有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)梁施工技術(shù)的應(yīng)用

摘要：隨著高層和超高層建筑的不斷增長(zhǎng)，工程中開始不斷應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，以及大空間、平面尺寸超長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)開始迅速崛起。文章結(jié)合高層寫字樓工程實(shí)例，詳細(xì)闡述了高層建筑有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力在框架梁結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)應(yīng)用，并對(duì)其施工技術(shù)的工藝細(xì)節(jié)及要點(diǎn)作了詳細(xì)介紹，在施工中，通過合理的施工組織，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

關(guān)鍵詞：高層建筑；有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁；施工技術(shù)；預(yù)應(yīng)力施工；混凝土澆筑

中圖分類號(hào)：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）21-0106-03

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科技的進(jìn)步，高層、超高層建筑不斷增長(zhǎng)，工程中開始不斷應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，以及大空間、平面尺寸超長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)開始迅速崛起。預(yù)應(yīng)力技術(shù)不但可以增大結(jié)構(gòu)跨度、提高使用功能，還可以節(jié)約鋼材、減少結(jié)構(gòu)自重，提高綜合效益。無粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在過去較多使用在現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁中，但從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面來說，在工程中有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)梁的使用可以提高抗裂性能。因此，對(duì)于無粘結(jié)來說僅僅靠錨具承力，會(huì)存在倒塌的隱患，而在框架梁中使用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋可以充分發(fā)揮它的強(qiáng)度。通常來說有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁中，可以適當(dāng)減少普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋的用量，而在無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土中增加普通鋼筋的用量。目前，由于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁結(jié)構(gòu)比無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)效益更好，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。近年來，我國(guó)不少高層項(xiàng)目在施工中就采用了這種預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。

1工程概況

廣州某高檔辦公寫字樓工程，地上20層，地下2層，總建筑面積約為38000m2。框剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為深樁基礎(chǔ)，工程中有些框架使用有粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。施工中采取有無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力和粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)。本文重點(diǎn)介紹有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)梁的施工設(shè)計(jì)、工藝以及有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架梁施工技術(shù)。

2預(yù)應(yīng)力框架梁的施工設(shè)計(jì)

大跨度后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在部分框架梁施工中采用跨度為13～22m不等，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，采用PRCS結(jié)構(gòu)計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算梁在荷載作用下的內(nèi)力、預(yù)應(yīng)力損失以及使用階段的裂縫等。

2.1預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力和張拉力

張拉預(yù)應(yīng)力筋本工程使用fptk=1870MPa的15.24、270級(jí)高強(qiáng)低松弛鋼絞線，并且采用7跟組合成束。固定端采用H型和p型擠壓式錨具，張拉端采用VSL15夾片式錨具。對(duì)于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁不但要減小截面還需要確保足夠的強(qiáng)度和剛度，因此，施工中一般采用拋物線形布筋如圖1、圖2所示：

圖1張拉端、固定端構(gòu)造

圖2框架梁預(yù)應(yīng)力筋束布置示意圖

2.2下料長(zhǎng)度

鋼絞線的下料長(zhǎng)度滿足使用要求即可，不宜過長(zhǎng)使得材料浪費(fèi)，工程中鋼鉸線下料長(zhǎng)度采用工作錨板厚度孔道凈長(zhǎng)以及工具錨厚度和千斤頂長(zhǎng)度綜合確定，并且注意加上兩端張拉端外露長(zhǎng)度，通常取30cm。

2.3張拉順序

一般采用兩端兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)張拉，對(duì)結(jié)構(gòu)建立均勻應(yīng)力，觀察壓力表來控制張拉應(yīng)力的大小。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級(jí)100%時(shí)開始進(jìn)行張拉。采用逐層張拉，一般由下向上。屋面結(jié)構(gòu)平面混凝土的澆筑必須在下層結(jié)構(gòu)的平面預(yù)應(yīng)力大梁張拉并且壓緊后才可以施工。同時(shí)注意預(yù)應(yīng)力大梁在壓緊達(dá)到強(qiáng)度后，仍然需要留置30%的大梁支架用來承受屋面部分的施工荷載。

