李嵩1 龚斌文1 崔天霞1 闵紫超2
1.南京新筑加固工程有限公司 南京 210017；2.江苏新筑预应力工程有限公司 南京 210017
摘要：通过介绍南京市北极阁风貌区地下工程加固改造项目施工中，地下室顶板预应力框架梁改造加固的施工特点，阐述预应力梁拆除及改造加固的施工方法。
关键词：预应力梁拆除；无粘结预应力；施工前支撑；预应力梁后张拉
1 引言
由于建筑物使用功能的改变,在预应力结构中开设洞口的工程需求越来越多。在预应力结构中拆梁开洞加固改造工程的难度很大。例如,预应力结构的拆除方案、支撑的搭设、预应力钢绞线的切断、预应力的恢复等等。所以预应力结构拆除改造及加固一直是工程界的难点及热点之一。本文结合南京市北极阁风貌区地下工程加固改造项目,对本工程中涉及到的原结构预应力混凝土梁拆除改造及加固的施工方法进行介绍。
2 概述
南京市北极阁风貌区位于南京老城空间中心，紧邻南京紫峰大厦，历史上曾是六朝皇家园林，该地下工程始建始于2003年，约20万平方米。作为南京市政府重点工程的北极阁广场改造工程于2012年开始，得到了南京玄武区政府大力的支持。限于篇幅要求本文仅对南京市北极阁风貌区地下工程加固改造项目中，关于地下室顶板开洞部位处涉及预应力梁拆除及改造加固的关键施工步骤及方法进行简明扼要的介绍，以供同类工程设计和施工进行参考。
北极阁风貌区分地面广场、地下商业、地下停车场三部分，其中地下2层，地上1层，共59800平方米。结构体系为框架结构。此工程考虑全新景观、建筑功能及结构性能要求，需在地下室顶板开设三个大型洞口，周边地下室顶板景观设计覆土约3m，其中洞口1尺寸最大（17.0mx25.5m）,位置为4~7轴到H~K轴，原结构采用预应力框架梁(主框架梁有粘结、次框架梁无粘结)及普通现浇实心板的结构体系及布置方案，现打断原结构预应力梁，需对相关构件进行加固改造施工。
3 原预应力梁拆除及加固改造施工
3.1 概述
本工程地下室顶板原结构主次框架梁均为预应力混凝土结构，上部覆土3m，荷载较大，这给施工工作带来很大的风险。
3.2 施工难点重点分析
本工程施工过程中的难点重点包括如下两个方面。
3.2.1 地下室顶板开洞部位的支撑工作
原结构框架次梁为无粘结预应力梁，在原结构后浇带处锚固张拉，根据洞口布置位置结合原结构图纸，拆除范围内打断的预应力次梁钢绞线会瞬间失去预拉应力，相应张拉固定端范围内的预应力次梁钢绞线应力也跟着完全丧失，必须通过结构计算搭设有效支撑保障结构安全。所以开洞施工中预应力次梁的支撑工作是整个施工过程的重中之重。
3.2.2 地下室顶层预应力梁及板的拆除工作
开设洞口面积较大，拆除工作时极易造成洞口周边原预应力梁重新张拉处钢绞线的损坏。钢绞线一旦损坏将造成难以恢复的严重影响。所以拆除的方式方法决定了是否可以按照设计图纸的理念进行原结构预应力梁的后张拉及加固。
3.3 施工流程
对原结构相关预应力梁及柱进行加固→根据原结构图纸确定原预应力筋的大致位置→搭设支撑体系→开设洞口→采用角磨机缓慢逐根切割需重新张拉的原钢绞线→将原钢绞线整理固定→安装标准承压板及锚具重新张拉到有效应力→拆除支撑体系。
3.3.1 支撑体系的搭设
支撑搭设方案设计的概念：考虑工地施工过程中的荷载工况，按普通混凝土梁复核原预应力次梁承载力、挠度及最大裂缝宽度。通过反复计算比对确定预应力次梁下支撑的数量、位置及支撑的规格。经计算本工程采用4根钢管作为一个支撑点，高度方向间距1500mm设置一根钢管作为横向拉结以保证支撑整体稳定性。
3.3.2 钢绞线截断时预应力筋回缩量计算
钢绞线截断时回缩量：
3.3.3 原结构预应力梁钢绞线重新张拉
由于高强灌浆料早期强度高，张拉端头采用高强灌浆料浇筑密实，当强度达到设计强度的75%后可进行张拉。安装锚具并敲紧夹片,用ZBC-500型电动高压油泵和YDC-240Q液压千斤顶重新张拉预应力筋,张拉控制应力以原设计张拉控制应力为准,采用应力控制张拉以及伸长值进行校核的双控法进行张拉,实际伸长值与理论伸长值之差控制在-6%~+6%以内。张拉完成24h后观察有无滑丝迹象,如无则可切除锚具外多余的预应力筋(须保留30mm以保证有效锚固),然后进行高强灌浆料进行封锚处理。具体施工方法详见图3.3.
图3.3 次框架梁端头钢绞线张拉图
5 结语
随着科技和时代的发展,很多大跨度大荷载工况下的已建预应力结构的原有设计功能已不能满足现时需要,必然会涉及到预应力结构的改造工程,很多施工单位对涉及预应力结构的拆除及加固改造会感到比较棘手,总感觉有很大的危险性。对于已建预应力混凝土结构开洞及加固改造施工中，应注意如下几点：
（1）施工前需对原结构及现场施工条件进行全面的调查研究；
（2）合理选择施工工序，保证加固的效果可以达到设计意图；
（4）对于开洞过程中失去钢绞线应力的相关梁需仔细定位并通过结构计算搭设可靠支撑；
（5）开洞施工过程中应选取合适的拆除方式，避免拆除工作对原结构钢绞线的损伤；
（6）合理选择后张拉的施工方法；
只要在施工前先对被拆除结构进行计算分析,施工时由专业施工人员按照预应力工程和拆除工程的施工验收规范施工,充分发挥新技术、新材料和新设备的优势就能保质保量地完成改造工程。本文为大荷载工况下预应力构件的拆除及加固改造在建筑物改造工程中的施工应用提供了一些建议。
参考文献
[1]国家建筑标准设计图集《混凝土结构加固构造》 06SG311-1
[2]国家建筑标准设计图集《后张法预应力混凝土结构施工图表示方法及构造详图》 06SG409
论文作者:李嵩1,龚斌文1,崔天霞1,闵紫超2
论文发表刊物:《基层建设》2016年35期
论文发表时间:2017/8/24
标签：预应力论文; 结构论文; 开洞论文; 北极论文; 顶板论文; 应力论文; 南京论文; 《基层建设》2016年35期论文;