淺談?lì)A(yù)應(yīng)力施工在房屋建筑工程中的應(yīng)用

安徽省水利科學(xué)研究院 234000

摘要：本文作者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工工藝要點(diǎn)和質(zhì)量控制措施做了分析。

關(guān)鍵詞：后張法；有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力

1 工程概況

工程屋面層局部大跨度梁采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu)，共有15榀預(yù)應(yīng)力梁，其中三層有3榀預(yù)應(yīng)力梁，四層有7榀預(yù)應(yīng)力梁，屋面層有5榀預(yù)應(yīng)力梁。預(yù)應(yīng)力梁最大跨度為22m，梁最大截面為600mm×1300mm，本工程預(yù)應(yīng)力鋼筋全部采用II級(jí)松弛φj15.24鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼絞線抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為fptk=1860Mpa，張拉控制應(yīng)力σcon=1302Mpa，單根預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力Ncon=182.3KN，錨具一律采用I類錨具，其中張拉端采用夾片錨具，固定端采用擠壓錨具。本工程預(yù)應(yīng)力梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C40。

2 工程特點(diǎn)

2.1 本工程為局部采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，每層面積很大，但是只有個(gè)別梁采用預(yù)應(yīng)力，穿插施工時(shí)間長(zhǎng)，施工時(shí)要與土建施工密切配合。

2.2 部分預(yù)應(yīng)力梁需要在結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)后澆孔作為張拉的空間，這是大面積建筑中局部采用預(yù)應(yīng)力時(shí)常見的情況，土建施工時(shí)需按圖紙留設(shè)后澆孔（如圖一）：

2.3 后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁增加了埋設(shè)波紋管、孔道灌漿兩個(gè)工序，此外，為避免張拉時(shí)由于局部壓力過大，造成在張拉端混凝土的破損，應(yīng)采取在張拉端設(shè)置加強(qiáng)螺旋筋等措施（如圖二）：

3 施工中需要注意的問題

3.1 固定端柱筋的定位應(yīng)保證波紋管的順利通過，張拉端柱筋的定位應(yīng)保證能夠安裝錨墊板。

3.2 在張拉端部，梁面、底筋的彎折方式需與錨具的位置相配合，箍筋的尺寸要按圖制作以保證波紋管能夠正常通過。根據(jù)本工程經(jīng)驗(yàn)，在施工交底時(shí)要確定普通鋼筋的位置，與波紋管的位置要錯(cuò)開，對(duì)妨礙波紋管、錨具位置的柱筋及梁筋作相應(yīng)調(diào)整，以免施工時(shí)各種鋼筋交叉沖突影響施工。

4 預(yù)應(yīng)力施工工藝流程

本工程樓層預(yù)應(yīng)力梁模板安裝及鋼筋綁扎階段的施工順序?yàn)椋喊惭b梁模板，預(yù)應(yīng)力梁邊側(cè)模先不裝（以便穿預(yù)應(yīng)力筋及設(shè)置張拉端），綁扎普通鋼筋及穿預(yù)應(yīng)力筋；安裝張拉端錨墊板及間接鋼筋，封梁邊模板?，F(xiàn)澆有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼工程的施工，是在普通鋼筋砼施工工序中穿插施工的，具體施工流程如下圖：

5 預(yù)應(yīng)力施工要點(diǎn)及質(zhì)量控制

5.1 原材料質(zhì)量控制：預(yù)應(yīng)力筋是預(yù)應(yīng)力分項(xiàng)工程中最重要的原材料之一，預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)場(chǎng)時(shí)，要求廠家提供產(chǎn)品合格證外，還應(yīng)提供反映預(yù)應(yīng)力筋主要性能的出廠檢驗(yàn)報(bào)告，兩者也可合并提供，但主要項(xiàng)目、內(nèi)容應(yīng)基本齊全。材料進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)根據(jù)進(jìn)場(chǎng)的批次和產(chǎn)品的抽樣檢驗(yàn)方案確定檢驗(yàn)批，進(jìn)行外觀檢查并抽樣進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，確認(rèn)合格后方能使用。預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)按設(shè)計(jì)要求采用，其性能應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T14370-2000等規(guī)定。進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)抽樣進(jìn)行外觀檢查，并進(jìn)行組裝件試驗(yàn)，確認(rèn)合格后方能使用。

