后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在框架梁施工中的應(yīng)用

栗 振 王中

（河南省對外建設(shè)有限公司，河南 鄭州450000）

某綜合樓工程為地下1層，地上7層的框架結(jié)構(gòu)，建筑高度為29.45m，東西寬為72m.南北長101.2m，建筑面積37329.5m2，該工程二個(gè)大廳會(huì)議大廳和服務(wù)大廳為大跨度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，大跨度框架染、雨蓬梁及頂層柱子均采用了后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工。會(huì)議大廳工程屬于大跨度混凝土構(gòu)件。超長無縫混凝土結(jié)構(gòu)在溫度作用下產(chǎn)生的應(yīng)力常常引起結(jié)構(gòu)開裂，甚至發(fā)生嚴(yán)重裂損，影響結(jié)構(gòu)正常使用，混凝土收縮和環(huán)境溫度變化是引起超長混凝土結(jié)構(gòu)開裂的兩個(gè)重要因素。在混凝土收縮和環(huán)境溫降作用下，結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)生的拉應(yīng)力極易使混凝土開裂，這使普通鋼筋混凝土的應(yīng)用受到了許多限制。粱內(nèi)配置有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，通過張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，將鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力轉(zhuǎn)化為混凝土的壓應(yīng)力，從而提高混凝土構(gòu)件的抗裂性能及剛度。另外，連續(xù)粱內(nèi)配置有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，除改善了鋼筋混凝土構(gòu)件的性能外，還具有節(jié)約材料、降低造價(jià)、耐久性好、附度大、變形小、提高構(gòu)件的抗剪能力和擾疲勞性能的特點(diǎn)，較好地解決了超長無縫混凝土結(jié)構(gòu)的開裂問題。

1 預(yù)應(yīng)力框架深化設(shè)計(jì)

1.l 對會(huì)議大廳及雨蓬粱預(yù)應(yīng)力筋的曲線位詈講行詳細(xì)的計(jì)算，并繪出詳圖。

1.2 在施工前做出墊板與粱、柱鋼筋位置大樣圖，繪制粱柱節(jié)點(diǎn)詳圖，處理好粱、柱中預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的空間位置，以確保預(yù)應(yīng)力筋定位準(zhǔn)確。

1.3 會(huì)議大廳預(yù)應(yīng)力粱兩側(cè)的框架柱縱筋直徑大、密度高，預(yù)應(yīng)力喇叭管中鋼筋密集在一起，致使預(yù)應(yīng)力張拉端喇叭管和波紋管的安裝就位及通過困難，將柱縱筋由一排布置改為二排布置，粱面鋼筋由向下彎改為向上彎或縮進(jìn)下彎，滿足錨固長度要求，這樣錨圃區(qū)的鋼筋變稀，張拉端的金屬波紋管可順利通過。

1.4 原設(shè)計(jì)會(huì)議大廳預(yù)應(yīng)力梁中部有1.Om寬后澆帶，預(yù)應(yīng)力梁張拉要在后澆帶混凝土澆注完后才能進(jìn)行，工期較長，經(jīng)與設(shè)計(jì)方協(xié)商，將后澆帶取消。

1.5 服務(wù)大廳的預(yù)應(yīng)力梁按原圖設(shè)計(jì)為兩端張拉，但由于張拉端為錨具外露式，張拉后在構(gòu)件做外凸式封錨措施，錨頭凸出構(gòu)件影響外立面的裝飾，因此將預(yù)應(yīng)力粱由兩端張拉改為一靖張拉，外立面的一側(cè)為固定端，不影響外裝飾施工。

2 預(yù)應(yīng)力框架粱的施工工藝

2.l 工藝流程

放線、編束-支設(shè)梁底模-綁扎非預(yù)應(yīng)力筋-孔道敷設(shè)、固定-安裝螺旋筋-安裝梁側(cè)模-固定端部錨墊板-支設(shè)張拉端模板、安裝出氣孔-自檢、修補(bǔ)、驗(yàn)收-混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)-張拉-注漿-封錨。

