關于預應力梁\\墻板張拉灌漿施工技術

摘要:本文結合工程實例，介紹了有粘結與無粘結混凝土結構的差異，并結合施工流程，從樓面模板安裝及鋼筋綁扎施工、預應力筋下料、波紋管安裝與預應力筋穿束、預應力筋的張拉、孔道灌漿與封錨等方面對有粘結預應力框架梁結構施上技術進行了詳細闡述。

關鍵詞:有粘結預應力;無粘結預應力;混凝土澆筑;張拉;施工技術

中圖分類號:TU756.4+3

文獻標識碼:B

文章編號:1008-0422(2009)12-0122-03

1工程概況

中國杭州黃龍飯店改擴建項目(新建工程)位于杭州市曙光路120號，黃龍飯店現(xiàn)用地范圍內。本工程由黃龍飯店投資建設，該工程在7、8號樓的一層部分框架梁和8號樓三、四層梁采用了有粘結后張預應力結構;-2.800m標高起外墻板采用無粘結后張預應力結構。具體配筋詳見施工圖和技術深化圖;按圖紙所示，本工程有粘結預應力筋采用фs15.24;無粘結預應力筋采用Uфs15.24。鋼絞線的抗拉強度標準值均為fptk=1860MPa。

2 有粘結預應力鋼絞線施工方案

2.1材料采購

本工程有粘結預應力鋼絞線材料為高強低松弛預應力鋼絞線，規(guī)格為фs15.24，強度等級為fptk=1860MPa;預應力筋張拉端及錨固端根據(jù)設計需要采用:符合設計需要的錨固體系。

高強低松弛預應力鋼絞線采購必須符合國家標準規(guī)范《GB/T5224—2003》，并應附有出廠合格證及檢驗報告，施工之前必須進行取樣復試，檢驗其強度、延伸試驗，其性能全部符合要求后，才能用于工程中，鋼絞線試驗的取樣數(shù)量按規(guī)定取樣。

預應力錨具采購:本工程預應力梁的張拉端均采用夾片式錨具;固定端采用擠壓錨具。錨具的質量應符合《預應力用錨具、夾具和連接器》(GB/T14370—93)的規(guī)定。因為本工程為后張法預應力結構，預應力筋的錨具、夾具在進場后必須進行驗收(包括擠壓錨具擠壓成型后的檢驗)。驗收結果執(zhí)行:性能必須符合I類錨具的效率系數(shù)ηa≥0.97、εapu≥2%的要求，并具有良好的自錨性能;不合格嚴禁使用。錨墊板和螺旋筋由選定的供貨商定型生產。鍍鋅鋼管和鐵皮出氣管則由市場供貨商中優(yōu)選質量保證的廠家產品。

其中式中:

ηa ————預應力筋錨具組裝件靜載試驗測的錨具效率系數(shù)

εapu————預應力筋錨具組裝件達到實測限拉力時的總應變

2.2施工流程

2.2.1鋼絞束成品制作、加工

鋼絞線及錨具試驗合格后，進行鋼絞束成品的制作、加工;鋼絞束的下料長度，根據(jù)設計圖的理論計算長度，加千斤頂?shù)墓ぷ鏖L度來確定。鋼絞線下料采用砂輪切割逐根切割，以保持切口平正，嚴禁用電焊或火煽切割。鋼絞束成型時，鋼絞線不得互相穿叉，糾繞扭結等現(xiàn)象，應順直。并每隔2000mm用鐵絲綁扎編束。鋼絞束成品加工在施工現(xiàn)場中進行，加工完后要嚴格保護，以防銹蝕。

2.2.2根據(jù)土建單位的施工流程及施工工藝特點，合理安排預應力班組進場作業(yè)和布束。

2.2.3孔道成型、固定端處理

在木工支好框架梁底模，綁扎鋼筋的同時，進行孔道成型施工。根據(jù)提供的設計圖紙計算并繪制出鋼絞線位置的曲線坐標，安裝波紋管，波紋管定位固定采用井字架每@800一道，井字架用電焊固定在鋼筋骨架上，固定其左右、上下的位置。波紋管接管中的距離相等，即為150mm，交接處應用塑料膠帶密綁三層，將接頭處密封。波紋管應伸入兩端的擴孔管，波紋管與擴孔管的交接處用塑料膠帶三層，將接頭處密封，防止?jié){水漏入擴孔管內，引起擴孔不夠。因使用的配套錨具自帶了灌漿孔、泌水孔，故在曲線孔道的布置時不需要另設。

