超長結(jié)構(gòu)溫度預(yù)應(yīng)力筋控制裂縫施工技術(shù)研究

李 永 魁

(山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030027)

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超長結(jié)構(gòu)溫度預(yù)應(yīng)力筋控制裂縫施工技術(shù)研究

李 永 魁

(山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030027)

針對目前超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的難題，通過超長結(jié)構(gòu)工程設(shè)置后澆帶及溫度預(yù)應(yīng)力技術(shù)等綜合措施，充分發(fā)揮兩種技術(shù)融合的優(yōu)勢，對后澆帶進(jìn)行封閉之前，張拉預(yù)應(yīng)力筋，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的充分建立；后澆帶完成封閉以后，結(jié)構(gòu)會形成整體受力，從而解決超長結(jié)構(gòu)的裂縫問題。

超長結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力，伸縮縫，施工工藝

對于控制超規(guī)范不留設(shè)伸縮縫的超長混凝土結(jié)構(gòu)，由于溫度和收縮產(chǎn)生的裂縫方面我國已經(jīng)有了豐富的工程經(jīng)驗，取得了一定的成果。主要控制裂縫的方法：綜合運(yùn)用設(shè)計、材料、施工等多方面技術(shù)措施把裂縫范圍控制在無害之內(nèi)。而所謂綜合各種方法也即“抗與放”的兩種理念。本文結(jié)合多個公共場館工程超長結(jié)構(gòu)的實(shí)踐，通過運(yùn)用抗放原理，結(jié)合后澆帶與預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢，對預(yù)應(yīng)力控制超長結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行了研究探討，可對同類工程的施工提供借鑒。

1 技術(shù)特點(diǎn)

這種綜合技術(shù)的特點(diǎn)主要在于，溫度預(yù)應(yīng)力筋布設(shè)技術(shù)以及后澆帶法都是針對工程的超長結(jié)構(gòu)而設(shè)置的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抗裂的作用和效果。通過融合兩種技術(shù)優(yōu)勢，先張拉預(yù)應(yīng)力筋，然后形成整體受力狀況，促進(jìn)工程質(zhì)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(diǎn)

3.1 預(yù)應(yīng)力筋搭接布置

由于工程混凝土結(jié)構(gòu)屬超長、超大型，為了確保能夠有效滿足截面預(yù)壓應(yīng)力的要求，必須對一定長度范圍內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行適當(dāng)分段處理。因此，可以說預(yù)應(yīng)力筋的搭接是關(guān)鍵，可采用集中搭接和交叉搭接兩種方式。

3.2 預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

1)對于柱邊張拉節(jié)點(diǎn)來說，需要注意的是錨具的排列要達(dá)到構(gòu)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(jìn)行安裝預(yù)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(jié)點(diǎn)來說，綜合配筋密度以及工程預(yù)應(yīng)力梁的截面特點(diǎn)考慮，搭接節(jié)點(diǎn)要運(yùn)用梁側(cè)內(nèi)凹以及梁側(cè)加腋這兩種方式，而非無法采用梁面張拉的方法來設(shè)置張拉端。對于局部豎向雙排板底張拉端進(jìn)行設(shè)置時，如果距離板底較近，則對于運(yùn)用變角張拉法放置千斤頂較為不利。

3.3 預(yù)應(yīng)力張拉節(jié)點(diǎn)做法

預(yù)應(yīng)力梁中間搭接節(jié)點(diǎn)張拉端采用梁側(cè)加腋和梁側(cè)內(nèi)凹張拉的做法。

1)在梁柱間設(shè)置對稱、加腋方案。

出于支模方便考慮，可以在框架梁兩側(cè)以及柱子與框架梁交界處，設(shè)置兩個接近最小梁高度的對稱長方體。根據(jù)預(yù)應(yīng)力建筑施工質(zhì)量及管理要求，運(yùn)用內(nèi)置式張拉端，并在完成預(yù)應(yīng)力施工后，用防水砂漿或者細(xì)石混凝土進(jìn)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(shè)置在中上部加腋區(qū)界面的位置。

2)梁側(cè)內(nèi)凹張拉方案。

考慮到梁截面比較大的情況，運(yùn)用內(nèi)凹的方式對梁側(cè)內(nèi)無法加腋的地方進(jìn)行張拉。因為不需要開槽，減少了預(yù)應(yīng)力梁截面削弱情況，提高施工質(zhì)量。但是在處理節(jié)點(diǎn)預(yù)埋方面還是有點(diǎn)難度的。

3.4 關(guān)于預(yù)應(yīng)力張拉的方法和順序

預(yù)應(yīng)力張拉施工的關(guān)鍵，在于其施加過程和順序的設(shè)定是否合理。

1)要求每一施工段的主梁要同時進(jìn)行張拉，順序如下：

a.以區(qū)來劃分，沿著條梁的中間向兩邊逐個張拉，進(jìn)而使整個區(qū)域范圍內(nèi)的變形達(dá)到一致。

b.按照預(yù)應(yīng)力梁劃分，梁內(nèi)搭接分段預(yù)應(yīng)力筋的過程中，需按梁跨方向逐個張拉各跨預(yù)應(yīng)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(nèi)梁截面產(chǎn)生受拉裂縫概率。

2)為避免梁體因受張拉影響而產(chǎn)生偏心受力較大，一般按先中間后周邊的次序進(jìn)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(jìn)行張拉。