3預(yù)應(yīng)力施工工藝

3.1預(yù)應(yīng)力施工工藝流程

施工中一般預(yù)應(yīng)力梁的施工工藝流程如下所示：鋪設(shè)梁模板→綁扎鋼筋及焊接鋼筋→安裝螺旋筋、錨墊板→安裝金屬波紋管→隱蔽工程的驗(yàn)收→支梁側(cè)?！A(yù)應(yīng)力筋加工及穿束→澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)→張拉錨固→灌漿→封端。

3.2預(yù)應(yīng)力施工要點(diǎn)

按照施工圖紙布置預(yù)應(yīng)力，鋼筋的種類和數(shù)量不但要符合圖紙要求，而且要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行曲線布筋。對(duì)于反彎點(diǎn)確定位置需按圖施工，并且注意各控制點(diǎn)在垂直方向上的高度必須滿足要求。固定好張拉端和固定端的支錨，必須具有足夠的可靠度，波紋管埋設(shè)及預(yù)應(yīng)力筋穿束是施工關(guān)鍵之一，鋪筋時(shí)注意預(yù)應(yīng)力筋位置，盡量避免水、電管道。

3.2.1模板及支撐。（1）預(yù)應(yīng)力框架梁模板的支架必須具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性。另外兩側(cè)模板封模安裝要在波紋管固定好并驗(yàn)收合格以后才可以進(jìn)行?？紤]到預(yù)應(yīng)力梁的底模會(huì)存在一定的反拱效應(yīng)，對(duì)于本工程實(shí)例綜合取梁跨度的1/1000。（2）為使預(yù)應(yīng)力效果達(dá)到最佳，支撐和模板要具有足夠的承載力從而承擔(dān)起施工的最大荷載及結(jié)構(gòu)自重，在張拉之前拆掉所有框架梁側(cè)模板和板底模。

3.2.2大梁箍筋的施工。施工中為了便于大梁主筋綁扎和波紋管鋪設(shè)，一般會(huì)將大梁箍筋設(shè)置成由上下兩個(gè)“開口箍”綁扎而成，這樣可方便直接將波紋管從箍筋開口位置向下鋪設(shè)，不但可以有效控制波紋管的連接質(zhì)量，還可以保證波紋管孔道的順暢。

3.2.3波紋管的連接、安裝及預(yù)應(yīng)力筋穿束。該項(xiàng)目采用扁波紋筋孔形的形狀。由多段波紋管組成工程孔道，使用同型稍大一號(hào)的波紋管連接兩端，接頭兩端采用密封膠封裹可使接頭處牢固。工程中波紋管安裝的位置允許5mm的偏差，波紋管安裝好以后，使用鉛絲連接到鋼筋支架上，并且注意澆筑混凝土?xí)r振搗棒不可以碰撞波紋管。

圖3固定端承壓板、

螺旋筋安裝圖 圖4張拉端承壓板、

螺旋筋安裝圖

預(yù)應(yīng)力筋固定端制作一般采用擠壓機(jī)制作。擠壓過程中注意使活塞桿、擠壓模及鋼絞的中心線保持在同一直線上。根據(jù)施工作業(yè)工序，正確定位波紋管、張拉端的大螺旋筋、張拉盒以及錨固端大螺旋筋、墊板以及最后預(yù)應(yīng)力筋的穿束。如圖3、圖4所示。

3.2.4預(yù)應(yīng)力張拉。張拉預(yù)應(yīng)力筋在預(yù)應(yīng)力框架梁施工中是很重要的一道工序。預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序不但要符合設(shè)計(jì)要求，而且預(yù)應(yīng)力筋的張拉速度也不宜過快。張拉質(zhì)量是否符合要求直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)和人身的安全。因此，為了保證張拉施工順利進(jìn)行，在施工前需要組織策劃好一切準(zhǔn)備工作。

（1）計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋控制張拉應(yīng)力值，其理論伸長(zhǎng)值計(jì)算公式如下：

式中：

P——預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力（kN）

L1——預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際長(zhǎng)度（mm）

EP——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm2）

AP——預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（kN/mm2）

（2）混凝土局部承壓要求錨固區(qū)的強(qiáng)度必須滿足要求，從而避免部件端部開裂。

（3）預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序?yàn)?→0.1fcon→1.0fcon→錨固。張拉過程中使用雙重控制，應(yīng)力控制以及伸長(zhǎng)值控制。在張拉過程中預(yù)應(yīng)力筋張拉順序應(yīng)按集中布置方向以及均勻布置方向張拉，可以減少設(shè)備的移動(dòng)。注意任一方向的預(yù)應(yīng)力筋的張拉都應(yīng)該遵循同步、對(duì)稱張拉的原則。

