后張法有粘結預應力梁施工技術

郭 玉 峰

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030012)

后張法有粘結預應力梁施工技術

郭 玉 峰

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030012)

以某火車站候車大廳大跨度梁施工工程為例，對該項工程所采用的后張法有粘結預應力梁施工技術的具體工藝流程進行了論述，并總結了各施工環節應注意的事項，以供類似工程參考借鑒。

后張法，有粘結預應力，大跨度梁，預應力筋，波紋管

1 工程概況

某火車站候車大廳大跨度梁(截面尺寸為600×1 400，梁混凝土強度等級為C40)采用后張法有粘結預應力施工技術。候車大廳共有9根預應力梁，其中有4根為兩跨梁，梁總長為32.5 m。梁內布設有2束每束12根φ15.2的鋼絞線。兩跨梁的預應力鋼絞線的布置示意圖見圖1。

梁內采用有粘結預應力筋為低松弛鋼絞線(d=15.2，1×7，fptk=1 860 MPa)。預應力筋孔道預埋金屬波紋管。采用一端張拉、一端錨固的張拉方式，張拉端采用夾片錨具(見圖2)，固定端采用擠壓錨具(見圖3)。張拉端夾片錨具凹進混凝土表面。

有粘結預應力筋的張拉控制應力為張拉強度標準值的75%，并超張拉5%。張拉時混凝土強度不低于設計強度的90%。孔道壓注水泥漿的水灰比為0.4～0.5，強度不低于M30。

2 施工準備

2.1 預應力材料的運輸、堆放

預應力筋的成品和半成品必須堆放在專業堆放場地，上有覆蓋，下有支墊，運輸過程中避免碰撞。

預應力錨具及其配件應保存在室內，碼放整齊。

2.2 預應力筋下料

施工前根據圖紙要求，將每根鋼絞線的下料長度進行精確計算，并有詳細的技術交底。

有粘結筋的下料長度=埋入混凝土的長度+一端外露長度。

由于張拉采用一端張拉，另一端采用P型固定端，故外露長度只考慮一端。該應力筋為曲線布置，所以埋入混凝土的長度要考慮曲線筋的長度。張拉采用YCD250型千斤頂，根據工藝要求，張拉端在錨墊板外的外露長度為700 mm(千斤頂張拉操作所需長度)。

2.3 固定端擠壓錨具的安裝

預應力筋下好料之后，在一端安裝擠壓錨具。

3 施工工藝

支設梁底模→綁扎梁內非預應力筋→焊接鋼筋支托→穿波紋管→埋設排氣孔→穿預應力筋→隱蔽工程驗收→澆筑混凝土→混凝土養護→預應力筋張拉、錨固→灌漿→切筋→封錨。

3.1 預應力筋的鋪設原則

1)預應力筋的鋪設順序要與土建同步分區域布設，同一區域應按坐標位置的高低排出預應力筋在鋪設先后順序；2)預應力筋在鋪設前，應確保非預應力筋位置的正確，以保證預應力筋能夠順利穿過；3)預應力筋在梁內要保持順直，減少平面外彎曲，鋼筋間距、標高準確；4)預應力筋在梁中呈曲線布置，梁內采用φ12鋼筋支托架起預應力筋，按設計圖紙要求的間距支托。鋼筋支托焊接在梁內箍筋上，在焊接支托前應將梁底保護層墊塊放好，以免引起坐標位置的偏差；5)預應力筋鋪放時要與水電施工人員緊密配合，盡量避免各種管線將預應力筋的垂直位置抬高或降低。

3.2 波紋管的鋪設及預應力筋的穿設

1)波紋管采用6 m定長，內徑90，80，70的標準雙波波紋管，接頭采用φ95，φ85，φ75的同類波紋管，長度為連接管道直徑的5倍。接頭兩端及波紋管與張拉端喇叭管、固定端約束環的連接處均用塑料密封膠帶紙封裹嚴密。

2)波紋管安裝時，先按設計圖紙中預應力筋的曲線坐標，在綁好的梁箍筋上定位，以波紋管底為準，定出波紋管的曲線位置，波紋管的固定采用鋼筋托架，間距按照圖紙設置。并保證反彎點、最高點和最低點的支架位置正確，鋼筋托架焊在箍筋上，箍筋下面用墊塊墊實。