2.2 模板支拆

(1)框架粱自重大，支底模時(shí)，頂撐下的地基應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，墊板應(yīng)整平落實(shí)。(2)由于預(yù)應(yīng)力梁張拉后產(chǎn)生反拱，因此支梁底模時(shí)，起拱值比普通混凝土框架粱要小，按跨度的0.5%-1.0%起拱。(3)按照“逐層澆筑、逐層張拉”的順序施工，為了縮短工期，加快模板周轉(zhuǎn)，支模時(shí)將每相鄰的兩根梁作為一組，先支每組內(nèi)側(cè)模板，后在鋪設(shè)螺旋管的同時(shí)，安裝模板底模板，綁扎鋼筋。(4)預(yù)應(yīng)力張拉前，拆除梁側(cè)模及現(xiàn)澆板的底模，以減少施加預(yù)應(yīng)力時(shí)約束的影響。(5)預(yù)應(yīng)力筋張拉完成，孔道灌漿后水泥漿強(qiáng)度達(dá)到1.5 N/mm2，拆除梁底模及支撐。

2.3 孔道敷設(shè)。(1)根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋曲線矢高的要求，每間隔1~1.5m放置定位架立筋，定位架立筋采用10mm鋼筋點(diǎn)焊于梁附加筋上，其高度為波紋管中心線距粱底的高度減去波紋管半徑，寬度與梁同寬，波紋管綁扎固定在架立筋上。(2)波紋管連接接頭的管徑應(yīng)比管道直徑大一號，接頭管的長度不小于300mm，接頭處外套管旋緊后用塑料膠帶密封，以免漏漿。(3)預(yù)應(yīng)力筋束形直接影響建立預(yù)應(yīng)力的效果，影響結(jié)構(gòu)件的承載力和抗裂性能。因此，鋪放波紋管時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙的要求定位，保證尺寸和曲線形狀，其中反彎點(diǎn)、跨中及支座最高點(diǎn)要求嚴(yán)格控制，垂直位置允許偏差控制在±10mm內(nèi)，其它各點(diǎn)應(yīng)當(dāng)平滑連接，自然過渡。(4)鋪放中和鋪放后及澆筑混凝土過程中，嚴(yán)禁碰扁和損壞波紋管，嚴(yán)禁在波紋管上用氣焊。

2.4 穿柬。(1閘絞線要定長下料，用砂輪鋸切割。(2)在混凝土澆筑前穿人，采用人工分柬多次穿入的方法。(3)鋼絞線穿人孔道后，不得使用電氣焊，以免使預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度降低。(4)頂層柱子綁扎完，在屋面粱綁扎前用人工把已制作好的鋼絞線平順地從柱底穿人波紋管內(nèi)，固定端擠壓錨及承壓板均勻分散地布置在設(shè)計(jì)要求的梁柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)，穿好的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)在柱頂臨時(shí)固定，防止預(yù)應(yīng)力筋下移。

2.5 錨板安裝。套管位置固定好后，可安裝錨墊板及螺旋筋。端部錨墊板應(yīng)用普通鋼筋加以固定，以防止在澆搗混凝土?xí)r，發(fā)生偏位等現(xiàn)象。在錨墊板安裝完成后，應(yīng)對墊板工作長度內(nèi)的外露鋼絞線進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)應(yīng)對預(yù)應(yīng)力孔道和墊板上的灌漿孔進(jìn)行封閉，防止其他物質(zhì)對其損害，對于豎向預(yù)應(yīng)力孔道還應(yīng)防止雨水進(jìn)入，具體方法是：在外露鋼絞線外采用防水塑料布材料進(jìn)行包裹。

2.6 灌漿孔、泌水管設(shè)置。粱灌漿孔設(shè)置在張拉端錨具上，柱灌漿孔設(shè)置在柱底。柱泌水管設(shè)置在柱頂，梁泌水管設(shè)在每跨曲線孔道的最高點(diǎn)，并在固定端靠近波紋管端頭處加設(shè)一個(gè)泌水管，開孔向上，露出梁面的高度一般不小于500mm。露出粱面的泌水管在澆筑混凝土前插人一段短鋼筋，用膠帶仔細(xì)纏裹好，防止操作人員將異物放入捧氣管內(nèi)造成堵塞影響灌漿質(zhì)量。