3.2.5混凝土澆筑。為使混凝土滿足設(shè)計(jì)性能要求，本工程需要做混凝土的配合比試驗(yàn)。這是因?yàn)榛炷翉?qiáng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉，在混凝土泵送進(jìn)倉(cāng)時(shí)，為了避免出漿直接沖擊波紋管，可以讓混凝土流入梁，嚴(yán)禁振動(dòng)器觸及波紋管，防止張拉端和錨固端出現(xiàn)蜂窩?；炷翝仓箴B(yǎng)護(hù)，防止裂縫產(chǎn)生。

3.2.6預(yù)應(yīng)力筋孔道灌漿。灌漿材料采用水泥漿，水灰比通常控制在0.35～0.4之間，并在水泥漿中加入適當(dāng)?shù)腏P型外加劑，注意灌漿前先通水，目的是清洗和潤(rùn)濕孔道。注意每個(gè)孔道的灌漿連續(xù)完成，灌漿過程中攪拌不停止。灌漿壓力＞0.6MPa，需要注意的是當(dāng)最后一個(gè)出漿孔出漿完成后，不可以立即封閉進(jìn)漿口，應(yīng)該先關(guān)閉出漿孔，并且保持0.4～0.8MPa的壓力3min后再關(guān)閉進(jìn)漿孔。

3.2.7錨具的封閉保護(hù)。錨具的封閉保護(hù)應(yīng)當(dāng)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)框架梁預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后，使用混凝土封閉保護(hù)，注意去除多余的預(yù)應(yīng)力筋，保證錨具鋼絞線的保護(hù)層厚度＞25mm。

4結(jié)語

綜上所述，在工程中采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)梁施工技術(shù)達(dá)到了節(jié)約鋼材、有效控制結(jié)構(gòu)的裂縫和撓度、

降低結(jié)構(gòu)自重、增大空間的目標(biāo)，顯著提高了經(jīng)濟(jì)效益，顯示出了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在高層建筑中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊宗放．我國(guó)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]．建筑技術(shù)，1998，29（12）．

[2]中國(guó)建筑科學(xué)研究院．無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ/T92-93）[S]．北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，1994．

[3]預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程（JGJ85-2000）[S]．

[4]楊南，南建林．中國(guó)科技館二期工程有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工[J]．施工技術(shù)，1998，（12）．

[5]熊學(xué)玉，黃鼎業(yè)．預(yù)應(yīng)力工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)[M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003．

作者簡(jiǎn)介：紀(jì)武進(jìn)（1965-），男，江蘇南通人，南通四建集團(tuán)有限公司中級(jí)工程師，研究方向：建筑施工。

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摘要：隨著高層和超高層建筑的不斷增長(zhǎng)，工程中開始不斷應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，以及大空間、平面尺寸超長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)開始迅速崛起。文章結(jié)合高層寫字樓工程實(shí)例，詳細(xì)闡述了高層建筑有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力在框架梁結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)應(yīng)用，并對(duì)其施工技術(shù)的工藝細(xì)節(jié)及要點(diǎn)作了詳細(xì)介紹，在施工中，通過合理的施工組織，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

關(guān)鍵詞：高層建筑；有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁；施工技術(shù)；預(yù)應(yīng)力施工；混凝土澆筑

中圖分類號(hào)：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）21-0106-03

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科技的進(jìn)步，高層、超高層建筑不斷增長(zhǎng)，工程中開始不斷應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，以及大空間、平面尺寸超長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)開始迅速崛起。預(yù)應(yīng)力技術(shù)不但可以增大結(jié)構(gòu)跨度、提高使用功能，還可以節(jié)約鋼材、減少結(jié)構(gòu)自重，提高綜合效益。無粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在過去較多使用在現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁中，但從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面來說，在工程中有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)梁的使用可以提高抗裂性能。因此，對(duì)于無粘結(jié)來說僅僅靠錨具承力，會(huì)存在倒塌的隱患，而在框架梁中使用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋可以充分發(fā)揮它的強(qiáng)度。通常來說有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁中，可以適當(dāng)減少普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋的用量，而在無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土中增加普通鋼筋的用量。目前，由于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁結(jié)構(gòu)比無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)效益更好，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。近年來，我國(guó)不少高層項(xiàng)目在施工中就采用了這種預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。

