淺析超大預(yù)應(yīng)力梁施工質(zhì)量控制

溫偉超　王遠(yuǎn)東　蔡芳芳（中建七局濮陽(yáng)市工人文化宮項(xiàng)目，河南　濮陽(yáng)　457000）

淺析超大預(yù)應(yīng)力梁施工質(zhì)量控制

溫偉超王遠(yuǎn)東蔡芳芳
（中建七局濮陽(yáng)市工人文化宮項(xiàng)目，河南濮陽(yáng)457000）

在工程建設(shè)中，利用強(qiáng)度比較高的混凝土與鋼筋，其中在鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力已被廣泛的應(yīng)用。本文討論了超大預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)考慮的施工要點(diǎn)，并結(jié)合濮陽(yáng)市工人文化宮工程實(shí)例，說(shuō)明超大預(yù)應(yīng)力梁的具體管控措施。

超大；預(yù)應(yīng)力梁；施工；質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力砼技術(shù)在我國(guó)各種工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中均得到廣泛應(yīng)用，高強(qiáng)度的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土以及相關(guān)的施工工藝就是非常顯著的特點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力的混凝土技術(shù)在房屋建筑的建設(shè)中得到了很好地發(fā)展。預(yù)應(yīng)力梁是主體結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件，施工質(zhì)量的好壞直接影響著工程能否正常的使用。因此，預(yù)應(yīng)力梁的施工質(zhì)量控制一直是眾多工程技術(shù)人員的關(guān)鍵工作，以濮陽(yáng)市工人文化宮超大預(yù)應(yīng)力梁為例，濮陽(yáng)市工人文化宮建筑面積約55868.00m2，地下一層，局部二層，地下建筑面積約13000m2；地上四層，局部五層，建筑面積約42000m2；結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)、地下室為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。總建筑高度24m～36m。該項(xiàng)目分為影劇院、辦公會(huì)議中心兩個(gè)區(qū)，其主梁部分的預(yù)應(yīng)力的體系采用的都是后張法有粘結(jié)的，次梁部分的預(yù)應(yīng)力的體系都是無(wú)粘結(jié)的，張拉的端錨具所使用的是QM15的夾片錨。基本的斷面是400×800mm、350×700mm、4 0 0×1 0 0 0 m m、5 0 0×1 2 0 0 m m、7 0 0×2 2 0 0 m m、8 0 0×3 0 0 0 m m及700×4500mm等，基本跨度為19.5m。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力孔道成型采用雙波金屬波紋管，呈曲線型布置，采用的是低松弛的預(yù)應(yīng)力砼與高粘結(jié)性的預(yù)應(yīng)力筋1×7-15.2-1860用鋼絞線，尤其截面為700×4500mm的超大預(yù)應(yīng)力梁是整個(gè)預(yù)應(yīng)力工程的重中之重，在施工過(guò)程中通過(guò)認(rèn)真實(shí)施、改良施工工藝等措施取得了較好的效果。

1　預(yù)應(yīng)力梁的定義

利用強(qiáng)度比較高的混凝土及鋼筋，可有效地減少鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，在結(jié)構(gòu)的構(gòu)件受到荷載的作用之前，利用預(yù)壓力對(duì)混凝土的拉力以荷載的抵消或是減少避免結(jié)構(gòu)破。對(duì)梁預(yù)先施加使其在跨中產(chǎn)生負(fù)彎矩的力，以部分抵消梁在使用中的正彎矩。

2　預(yù)應(yīng)力梁的作用

（1）采用高強(qiáng)度抗拉預(yù)應(yīng)力材料，可以增大梁的荷載能力；（2）在同等荷載作用下，采用預(yù)應(yīng)力的梁可以減小梁的截面尺寸，減小自重；（3）因?yàn)榱河蓄A(yù)應(yīng)力，克服了用普通鋼筋梁的最大缺點(diǎn)的裂縫問(wèn)題。（4）其剛度比較大，抗裂的性能好。有利于裂縫出現(xiàn)的時(shí)間延遲，在對(duì)梁進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的施加時(shí)，構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的可能性會(huì)被推遲甚至不會(huì)出現(xiàn)裂縫，這也就促進(jìn)了結(jié)構(gòu)的耐久性的增加與構(gòu)件剛度的提高。（5）對(duì)混凝土梁的主拉應(yīng)力及豎向剪力可以減小，可以利用梁中的支座附近的曲線鋼筋（束）；預(yù)應(yīng)力存在于混凝土的截面上，主拉應(yīng)力在荷載的作用下就可以有效地減小。這就促使混凝土梁在預(yù)應(yīng)力的作用下減小自重，也有利于梁的腹板厚度縮小。（6）加強(qiáng)構(gòu)件的耐疲勞性能。

