淺談超大面積及超薄預應力混凝土施工

于文梁 蔣 勇 李鳳明

1 技術簡析

超大面積、超薄預應力整體水池底板施工技術是采用美國JHCE公司專利技術進行設計的整體無粘結預應力池體，設計十分新穎，它取消了以往大型池體溫度伸縮縫，形成了一個90 m× 55 m的整體池體，厚度由以往的400 mm～600 mm變為150 mm。由于生化池池體的厚度僅有150 mm，且無分隔縫，這在同類設計中尚屬罕見，施工技術要求高，且面積大，所以施工中的技術含量較高，施工質量的控制也具有很大的難度。

2 操作要點

2.1 鋪設與安放

2.1.1 鋪筋前的準備工作

1)準備端模:預應力構件端模宜采用木模，并根據預應力筋的剖面位置在端模上打孔。2)定位筋的制作:a.為保證線形正確，誤差在±5 mm之間，在預應力筋的下部設置馬凳筋的間距在1.2 m以內。b.預應力筋的線形通過支撐筋控制，水平誤差在±5 mm，豎直誤差在±10 mm。

2.1.2 鋪設與安放

1)無粘結預應力筋應嚴格按要求就位并固定牢靠。無粘結預應力筋的曲率，墊鐵馬凳控制，鐵馬凳間距不大于2 m，并應采用鐵絲與無粘結筋扎緊。2)施工前由土建方將各種留洞、預埋管道準確標示在模板處。洞口處預應力筋應順滑，預應力筋轉彎位置在水平方向上與洞口距離不得大于500mm，且預應力筋距洞口最小不得小于50 mm。3)過洞口預應力筋處理方法:在豎直方向上與洞口邊緣距離小于400 mm的預應力筋，應繞過洞口。應注意預應力筋轉彎處距洞口水平距離應不小于500mm，同時預應力筋與洞口上下邊緣最小距離不小于50 mm，在豎直方向上與洞口邊緣距離小于400 mm的預應力筋，應斷開并在洞口兩側的扶壁柱上設置張拉端，預應力筋遇孔洞時盡量按構造要求繞行，避免增加張拉節點。4)節點安裝:a.要求預應力筋伸出承壓板長度(預留張拉長度)不小于40 cm。b.將木端模固定好。c.螺旋筋應固定在張拉端及錨固端的承壓板后面，圈數不少于3圈～4圈。5)鋪設:a.張拉端部預留孔應按施工圖中規定的無粘結預應力筋的位置、編號和鉆孔。b.張拉端的承壓板應用釘子或螺栓固定在端部模板上，且應保持與張拉作用線與承壓板相垂直。c.無粘結預應力筋垂直高度采用支撐鋼筋控制，在板內垂直偏差為±5 mm。d.無粘結預應力筋的位置宜保持順直，施工時采用多點畫線或掛線方法，按點線鋪設預應力筋。e.雙向鋪放預應力筋時，應對每個縱橫筋交叉點相應的兩個標高進行比較，對各交叉點標高較低的無粘結預應力筋應先進行鋪放，標高較高的次之，宜避免兩個方向的無粘結預應力筋相互穿插鋪放。f.在安裝穴模或張拉端錨具時，各部件之間不應有縫隙。g.張拉端和固定端須配置螺旋筋，螺旋筋應緊靠承壓板或錨具，并固定可靠。

2.2 混凝土的澆筑與振搗

1)混凝土澆筑時，嚴禁踏壓撞碰無粘結預應力筋、支撐架以及端部預埋部件。2)混凝土澆筑時應認真振搗，保證混凝土的密實。尤其是張拉端、固定端、承壓板周圍的混凝土必須振搗密實，嚴禁漏振和出現蜂窩孔洞，以免張拉時變形。

2.3 預應力張拉

2.3.1 張拉前機具標定

張拉前根據設計和預應力工藝要求的實際張拉力對機具進行標定并由專人使用和管理。實際使用時，根據此標定值作出“張拉力—油壓力”曲線，根據該曲線找到控制張拉力值相對應的油壓表讀值，并將其打在相應的泵頂表牌上，以方便操作和查驗。

2.3.2 預應力筋張拉前的準備

1)根據施工要求采用千斤頂及油泵的配套校驗，以確定千斤頂張拉力與油泵壓力表讀數間的關系，保證張拉力準確無誤。2)清理穴模及承壓板，去除張拉部分鋼絞線的外包層。3)安裝張拉錨具，安裝時應保證夾片清潔無雜物。4)張拉伸長值的計算:AL= FpmLp/ApEp，Ep值由鋼絞線廠家提供，以及復算。5)確定張拉順序。