1工程概況

廣州某高檔辦公寫字樓工程，地上20層，地下2層，總建筑面積約為38000m2?？蚣艚Y(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為深樁基礎(chǔ)，工程中有些框架使用有粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。施工中采取有無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力和粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)。本文重點(diǎn)介紹有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)梁的施工設(shè)計(jì)、工藝以及有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架梁施工技術(shù)。

2預(yù)應(yīng)力框架梁的施工設(shè)計(jì)

大跨度后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在部分框架梁施工中采用跨度為13～22m不等，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，采用PRCS結(jié)構(gòu)計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算梁在荷載作用下的內(nèi)力、預(yù)應(yīng)力損失以及使用階段的裂縫等。

2.1預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力和張拉力

張拉預(yù)應(yīng)力筋本工程使用fptk=1870MPa的15.24、270級(jí)高強(qiáng)低松弛鋼絞線，并且采用7跟組合成束。固定端采用H型和p型擠壓式錨具，張拉端采用VSL15夾片式錨具。對(duì)于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁不但要減小截面還需要確保足夠的強(qiáng)度和剛度，因此，施工中一般采用拋物線形布筋如圖1、圖2所示：

圖1張拉端、固定端構(gòu)造

圖2框架梁預(yù)應(yīng)力筋束布置示意圖

2.2下料長(zhǎng)度

鋼絞線的下料長(zhǎng)度滿足使用要求即可，不宜過長(zhǎng)使得材料浪費(fèi)，工程中鋼鉸線下料長(zhǎng)度采用工作錨板厚度孔道凈長(zhǎng)以及工具錨厚度和千斤頂長(zhǎng)度綜合確定，并且注意加上兩端張拉端外露長(zhǎng)度，通常取30cm。

2.3張拉順序

一般采用兩端兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)張拉，對(duì)結(jié)構(gòu)建立均勻應(yīng)力，觀察壓力表來控制張拉應(yīng)力的大小。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級(jí)100%時(shí)開始進(jìn)行張拉。采用逐層張拉，一般由下向上。屋面結(jié)構(gòu)平面混凝土的澆筑必須在下層結(jié)構(gòu)的平面預(yù)應(yīng)力大梁張拉并且壓緊后才可以施工。同時(shí)注意預(yù)應(yīng)力大梁在壓緊達(dá)到強(qiáng)度后，仍然需要留置30%的大梁支架用來承受屋面部分的施工荷載。

3預(yù)應(yīng)力施工工藝

3.1預(yù)應(yīng)力施工工藝流程

施工中一般預(yù)應(yīng)力梁的施工工藝流程如下所示：鋪設(shè)梁模板→綁扎鋼筋及焊接鋼筋→安裝螺旋筋、錨墊板→安裝金屬波紋管→隱蔽工程的驗(yàn)收→支梁側(cè)?！A(yù)應(yīng)力筋加工及穿束→澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)→張拉錨固→灌漿→封端。

3.2預(yù)應(yīng)力施工要點(diǎn)

按照施工圖紙布置預(yù)應(yīng)力，鋼筋的種類和數(shù)量不但要符合圖紙要求，而且要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行曲線布筋。對(duì)于反彎點(diǎn)確定位置需按圖施工，并且注意各控制點(diǎn)在垂直方向上的高度必須滿足要求。固定好張拉端和固定端的支錨，必須具有足夠的可靠度，波紋管埋設(shè)及預(yù)應(yīng)力筋穿束是施工關(guān)鍵之一，鋪筋時(shí)注意預(yù)應(yīng)力筋位置，盡量避免水、電管道。

3.2.1模板及支撐。（1）預(yù)應(yīng)力框架梁模板的支架必須具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性。另外兩側(cè)模板封模安裝要在波紋管固定好并驗(yàn)收合格以后才可以進(jìn)行?？紤]到預(yù)應(yīng)力梁的底模會(huì)存在一定的反拱效應(yīng)，對(duì)于本工程實(shí)例綜合取梁跨度的1/1000。（2）為使預(yù)應(yīng)力效果達(dá)到最佳，支撐和模板要具有足夠的承載力從而承擔(dān)起施工的最大荷載及結(jié)構(gòu)自重，在張拉之前拆掉所有框架梁側(cè)模板和板底模。