2.2.4張拉端施工要點

波紋管孔道成型固定后，進行穿束。穿束完成后，逐根檢查波紋管，有沒有小洞、脫開現(xiàn)象，如有應及時修正，防止漏漿，對露出承壓板外部的鋼絞線應做好保護，防止銹蝕。

a) 端部承壓板應固定牢固，與模板貼緊，并與孔道中心線垂直。

b) 張拉端(或固定端)預埋錨板孔的中心應與預應力筋中心線同心，端面與孔道中心線垂直。

c) 孔道尺寸和位置正確、平順，符合設計要求。

d) 接頭要到位，封口嚴密不漏漿。

e) 預應力鋼絞束垂直方向偏差控制在±10mm，水平方向為30mm。

2.2.5混凝土澆搗

混凝土澆搗時，值班人員應跟蹤檢查，澆搗時，應注意插入式振動棒不得碰到波紋管，防止振破波紋管引起漏漿。張拉端端部混凝土應澆搗密實，若鋼筋間距小無法振搗時，應用鋼釬搗實，并檢查端部的位置預留是否正確。

2.2.6張拉

預應力筋的張拉必須在混凝土的實際強度達到設計要求的預應力張拉強度時，方可進行張拉。進行預應力張拉施工之前應計算并交底張拉技術數(shù)據(jù)，做到操作人員心中有數(shù)。

a) 張拉控制應力:σcon=0.7fptk=1302MPa

b) 超張拉控制應力:σcon1.03=1341.06MPa

單根張拉控制力:Ncon=182.28KN

單根超張拉控制力:Ncon1.03=187.75KN

c) 伸長值計算:

按《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50204—2002)的要求，鋼絞線伸長值計算式如下

#8710; L=

P:預應力筋的張拉力(KN) P=182.28KN

Ay:預應力筋的截面面積(mm2)

Ay=140mm2

L:預應力筋的長度(mm) L=實際長度

Eg:預應力筋的彈性模量(KN/mm2)(理論)

Eg=1.95χ105

K:孔道每m局部偏差對摩擦的影響系數(shù)

K=0.0015

μ:預應力筋與孔道壁的摩擦系數(shù) μ=0.25

θ:張拉段至計算截面曲線孔道部分切線的夾角

伸長值控制范圍:0.94ΔL計≤ΔL實≤1.06ΔL計

(說明:以下的σcon 和Ncon是指超張拉控制應力和單根超張拉控制力即:σcon1.03 和N con1.03)

實際伸長值的測定:在張拉應力達到10%Ncon時，開始量伸長值的始點，施加預應力到100%σcon時，測得10%σcon-100%σcon之間的實測伸長值。實際伸長值為10%σcon下的理論推算與10%σcon-100%σcon之間的實測伸長值。如發(fā)現(xiàn)實際伸長值超過控制范圍時，應暫停張拉，查明原因后，預以調準后方可張拉。

d) 張拉程序:

e) 油表讀數(shù):千斤頂在進場張拉前，檢查設備是否超過檢驗標定時間，如果超過規(guī)定的時間就需到專業(yè)檢測中心檢測標定。各級荷載下的油表讀數(shù)根據(jù)標定校驗表用插入法計算。

在張拉過程中，對預應力端部做清理工作，再裝好錨具夾片等工作，而后做到勻速均勻地施加荷載，記錄好張拉原始數(shù)據(jù)。

2.2.7灌漿

預應力筋張拉完畢后，進行檢驗，在檢驗合格后，進行灌漿施工?？椎酪嗽?8小時內進行灌漿，灌漿采用壓力灌漿，灌漿壓力為0.5~0.6MPa，水泥砂漿強度等級不應低于M30，水灰比控制在0.4~0.5，滲入15%UEA—H高效混凝土微膨脹劑，水泥漿采用42.5普通硅酸鹽水泥配制，水泥漿稠度必須符合規(guī)定。灌漿時由低點的灌漿孔壓入由高點的排氣孔排出，壓漿應緩慢均勻地進行，不得中斷。確保孔道內水泥漿飽滿、密實。