波紋管安裝就位后，必須用鐵絲將波紋管與鋼筋托架綁在一起或在波紋管頂部綁一根鋼筋，以防混凝土澆筑時波紋管上浮。

3)波紋管安裝就位過程中應盡量避免反復彎曲，同時還應防止電焊火花燒傷管壁，如有局部燒傷立即用密封膠帶纏繞。

4)波紋管安裝后，應仔細復查波紋管位置、曲線形狀是否符合設計要求，波紋管的固定是否牢靠，接頭是否完好，管壁有無破損等，如有破損，應立即用密封膠帶紙修補。

5)在波紋管曲線的最高點和最低點均設置排氣孔，其做法是在波紋管上開洞，其上覆蓋海綿墊片與帶嘴的塑料弧形片壓板，并用鐵絲扎牢，再用塑料管插在嘴上，并將其引出梁頂面150 mm(見圖4)。

6)在波紋管與張拉端部喇叭管連接處，將波紋管插入喇叭口內，然后用密封膠帶紙纏繞嚴密，嚴禁漏漿。

7)波紋管安裝就位后,將下好料的預應力筋按梁號整理成束,然后在鋼絞線的端頭上套上“子彈頭”進行穿筋,“子彈頭”要與鋼絞線連接緊密,以保證穿筋時不脫落為宜，穿筋時人工單束穿入，并保證每端鋼絞線外露長度一致。在張拉端鋼絞線超出波紋管的長度為700 mm。

8)鋼絞線穿好后，先安裝固定端，依次套入約束環、螺旋筋和打好孔的固定錨板，將位置調整好后，最后將錨板位置固定在設計位置。在張拉端依次裝入螺旋筋和錨墊板，按設計要求位置擺設整齊后，封閉波紋管和喇叭管的接口，然后將錨墊板固定。固定采用鋼筋焊接，將錨墊板固定在端部鋼筋上。施工時注意預應力筋曲線段起始點與張拉錨固點之間應保證不得小于300 mm的直線段，預應力張拉作用線與承壓板相垂直，所安裝的各部件之間不應有縫隙。承壓板與端模板緊貼，并用釘子或螺栓固定牢固。

9)將安裝好的體系整體檢查一次，然后用碎海綿將灌漿孔和外露喇叭口填充，以防澆筑混凝土時流入漿液。

3.3 混凝土的澆筑及振搗

1)預應力筋鋪設完后，由建設、監理單位進行隱檢驗收，確認合格后，方可澆筑混凝土。

2)澆筑混凝土時應認真振搗，確保混凝土的密實，尤其是預應力張拉端及錨固端周圍的混凝土更要特別注意，嚴禁漏振，不得出現蜂窩或孔洞，振搗時應盡量避免踏壓、碰撞預應力鋼筋、鋼筋支架以及端部預埋件。

3)在澆筑混凝土時，應設專人留守看護預應力筋，防止其他施工人員將預應力筋、馬凳、承壓板等的位置改變。

3.4 預應力筋的張拉準備

1)預應力筋的張拉時間要與施工進度配合，張拉時預應力混凝土強度應達到設計要求強度時，并出具書面的試壓強度報告經監理確認后方可施行張拉；

2)張拉前要對張拉千斤頂、油泵、壓力表、擠壓機及油泵等進行配套標定，每臺油泵至少配套校驗兩塊壓力表，壓力表精度等級不低于1.5級。未經標定的設備不得使用。根據標定結果求出張拉控制應力值所對應的壓力表讀數。每個張拉操作人員必須持有一份；

3)將承壓板及其周圈100 mm范圍內清理干凈，并根據張拉千斤頂的大小搭設操作腳手架。

3.5 張拉方法

選用一臺拉伸機進行張拉。張拉時采用對稱張拉，使相鄰梁的受力均勻。

1)預應力筋張拉控制應力σcon=0.75×1 860=1 395 MPa。

2)預應力筋張拉時超張拉5%。即0→1.05σcon→錨固。

a.張拉時采用對稱分段張拉法，張拉應力控制為0.1σcon→0.5σcon→0.7σcon→1.05σcon，使相鄰梁應力不超過應力設計值的50%；b.每根鋼絞線都采取雙控，具體操作時嚴格按照應力表的對應讀數和伸長值控制。

3)張拉采用應力和延伸雙控制，延伸計算如下:

曲線筋長度:LT=(1+8H2/3L2)L。

其中,H為預應力筋矢高(最低點至最高點的垂直距離);L為預應力筋水平投影長度。

對曲線預應力筋伸長值：ΔL=PLT/APES。

其中,P為預應力筋的張拉力；LT為預應力筋的孔道長度；AP為鋼絞線截面面積，取139.98 mm2；ES為預應力筋的彈性模量，1.95×105N/mm2。

對有粘結曲線預應力筋，計算延伸時，將曲線預應力筋分成多個曲線段，張拉伸長值分段計算，然后疊加，這樣計算比較精確，計算時將每段兩端扣除孔道摩擦損失的應力求出。

即σJ=Pje-(KLT+μθ)/AP。

其中，K為每米孔道局部偏差對摩擦系數的影響；μ為預應力筋與孔道壁之間的摩擦系數,取0.3；θ為從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角，rad。

ΔL=∑(σi1+σi2)Li/2ES。

根據以上計算公式，計算出各梁的延伸計算值。

4)張拉記錄要求逐根記錄，并將張拉過程中出現的問題如實反映出來，及時整理，不得拖延。

5)先將錨具套在預應力筋上，再安裝夾片錨具，每一個夾片錨具須用專用工具頂緊，使錨具外露一致。最后安裝千斤頂進行張拉。群錨體系中的預應力筋不宜采用單根張拉。張拉完畢后靜停12h，再切除預應力筋外露多余長度，進行灌漿。預應力筋外露長度不小于30mm。

3.6 灌漿

灌漿采用普通42.5水泥，水泥漿的抗壓強度為30MPa，水灰比為0.40，流動度為150mm～200mm，3h泌水率不大于3%，水泥漿中摻加微膨脹劑，不得摻含有氯離子或其他對預應力筋有腐蝕作用的外加劑。

1)灌漿前檢查灌漿孔、排氣孔是否正常；

2)灌漿要在張拉后24h內進行，施工時將灌漿機出漿口與錨墊板上的灌漿孔相連，并保證密封，開動灌漿泵注入壓力漿，從近至遠逐個檢查出漿口，待出濃漿后逐一封閉，當最后一個出漿口出濃漿后，封閉出漿口，再繼續加壓30s，然后封閉灌漿孔。灌漿過程中，灌漿壓力應在0.5MPa～0.6MPa之間，如果超過這一壓力，立即停機檢查，待查明原因并采取措施后方可繼續進行灌漿，灌漿完成1h后應用漏斗對排氣孔進行補漿；

3)每個工作班留置2組邊長70.7mm的立方體試件，每組6塊；

4)當灌漿的水泥漿強度達到設計強度的100%時，方可拆除梁底的受力支撐。

3.7 封錨

1)封錨之前，應將張拉端周圍的混凝土清理干凈，并用水濕潤；2)預應力筋張拉完后，經預應力施工人員檢查，方可進行預應力筋外露剩余部分的切割，未經檢查不得切割，切割采用角磨砂輪機，嚴禁采用電弧焊，預應力筋切割后在夾片后的外露長度不得小于30mm；3)封錨前在錨具及預應力筋的外露部分上涂一層防腐油脂，再將錨具套上封端罩，最后使用C45的微膨脹細石混凝土封閉。

4 質量控制標準

預應力筋張拉伸長實測值與設計計算值的偏差應不大于±6%。在張拉過程中，應及時進行實際伸長值與理論伸長值的校核。

5 安全注意事項

張拉過程中，操作人員應精神集中，細心操作，嚴格控制給油回油速度。

張拉用的機具工具應妥善存放，禁止亂拋亂扔,防止高空墜物傷人。

高壓油管不準出現扭轉或死彎，如發現有這種情況,應立即卸除油壓進行處理。

張拉時，千斤頂后方嚴禁站人，操作人員應在千斤頂兩側進行作業。測量伸長值時，禁止用手撫摸千斤頂缸體。

On construction technique for post-tensioning method prestressing beam with adhesion

Guo Yufeng

(ShanxiNo.1ConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012，China)

Taking some large-span beam construction project of some railway station’s waiting room as the example, the paper indicates factual craft procedure of the post-tensioning method prestressing beam with adhesion of the project, and sums up some precautions of different construction steps, so as to provide some reference for similar projects.

post-tensioning method, prestressing beam with adhesion, large-span beam, prestressed reinforcement, corrugated pipe

1009-6825(2015)02-0082-03

2014-11-07

郭玉峰(1974- )，男，工程師

TU757.14

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