5.2 預(yù)應(yīng)力筋張拉機(jī)具設(shè)備及儀表應(yīng)定期維護(hù)和校驗(yàn)。張拉設(shè)備應(yīng)配套標(biāo)定并配套使用。張拉設(shè)備的標(biāo)定期限不應(yīng)超過半年。當(dāng)在使用過程中出現(xiàn)反常時(shí)或在千斤頂檢修后，應(yīng)重新標(biāo)定。

5.3 預(yù)應(yīng)力筋下料、制作固定端錨具：預(yù)應(yīng)力筋切割成工程所需長(zhǎng)度。下料完畢后，即制作固定端錨具，加工好后運(yùn)到工地現(xiàn)場(chǎng)。鋼絞線的下料長(zhǎng)度等于鋼絞線在結(jié)構(gòu)內(nèi)的長(zhǎng)度、張拉端預(yù)留長(zhǎng)度及下料誤差三者之和。下好料的成品鋼絞線不能有死彎及磨傷；下好料的鋼絞線應(yīng)按長(zhǎng)度分類堆放；預(yù)應(yīng)力筋下料完畢，及時(shí)檢查其規(guī)格尺寸和數(shù)量。

5.4 預(yù)應(yīng)力曲線放線：預(yù)應(yīng)力筋（波紋管）在梁中按設(shè)計(jì)要求的曲線布置，曲線形狀由反彎點(diǎn)及最低點(diǎn)、最高點(diǎn)等幾個(gè)特征點(diǎn)控制，通常在梁非預(yù)應(yīng)力鋼筋（箍筋）上畫出預(yù)應(yīng)力筋詳細(xì)的放線圖，每間隔1.0m～1.5m左右設(shè)一個(gè)控制點(diǎn)。放線應(yīng)由專人放線，并及時(shí)進(jìn)行復(fù)核檢查。

5.5 固定架的焊接：預(yù)應(yīng)力筋在各控制點(diǎn)處由固定架支承，普通鋼筋綁扎成型后，以波紋管管底標(biāo)高，按設(shè)計(jì)要求的預(yù)應(yīng)力曲線矢高在控制點(diǎn)處箍筋上劃線，將支架焊接在梁箍筋上，間距1000mm。為防止在澆筑砼時(shí)變位，固定架必須有足夠的支承力，直徑不小于10mm，為保證固定架位置的準(zhǔn)確，宜由焊工及放線人員一起進(jìn)行焊接固定架。

5.6 波紋管安設(shè)：普通鋼筋綁扎成型及固定支架焊好后，就可進(jìn)行輔管，輔管時(shí)先將固定端錨墊板安裝就位，從張拉端處逐步套入波紋管。波紋管的連接采用同一形式大一號(hào)的管，長(zhǎng)400mm，每邊旋入150mm，對(duì)接后用膠帶密封。波紋管與固定端鋼絞線連接用棉絲封堵，再用膠帶密封。整段波紋管在梁內(nèi)應(yīng)順直，不得有明顯彎折，水平允許偏差10mm。

5.7 預(yù)應(yīng)力筋穿束

梁普通鋼筋綁扎完畢并焊接完固定架后，先鋪放波紋管，然后將預(yù)應(yīng)力筋穿入管內(nèi)，全部鋪完后將波紋管綁扎在固定架上。預(yù)應(yīng)力筋穿束采用人工單根穿束。穿束端采用膠布或其他軟布包纏好，以減少穿束過程預(yù)應(yīng)力筋對(duì)波紋管造成破損現(xiàn)象的發(fā)生，預(yù)應(yīng)力筋穿束過程中及完畢后，應(yīng)對(duì)波紋管破損情況進(jìn)行檢查，如有破損應(yīng)立即用防水膠帶包纏。

