有粘結預應力空心樓蓋施工技術與質量控制

趙公平

[摘要] 本文結合工程實例，總結了有粘結預應力空心樓蓋施工中的施工難點、工藝流程及質量控制要點，旨在與同行共同探討。

[關鍵詞] 預應力樓蓋施工技術質量控制

有粘結預應力技術是指在結構或構件中預留孔道，待混凝土硬化達到一定強度后，穿入預應力筋，通過張拉預應力筋并采用專用錨具錨固在結構中，然后在孔道中灌入水泥漿。其技術內容主要包括材料及設計技術、成孔技術、穿束技術、大噸位張拉錨固技術、錨頭保護及灌漿技術等。該技術可用于多、高層房屋建筑的樓板、轉換層和框架結構等，以抵抗大跨度或重荷載在混凝土結構中產生的效應，提高結構、構件的性能，降低造價。

現(xiàn)澆預應力空心樓蓋，通過在板內形成永久性孔芯、獲得較大的空心率以減輕結構自重，并結合預應力達到改善結構受力特性的目的。其替代傳統(tǒng)的普通鋼筋混凝土梁板結構體系、密肋樓蓋體系、預應力梁板結構體系和裝配式空心樓蓋結構體系，適應由于建筑功能的日益增強，對結構跨度、柱網開間的要求不斷提高的要求，在大量的實際工程中得到推廣應用。樓板適用跨度已達到12m-24m，不但滿足結構強度、剛度和整體結構抗震性能的要求，同時又能降低施工難度，還具有提高隔熱、隔聲性能的優(yōu)點，有效地提高建筑使用功能，獲得較好的經濟性和良好的使用功能。

工程概況

某工程建筑面積7885m2，框架結構，屋面設計為預應力樓蓋，4根主梁為有粘結預應力梁，截面尺寸500mm×1500mm，其中跨度26.51m梁2根，預應力配筋為2×8φS15.2+2×7φ15.2，跨度為20.86m梁2根，預應力配筋為2×6φ15.2+2×5φS15.2及2×8φ15.2+2×7φS15.2，預應力梁混凝土設計強度為C40，次梁及樓板為普通鋼筋混結構，混凝土設計強度為C25。

混凝土施工質量控制

1.施工難點分析

預應力主梁混凝土設計強度為C40、次梁及樓板混凝土設計強度為0.25，施工時間在炎熱夏季，當?shù)赜譄o法采購到商品混凝土組織不同等級混凝土同時澆筑，且受場地限制，采用自拌泵送混凝土實際泵送能力只能達到20m3/h，若不采取可靠措施，按通常施工工藝，不僅預應力主梁混凝土設計強度難以保證，而且氣溫較高，不同強度等級混凝土的接縫處容易產生冷縫，對屋面防水性能造成相當不利的影響。

2.采取的措施

(1)安排在傍晚氣溫不高的時候開始澆搗混凝土。

(2)C40、C25混凝土均采用TW-4緩凝劑，摻量為水泥用量的2%，延長初凝時間6-7小時，以保證不產生冷縫。

(3)參考梁、柱節(jié)點混凝土強度不同時的處理方法，在主梁邊h／2（h為次梁高度）處，尚主梁方向通長布設快易收口網（快易收口網在個箍筋間距內傾斜），以控制混凝土流淌范圍，保證預應力梁混凝土振搗密實，達到設計強度。

(4)施工時先澆搗C40混凝土，再調整配合比澆搗C25混凝土，在接縫處的次梁底模應開小孔。排除振搗C40混凝土時聚集到混凝土表面的水，以免水稀釋C25混凝土，在接縫處產生夾砂層。

(5)接縫處應充分振搗，使C40混凝土與C25混凝土結合密實。

(6)提高混凝土抗摻能力為P8，屋面混凝土摻TW-2高性能防水劑，通過膨脹組分，防止C25、C40混凝土干縮差異造成開裂。

(7)混凝土初凝后，在表面覆蓋二層麻袋及一層塑料薄膜，保溫養(yǎng)護，以防干縮開裂。

預應力施工質量控制

1.施工工藝流程

施工準備——支梁底模板——綁扎普通鋼筋——焊接定位鋼筋、埋設金屬波紋管——穿預應力鋼絞線——張拉端錨墊板、固定端承壓板定位焊接——排氣管（兼泌水）預埋定位——封梁側、端模板——隱蔽工程驗收——澆筑混凝土——混凝土養(yǎng)護，搭設張拉端腳手架——混凝土達到設計強度后，安裝錨具、張拉預應力筋并錨固——灌漿、切割外露多余鋼絞線——端部處理。

2.主要施工方法

（1）預應力筋的下料

在下料時，在放線盤上放預應力筋，在平整的場地上按下料長度在場地兩端設置標記，定點下料。切斷鋼絞線前先將預應力筋拉直理順，用砂輪鋸切斷，要求端頭斷面整齊。

（2）預應力筋及波紋管的鋪設布束

支設模板時，梁的一側模板先不封，以便于金屬波紋管和預應力筋的埋設。在非預應力鋼筋籠綁扎好后，根據(jù)設計的曲線用普通圓鋼筋設置定位鋼筋，定位鋼筋間距800mm。特別要注意反彎點處的標高。