2.3.3 無粘結預應力鋼筋張拉

1)張拉前按混凝土張拉強度要求提供混凝土強度報告。2)張拉時應以控制應力為主并校核理論伸長值張拉。由于無粘結預應力筋較長，張拉值大于千斤頂行程，所以采用分級張拉，即錨固一次后千斤頂回程進行第二次循環，直至達到控制值。兩端均應拉到控制值，伸長值合并計算。當實際拉伸值超出理論值的-6%～6%的范圍應停止張拉，待查出原因后再繼續張拉。3)本工程的預應力筋超長，張拉過程中應緩慢加力，張拉程序為: 0σcon→10%σcon→100%σcon。4)安裝張拉設備時，對直線的無粘結預應力筋，應使張拉力的作用線與無粘結筋中心線重合;對曲線的無粘結預應力筋，應使張拉力的作用線與無粘結筋中心線末端的切線重合。5)無粘結預應力筋張拉時，應逐根編號填寫張拉記錄。6)夾片錨具張拉前，應清理承壓板面，檢查承壓板后面的混凝土質量;張拉后，采用砂輪鋸切斷超長部分的無粘結預應力筋，嚴禁電弧焊切斷。7)張拉完成后應待24 h后，查看錨固情況，如一切正常后，可將端部剩余無粘結預應力筋用無齒鋸切掉，剩余的余留長度不小于30 mm。

2.3.4 張拉操作要點

1)穿筋:將預應力筋從千斤頂的前端穿入，直至千斤頂的頂壓器頂住錨具為止。如果需用斜墊片或變角器，則先將其穿入，再穿千斤頂。2)張拉:油泵啟動供油正常后，開始加壓，當壓力達到2.5 MPa時，停止加壓。調整千斤頂的位置，繼續加壓，直至達到設計要求的張拉力。當千斤頂行程滿足不了所需伸長值時，中途可停止張拉，作臨時錨固，倒回千斤頂行程，再進行第二次張拉。3)采用張拉時張拉力按標定的數值進行，用伸長值進行校核，即張拉質量采用應力應變雙控方法。根據有關規范張拉實際伸長值誤差不應超過理論伸長值的±6%。4)張拉嚴格按照操作規程進行，控制給油速度，給油時間不應低于0.5 min。5)千斤頂安裝位置應與無粘結筋在同一軸線上，并與承壓板保持垂直，否則，應采用變角器進行張拉。6)實測伸長值與計算伸長值相差6%以上時，應停止張拉，報告工程師進行處理。小于6%時，可進行二次補拉。

2.4 采用二次張拉施工工藝

1)從一個方向的直徑處開始，并依次進行對稱張拉。最后進行環向張拉。當直徑處澆筑的混凝土強度達到設計值時進行第一次張拉，然后進行另一個方向的張拉，所有張拉均為兩端同時張拉。2)無粘結預應力筋張拉要求:當強度達到設計要求時先進行豎向預應力筋的張拉，然后再進行水平方向的第二次張拉。水平向、豎向的每根無粘結預應力筋的控制張拉力為193.9 kN，且水平向為兩端同時張拉。豎向無粘結預應力筋的張拉點應從中間開始，兩側均勻進行。在套管、孔洞兩側應對稱進行。水平向無粘結預應力筋的張拉從底部開始，向上間隔進行張拉，且兩根水平鋼絞線同時在兩端被張拉。

2.5 張拉測量記錄

張拉前逐根測量外露無粘結預應力筋的長度，依次記錄，作為張拉前的原始長度。張拉后再次測量無粘結筋的外露長度，減去張拉前測量的長度，所得之差即為實際伸長值，用以校核計算伸長值。測量記錄應準確到毫米。

2.6 封錨

預應力筋在張拉后，經監理驗收合格后，用砂輪鋸將外露預應力筋切斷，剩余30 mm～40 mm，然后涂防銹漆，最后根據設計要求使用Sikadur32或Hi-mod粘結劑，然后用環氧Sikadur35或Hi-modLV密封處理。

3 結語

本著“過程精品，服務跨越五洲;中國建筑，品質重于泰山”的質量觀，我們嚴格按照ISO 9001相關程序文件控制工程質量。由于積極推廣應用和開發新技術，我們在質量、安全、文明施工等方面均取得了良好的成績。超薄鋼筋混凝土預應力水池施工工藝為此項技術在同類工程中的廣泛應用奠定了基礎，也進一步完善了超薄預應力混凝土的施工技術。

［1］ GB/T 5224-2003，預應力混凝土用鋼絞線［S］.

［2］ JG 3006-2003，無粘結預應力鋼絞線［S］.

［3］ JGJ/T 92-93，無粘結預應力混凝土結構技術規程［S］.

［4］ GB/T 14370-2002，預應力筋用錨具、夾具和連接器［S］.

［5］ JGJ85-2003，預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規程［S］.