5.8 預(yù)應(yīng)力筋就位固定及留排氣泌水孔

預(yù)應(yīng)力筋的垂直位置由固定架控制，預(yù)應(yīng)力筋的水平位置應(yīng)保持順直。在就位固定后，泌水孔應(yīng)設(shè)置在波紋管最高點(diǎn)及兩端部。先在波紋管上方開一直徑20mm的圓孔，在開口上用帶嘴的塑料壓板和海綿覆蓋，并用鐵絲固定在波紋管上，接頭周邊用膠帶封嚴(yán)，以防漏漿，在塑料壓板的嘴上接上直徑25mm的塑料管，向外延伸至梁面以上500mm，兼作泌水孔。

5.9 放置螺旋筋：在預(yù)應(yīng)力張拉端部按設(shè)計(jì)要求放置加強(qiáng)螺旋筋，以承擔(dān)預(yù)應(yīng)力局部壓力。

5.10 錨墊板的安裝與固定

從波紋管端套入錨墊板，并將其穩(wěn)固焊在柱筋上，固定端錨具必須伸入錨固構(gòu)件厚度的一半以上。張拉端與固定端墊板均須與預(yù)應(yīng)力筋保持垂直。本工程張拉端墊板縮入構(gòu)件內(nèi)固定，墊板前用泡沫塑料填充成孔。

5.11 混凝土澆筑及注意事項(xiàng)

預(yù)應(yīng)力筋穿束完畢后，檢查和調(diào)整敷設(shè)的各種管線的位置、規(guī)格和數(shù)量，檢查和修補(bǔ)破損的波紋管，進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收，合格后方可澆筑混凝土。在混凝土澆筑過程中，應(yīng)特別注意振動(dòng)棒不要直接接觸波紋管。張拉端及梁柱節(jié)點(diǎn)等重點(diǎn)部位宜采用小直徑振動(dòng)棒振搗密實(shí)，以免出現(xiàn)蜂窩，造成張拉時(shí)發(fā)生事故?；炷翝仓r(shí)要注意預(yù)留同條件養(yǎng)護(hù)混凝土試件，以便張拉時(shí)以其強(qiáng)度檢測(cè)值作為預(yù)應(yīng)力筋后張拉的依據(jù)。在澆完混凝土后要及時(shí)清理干凈錨墊板的面上的混凝土，以確保錨具能順利地安裝。

5.12 預(yù)應(yīng)力筋的張拉

預(yù)應(yīng)力張拉前的準(zhǔn)備工作：1、將錨墊板喇叭管內(nèi)的混凝土清理干凈；2、清除鋼絞線上的銹蝕，泥漿；3、套上工作錨板，在錨板錐子孔內(nèi)涂一層薄薄的黃油，在錐孔內(nèi)裝上工作夾片；4、準(zhǔn)確定位安裝千斤頂；5、套上相應(yīng)的限位板；6、裝上張拉千斤頂（所用千斤頂要和油壓表配套使用）；7、裝上工具錨板，在錨板錐孔內(nèi)裝上工具錨夾片。當(dāng)預(yù)應(yīng)力梁的砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，用經(jīng)具有相應(yīng)資質(zhì)的檢測(cè)部門專門標(biāo)定的張拉設(shè)備進(jìn)行張拉。本工程按設(shè)計(jì)要求均采用一端張拉方式，張拉前應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況加固腳手架、搭好張拉平臺(tái)，以保證張拉人員安全、順利操作。施工過程中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

（1）張拉設(shè)備 本工程采用YDC240型千斤頂及YCW150型高壓油泵。張拉設(shè)備在使用前均進(jìn)行標(biāo)定，并根據(jù)報(bào)告換算出張拉力所對(duì)應(yīng)的油表讀數(shù)，以便張拉時(shí)用該讀數(shù)進(jìn)行控制。

（2）張拉控制應(yīng)力 σcon按設(shè)計(jì)要求為1302Mpa，每根張拉力F=182.3KN。

（3）張拉程序：按設(shè)計(jì)要求張拉程序?yàn)椋?→10%σcon→100%σcon→錨固?？傮w是從三層開始依次張拉到屋面，每一層按結(jié)構(gòu)軸號(hào)順序依次張拉，即從結(jié)構(gòu)一邊向另一邊順序張拉。

