預應力施工技術在高層建筑中的應用

吳幼琴

（紹興奧力仕體育塑膠有限公司，浙江 紹興312046）

實踐已經證明，預應力技術能有效提高建筑結構和構件的受力性能，增強耐久性、耐疲勞性和抗震性，有效節約材料、減輕結構自重。隨著預應力混凝土技術的不斷成熟，在高層建筑中也得到廣泛的應用，特別是對于跨度比較大的梁。

1 工程概況

某高層建筑，采用框架剪力墻結構結構建筑，工程中共有22條預應力混凝土框架梁,采用后張有粘結預應力混凝土技術，且采用兩端對稱張拉，曲線預應力筋為二次拋物線。

鋼筋采用：Φ—HPB235級，二級—HRB335級，三級—HRB400級。混凝土采用：預應力梁混凝土等級C40（注意預應力混凝土中嚴禁使用含有氯離子的外加劑）。預應力施工采用后張有粘結預應力施工工藝——波紋管預埋成孔、后張、壓力灌漿。預應力鋼筋采用高強低松弛鋼絞線，強度等級fptk=1860Mpa，公稱直徑15.2mm,鋼絞線為七根鋼絲捻制的標準型鋼絞線,標記為1×7標準型-15.2-1860-II-GB/T5224-1995。預留管道采用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 后張有粘結預應力混凝土框架梁施工工藝及質量控制

2.1 施工工藝。后張有粘結預應力混凝土框架梁施工工藝流程：支梁底?！壴浩胀ㄤ摻睢附硬y管固定點→支架波紋管→留排氣孔→安裝配件→布設預應力筋→澆筑混凝土→混凝土養護→張拉預應力筋→孔道灌漿→切割→錨具封閉。

2.2 質量控制。 2.2.1鋼絞線下料、制作。預應力鋼筋束（鋼絞線束）比較長，一般呈圓盤狀運到現場。預應力筋的制作一般需經開盤冷拉（預拉）、下料編束等工序。預應力鋼絞線束在下料前為了減少鋼絞線的構造變形和應力松弛損失，需經預拉。預拉應力值采用鋼絞線抗拉強度的85%，預拉速度不宜過快，拉至規定應力后，應保持5～10min，然后放松。鋼絞線下料前應在切割口兩側50mm處用鐵絲綁扎，切割后應將割口焊牢，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，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的余長，一般按理論下料長度加400～500mm。所需長度用砂輪切割機切割，不得采用電弧切割。如遇鋼絞線有死彎，應切除死彎部分棄用。鋼絞線下料完畢，成盤、起吊到工作樓面鋪設。

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

采用波紋管施工時宜事先在構件的側模上彈線，以孔底為準按彈線布管。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。使用波紋管時應盡量避免反復彎曲，以防管壁開裂；同時應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，并應及時用膠帶修補。

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。為了防止澆筑混凝土時將塑料管壓扁，管內臨時襯有鋼筋，以后再拔掉。

2.2.3 墊板、波紋管、鋼筋網片安裝及泌水孔設置。本工程預應力梁與非預應力梁相連接處,經設計修改決定：端頭墊板安裝時，端頭墊板盡量往上,非預應力梁下降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垂直。

在土建柱鋼筋綁扎完畢后，進行波紋管安裝。波紋管堆放、吊運、鋪設時應避免損壞。按設計給定的中心線和支撐間距架設預應力筋波紋管支撐，用Φ10圓鋼筋水平焊接在箍筋上。波紋管在進入喇叭口與錨墊板的接口前應有約1000mm的直線段，確保其與墊板錨具垂直，進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，以防漏漿進入管內。最后將波紋管綁扎固定在托架上。柱節點處波紋管的預埋，在最上面一排波紋管頂面焊接Φ25鋼筋支撐梁上部非預應力鋼筋，確保該位置波紋管在梁筋綁扎過程中不被壓壞。波紋管接頭應特別注意，為防止滲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 預應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量很關鍵。因此，預應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，保證混凝土強度達到設計要求。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，澆筑過程要連續進行，不可中斷，每層下料厚度嚴格控制在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，保護張拉盒、管道、排氣孔等，及時檢查孔道情況，應特別注意振動棒不要直接接觸波紋管，張拉端及梁柱節點等重點部位宜采用小直徑振動棒振搗密實，以免出現蜂窩，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 預應力筋張拉。預應力筋張拉施工是預應力混凝土結構施工的關鍵工序；張拉施工的質量直接關系到結構安全。張拉施工前應精心組織，做好各項施工準備工作，以保證張拉施工的順利進行。

預應力筋的張拉順序，應使結構及構件受力均勻、同步，不產生扭轉、側彎，不應使混凝土產生超應力，不應使其他構件產生過大的附加內力及變形等。因為本項目預應力筋束較長，所以采用兩端對稱張拉，即將張拉設備同時布置在預應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，繼續加壓至0.5～0.7Mpa，穩壓1～2min，封閉進漿孔閥門，待水泥漿凝固后，再拆卸連接接頭，及時清理。

用灰漿攪拌機攪拌好的水泥漿，必須通過過濾器后，置于貯漿桶內備用，并不斷攪拌，以防泌水沉淀，灌漿機再從貯漿桶中吸漿、灌漿。用灌漿泵灌漿時，按先下后上順序緩慢均勻地進行，不得中斷，并應通暢排氣。待孔道兩端冒出濃漿并封閉排氣以后，宜再繼續加壓至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。當灰漿強度達到15MP時，方能移動。

結語

本工程中后張有粘結預應力混凝土框架結構施工技術的應用是成功的，達到了設計和施工規范的要求。通過施工實踐，后張有粘結預應力混凝土框架結構施工技術有較強的實用性，技術條件成熟，不僅滿足了工期和質量要求，還取得了良好的經濟效益。

[1]中華人民共和國國家標準.混凝土結構設計規范[S].GB 50010-2002.

[2]陶學康主編.后張預應力混凝土設計手冊[M].中國建筑工業出版社，2006.