直。下料切割后应及时在钢绞线上贴上标签，标明其长度、编号及使用部位，然后捆卷成盘，盘径不小于2m，运至工地现场下垫上盖，分类堆放妥当。
b、支架筋定位
根据设计图纸给出的控制点矢高，绘出预应力束形大样，束形大样图中的曲线坐标为波纹管的中轴线标高，根据束形大样图中波纹管中心的曲线标高，扣除波纹管外径尺寸的一半，以波纹管管底位置为准。为了保证预应力束的设计曲线形状，根据曲线计算高度，沿梁的方向每隔约1.0m设“∩”字形定位钢筋并点焊在钢筋上，确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位，管道位置的容许偏差纵向不得大于±2cm，竖向不得大于±1cm，预应力管道间及管道与喇叭管的连接应确保其密封性，马凳筋采用C16钢筋制作。预应力束的曲线要流畅，水平不偏摆，钢筋笼放入梁模板后，要及时调整预应力束以保证曲线形状，浇筑混凝土时不走样。
3有粘结筋穿束
铺设波纹管的同时穿钢绞线。穿束时用 “先穿法”人工单根穿束，钢绞线端部套一“炮弹头”形穿束器，以免在穿束过程中造成波纹管破损，穿束从一端向另一端穿束，遇阻时可边穿边转动，不得来回抽动。穿束后检查工作长度需满足张拉要求，外露钢绞线应用塑料纸袋包裹保护，防止污染；敷设的各种管线不能将波纹管的位置改动；预应力筋的外露长度要预留足够，波纹管的末端轴线与锚垫板相垂直，锚垫板后预应力筋不小于300mm的直线段。
4埋件安装
锚垫板安装时按施工图纸尺寸定位，并用短钢筋架立与非预应力筋电焊固定，螺旋筋紧贴锚垫板后，并与垫板及其它非预应力筋固定，锚垫板应与波纹管末端轴线相垂直。
6预应力筋的张拉
预应力筋张拉通过张拉机械将力作用于预应力筋上，然后通过预应力筋最终作用于预应力板上，从而在预应力板中建立起预应力。因此，预应力筋张拉是整个预应力施工的关键，它将最终决定预应力梁中预应力值的大小。
1）张拉设备准备
张拉设备有油泵、千斤顶及配套的限位器、变角器，张拉前将油表、千斤顶配套标定，其标定状态应与工作状态一致，压力表直径不宜小于150mm，其精度不应低于1.5级；标定张拉设备用试验机或测力计的精度不得低于2%，张拉设备标定有效期为半年。
2）张拉端清理
砼浇筑后，砼强度达到100%拆端模的，先拆除张拉端部模板，派人清理端部。逐根检查张拉端要满足要求，锚垫板上与锚环接触部位的砼清理干净等，并检查锚垫板后混凝土质量，如有空洞现象应在张拉前修补，然后安装锚具。
3）预应力张拉数据
据设计要求，混凝土强度C40，达到C40后进行张拉，张拉前提供结构构件混凝土的强度报告，混凝土强度满足后，进行施加预应力，张拉控制应力0.70 。单根钢绞线的张拉力N=187.7KN，十束一起张拉的张拉力1877.0KN；十一束一起张拉的张拉力2064.7KN；十二束一起张拉的张拉力2252.4KN。
4）张拉工艺
本工程预应力筋的张拉形式为单端张拉，单端张拉过程即为一端张拉另一端锚固，预应力筋张拉用液压千斤顶的油缸张拉行程一般为15cm～20cm，对较长的预应力筋，其张拉伸长值会超过千斤顶一次行程，必须分级张拉，分级锚固。张拉施工程序为：0→0.1σcon→1.03σcon锚固，同时可以分级加载，分级测量伸长量。
5）张拉施工的质量管理
预应力筋施工张拉值通过千斤顶、油压表配套标定的油压值—张拉力关系曲线换算成相应的张拉油压表数值。