（4）預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值：張拉過程實(shí)行雙控管理，即以應(yīng)力控制為主，并同時(shí)實(shí)施伸長(zhǎng)值測(cè)量控制。本工程在正式張拉前進(jìn)行試張拉，實(shí)測(cè)摩擦損失系數(shù)，再根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果編寫“張拉要點(diǎn)”（包括張拉力及計(jì)算伸長(zhǎng)值）。在張拉過程中，應(yīng)注意是否有異?，F(xiàn)象，如響聲、油壓表指針抖動(dòng)等，張拉完成后檢查鋼絞線上夾片留下的咬痕，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)滑絲問題，如出現(xiàn)滑絲，可用千斤頂進(jìn)行單根補(bǔ)張拉。張拉的實(shí)際伸長(zhǎng)值應(yīng)不大于計(jì)算伸長(zhǎng)值的+10%或-5%，若發(fā)現(xiàn)實(shí)際伸長(zhǎng)值超出此范圍，應(yīng)停止張拉，查明原因方可繼續(xù)張拉。

（5）記錄：張拉時(shí)須做好現(xiàn)場(chǎng)記錄。除記錄伸長(zhǎng)值數(shù)據(jù)外尚應(yīng)記錄下預(yù)應(yīng)力筋斷絲、斷束及混凝土局部破損等情況，發(fā)生嚴(yán)重問題將及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位進(jìn)行處理。

5.13 模板的拆除：預(yù)應(yīng)力梁底模及支撐，必須在預(yù)應(yīng)力筋張拉結(jié)束，方可拆除。

5.14 預(yù)應(yīng)力孔道灌漿：預(yù)應(yīng)力筋張拉后，應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)灌漿，如情況特殊不能及時(shí)灌漿時(shí)，應(yīng)采取保護(hù)措施保證錨固裝置及鋼絞線不被銹蝕，以防滑絲。孔道灌漿的質(zhì)量在有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工中是非常關(guān)鍵的工序，壓漿前對(duì)壓漿機(jī)進(jìn)行認(rèn)真檢查、標(biāo)定，用壓漿機(jī)向管道內(nèi)注壓清水，充分沖洗，潤(rùn)濕管道，至全部管道沖洗完后，方開始?jí)簼{。預(yù)應(yīng)力孔道灌漿時(shí)，利用灰漿泵將水泥漿灌到預(yù)應(yīng)力孔道中去。采用525硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制純水泥漿，水灰比控制在0.4～0.45，加少量的減水劑（5%左右）。每一道孔道灌漿一次性完成，中途不能停頓，在灌漿過程中噴嘴不能離開關(guān)鍵孔以免空氣進(jìn)入形成氣泡。待排氣孔流出濃漿并穩(wěn)壓后撤除壓力并及時(shí)封閉排氣孔、關(guān)鍵孔。灌漿施工時(shí)，需按有關(guān)規(guī)定現(xiàn)場(chǎng)抽樣留置灰漿試塊進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定。

5.15 端部預(yù)應(yīng)力筋的切除及封錨：預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢灌漿完成后，待預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)漿體達(dá)到一定強(qiáng)度后采用砂輪切割機(jī)或氧乙炔焰切斷端部多余的預(yù)應(yīng)力筋，嚴(yán)禁使用電弧。當(dāng)用氧乙炔焰切割時(shí)，火焰不得接觸錨具，切割過程中還應(yīng)用水冷卻錨具，切割后預(yù)應(yīng)力筋的外露長(zhǎng)度不應(yīng)小于30mm，然后用同等級(jí)強(qiáng)度的膨脹細(xì)石砼封閉端部，實(shí)施永久性防護(hù)措施，以防止水分及其他有害介質(zhì)侵入。

6 結(jié)束語(yǔ)

本工程采用了有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，很好地解決了大跨度混凝土梁在受荷載較大時(shí)的撓度和抗裂問題，同時(shí)也大大減少混凝土梁的截面尺寸和混凝土及鋼筋的用量，提高了結(jié)構(gòu)的使用空間，降低了工程造價(jià)。本預(yù)應(yīng)力工程已完工兩年多，從各方面觀察的情況來(lái)看，效果是良好的。但預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)用在民用房屋建筑工程中，可以說還是一項(xiàng)新技術(shù)，施工中仍有很多問題很難準(zhǔn)確分析，需進(jìn)一步不斷摸索和總結(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1]混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-2002）[S].

[2]預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線（GB/T5224-2003）[S].