3　預(yù)應(yīng)力梁的基本形式

目前預(yù)應(yīng)力梁的施工主要有兩種形式：即后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁和無(wú)粘接預(yù)應(yīng)力。在生產(chǎn)中先張法比較適用于小型的構(gòu)件，其生產(chǎn)的預(yù)制廠是固定。為了有效的控制梁的撓度和變形，提高構(gòu)件的抗裂性能，本工程大跨度梁及大懸臂梁采用后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。

4　超大預(yù)應(yīng)力梁的施工

根據(jù)建質(zhì)[2009]87號(hào)文中混凝土模板支撐工程規(guī)定：搭設(shè)高度8m及以上；搭設(shè)跨度18m及以上；施工總荷載15kN/m2及以上；集中線荷載20kN/m及以上的模板支撐體系為超過(guò)一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程。由于最大的預(yù)應(yīng)力梁跨度為20m，截面為700×4500mm，所以該梁的危險(xiǎn)性較大，無(wú)論技術(shù)還是人員都需要有較大投入方能保證順利的完成。

4.1超大預(yù)應(yīng)力梁施工時(shí)注意事項(xiàng)。（1）由于該部位屬于超過(guò)一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程，施工方案必須認(rèn)真編制、審核并經(jīng)專家論證通過(guò)后方可施工。（2）波紋管的接頭：波紋管的接頭其搭接的長(zhǎng)度不小于20cm，一定要保證接頭的質(zhì)量，以免出現(xiàn)漏漿的情況。（3）預(yù)防漏漿出現(xiàn)的方法：在進(jìn)行混凝土的澆筑過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力梁使用一端張拉，排氣孔的通常要隨時(shí)進(jìn)行排查，如果有漏漿的現(xiàn)象出現(xiàn)，要用清水進(jìn)行及時(shí)的清洗。（4）排氣孔與灌漿孔的設(shè)置：在每個(gè)跨梁的兩端設(shè)置兩個(gè)灌漿孔，其部分還要兼做排氣孔的功能，排氣管的端頭如果在梁面以外，要用膠帶進(jìn)行仔細(xì)的纏裹，以防施工人員在排氣管內(nèi)放入異物，發(fā)生堵塞的情況從而對(duì)灌漿的質(zhì)量造成影響。（5）預(yù)應(yīng)力梁的張拉端，木模是其適用模板，如若施工工藝上有要求，也可采用其它的模板。孔徑與波紋管直徑相同，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況與設(shè)計(jì)規(guī)范要求，端模提前準(zhǔn)備好，尺寸正確。（6）在施工中預(yù)應(yīng)力筋的曲線矢高要根據(jù)本施工圖紙的要求，定位架的立筋使用φ10鋼筋點(diǎn)并焊接于梁箍筋上，間距不超過(guò)1000mm，波紋管中心線與梁底的高度之間的減去波紋管的半徑進(jìn)行設(shè)計(jì)制作就是其高度，梁寬減30mm就是寬度，在架立筋上綁扎固定波紋管。（7）波紋管管道的直徑要比連接接頭的管徑小一號(hào)的尺寸，接頭管的長(zhǎng)度不小于20cm，用膠帶密封好接口。（8）梁端部的預(yù)應(yīng)力體系的選配要根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行確定，定位預(yù)埋按施工圖紙的要求。（9）澆筑與振搗必須緊密配合，梁底及梁幫部位要注意振實(shí)，振搗時(shí)不得觸動(dòng)鋼筋及預(yù)埋件。