3.2.2大梁箍筋的施工。施工中為了便于大梁主筋綁扎和波紋管鋪設(shè)，一般會(huì)將大梁箍筋設(shè)置成由上下兩個(gè)“開口箍”綁扎而成，這樣可方便直接將波紋管從箍筋開口位置向下鋪設(shè)，不但可以有效控制波紋管的連接質(zhì)量，還可以保證波紋管孔道的順暢。

3.2.3波紋管的連接、安裝及預(yù)應(yīng)力筋穿束。該項(xiàng)目采用扁波紋筋孔形的形狀。由多段波紋管組成工程孔道，使用同型稍大一號(hào)的波紋管連接兩端，接頭兩端采用密封膠封裹可使接頭處牢固。工程中波紋管安裝的位置允許5mm的偏差，波紋管安裝好以后，使用鉛絲連接到鋼筋支架上，并且注意澆筑混凝土?xí)r振搗棒不可以碰撞波紋管。

圖3固定端承壓板、

螺旋筋安裝圖 圖4張拉端承壓板、

螺旋筋安裝圖

預(yù)應(yīng)力筋固定端制作一般采用擠壓機(jī)制作。擠壓過程中注意使活塞桿、擠壓模及鋼絞的中心線保持在同一直線上。根據(jù)施工作業(yè)工序，正確定位波紋管、張拉端的大螺旋筋、張拉盒以及錨固端大螺旋筋、墊板以及最后預(yù)應(yīng)力筋的穿束。如圖3、圖4所示。

3.2.4預(yù)應(yīng)力張拉。張拉預(yù)應(yīng)力筋在預(yù)應(yīng)力框架梁施工中是很重要的一道工序。預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序不但要符合設(shè)計(jì)要求，而且預(yù)應(yīng)力筋的張拉速度也不宜過快。張拉質(zhì)量是否符合要求直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)和人身的安全。因此，為了保證張拉施工順利進(jìn)行，在施工前需要組織策劃好一切準(zhǔn)備工作。

（1）計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋控制張拉應(yīng)力值，其理論伸長(zhǎng)值計(jì)算公式如下：

式中：

P——預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力（kN）

L1——預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際長(zhǎng)度（mm）

EP——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm2）

AP——預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（kN/mm2）

（2）混凝土局部承壓要求錨固區(qū)的強(qiáng)度必須滿足要求，從而避免部件端部開裂。

（3）預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序?yàn)?→0.1fcon→1.0fcon→錨固。張拉過程中使用雙重控制，應(yīng)力控制以及伸長(zhǎng)值控制。在張拉過程中預(yù)應(yīng)力筋張拉順序應(yīng)按集中布置方向以及均勻布置方向張拉，可以減少設(shè)備的移動(dòng)。注意任一方向的預(yù)應(yīng)力筋的張拉都應(yīng)該遵循同步、對(duì)稱張拉的原則。

3.2.5混凝土澆筑。為使混凝土滿足設(shè)計(jì)性能要求，本工程需要做混凝土的配合比試驗(yàn)。這是因?yàn)榛炷翉?qiáng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉，在混凝土泵送進(jìn)倉(cāng)時(shí)，為了避免出漿直接沖擊波紋管，可以讓混凝土流入梁，嚴(yán)禁振動(dòng)器觸及波紋管，防止張拉端和錨固端出現(xiàn)蜂窩?；炷翝仓箴B(yǎng)護(hù)，防止裂縫產(chǎn)生。

3.2.6預(yù)應(yīng)力筋孔道灌漿。灌漿材料采用水泥漿，水灰比通常控制在0.35～0.4之間，并在水泥漿中加入適當(dāng)?shù)腏P型外加劑，注意灌漿前先通水，目的是清洗和潤(rùn)濕孔道。注意每個(gè)孔道的灌漿連續(xù)完成，灌漿過程中攪拌不停止。灌漿壓力＞0.6MPa，需要注意的是當(dāng)最后一個(gè)出漿孔出漿完成后，不可以立即封閉進(jìn)漿口，應(yīng)該先關(guān)閉出漿孔，并且保持0.4～0.8MPa的壓力3min后再關(guān)閉進(jìn)漿孔。