2.2.8封錨

張拉灌漿完畢后，進行封錨，封錨前，切除剩余部分的鋼絞線，但露出錨具端部的長度不應小于30mm。預應力工藝完成后，清除端面雜物，浮漿，端部錨具用C45細石混凝土包裹密封。

3無粘結預應力鋼絞線施工方案

3.1預應力施工

針對本工程的具體要求，編制預應力專項施工組織設計，并分別對鋼筋、混凝土及模板等各工種進行技術交底并提出要求，保證預應力與非預應力之間相互密切配合。

3.2技術準備

結合設計技術交底，根據(jù)設計意圖，對預應力施工圖進行全面的深化，繪制預應力筋鋪放圖、張拉端節(jié)點詳圖，制作施工技術參數(shù)表。

3.3材料和設備準備

無粘結鋼絞線在專用場地內根據(jù)鋪放圖和技術參數(shù)表用砂輪切割機進行斷料、分類、編號，并同時進行固定端擠壓錨的加工，制作完成后按進度分批運至工地現(xiàn)場。按設計要求，備好錨具、錨墊板、螺旋筋及張拉設備、工具，對張拉設備進行檢查、標定。

3.4預應力施工工藝流程

綁扎墻板(梁)鋼筋---→安裝定位鋼筋---→鋪設預應力筋---→安裝錨墊板、螺旋筋---→預應力筋綁扎、固定---→預應力筋矢高、數(shù)量檢查---→綁扎墻板頂鋼筋---→隱蔽工程驗收---→封閉模板---→澆筑混凝土---→養(yǎng)護、張拉端拆模、清理---→試壓混凝土試塊、安裝錨具---→預應力筋張拉---→張拉端預應力筋切割---→封錨---→拆除模板

3.5無粘結預應力筋的下料、切割、擠壓

首先，根據(jù)圖紙計算、按編號編寫各段墻板上的預應力筋的無粘結預應力筋的數(shù)量、長度、錨具情況，編寫下料單，通過審核后，才能進行下料、切割、擠壓。無粘結預應力筋的長度根據(jù)標高計算實際長度、千斤頂?shù)墓ぷ鏖L度等確定下料長度。

無粘結預應力筋的下料、切割、擠壓在施工場地上進行，無粘結預應力筋下料采用砂輪切割機，下料后穿過-12×80×80的承壓板進行15-1P擠壓錨具擠壓(不能采用兩端張拉的部位采用單端張拉)。擠壓彈簧在擠壓套內及鋼絞線上分布要求均勻。擠壓時，鋼絞線與擠壓板要求垂直，擠壓時油泵進油要求均勻。

無粘結預應力筋下料后按編號掛牌注明長度、數(shù)量、所用的各段墻板部位。

3.6無粘結預應力筋的鋪設、安裝、定位固定

施工綁扎無粘結預應力筋與綁扎頂板鋼筋同步進行，安裝無粘結預應力鋼絞線。根據(jù)無粘結預應力筋的具體位置、標高進行安裝，安裝時要求順直，并用鋼筋@1500mm一道進行定位固定。預應力鋼筋位置，縱坐標垂直偏差控制在±10mm。橫向偏差控制在30mm。檢查無粘結鋼絞線的外包皮，施工時要小心，防止外包皮破損。對輕微破損的可用膠帶紙密封，對嚴重破損的應更換。

無粘結預應力筋鋪設、定位固定完畢后，用20#扎絲與鋼筋綁扎牢固，防止混凝土澆搗時左右、上下滑動，使得位置、標高、曲線不準確。

3.7預應力筋鋪放及端部錨墊板安裝

墻板內預應力筋的鋪放，根據(jù)施工進度按順序依次進行，不可亂層鋪放，鋼絞線長度按具體施工要求施工。保證張拉后有效應力達到設計要求。施工時應對預應力筋在底模和側模上進行放線標注，按順序插入預應力筋，穿入錨墊板、螺旋筋進行鋪放，并加以固定。鋪放后逐根對聚乙烯護套進行外觀檢查，小的破損處用防水膠帶進行纏繞修補。

