預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用

吳幼琴

（紹興奧力仕體育塑膠有限公司，浙江 紹興312046）

實踐已經(jīng)證明，預(yù)應(yīng)力技術(shù)能有效提高建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的受力性能，增強(qiáng)耐久性、耐疲勞性和抗震性，有效節(jié)約材料、減輕結(jié)構(gòu)自重。隨著預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的不斷成熟，在高層建筑中也得到廣泛的應(yīng)用，特別是對于跨度比較大的梁。

1 工程概況

某高層建筑，采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)建筑，工程中共有22條預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁,采用后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)，且采用兩端對稱張拉，曲線預(yù)應(yīng)力筋為二次拋物線。

鋼筋采用：Φ—HPB235級，二級—HRB335級，三級—HRB400級。混凝土采用：預(yù)應(yīng)力梁混凝土等級C40（注意預(yù)應(yīng)力混凝土中嚴(yán)禁使用含有氯離子的外加劑）。預(yù)應(yīng)力施工采用后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝——波紋管預(yù)埋成孔、后張、壓力灌漿。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用高強(qiáng)低松弛鋼絞線，強(qiáng)度等級fptk=1860Mpa，公稱直徑15.2mm,鋼絞線為七根鋼絲捻制的標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線,標(biāo)記為1×7標(biāo)準(zhǔn)型-15.2-1860-II-GB/T5224-1995。預(yù)留管道采用Φ70mm、Φ80mm、Φ90mm鍍鋅金屬波紋管。波紋管接頭分別采用Φ75mm、Φ85mm、Φ95mm的鍍鋅金屬波紋管。

2 后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁施工工藝及質(zhì)量控制

2.1 施工工藝。后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁施工工藝流程：支梁底模→綁扎梁普通鋼筋→焊接波紋管固定點→支架波紋管→留排氣孔→安裝配件→布設(shè)預(yù)應(yīng)力筋→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)→張拉預(yù)應(yīng)力筋→孔道灌漿→切割→錨具封閉。

2.2 質(zhì)量控制。 2.2.1鋼絞線下料、制作。預(yù)應(yīng)力鋼筋束（鋼絞線束）比較長，一般呈圓盤狀運到現(xiàn)場。預(yù)應(yīng)力筋的制作一般需經(jīng)開盤冷拉（預(yù)拉）、下料編束等工序。預(yù)應(yīng)力鋼絞線束在下料前為了減少鋼絞線的構(gòu)造變形和應(yīng)力松弛損失，需經(jīng)預(yù)拉。預(yù)拉應(yīng)力值采用鋼絞線抗拉強(qiáng)度的85%，預(yù)拉速度不宜過快，拉至規(guī)定應(yīng)力后，應(yīng)保持5～10min，然后放松。鋼絞線下料前應(yīng)在切割口兩側(cè)50mm處用鐵絲綁扎，切割后應(yīng)將割口焊牢，以免鋼絞線松散。

理論下料長度：L總=L＋2（L1＋L2＋L3＋250）

其中：L——孔道長度；L1——夾片式工作錨厚度；L2——穿心式千斤頂長度；L3——夾片式工具接頭板厚度。鋼絞線下料場應(yīng)平坦，下墊方木或彩條布。下料時，將鋼絞線盤卷裝在放線盤內(nèi)，從盤卷中央逐步抽出，較為安全。鋼絞線下料實際長度必須有適當(dāng)?shù)挠嚅L，一般按理論下料長度加400～500mm。所需長度用砂輪切割機(jī)切割，不得采用電弧切割。如遇鋼絞線有死彎，應(yīng)切除死彎部分棄用。鋼絞線下料完畢，成盤、起吊到工作樓面鋪設(shè)。

2.2.2 孔道留設(shè)。本項目采用預(yù)埋波紋管法。預(yù)埋波紋管法中的波紋管是鍍鋅波紋金屬軟管。它可以根據(jù)要求做成曲線、折線等各種形狀的孔道。所用波紋管施工后留在構(gòu)件中，可省去抽管工序。

采用波紋管施工時宜事先在構(gòu)件的側(cè)模上彈線，以孔底為準(zhǔn)按彈線布管。固定波紋管要采用鋼筋卡子并用鐵絲扎牢。鋼筋卡子焊在箍筋上，箍筋下面用墊塊墊實；卡子的間距不大于600mm，波紋管的連接采用大一號同型波紋管，接長長度為200mm，用密封膠帶或塑料熱塑管封口。使用波紋管時應(yīng)盡量避免反復(fù)彎曲，以防管壁開裂；同時應(yīng)防止電焊火花燒傷管壁。安裝后檢查管壁有無破損，接頭是否密封等，并應(yīng)及時用膠帶修補(bǔ)。

采用波紋管時，灌漿孔、泌水孔的做法為：在波紋管上開口，用帶嘴的塑料弧形壓板與海綿墊片覆蓋，并用鐵絲扎牢，再接塑料管（外徑20mm，內(nèi)徑16mm），該管垂直向上延伸至頂面以上500mm，灌漿孔間距不宜大于30m。為了防止?jié)仓炷習(xí)r將塑料管壓扁，管內(nèi)臨時襯有鋼筋，以后再拔掉。