3.2.7錨具的封閉保護(hù)。錨具的封閉保護(hù)應(yīng)當(dāng)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)框架梁預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后，使用混凝土封閉保護(hù)，注意去除多余的預(yù)應(yīng)力筋，保證錨具鋼絞線的保護(hù)層厚度＞25mm。

4結(jié)語

綜上所述，在工程中采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)梁施工技術(shù)達(dá)到了節(jié)約鋼材、有效控制結(jié)構(gòu)的裂縫和撓度、

降低結(jié)構(gòu)自重、增大空間的目標(biāo)，顯著提高了經(jīng)濟(jì)效益，顯示出了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在高層建筑中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊宗放．我國(guó)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]．建筑技術(shù)，1998，29（12）．

[2]中國(guó)建筑科學(xué)研究院．無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ/T92-93）[S]．北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，1994．

[3]預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程（JGJ85-2000）[S]．

[4]楊南，南建林．中國(guó)科技館二期工程有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工[J]．施工技術(shù)，1998，（12）．

[5]熊學(xué)玉，黃鼎業(yè)．預(yù)應(yīng)力工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)[M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003．

作者簡(jiǎn)介：紀(jì)武進(jìn)（1965-），男，江蘇南通人，南通四建集團(tuán)有限公司中級(jí)工程師，研究方向：建筑施工。

endprint

摘要：隨著高層和超高層建筑的不斷增長(zhǎng)，工程中開始不斷應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，以及大空間、平面尺寸超長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)開始迅速崛起。文章結(jié)合高層寫字樓工程實(shí)例，詳細(xì)闡述了高層建筑有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力在框架梁結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)應(yīng)用，并對(duì)其施工技術(shù)的工藝細(xì)節(jié)及要點(diǎn)作了詳細(xì)介紹，在施工中，通過合理的施工組織，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

關(guān)鍵詞：高層建筑；有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁；施工技術(shù)；預(yù)應(yīng)力施工；混凝土澆筑

中圖分類號(hào)：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）21-0106-03

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科技的進(jìn)步，高層、超高層建筑不斷增長(zhǎng)，工程中開始不斷應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，以及大空間、平面尺寸超長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)開始迅速崛起。預(yù)應(yīng)力技術(shù)不但可以增大結(jié)構(gòu)跨度、提高使用功能，還可以節(jié)約鋼材、減少結(jié)構(gòu)自重，提高綜合效益。無粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在過去較多使用在現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁中，但從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面來說，在工程中有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)梁的使用可以提高抗裂性能。因此，對(duì)于無粘結(jié)來說僅僅靠錨具承力，會(huì)存在倒塌的隱患，而在框架梁中使用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋可以充分發(fā)揮它的強(qiáng)度。通常來說有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁中，可以適當(dāng)減少普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋的用量，而在無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土中增加普通鋼筋的用量。目前，由于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁結(jié)構(gòu)比無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)效益更好，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。近年來，我國(guó)不少高層項(xiàng)目在施工中就采用了這種預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。

1工程概況

廣州某高檔辦公寫字樓工程，地上20層，地下2層，總建筑面積約為38000m2?？蚣艚Y(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為深樁基礎(chǔ)，工程中有些框架使用有粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。施工中采取有無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力和粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)。本文重點(diǎn)介紹有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)梁的施工設(shè)計(jì)、工藝以及有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架梁施工技術(shù)。

2預(yù)應(yīng)力框架梁的施工設(shè)計(jì)

大跨度后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在部分框架梁施工中采用跨度為13～22m不等，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，采用PRCS結(jié)構(gòu)計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算梁在荷載作用下的內(nèi)力、預(yù)應(yīng)力損失以及使用階段的裂縫等。

2.1預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力和張拉力

張拉預(yù)應(yīng)力筋本工程使用fptk=1870MPa的15.24、270級(jí)高強(qiáng)低松弛鋼絞線，并且采用7跟組合成束。固定端采用H型和p型擠壓式錨具，張拉端采用VSL15夾片式錨具。對(duì)于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁不但要減小截面還需要確保足夠的強(qiáng)度和剛度，因此，施工中一般采用拋物線形布筋如圖1、圖2所示：

