有粘結預應力技術在體育館工程中的應用

沈華勇

天津城建大學新建綜合體育館項目建筑面積為14800平方米，本項目是天津2017年第十三屆全國運動會的場館之一，為了更好的保證工程質量，在工程訓練館的設計中采用了預應力技術。

1 項目概述

本工程地上一層、局部四層、主體高度23.95米。預應力框架梁共計17條有粘結預應力框架梁，預應力筋配束為2-7Φj15.2，在梁中呈曲線布設。該工程有粘結預應力梁均采用兩端張拉的方法，張拉端采用定型鑄鐵錨墊板，VM15-7型夾片式錨具，并配有螺旋筋，且選用廠家配套產品。混凝土強度等級C40。錨具封錨采用C45微膨脹細石混凝土。

圖一 張拉端大樣圖

2 預應力工程施工

2.1 波紋管鋪設。（1）鋪設波紋管時，每組5人，沿大梁的兩側排開，從一端開始穿入波紋管，待管全部穿入后，兩端插入張拉端錨墊板喇叭口中，并用海綿膠帶將張拉端錨墊板喇叭口與波紋管連接處纏繞密封避免漏漿。（2）波紋管與張拉端錨墊板定位要準確，縱向順直，橫向沿中心線或對稱于中心線，不得有S彎，高度方向與定位支架綁扎牢固，保證預應力曲線線形正確。（3）根據運輸條件，每根波紋管供貨長度一般為6m、8m和10m。管與管之間的接頭采用大一號的波紋管進行聯接，每根接頭管長度不小于35cm，兩端分別全部擰入波紋管內，然后用膠帶將接口密封好。（4）排氣管、出漿管安裝：每個孔道張拉端錨墊板預留灌漿孔，灌漿孔的間距不宜大于30m，且孔道波峰處應設置泌水管，泌水管可兼作灌漿孔。灌漿管和泌水管用增強塑料留設，且伸出構件頂面不宜小于500mm。

圖二 波紋管連接節點大樣圖

圖三 波紋管上設置排氣孔兼泌水管大樣圖

2.2 穿鋼絞線。采用人工單根穿入的方法，穿鋼絞線時由一端向另一端穿入。在穿入波紋管中過程中，把預應力筋不斷調順，防止預應力筋發生紐絞。為確保一次成功，穿鋼絞線前應認真核對編號，防止穿錯造成返工。本工程預應力筋均采用兩端張拉的方法。

2.3 混凝土的澆筑及振搗。預應力筋鋪放完成后，確認合格后，方可澆筑混凝土。土建單位澆筑混凝土，應認真振搗，保證混凝土的密實。尤其是承壓板、錨板周圍的混凝土必須振搗密實，不得出現蜂窩或孔洞。振搗時應盡量避免踏壓碰撞預應力筋、支撐架以及端部預埋部件。待混凝土強度達到設計強度的100%后，方可張拉預應力筋。

2.4 預應力筋張拉。

2.4.1 張拉作業條件。（1）張拉設備已通過檢驗并有計量檢定部門檢定書。（2）張拉時，混凝土構件強度達到設計強度的100%后，方可張拉預應力筋，并有實驗室出具的混凝土強度檢測報告。張拉千斤頂及高壓油泵檢查油路是否暢通，電路是否安全。（3）張拉電源通過接電箱連接工地現場二級配電箱。（4）張拉前檢查液壓油箱，應保證液壓油箱里的液壓油處在正常狀態。（5）在全部預應力筋張拉、灌漿結束之前，嚴禁拆除預應力梁底的模板和受力支撐。

2.4.2 預應力筋張拉前標定張拉機具。對于有粘結框架梁中的預應力筋采用4套YCWB-150千斤頂對預應力筋進行整體張拉。實際使用時，根據標定值作出“張拉力——油壓力”曲線，工程師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標牌上。標定書在后期張拉資料中給出，張拉前向項目部提供張拉機具的標定書。

2.4.3 預應力筋張拉。張拉時，混凝土構件強度已經達到設計強度的100%，具體張拉時間按土建施工進度要求進行。張拉時的混凝土強度應有書面試壓強度報告單（以同條件養護的試塊為準）。并有實驗室出具的混凝土強度檢測報告。預應力張拉應采用應力應變雙重控制的方法進行，以應力控制為主，用應變（伸長值）進行校核。

2.4.4 張拉操作要點。（1）穿筋：千斤頂、錨具和限位板必須同軸并且相互咬合，不得出現受力不同軸的情況。（2）張拉：油泵啟動供油正常后，應從零應力加載至初拉力，然后再均勻速度分級加載至終應力，鋼絞線束張拉至終拉力時，宜持荷2min。（3）測量記錄：應準確到毫米。

2.4.5 張拉過程中異常情況的處理措施。（1）張拉過后實際伸長值與理論計算長度相差超過規范規定的范圍。這種異常狀況通常由兩類原因造成。一類是理論計算本身存在較大的偏差。這類的偏差往往會造成理論計算伸長值整體偏大或偏小。此時應根據實際的張拉狀況對計算參數進行適當調整。另外一類是由于張拉力不準確而造成的。此時應主要檢查設備的標定證書、設備使用時是否配套以及張拉操作是否規范。（2）張拉過程中出現斷絲的情況。對后張法預應力結構構件，斷裂或滑脫的數量嚴禁超過同一截面預應力筋總根數的3%，且每束鋼絲不得超過一根。遇到這類情況，首先應該針對鋼絞線的斷口及現場的其它條件判斷出斷絲的原因，排察出原因后可以對預應力筋進行二次張拉。

3 灌漿施工工藝

3.1 施工準備。（1）孔道：檢查灌漿孔、排氣孔是否通暢，若是堵塞，必須疏通。灌漿孔引出端帶螺紋。灌漿管設置在預留孔道下部錨墊板上，排氣管設置在預留孔道上部。（2）確認材料種類、品質、規格是否已驗收，并將外加劑按每包水泥量（50kg）的整數倍計量，準備。（3）檢查供水、供電是否齊全，并于灌漿前將所有用電設備接好線。（4）檢查灌漿部件是否有損壞，若有松動，必須及時更換或維修。（5）檢查灌漿泵輸送管和吸漿管是否有干灰，球閥是否堵塞，否則要拆下清洗干凈。

3.2 水泥漿的攪拌。（1）攪拌水泥漿之前，加水空轉數分鐘，將積水倒凈，使攪拌機內壁充分濕潤。攪拌好的水泥漿要做到基本卸盡。在全部水泥漿卸出之前不得再投入原材料，更不能采取邊出料邊進料的方法。（2）根據漿體配比，將水泥、膨脹劑、減水劑、自來水按程序加入攪拌機中攪拌。直到攪拌均勻。（3）水一定要嚴格按配比加入，否則多余水會全部泌出，使孔道頂端有空隙。

3.3 灌漿。（1）將水泥漿加到灌漿泵中，待打出的漿體濃度達到要求時，將輸漿管接到灌漿管上。（2）當排氣管出漿稠度符合要求時封閉排氣孔，繼續灌漿，使孔道內壓力保持在0.5Mpa至0.6Mpa之內，關掉灌漿孔處球閥。

3.4 錨具封堵。（1）灌漿后，應將錨具外露的預應力筋預留不少于30mm長度后將多余部分用機械方法切斷。（2）錨固端封錨采用C45微膨脹細石混凝土，其保護層厚度不應小于50mm；外露預應力筋的保護層厚度：處于正常環境時，不應小于20mm；處于易受腐蝕的環境時，不應小于50mm。