芻議某大廈無粘結預應力梁施工技術

呂晨驥

（廈門住宅建設集團有限公司，福建 廈門 361000）

隨著建筑科學技術的不斷發展、施工技術和管理水平的日益提高，建筑物的使用功能和用戶的需求都在發生變化,超高、超長、超大建筑正成為一種趨勢。作為滿足這種超高、超長、超大建筑的技術保證手段,無粘結預應力技術越來越多的被用于民用建筑中。同時,無粘結預應力的施工工藝也正逐步趨于成熟。在此筆者結合工程實例，對某大廈無粘結預應力梁混凝土施工技術作一探討。

1 工程概況

廈門某樓宇是一幢3層框架結構的大型公共建筑,總建筑面積7200m2。該工程第3層多功能廳設預應力無梁樓蓋,采用后張有粘結預應力技術，大梁最大跨度為18m，截面為800mm×1300mm。

2 施工工藝

嚴格的技術要求是成功完成預應力結構的基礎。無粘結預應力混凝土工程可分為3個關鍵部分:鋼筋工程、混凝土工程和模板工程。無粘結預應力梁施工工藝流程見圖1。

2.1 鋼筋工程

2.1.1 材質的選取、制作

①鋼絞線:該工程采用的無粘結鋼鉸線，即鋼絞線包塑采用專用防腐油脂涂料層和外包層,其質量要求符合JG3006293鋼絞線、鋼絲束無粘結預應力筋專用防腐潤滑脂標準的規定。

②無粘結筋制作:下料長度的正確與否是無粘結預應力筋制作的關鍵,下料長度可采用計算的方法求出。計算公式分兩部分:第一部分為結構長度;第二部分為外露工作長度,此部分由錨固形式、張拉方式與千斤頂型號決定。

下料長度=構件內長度+千斤頂工作長度+錨具厚度無粘結預應力筋下料在加工廠完成,不需現場提供下料場地及下料所用的電源。下料切割后應及時在預應力筋上貼上標簽,標明其長度、編號、制作固定端、分類存放,然后按照要求規格、數量、使用日期運至現場。下料應用砂輪機切割,不得用氧乙炔或電弧切割。繪制預應筋布置圖,按照設計給出的控制點高度進行預應力筋標高放樣。

2.1.2 預應力筋張拉

預應力筋張拉是整個預應力施工的關鍵,它將最終決定到拆模要求后,將水泥砂漿清理干凈,安裝好錨板,以備張拉。

無粘結筋采用YDC2240Q前千斤頂單根張拉,本工程擬投入以下主要張拉設備:電動油泵 (ZB42500)1臺;前卡式千斤頂(YDC2240Q)1臺。準備工作做好以后,對千斤頂與油表在有資質的試驗檢測機構萬能機上按主動態(即和張拉工作狀態一致)方式進行配套標定。

2.1.3 預應力筋錨固體系

預應力錨固體系由錨環、夾片、承壓板、螺旋筋等組成。該工程根據圖紙要求選用OVM15系列錨具。張拉端錨具采用OVM1521單筒錨,固定端采用P型擠壓錨,其質量應符合GB/T1437022000預應力筋錨具、夾具和連接器中對錨具的質量要求。

錨具固定性能要求:根據JGJ8T92293無粘結預應力混凝土結構技術規程及GB/T1437022000預應力筋用錨具、夾具和連接器要求,錨具靜載錨固效率系數ηA和實測極限拉力的總應變Fcapu必須分別達到不小于0.95和不小于2.0%,預應力筋錨具組裝件--靜載錨固效率系數可按下式計算:

其中:Fcapu=fptm×Apm；

式中:Fapu-預應力筋錨具組裝件實測極限拉力；

Ηp-預應力筋的效率系數取1；

Fcapu-組裝件各根預應力筋鋼材極限拉力之和；

Fptm-試驗預應力鋼材極限抗拉強度平均值；

Apm-錨具組裝件各根預應力筋總截面積。

該工程預應力張拉力不壓頂,因此張拉端預應力筋的內縮量限值為6～8mm,擠壓錨在擠壓時應有足夠的錨固長度,制作完成后,鋼絞線應外露1mm以上,以保證鋼絲襯套充滿擠壓套。

2.1.4 無粘結預應力筋鋪放

無粘結預應力筋成型后,及時檢查成品的數量、規格,無誤后方可分類堆放,準備鋪筋。鋪放時要按編號對號入座,擱置在支架上,并嚴格按設計位置鋪放,弧形部分彎曲自然,避免局部小彎,預應力筋穿過張拉端螺旋筋、錨墊板及模板,在模板的長度不宜少于300mm，并應注意在埋件內300mm一段的無粘結筋應與埋件面垂直。無粘結筋鋪放完成后安裝張拉洞口穴模,并由電訊人檢查無粘結筋的編號、破損、位置和外露長度等,經自檢合格后申報監理部門對預應力筋鋪放進行隱蔽驗收。