定位錮鋼筋固定后，即可安裝金屬波紋管，波紋管逐根穿入鋼筋籠與定位鋼筋固定，波紋管接頭用大一號波紋管連接并纏上膠帶防止漏漿。安裝好波紋管后，即可進行鋼絞線穿束。穿束鋼絞線端部應用膠帶包扎好，鋼絞線可整捆或逐根穿入波紋管。

（3）預應力張拉端節(jié)點的安裝

張拉端的定位，應根據(jù)設計圖紙要求的水平和垂直位置固定牢固。由于端頭節(jié)點梁柱普通鋼筋較密，張拉端采用外錨式處理辦法。梁張拉端錨墊板按設計要求固定于梁的端部，在預應力筋張拉并灌漿以后，再澆筑混凝土封閉。端部的位置在綁扎普通鋼筋時，應盡可能避開預應力筋和端部錨墊板的位置，以使預應力筋順利通過。

（4）灌漿孔的安裝

有粘結預應力構件在預應力筋鋪設后，應進行排氣管（兼泌水）的埋設。梁構件灌漿孔在錨墊板上，梁構件排氣管（兼泌水）設度要高出混凝土表面30cm左右。

（5）模板、支撐

預應力梁跨度大、自重大、施工中應采取可靠措施保證支撐與模板的強度和穩(wěn)定性，防止跑模和梁底下?lián)?。根?jù)規(guī)范要求，預應力梁底模和支撐在預應力張拉完畢前不得拆除。

（6）隱蔽工程驗收

為確保工程質量，在澆筑混凝土之前，相關單位共同對預應力分項工程進行全面的隱蔽驗收，內容包括：

l)原材料驗收是否合格，質保資料是否齊全；

2)預應力筋的數(shù)量、規(guī)格、束形是否符合設計圖紙要求；

3)波紋管有無破損，接頭是否牢靠；

4)張拉端和固定端的安裝是否符合設計圖紙要求。

以上各點經各方確認合格，隱蔽工程驗收后方可澆筑混凝土。

（7）混凝土澆筑與養(yǎng)護

混凝土澆筑時嚴禁踩壓波紋管、預應力筋、定位鋼筋、排氣管（兼泌水管）及端部預埋件。振搗時，振動棒不得碰到波紋管、錨具等，以確保預應力筋的束形和錨具的位置準確?；炷翍駬v密實，澆筑好后要注意養(yǎng)護，以確?；炷劣凶銐虻某袎毫?，若發(fā)現(xiàn)有不密實和空鼓現(xiàn)象，必須在張拉前進行修補。

（8）灌漿及端部處理

1)張拉完畢后，用手提砂輪鋸切除外露多余預應力筋，切除后露出夾片的鋼絞線長度為30-50mm，然后清除雜質。

2)在錨具及承壓板表面涂以環(huán)氧樹脂，起防水防銹保護作用。

3)灌漿：預應力筋張拉結束后，有粘結預應力梁孔道應及時進行灌漿。水泥漿的水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.4，摻入少量減水劑和微膨脹劑，減水劑采用TW-3型高效早強減水劑，摻量為水泥用量的1.5%；膨脹劑采用AEA膨脹劑，摻量為水泥用量的8%。灌漿前孔道應灌水洗凈、濕潤，灌漿應緩慢均勻進行，不得中斷，并應排氣通順，在灌滿孔道排出濃水泥漿并封閉排氣孔后，宜再繼續(xù)加壓至0.5-0.6MPa，稍后再封閉灌漿孔。

4)灌漿后，及時澆搗封錨混凝土。

結束語

本工程施工過程中對影響混凝土及預應力工程質量的每個環(huán)節(jié)均進行了嚴格控制，預應力筋實際伸長值誤差在規(guī)范規(guī)定的6%范圍內，預應力梁張拉起拱量均在6mm左右，灌漿飽滿，水泥漿試塊強度均達到設計要求的30MPa，取得了良好的效果。

參考文獻：

[1]預應力混凝土用鋼絞線(GB/T5224-95).

[2]預應力筋用錨具、夾具和連接器(GB/T14370).

[3]徐金聲，薛立紅.現(xiàn)代預應力混凝土樓蓋結構[M].中國建筑工業(yè)出版社，1998，6.

[4]傅劍平，余向前，王飛.短肢墻預應力樓蓋體系墻端彎矩增大系數(shù)的試驗[J].重慶大學學報（自然科學版），2004，10.

[5]樓黔秋，簡政，高曉梅.側向約束對預應力樓蓋受力性能的影響[J].西北水力發(fā)電，2005，3.

作者單位：中鐵咸陽管理干部學院陜西咸陽