超長結構溫度預應力筋控制裂縫施工技術研究

李 永 魁

(山西八建集團有限公司，山西 太原 030027)

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超長結構溫度預應力筋控制裂縫施工技術研究

李 永 魁

(山西八建集團有限公司，山西 太原 030027)

針對目前超長混凝土結構裂縫控制的難題，通過超長結構工程設置后澆帶及溫度預應力技術等綜合措施，充分發揮兩種技術融合的優勢，對后澆帶進行封閉之前，張拉預應力筋，從而實現預應力效應的充分建立；后澆帶完成封閉以后，結構會形成整體受力，從而解決超長結構的裂縫問題。

超長結構，預應力，伸縮縫，施工工藝

對于控制超規范不留設伸縮縫的超長混凝土結構，由于溫度和收縮產生的裂縫方面我國已經有了豐富的工程經驗，取得了一定的成果。主要控制裂縫的方法：綜合運用設計、材料、施工等多方面技術措施把裂縫范圍控制在無害之內。而所謂綜合各種方法也即“抗與放”的兩種理念。本文結合多個公共場館工程超長結構的實踐，通過運用抗放原理，結合后澆帶與預應力技術的優勢，對預應力控制超長結構裂縫進行了研究探討，可對同類工程的施工提供借鑒。

1 技術特點

這種綜合技術的特點主要在于，溫度預應力筋布設技術以及后澆帶法都是針對工程的超長結構而設置的，進而實現抗裂的作用和效果。通過融合兩種技術優勢，先張拉預應力筋，然后形成整體受力狀況，促進工程質量提升的作用。

2 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

3 操作要點

3.1 預應力筋搭接布置

由于工程混凝土結構屬超長、超大型，為了確保能夠有效滿足截面預壓應力的要求，必須對一定長度范圍內的預應力筋進行適當分段處理。因此，可以說預應力筋的搭接是關鍵，可采用集中搭接和交叉搭接兩種方式。

3.2 預應力節點構造

1)對于柱邊張拉節點來說，需要注意的是錨具的排列要達到構造要求，在排列柱縱筋時要留出一定的間距方便張拉端墊板進行安裝預留，若用外置張拉端，錨具所造成的凸出柱邊要小于200 mm～500 mm。

2)對于中間搭接節點來說，綜合配筋密度以及工程預應力梁的截面特點考慮，搭接節點要運用梁側內凹以及梁側加腋這兩種方式，而非無法采用梁面張拉的方法來設置張拉端。對于局部豎向雙排板底張拉端進行設置時，如果距離板底較近，則對于運用變角張拉法放置千斤頂較為不利。

3.3 預應力張拉節點做法

預應力梁中間搭接節點張拉端采用梁側加腋和梁側內凹張拉的做法。

1)在梁柱間設置對稱、加腋方案。

出于支模方便考慮，可以在框架梁兩側以及柱子與框架梁交界處，設置兩個接近最小梁高度的對稱長方體。根據預應力建筑施工質量及管理要求，運用內置式張拉端，并在完成預應力施工后，用防水砂漿或者細石混凝土進行封閉處理。考慮到水平管道以及鋼筋框架等因素可能造成的影響，所以一般將錨墊板設置在中上部加腋區界面的位置。

2)梁側內凹張拉方案。

考慮到梁截面比較大的情況，運用內凹的方式對梁側內無法加腋的地方進行張拉。因為不需要開槽，減少了預應力梁截面削弱情況，提高施工質量。但是在處理節點預埋方面還是有點難度的。

3.4 關于預應力張拉的方法和順序

預應力張拉施工的關鍵，在于其施加過程和順序的設定是否合理。

1)要求每一施工段的主梁要同時進行張拉，順序如下：

a.以區來劃分，沿著條梁的中間向兩邊逐個張拉，進而使整個區域范圍內的變形達到一致。

b.按照預應力梁劃分，梁內搭接分段預應力筋的過程中，需按梁跨方向逐個張拉各跨預應力筋；張拉完一跨梁之后，才能張拉后一跨梁，降低未張拉跨內梁截面產生受拉裂縫概率。

2)為避免梁體因受張拉影響而產生偏心受力較大，一般按先中間后周邊的次序進行張拉。若只有兩個平行孔，那么可采用不對稱張拉法：先張拉兩者其中的一束，再對另一束進行張拉。

3.5 頂板后張無粘結預應力施工

一般來說，溫度預應力筋需要在板中局部配置無粘結預應力束；無粘結筋鋪放應待板底層普通鋼筋綁扎完畢后再穿設，無粘結預應力束鋪放完畢后方可綁扎板的上層普通鋼筋。

3.5.1 鋪束無粘結預應力

1)在梁板底模已經支好，普通鋼筋底筋被綁扎好以后，根據預應力筋在施工圖上的位置，用φ10或φ12鋼筋制作網片，安設好馬凳筋，然后以無粘結預應力鋼絞線實施穿設。

2)無粘結預應力筋要保持順直且平行穿設，且水平偏擺要求要小于100 mm，豎向偏差要求小于20 mm。

3)無粘結筋應牢牢地固定在事先安放好的固定支架上。普通鋼筋放好后，按設計矢高要求實施定位預應力支架鋼筋的安裝，嚴格按照施工圖紙要求排設間距。用φ12以上的鋼筋制作支架，為確保準確定位，最好把定位支架放置于板縱筋之上且與縱筋固定牢固。