3.5 頂板后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工

一般來說，溫度預(yù)應(yīng)力筋需要在板中局部配置無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力束；無粘結(jié)筋鋪放應(yīng)待板底層普通鋼筋綁扎完畢后再穿設(shè)，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)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(jié)預(yù)應(yīng)力

1)在梁板底模已經(jīng)支好，普通鋼筋底筋被綁扎好以后，根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋在施工圖上的位置，用φ10或φ12鋼筋制作網(wǎng)片，安設(shè)好馬凳筋，然后以無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線實(shí)施穿設(shè)。

2)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋要保持順直且平行穿設(shè)，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(jié)筋應(yīng)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(shè)計矢高要求實(shí)施定位預(yù)應(yīng)力支架鋼筋的安裝，嚴(yán)格按照施工圖紙要求排設(shè)間距。用φ12以上的鋼筋制作支架，為確保準(zhǔn)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(yù)應(yīng)力筋避讓處理可采用三種做法：

a.將預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力筋需斷開搭接。

3.5.2 預(yù)應(yīng)力束固定端、張拉端處理

1)預(yù)應(yīng)力錨具不應(yīng)凸出結(jié)構(gòu)面以外，所以，在預(yù)應(yīng)力筋的高度及位置固定好之后，要安放并固定預(yù)應(yīng)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(jìn)行張拉，在靠近無粘結(jié)筋端模板處設(shè)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?xí)r，不能讓無粘結(jié)筋與振搗棒長時間碰撞或接觸，確保鋼絞線不會發(fā)生偏離或傷損保護(hù)皮。

4)各種管線安裝要避讓預(yù)應(yīng)力筋，電焊次數(shù)要在穿設(shè)完預(yù)應(yīng)力筋后相應(yīng)減少，避免對其造成損傷。

3.5.3 封端保護(hù)

1)用砂輪將多余預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行切除，嚴(yán)禁使用電弧切段法處理無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋;

2)用防腐專用潤滑脂對外露預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行涂抹，并用封端塑料套罩上；

3)用不含氯離子的同標(biāo)號混凝土插搗密實(shí)后，對后澆部分的張拉端進(jìn)行封堵，以保護(hù)錨具。

3.6 預(yù)應(yīng)力張拉

在具體進(jìn)行實(shí)際張拉前，要制定詳細(xì)的方案，搭建規(guī)范的操作平臺，拆除端部模板。然后針對各區(qū)段實(shí)際情況設(shè)定張拉任務(wù)單和通知單，內(nèi)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(xì)登記到張拉記錄單上。

3.6.1 張拉準(zhǔn)備工作

1)關(guān)于設(shè)備的標(biāo)定。

張拉設(shè)備采用1.0級防震性油壓表。

標(biāo)定張拉設(shè)備千斤頂?shù)臋z測單位，資質(zhì)必須達(dá)標(biāo)，且標(biāo)定后要相應(yīng)提供檢測報告，有效期6個月。

2)材料復(fù)驗。

在進(jìn)行具體張拉之前，要再次確認(rèn)錨具、鋼絞線等材料的復(fù)驗報告及其是否達(dá)標(biāo)和有效。

3)簽署張拉通知單。

施工現(xiàn)場要想進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工，必須先向監(jiān)理單位申請驗收張拉施工安全設(shè)施、強(qiáng)度、混凝土施工技術(shù)資料以及相關(guān)構(gòu)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(guān)于預(yù)應(yīng)力張拉控制

1)混凝土強(qiáng)度。

一般要求，施工所用混凝土強(qiáng)度不能小于設(shè)計要求的80%，才允許進(jìn)行張拉。

2)張拉控制。

在控制預(yù)應(yīng)力束過程中，主要針對張拉力進(jìn)行控制，并將張拉伸長值作為最終校核的依據(jù)。

取0.75倍鋼絞線的強(qiáng)度作為張拉控制應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值。

3.6.3 張拉順序

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

2)為減少梁體受張拉影響產(chǎn)生偏心受力較大，按先中間后周邊的次序進(jìn)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(yīng)力→20%控制應(yīng)力→100%控制應(yīng)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(shù)量測伸長值。

2)兩端張拉流程。

0→初應(yīng)力(也就是10%控制應(yīng)力)→20%控制應(yīng)力→100%控制應(yīng)力(持續(xù)2 min負(fù)荷)→錨固一端→補(bǔ)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(shù)量測伸長值。

4 質(zhì)量控制要點(diǎn)

1)筋束型控制點(diǎn)在豎向位置上的允許偏差應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。

2)錨具夾片內(nèi)縮量不大于6 mm。

3)錨具封閉保護(hù)規(guī)定：

a.采用防機(jī)械損傷和免受侵蝕的有效保護(hù)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(hù)層；

c.正常環(huán)境下，外露預(yù)應(yīng)力筋要有不小于20 mm厚度的保護(hù)層；在易受腐蝕環(huán)境下，外露預(yù)應(yīng)力筋要有不小于50 mm厚度的保護(hù)層。

5 結(jié)語

超長結(jié)構(gòu)溫度預(yù)應(yīng)力筋控制裂縫施工技術(shù)，能夠有效地解決裂縫問題，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性。這一技術(shù)，有效的實(shí)現(xiàn)了抗裂，能夠很好的降低工程裂縫產(chǎn)生的一系列質(zhì)量問題和其他不利于企業(yè)發(fā)展的因素，提高了整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量及耐久性，具有廣泛的經(jīng)濟(jì)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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