4.2預(yù)應(yīng)力筋張拉

4.2.1張拉預(yù)應(yīng)力。（1）混凝土澆筑預(yù)應(yīng)力梁時(shí)，混凝土試塊要多做一組，混凝土的預(yù)應(yīng)力梁與兩組試塊養(yǎng)護(hù)條件一樣。（2）混凝土的澆筑強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉作業(yè)，并以混凝土的試壓報(bào)告作為標(biāo)準(zhǔn)。除了板底模與拆除梁側(cè)模，預(yù)應(yīng)力梁的底模拆除嚴(yán)禁在梁中預(yù)應(yīng)力筋張拉前進(jìn)行。（3）張拉設(shè)備符合配套的標(biāo)準(zhǔn)，其標(biāo)定期限不大于6個(gè)月。（4）預(yù)應(yīng)力的張拉控制應(yīng)力為1860×0.72=1320MPa，超張3%，單根預(yù)應(yīng)力筋張拉力為193kN。（5）當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后方可進(jìn)行張拉。張拉時(shí)應(yīng)采用應(yīng)力控制，實(shí)測(cè)的計(jì)算值與伸長(zhǎng)值的偏差控制在±6%范圍內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)做好張拉的記錄。（6）張拉后，預(yù)應(yīng)力筋露在錨具外的預(yù)留不小于30mm，封錨用C40微膨脹的細(xì)石混凝土。

4.2.2有粘結(jié)梁張拉完畢后的孔道灌漿。（1）預(yù)應(yīng)力梁張拉完成后應(yīng)靜停12h，以觀察鋼絞線的錨固情況，再進(jìn)行孔道的灌漿并且要一次完成，中途不能停頓。防止空氣進(jìn)入到孔道后形成氣泡，噴嘴不能離開灌漿孔。在排氣孔排出濃漿后進(jìn)行封閉排氣孔，可使灌漿飽滿，灌滿整個(gè)孔道后再封閉灌漿孔。（2）用42.5普通硅酸鹽水泥進(jìn)行孔道灌漿，進(jìn)場(chǎng)后的材料合格后才可使用，水泥漿的強(qiáng)度大于30N/mm2。每個(gè)工作班要留置一組立方體試件邊長(zhǎng)在70.7mm。（3）在梁端的灌漿口進(jìn)行灌漿，用灌漿機(jī)將水泥漿一次性壓入孔道，待濃水泥漿從另一端的排氣孔流出后，封閉排氣孔；二次補(bǔ)漿后，封閉灌漿口。

5　超大預(yù)應(yīng)力梁成品保護(hù)

（1）保護(hù)好應(yīng)力筋的預(yù)成品，錨具與預(yù)應(yīng)力筋設(shè)備的存放要防雨雪與防潮，錨具與預(yù)應(yīng)力筋嚴(yán)禁用電氣焊觸及。如果預(yù)應(yīng)力筋的外皮有開裂或破損時(shí)，及時(shí)用水密性膠帶進(jìn)行修補(bǔ)。（2）采用后張法施工先穿束的預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁，在混凝土澆筑前必須對(duì)外露的鋼絞線、錨具進(jìn)行包裹保護(hù)，防止污染。（3）混凝土澆筑后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使混凝土結(jié)構(gòu)物的生產(chǎn)在控制狀態(tài)下進(jìn)行。（4）混凝土外露面。可用清潔的草簾（袋）、無(wú)妨土工布覆蓋，但不得污染或損傷混凝土表面。

6　結(jié)論及體會(huì)

采用后張法對(duì)超大型有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工，施工過(guò)程并不復(fù)雜，各工序完成后整體封閉嚴(yán)密，外觀良好，該施工技術(shù)在建筑大跨度有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁方面有很高的利用價(jià)值。隨著預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)應(yīng)用的日益廣泛，重要性越來(lái)越大，做好預(yù)應(yīng)力工程施工變得尤其重要，同時(shí)也是對(duì)我們技術(shù)工作者的考驗(yàn)。

[1]陳慶波.大跨度、大體積無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工質(zhì)量控制技術(shù)[J].廣西城鎮(zhèn)建設(shè)，2006（10）：19-21.

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