4)樓蓋板上洞口處預應力筋避讓處理可采用三種做法：

a.將預應力筋偏移位置，可與其相鄰筋并束處理；

b.局部偏移，以避開洞口；

c.若洞口較大時，預應力筋需斷開搭接。

3.5.2 預應力束固定端、張拉端處理

1)預應力錨具不應凸出結構面以外，所以，在預應力筋的高度及位置固定好之后，要安放并固定預應力筋端部穴模以及螺旋筋等；張拉端和固定端可互換位置。

2)為確保順利進行張拉，在靠近無粘結筋端模板處設置大于300 mm的平直段，利用鐵絲等材料綁扎牢靠。

3)澆筑混凝土時，不能讓無粘結筋與振搗棒長時間碰撞或接觸，確保鋼絞線不會發生偏離或傷損保護皮。

4)各種管線安裝要避讓預應力筋，電焊次數要在穿設完預應力筋后相應減少，避免對其造成損傷。

3.5.3 封端保護

1)用砂輪將多余預應力筋進行切除，嚴禁使用電弧切段法處理無粘結預應力筋;

2)用防腐專用潤滑脂對外露預應力筋進行涂抹，并用封端塑料套罩上；

3)用不含氯離子的同標號混凝土插搗密實后，對后澆部分的張拉端進行封堵，以保護錨具。

3.6 預應力張拉

在具體進行實際張拉前，要制定詳細的方案，搭建規范的操作平臺，拆除端部模板。然后針對各區段實際情況設定張拉任務單和通知單，內容方面要將具體張拉順序以及所要求控制的張拉伸長值等全部涵蓋。具體張拉過程要把孔道灌漿等情況詳細登記到張拉記錄單上。

3.6.1 張拉準備工作

1)關于設備的標定。

張拉設備采用1.0級防震性油壓表。

標定張拉設備千斤頂的檢測單位，資質必須達標，且標定后要相應提供檢測報告，有效期6個月。

2)材料復驗。

在進行具體張拉之前，要再次確認錨具、鋼絞線等材料的復驗報告及其是否達標和有效。

3)簽署張拉通知單。

施工現場要想進行預應力張拉施工，必須先向監理單位申請驗收張拉施工安全設施、強度、混凝土施工技術資料以及相關構件資料等，通過后即可取得有效簽署的張拉通知單。

3.6.2 關于預應力張拉控制

1)混凝土強度。

一般要求，施工所用混凝土強度不能小于設計要求的80%，才允許進行張拉。

2)張拉控制。

在控制預應力束過程中，主要針對張拉力進行控制，并將張拉伸長值作為最終校核的依據。

取0.75倍鋼絞線的強度作為張拉控制應力標準值。

3.6.3 張拉順序

1)要同步張拉每個單元預應力梁，張拉具體順序如下：依次由中間梁拉向兩邊梁，保持區域變形一致。按預應力梁劃分，搭接梁內分段預應力筋時，依梁跨方向逐個張拉各跨預應力束；降低未張拉跨的梁截面產生受拉裂縫的可能。

2)為減少梁體受張拉影響產生偏心受力較大，按先中間后周邊的次序進行張拉。若只有兩個平行孔，允許不對稱張拉。

3.6.4 張拉具體流程

1)一端張拉流程。

0→10%控制應力→20%控制應力→100%控制應力(持荷2 min)→錨固→卸荷。這一流程需要注意的是，每一階段都要讀數量測伸長值。

2)兩端張拉流程。

0→初應力(也就是10%控制應力)→20%控制應力→100%控制應力(持續2 min負荷)→錨固一端→補足張拉力，錨固另一端→兩端卸荷。基本和一端張拉流程一樣，需要注意每一階段讀數量測伸長值。

4 質量控制要點

1)筋束型控制點在豎向位置上的允許偏差應符合相關規范規定。

2)錨具夾片內縮量不大于6 mm。

3)錨具封閉保護規定：

a.采用防機械損傷和免受侵蝕的有效保護錨具措施；

b.凸出式錨固端錨具要有不小于50 mm厚度的保護層；

c.正常環境下，外露預應力筋要有不小于20 mm厚度的保護層；在易受腐蝕環境下，外露預應力筋要有不小于50 mm厚度的保護層。

5 結語

超長結構溫度預應力筋控制裂縫施工技術，能夠有效地解決裂縫問題，增強結構耐久性。這一技術，有效的實現了抗裂，能夠很好的降低工程裂縫產生的一系列質量問題和其他不利于企業發展的因素，提高了整體結構質量及耐久性，具有廣泛的經濟效益和社會效益。

On construction techniques for controlling super-long structural temperature prestressed reinforcing steel in controlling cracks

Li Yongkui

(ShanxiEighthConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030027,China)

According to the difficulties in controlling the super-long concrete structure in China, the paper adopts the comprehensive measures of the post-cast strip and temperature prestressed technique in the super-long structure, exerts the advantages of the two techniques, realizes the establishment of the prestressed effect by stretching the prestressed steel before the enclosure of the post-cast strip, and indicates the overall stress of the structure after the enclosure of the post-cast strip, so as to solve the cracks on the super-long structure.

super-long structure, prestress, expansion joint, construction craft

1009-6825(2017)17-0089-03

2017-03-06

李永魁(1976- )，男，工程師

TU745

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