2.1.5 錨具封堵

封堵的目的是保護錨具不被銹蝕,切割錨具外多余的鋼絞線,用砂輪切割機切割,若氣割時須采取降溫措施,禁止采用電弧焊。錨具外露長度應不小于30mm。穴模錨固混凝土應鑿毛潤濕,清除浮灰等確保新舊混凝土粘結良好;用微膨脹細石混凝土封堵(應比結構高1個等級)，盡量減少混凝土的收縮。

2.2 模板工程

模板工程為混凝土的澆筑做好基礎。該工程單層面積較大,施工時必須配備足夠的支撐及腳手架,模板及支撐應考慮能承受結構自身和施工荷載,要求支撐有足夠的承載能力,穩定性好。預應力梁底模及模支撐在張拉前不得松張,底模及支撐必須待預應力筋張拉結束后方可拆除,支撐的拆除應從跨中向兩邊對稱行。端模制作:位于張拉端頭模板采用木模,要在預應力筋布置完備后封閉。根據施工圖的預應力筋相應位置在木模上打孔,安裝模板時其圓孔應與預應力筋伸出位置相對應。

2.3 混凝土工程

該項目中,對混凝土的澆筑采取了事前檢查、事中控制構件混凝土澆筑的要求。

2.3.1 澆筑前檢查:預應力筋鋪放完畢應立即進行隱蔽驗收,混凝土澆搗前應再次進行自檢工作,主要檢查承壓板、螺旋筋等是否正確,預應力筋外皮破損的應調整修補后方能澆筑混凝土。

2.3.2 混凝土澆搗:混凝土制配按設計要求,澆筑時不提集中卸料,防止預應力筋移位。混凝土應采用機械振搗,以免影響混凝土的密實性,尤其是鋼筋密集部位主端部,但應不使振動棒擊無粘結筋,以免破損或移位。混凝土澆搗結束后,應加強養護,保持充分濕潤,防止水分過早蒸發而使表面產生裂縫。在澆筑時除留置土建竣工資料中需要的試塊外,尚要留置2組施工試塊,并與構件條件養護,以確定預應力筋張拉時之用。混凝土澆筑后及時拆除部模板,清理端部埋件。

3 施工質量控制要點

3.1 預應力筋的制作和安裝質量控制

3.1.1 固定端擠壓錨預應力筋外端應露出擠壓套筒1～5mm。

3.1.2 檢查預應力筋的水平間距、數量及規格是否符合設計圖紙和鋪放圖的要求。

3.1.3 預應力筋控制點(最高點、最低點、反彎點)豎向允許偏差板內為±5mm,水平偏差為±30mm,且預應力筋線形應保持平順。

3.1.4 檢查預應力筋定位點及綁扎點的牢固性,以保證澆筑混凝土時預應力筋不移動、上浮、變位等。

3.1.5 檢查張拉端承壓板與預應力筋末端是否垂直固定,與模板貼緊的牢靠性。

3.1.6 檢查錨具后螺旋筋及固定端的位置是否正確。

3.1.7 切割無粘結預應力筋時應采用砂輪鋸,不得采用電弧切割,且施工過程中應避免電火花損傷預應力筋。

3.2 混凝土的澆筑質量控制

3.2.1 混凝土澆筑時振搗棒不得擾動、破壞預應力筋,且保證預應力筋在張拉端與錨墊板垂直。

3.2.2 預應力筋張拉端、固定端處的混凝土必須振搗密實。

3.3 張拉和封錨保護

3.3.1 張拉前應檢查張拉機具和儀表的標定資料是否符合有關規定。張拉設備的標定期不能超過半年,且當張拉設備出現反常現象或千斤頂檢修后,應重新標定。

3.3.2 預應力筋張拉時,混凝土強度必須達到設計要求。

3.3.3 檢查張拉端處混凝土有無蜂窩、麻面、裂縫等現象,若有必須進行修補。

3.3.4 張拉預應力筋時以張拉力控制為主,同時應校驗預應力筋的伸長值,實際伸長值與計算伸長值的相對偏差應控制在±6%范圍內,超過時應停止張拉并查明原因。

3.3.5 張拉完成后,用手提砂輪鋸將多余預應力筋切除,外露長度≥30mm,并做封閉處理，即在錨具端頭與鋼絞線處涂防腐潤滑油,并罩上封端塑料蓋帽,也可在該處涂刷環氧樹脂封閉。

3.3.6 對內置式錨具,錨具表面經上述處理后,再用微膨脹混凝土或低收縮砂漿密封,且保護層厚度≥20mm。

結語

綜合經濟效益明顯,無粘結預應力技術綜合了先張法和后張法施工工藝的優點，從受力角度上來講，其可有效降低樓層高度和效減小板的厚度,從而減輕整個樓層的重量,該技術可使樓層建筑平面布置更加靈活,并且有利于二次裝修室內布局的改造,適應市場的要求,可最大程度地滿足個性化的建筑功能需求，應用前景廣闊。

[1]JGJPT9221993,無粘結預應力混凝土結構技術規程[S].

[2]建筑施工手冊（縮印本）[M].北京:中國建筑工業出版社,2003.

[3]趙志縉.高層建筑施工手冊[M].上海:同濟大學出版社,1992.