3.8張拉端、固定端的安裝，局部承壓處理、檢查

無粘結預應力筋的張拉端的安裝要按設計詳圖進行，安裝時，張拉端錨板要與鋼絞線的中心線垂直，曲線筋安裝張拉端錨板要與曲線束未端的切線垂直。螺旋筋要與承壓鋼板貼緊并用電焊焊牢。如張拉端采用塑料穴模的，當其埋設時，應垂直于鋼絞線的中心線，并且緊貼承壓板，即各部件之間不應有縫隙。固定端安裝要到位，固定端以30cm內應持垂直。擠壓套與承壓鋼板應貼緊密實，防止擠壓套與鋼板之間有間隙，導致張拉松動及計算伸長值不準確。

在張拉端部應增設附加鋼筋或安裝網(wǎng)片，以防止預應力集中對周邊產生拉應力，造成混凝土開裂。

無粘結預應力筋鋪設、安裝完畢后再檢查，檢查鋼絞線的外包皮、端部等，檢查合格后，澆搗砼。

3.9澆搗混凝土

在預應力筋鋪放、非預應力鋼筋綁扎全部完成后，經(jīng)隱蔽工程驗收合格即進行澆搗混凝土，并留置3組專用同條件養(yǎng)護試塊。在澆搗過程中應派專人值班檢查監(jiān)督，以防施工人員踏壓或碰撞預應力筋、定位支架及預埋件，在端部鋼筋密集處或螺旋筋處振搗棒不得觸碰無粘結預應力筋及錨具，由于張拉端、固定端處鋼筋比較集中，所以在混凝土澆搗過程中應注意振搗密實，防止出現(xiàn)空洞。

3.10預應力張拉

混凝土澆筑后，并達到一定的混凝土強度，拆除外側模，清除承壓板面混凝土或灰漿，檢查兩端混凝土的密實情況，試壓同條件養(yǎng)護試塊，本工程要求混凝土強度達到設計值的100%以上方可張拉，當對同條件養(yǎng)護試塊有懷疑時再附加回彈法測定混凝土抗壓強度。在混凝土強度達到設計規(guī)定的張拉強度后，進行預應力張拉。

3.11張拉程序

3.11.1張拉操作臺的搭設

在預應力筋張拉端處，應搭設可靠的操作平臺，操作平臺應能承受操作人員與張拉設備的重量，并裝有防護欄桿，為了減輕操作平臺的負荷，無關人員不得停留在操作臺上。

3.11.2安裝錨具

張拉前，對露出張拉端承壓板外的鋼絞線應先剝去聚乙烯塑料套，將夾片錨的錨環(huán)穿入鋼絞線，按鋼絞線自然狀態(tài)插入夾片，錨具、夾片要均勻打緊，外露一致。

3.11.3張拉設備

無粘結預應力筋張拉機具及儀表由專人使用和管理，并定期維護和校驗。張拉設備應配套校驗，壓力表的精度不宜低于1.5級，張拉設備的校驗期限不宜超過6個月，當張拉設備出現(xiàn)反?，F(xiàn)象或千斤頂檢修后，應重新校驗。在使用前，須有千斤頂、油壓表的配套標定書，并根據(jù)標定書計算張拉力與油壓表讀數(shù)的對應關系，以此確定設計張拉力的壓力表讀數(shù)。

3.11.4張拉控制應力

預應力張拉之前，計算并交底張拉技術數(shù)據(jù)，做到操作人員心中有數(shù)。

張拉控制應力:σcon=0.70×1860=1302N/mm2

單根鋼絞線控制張拉力為:1302×140/1000

=182.3KN

計算伸長值:△L=

σ——平均應力

L—— 張拉長度

Eg ——無粘結鋼絞線彈性模量

伸長值控制范圍:0.94ΔL計≤ΔL實≤1.06ΔL計

實際伸長值的測定:在張拉應力達到10%σcon時，開始量伸長值的基點，施加預應力到100%σcon時，測得10%σcon-100%σcon 之間的實測伸長值。實際伸長值為:10%σcon下的理論推算和10%σcon-100%σcon之間的實測伸長值的之和。如發(fā)現(xiàn)實際伸長值大于理論伸長值6%或小于6%時，應暫停張拉，查明原因后，予以調整方可張拉。張拉結束后應檢查端部和其他部位是否有裂縫，并填寫張拉記錄表。