2.2.3 墊板、波紋管、鋼筋網(wǎng)片安裝及泌水孔設(shè)置。本工程預(yù)應(yīng)力梁與非預(yù)應(yīng)力梁相連接處,經(jīng)設(shè)計修改決定：端頭墊板安裝時，端頭墊板盡量往上,非預(yù)應(yīng)力梁下降300mm～400mm,以保證張拉時正常操作。建梁底模安裝完成后，梁鋼筋尚未綁扎，墊板和螺旋筋安裝工作立即插入施工。此時，墊板、螺旋筋安裝簡便、快捷。

喇叭管與波紋管接頭處的密封問題：選用棉紗填喇叭管與波紋管之間的大間隙，后用膠帶纏繞。波紋管與喇叭管連接時，插入40～80mm，要避免波紋管擋住灌漿口。波紋管與墊板表面應(yīng)垂直。

在土建柱鋼筋綁扎完畢后，進(jìn)行波紋管安裝。波紋管堆放、吊運、鋪設(shè)時應(yīng)避免損壞。按設(shè)計給定的中心線和支撐間距架設(shè)預(yù)應(yīng)力筋波紋管支撐，用Φ10圓鋼筋水平焊接在箍筋上。波紋管在進(jìn)入喇叭口與錨墊板的接口前應(yīng)有約1000mm的直線段，確保其與墊板錨具垂直，進(jìn)入喇叭口的接合處裹1層海綿，鐵絲綁扎牢固后用膠帶密封，以防漏漿進(jìn)入管內(nèi)。最后將波紋管綁扎固定在托架上。柱節(jié)點處波紋管的預(yù)埋，在最上面一排波紋管頂面焊接Φ25鋼筋支撐梁上部非預(yù)應(yīng)力鋼筋，確保該位置波紋管在梁筋綁扎過程中不被壓壞。波紋管接頭應(yīng)特別注意，為防止?jié)B漿必須用大一號的波紋管接頭，接頭長度為200mm，在接頭處用膠帶密封。

2.2.4 預(yù)應(yīng)力混凝土框架大梁混凝土澆筑。由于梁柱接頭處鋼筋密集，空隙狹窄，如何保證混凝土澆筑質(zhì)量很關(guān)鍵。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土框架大梁采用自密實混凝土。石子粒徑為0.5～3cm，砂為中砂，水泥用量340kg/m3，摻10%的U型膨脹劑，并摻泵送劑，由攪拌站試驗室多次試配確定配合比，保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求。混凝土配合比（kg/m3）為：水泥:水:砂:石:AE:粉煤灰:UEA=340:185:830:870:14.1:160:34。

混凝土采用泵送施工，澆筑過程要連續(xù)進(jìn)行，不可中斷，每層下料厚度嚴(yán)格控制在50mm。澆筑過程中，派專人值班，要求保證混凝土振搗密實，不得有空鼓，孔道不變形、不移位，保護(hù)張拉盒、管道、排氣孔等，及時檢查孔道情況，應(yīng)特別注意振動棒不要直接接觸波紋管，張拉端及梁柱節(jié)點等重點部位宜采用小直徑振動棒振搗密實，以免出現(xiàn)蜂窩，張拉時造成事故。已澆灌混凝土的鋼絞線每隔0.5h用手動葫蘆來回抽動一次，直至大梁混凝土終凝。

2.2.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉。預(yù)應(yīng)力筋張拉施工是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵工序；張拉施工的質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全。張拉施工前應(yīng)精心組織，做好各項施工準(zhǔn)備工作，以保證張拉施工的順利進(jìn)行。

預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序，應(yīng)使結(jié)構(gòu)及構(gòu)件受力均勻、同步，不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、側(cè)彎，不應(yīng)使混凝土產(chǎn)生超應(yīng)力，不應(yīng)使其他構(gòu)件產(chǎn)生過大的附加內(nèi)力及變形等。因為本項目預(yù)應(yīng)力筋束較長，所以采用兩端對稱張拉，即將張拉設(shè)備同時布置在預(yù)應(yīng)力筋兩端同時同步張拉的施工工藝。

2.2.6 孔道灌漿。將灌漿機(jī)出漿口與孔道相連，保持密封，開動灌漿泵注入壓力水泥漿，從遠(yuǎn)至近逐個檢查出漿口，待出濃漿后逐一封閉，最后一個孔封閉后，繼續(xù)加壓至0.5～0.7Mpa，穩(wěn)壓1～2min，封閉進(jìn)漿孔閥門，待水泥漿凝固后，再拆卸連接接頭，及時清理。

用灰漿攪拌機(jī)攪拌好的水泥漿，必須通過過濾器后，置于貯漿桶內(nèi)備用，并不斷攪拌，以防泌水沉淀，灌漿機(jī)再從貯漿桶中吸漿、灌漿。用灌漿泵灌漿時，按先下后上順序緩慢均勻地進(jìn)行，不得中斷，并應(yīng)通暢排氣。待孔道兩端冒出濃漿并封閉排氣以后，宜再繼續(xù)加壓至0.5～0.6N/mm2，稍后再封閉灌漿孔。灰漿硬化后即可將灌漿孔的木塞拔出，并用水泥砂漿抹平。當(dāng)灰漿強(qiáng)度達(dá)到15MP時，方能移動。

結(jié)語

本工程中后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用是成功的，達(dá)到了設(shè)計和施工規(guī)范的要求。通過施工實踐，后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)有較強(qiáng)的實用性，技術(shù)條件成熟，不僅滿足了工期和質(zhì)量要求，還取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].GB 50010-2002.

[2]陶學(xué)康主編.后張預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，2006.