预应力张拉施工中，用双控的方法进行质量控制，以张拉力控制为主，测量张拉伸长值作校核。也即张拉应达到额定张拉力，张拉伸长值需落在规范规定的范围内。张拉力的规范允许误差为-5％～＋5％，通常情况下，民用建筑预应力张拉千斤顶配套用油压表为精度1.5级，量程60MPa，内定后张拉力值对应的油表读数通常在25～45MPa以上，其误差在0.5MPa以内，能够满足要求。张拉伸长值应使用测量精度不大于±1mm的标尺测量。通过张拉伸长值的校核可以综合反映张拉力是否够，孔道摩擦损失是否偏大，以及预应力束是否有异常现象。
6）张拉伸长值的计算
理论伸长值可按下式分段计算各曲线的伸长值后叠加：
7）操作要点
（1）张拉前安装锚具前必须把端部埋件清理干净，先装好锚板，后逐孔装上夹片；
（2）安装张拉设备时，千斤顶张拉力的作用线应与预应力筋末端的切线重合；
（3）张拉时，要严格控制进油速度，回油应平稳；
（4）张拉过程中，应认真测量预应力筋的伸长，并作好记录；
（5）实测伸长值与计算伸长值之差应在-6%～+6%范围内，否则应停止张拉，待查清原因并采取相应措施后方可继续张拉；
（6）张拉时采用限位方法来控制锚具回缩量，λ≤6～8mm；
（7）张拉结束后，孔道灌浆前，锚具夹片缝隙必须进行砂浆封裹，以利灌浆；
7孔道灌浆及端部封堵
张拉完成后，距锚杯约2－3cm处切除多余的钢绞线，在外露锚杯处涂专用防腐油脂或环氧树脂，并清理干净锚具周围混凝土，用木工板搭建专用的盛具，采用与框架梁同等强度的C40微膨胀细石混凝土封锚。
1）孔道灌浆应注意事项
⑴预应力孔道灌浆前，要保证孔道通顺、湿润；
⑵灌浆水泥应用近期出厂的42.5或以上的普通硅酸盐水泥，孔道灌浆用水泥浆的水灰比不应小于0.4，拌制后3h泌水率不宜大于2%，且不应大于3%，泌水应在24h内全部重新被水泥浆体吸收。稠度为14～18s，掺入适量的膨胀剂和减水剂，但不得掺入氯化物等对预应力筋有腐蚀作用的外加剂；
⑶水泥浆应搅拌均匀，预应力孔道可从一端锚垫板上的灌浆孔向另一端出气孔一次灌满孔道，中途不得停顿，灌浆采用压力灌注，在进入灌浆泵前浆需过筛，防止水泥结块，堵塞灌浆孔，压力宜控制在0.5～0.6Mpa左右，灌浆应缓慢连续进行，不得中断。灌满孔道后，待泌水管排净空气、喷出浓浆后堵塞泌水管，并持压3min；
⑷灌浆的同时应留设水泥浆试块，养护28天留作竣工资料，水泥浆试块强度不得小于M30。
8结束语
针对本次研究提出的一系列相应的解决大跨度预应力梁施工难题的方法，形成了在跨度大，梁自重大的情况下施工工艺技术，该技术不但是针对本工程的建设，在未来遇到同样的结构工程也具有适用性，应用前景广泛。同时在建筑工程中，采用预应力技术，可在不增加或少增加梁断面的情况下而增大梁的跨度和开间宽度，如大会议室和大礼堂等，需要有较大的空间，如果中间有柱子会影响视线，就需要采用大跨度预应力梁的技术，以去掉中间柱的障碍。
参考文献：
[1]朱惠伟，宋永恒.大跨度后张法无粘结预应力现浇空心楼板结构施工技术[J].建筑技术，2011，12：1067-1070.
[2]柳立新.高层蜘蛛网式结构大跨度梁后张法预应力施工技术[J].施工技术，2016，13：138-140+143.
[3]刘声辉.浅析大跨度预应力梁现浇混凝土屋面板施工技术[J].福建建材，2012，06：58-60.
[4]袁俊利.大跨度预应力轻质材料填充梁板结构施工技术[J].建筑技术，2012，08：735-737.
论文作者:夏亮星
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/2
标签：预应力论文; 孔道论文; 均为论文; 垫板论文; 拉力论文; 混凝土论文; 千斤顶论文; 《基层建设》2017年第21期论文;