3.11.5張拉程序:

以張拉力控制為主，鋪以預應力筋伸長量校驗，進行雙控張拉。

3.11.6張拉順序:對稱同步張拉

3.11.7油表讀數(shù):千斤頂在進場張拉前，到專業(yè)單位進行檢驗標定，各級荷載下的油表讀數(shù)根據(jù)標定校驗表用插入法計算。

3.11.8封錨

張拉完檢查合格并靜停幾個小時以后，沒有發(fā)現(xiàn)異樣情況，用砂輪鋸切斷外露預應力筋，使外露長度不小于30mm，涂專用防腐潤滑油脂并罩上封端塑料套，在1-3d內進行封錨，用相同強度等級的微膨脹劑混凝土封堵張拉端后澆部分。并做好防水處理。

4 施工要點

固定端應固定牢固，不得移位;張拉端部的承壓板也應固定牢固，且與模板貼緊。張拉端預埋錨板孔的中心應與預應力筋中心線同心，端面與孔道中心線垂直?？椎莱叽绾臀恢谜_、平順，符合設計要求。封口嚴密不漏漿。預應力鋼絞線束垂直方向偏差控制在±10mm。

5確保工程質量的技術組織措施

5.1質量保證措施

5.1.1加強技術管理，認真貫徹國家規(guī)定、規(guī)范、操作規(guī)程及各項管理制度。

5.1.2建立完整的質量管理體系，項目管理部設置質量管理領導小組，由項目負責人和總工程師全權負責，選擇精干、有豐富經(jīng)驗的專業(yè)質量檢查員，對各工序進行質量監(jiān)督和技術指導。

5.1.3嚴格執(zhí)行質量目標管理，把質量與效率嚴密掛鉤，實行優(yōu)質優(yōu)價，質量目標責任制。質檢員認真行使質量否決權，使質量管理始終處于受控狀態(tài)。

5.1.4項目部每天要開好現(xiàn)場生產的質量碰頭會，每周對工程進行全面檢查，進行三分析活動，即:分析質量存在的問題，分析質量問題的原因，分析應采取的措施，查出問題及時整改。

5.1.5預應力張拉操作人員，必須經(jīng)過培訓，持證上崗。

5.1.6應嚴格執(zhí)行“三檢”和“一控”，對質量問題要“三不放過”。

“三檢”:自檢、互檢、交接檢。

“一控”:自控準確率、一次驗收合格率。

5.1.7應加強施工全過程中的質量預控，密切配合建設、監(jiān)理、總包三方人員的檢查與驗收，按時做好隱蔽工程記錄。

5.1.8加強原材料的管理工作，嚴格執(zhí)行各種材料的檢驗制度，對進場的材料和設備必須認真檢驗，并及時向總包單位和監(jiān)理方提供材質證明、試驗報告和設備報驗單。

5.1.9優(yōu)化施工方案，認真做好圖紙會審和技術交底。每段都要有明確和詳細的技術交底。施工中隨時檢查施工措施的執(zhí)行情況，做好施工記錄，按時進行施工記錄。按時進行施工質量檢查掌握施工情況。

5.1.10加強成品率保護工作，對預應力筋采取保護措施，吊裝時用專用噸繩。

5.1.11認真做好工程技術資料，及時準確完整收集和整理好各種資料，如合格證、試驗報告、質檢報告、隱蔽驗收記錄等，及時辦理各種簽證手續(xù)，由資料員負責各種資料的收發(fā)，由技術負責人負責資料的內涵管理、整理和保管等外延管理。

5.1.12實行嚴格的獎罰制度，獎優(yōu)罰劣。對重視質量，施工質量一次達標者給予獎勵，對不重視質量，違章作業(yè)。質量低劣者給予重罰。若造成返工，損失由責任人自負。

5.2質量評定標準

按照中華人民共和國標準《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50204—2002)和中華人民共和國行業(yè)標準的規(guī)定進行質量評定，工程質量必須符合上述標準的要求。

5.3質量回訪

在工程結構每階段完成后對過程施工情況進行總結并提出改進措施。對施工質量進行回訪，請建設單位、設計單位、監(jiān)理單位和總包單位對預應力的施工質量、服務態(tài)度和相互配合等方面進行評定，并認真做好回訪記錄。