圖1張拉端、固定端構(gòu)造

圖2框架梁預(yù)應(yīng)力筋束布置示意圖

2.2下料長(zhǎng)度

鋼絞線的下料長(zhǎng)度滿足使用要求即可，不宜過長(zhǎng)使得材料浪費(fèi)，工程中鋼鉸線下料長(zhǎng)度采用工作錨板厚度孔道凈長(zhǎng)以及工具錨厚度和千斤頂長(zhǎng)度綜合確定，并且注意加上兩端張拉端外露長(zhǎng)度，通常取30cm。

2.3張拉順序

一般采用兩端兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)張拉，對(duì)結(jié)構(gòu)建立均勻應(yīng)力，觀察壓力表來控制張拉應(yīng)力的大小。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級(jí)100%時(shí)開始進(jìn)行張拉。采用逐層張拉，一般由下向上。屋面結(jié)構(gòu)平面混凝土的澆筑必須在下層結(jié)構(gòu)的平面預(yù)應(yīng)力大梁張拉并且壓緊后才可以施工。同時(shí)注意預(yù)應(yīng)力大梁在壓緊達(dá)到強(qiáng)度后，仍然需要留置30%的大梁支架用來承受屋面部分的施工荷載。

3預(yù)應(yīng)力施工工藝

3.1預(yù)應(yīng)力施工工藝流程

施工中一般預(yù)應(yīng)力梁的施工工藝流程如下所示：鋪設(shè)梁模板→綁扎鋼筋及焊接鋼筋→安裝螺旋筋、錨墊板→安裝金屬波紋管→隱蔽工程的驗(yàn)收→支梁側(cè)模→預(yù)應(yīng)力筋加工及穿束→澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)→張拉錨固→灌漿→封端。

3.2預(yù)應(yīng)力施工要點(diǎn)

按照施工圖紙布置預(yù)應(yīng)力，鋼筋的種類和數(shù)量不但要符合圖紙要求，而且要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行曲線布筋。對(duì)于反彎點(diǎn)確定位置需按圖施工，并且注意各控制點(diǎn)在垂直方向上的高度必須滿足要求。固定好張拉端和固定端的支錨，必須具有足夠的可靠度，波紋管埋設(shè)及預(yù)應(yīng)力筋穿束是施工關(guān)鍵之一，鋪筋時(shí)注意預(yù)應(yīng)力筋位置，盡量避免水、電管道。

3.2.1模板及支撐。（1）預(yù)應(yīng)力框架梁模板的支架必須具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性。另外兩側(cè)模板封模安裝要在波紋管固定好并驗(yàn)收合格以后才可以進(jìn)行。考慮到預(yù)應(yīng)力梁的底模會(huì)存在一定的反拱效應(yīng)，對(duì)于本工程實(shí)例綜合取梁跨度的1/1000。（2）為使預(yù)應(yīng)力效果達(dá)到最佳，支撐和模板要具有足夠的承載力從而承擔(dān)起施工的最大荷載及結(jié)構(gòu)自重，在張拉之前拆掉所有框架梁側(cè)模板和板底模。

3.2.2大梁箍筋的施工。施工中為了便于大梁主筋綁扎和波紋管鋪設(shè)，一般會(huì)將大梁箍筋設(shè)置成由上下兩個(gè)“開口箍”綁扎而成，這樣可方便直接將波紋管從箍筋開口位置向下鋪設(shè)，不但可以有效控制波紋管的連接質(zhì)量，還可以保證波紋管孔道的順暢。

3.2.3波紋管的連接、安裝及預(yù)應(yīng)力筋穿束。該項(xiàng)目采用扁波紋筋孔形的形狀。由多段波紋管組成工程孔道，使用同型稍大一號(hào)的波紋管連接兩端，接頭兩端采用密封膠封裹可使接頭處牢固。工程中波紋管安裝的位置允許5mm的偏差，波紋管安裝好以后，使用鉛絲連接到鋼筋支架上，并且注意澆筑混凝土?xí)r振搗棒不可以碰撞波紋管。