2.7 澆筑混凝土。(1)澆搗混凝土?xí)r應(yīng)絕對避免振動(dòng)棒強(qiáng)力撞擊金屬套管，以防止振動(dòng)棒將套管振癟后漏漿，影響預(yù)應(yīng)力筋的張拉。(2)在張拉端，固定端鋼筋比較集中處，混凝土澆搗時(shí)既必須注意振搗密實(shí)，防止發(fā)生漏振、空洞等現(xiàn)象，同時(shí)又應(yīng)保護(hù)好端部預(yù)埋件。(3)混凝土澆筑后，1-2h內(nèi)及時(shí)清孔，保證孔道暢通，以免因漏漿而導(dǎo)致后期不能張拉，具體措施是：使用手拉葫蘆將預(yù)應(yīng)力筋在管內(nèi)反復(fù)抽動(dòng)，每隔1~2h抽動(dòng)一次，直至終凝。

2.8 預(yù)應(yīng)力張拉

(1)張拉工藝流程是：量測預(yù)應(yīng)力筋初始長度一安裝錨具_(dá)預(yù)緊，裝千斤頂-張拉預(yù)應(yīng)力筋_+鎖定錨具一退出千斤頂_+校核預(yù)應(yīng)力筋伸長值_+量測預(yù)應(yīng)力筋終結(jié)長度。(2)應(yīng)力構(gòu)件應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)允許的張拉強(qiáng)度后才能進(jìn)行張拉，張拉前還必須提供混凝土試塊強(qiáng)度報(bào)告。(3)千斤頂與壓力表配套標(biāo)定、配套使用，有效期為半年。(4)本工程中預(yù)應(yīng)力筋的張拉采用雙控，以控制張拉力為主，伸長值作為校核指標(biāo)。(5)為了防止預(yù)應(yīng)力柬內(nèi)各根鋼絞線之間的長度不等造成張拉后應(yīng)力不一致，張拉前先對各鋼絞線進(jìn)行預(yù)張拉，張拉時(shí)不上夾片，張拉力為lOkN，可用QYC-270型千斤頂逐根或用YDC-2000千斤頂整束張拉。(6)預(yù)應(yīng)力梁柱在張拉時(shí)均應(yīng)遵循“對稱”的張拉原則：預(yù)應(yīng)筋的張拉，應(yīng)從預(yù)應(yīng)力梁的中部開始“對稱”地進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉，每根粱內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋的張拉也應(yīng)左右對稱張拉。

2.9 孔道灌漿。預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，2d內(nèi)進(jìn)行本層的孔道灌漿，灌漿前用清水沖洗孔道，使孔道保持濕潤、潔凈。灌漿采用純水泥漿，強(qiáng)度不低于M30，摻人高效減水荊，以增大流淌及延緩凝結(jié)時(shí)間，保證強(qiáng)度。水泥采用52.5R普通硅酸鹽水泥，水灰比0.4-0.45.流動(dòng)度為150-200mm，水泥拌合后3h泌水率控錯(cuò)在2%，最大不得超過3%。

為了保證有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁灌漿密實(shí)，灌漿時(shí)采用二次灌漿的方法，灌漿連接接頭上安裝截止閥，用灌漿機(jī)一次性將水泥漿壓人孔道，待另一端捧氣孔流出濃水泥漿后，封閉排氣孔，繼續(xù)加壓至0.5-0.7 MPa，關(guān)閉灌漿孔截止閥，待水泥漿凝固后，再拆卸連接接頭。

結(jié)語：本工程大跨度框架粱采用后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，解決了采用普通鋼筋混凝土粱難以解決的跨度大、撓度大等問題，減少了粱的斷面尺寸，梁高降低50cm，增大了空間利用率，降低了普通鋼筋及混凝土的用量，綜合經(jīng)濟(jì)效益比較顯著。

[1]陳紅偉.關(guān)于GBF現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋施工工藝的探討[J].泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010,(05):65-68.

[2]張?jiān)蚂o.淺析鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010,(05):100-101.

[3]徐斌.異形柱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺析.廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)[J].2010,(04):16-18,40.