圖3固定端承壓板、

螺旋筋安裝圖 圖4張拉端承壓板、

螺旋筋安裝圖

預(yù)應(yīng)力筋固定端制作一般采用擠壓機(jī)制作。擠壓過程中注意使活塞桿、擠壓模及鋼絞的中心線保持在同一直線上。根據(jù)施工作業(yè)工序，正確定位波紋管、張拉端的大螺旋筋、張拉盒以及錨固端大螺旋筋、墊板以及最后預(yù)應(yīng)力筋的穿束。如圖3、圖4所示。

3.2.4預(yù)應(yīng)力張拉。張拉預(yù)應(yīng)力筋在預(yù)應(yīng)力框架梁施工中是很重要的一道工序。預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序不但要符合設(shè)計(jì)要求，而且預(yù)應(yīng)力筋的張拉速度也不宜過快。張拉質(zhì)量是否符合要求直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)和人身的安全。因此，為了保證張拉施工順利進(jìn)行，在施工前需要組織策劃好一切準(zhǔn)備工作。

（1）計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋控制張拉應(yīng)力值，其理論伸長(zhǎng)值計(jì)算公式如下：

式中：

P——預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力（kN）

L1——預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際長(zhǎng)度（mm）

EP——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm2）

AP——預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（kN/mm2）

（2）混凝土局部承壓要求錨固區(qū)的強(qiáng)度必須滿足要求，從而避免部件端部開裂。

（3）預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序?yàn)?→0.1fcon→1.0fcon→錨固。張拉過程中使用雙重控制，應(yīng)力控制以及伸長(zhǎng)值控制。在張拉過程中預(yù)應(yīng)力筋張拉順序應(yīng)按集中布置方向以及均勻布置方向張拉，可以減少設(shè)備的移動(dòng)。注意任一方向的預(yù)應(yīng)力筋的張拉都應(yīng)該遵循同步、對(duì)稱張拉的原則。

3.2.5混凝土澆筑。為使混凝土滿足設(shè)計(jì)性能要求，本工程需要做混凝土的配合比試驗(yàn)。這是因?yàn)榛炷翉?qiáng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉，在混凝土泵送進(jìn)倉(cāng)時(shí)，為了避免出漿直接沖擊波紋管，可以讓混凝土流入梁，嚴(yán)禁振動(dòng)器觸及波紋管，防止張拉端和錨固端出現(xiàn)蜂窩?；炷翝仓箴B(yǎng)護(hù)，防止裂縫產(chǎn)生。

3.2.6預(yù)應(yīng)力筋孔道灌漿。灌漿材料采用水泥漿，水灰比通?？刂圃?.35～0.4之間，并在水泥漿中加入適當(dāng)?shù)腏P型外加劑，注意灌漿前先通水，目的是清洗和潤(rùn)濕孔道。注意每個(gè)孔道的灌漿連續(xù)完成，灌漿過程中攪拌不停止。灌漿壓力＞0.6MPa，需要注意的是當(dāng)最后一個(gè)出漿孔出漿完成后，不可以立即封閉進(jìn)漿口，應(yīng)該先關(guān)閉出漿孔，并且保持0.4～0.8MPa的壓力3min后再關(guān)閉進(jìn)漿孔。

3.2.7錨具的封閉保護(hù)。錨具的封閉保護(hù)應(yīng)當(dāng)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)框架梁預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后，使用混凝土封閉保護(hù)，注意去除多余的預(yù)應(yīng)力筋，保證錨具鋼絞線的保護(hù)層厚度＞25mm。

4結(jié)語

綜上所述，在工程中采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)梁施工技術(shù)達(dá)到了節(jié)約鋼材、有效控制結(jié)構(gòu)的裂縫和撓度、

降低結(jié)構(gòu)自重、增大空間的目標(biāo)，顯著提高了經(jīng)濟(jì)效益，顯示出了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在高層建筑中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊宗放．我國(guó)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]．建筑技術(shù)，1998，29（12）．

[2]中國(guó)建筑科學(xué)研究院．無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ/T92-93）[S]．北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，1994．

[3]預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程（JGJ85-2000）[S]．

[4]楊南，南建林．中國(guó)科技館二期工程有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工[J]．施工技術(shù)，1998，（12）．

[5]熊學(xué)玉，黃鼎業(yè)．預(yù)應(yīng)力工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)[M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003．

作者簡(jiǎn)介：紀(jì)武進(jìn)（1965-），男，江蘇南通人，南通四建集團(tuán)有限公司中級(jí)工程師，研究方向：建筑施工。

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