預應(yīng)力施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用

汪錫明

摘 要：隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，預應(yīng)力施工技術(shù)因其具有施工方便、容易彎成多跨、曲線形狀等優(yōu)勢被廣泛的應(yīng)用在建筑施工中。文章從實例出發(fā)，并且結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗，闡述了后張法有粘結(jié)預應(yīng)力施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：后張法；有粘結(jié)；預應(yīng)力；建筑；張拉；灌漿

1 工程概況

某建筑工程為框架結(jié)構(gòu)，二層、三層、四層、屋面部分梁采用有粘結(jié)預應(yīng)力技術(shù)。張拉控制應(yīng)力為1395MPa，單根鋼鉸線的張拉控制力為195.3kN，4根：781.2kN，5根：976.5kN，6根：1171.8kN，7根：1367.1kN，預應(yīng)力梁混凝土強度等級為C35，要求強度達到100%以上方可張拉，張拉、灌漿完成后由土建施工方支模澆同強度微膨脹混凝土封堵，確保質(zhì)量。Φs15為低松弛鋼絞線fptk=1860Mpa，d=15.2mm。本工程設(shè)計采用后張法有粘結(jié)預應(yīng)力技術(shù)，一端張拉、兩端張拉均有，張拉端用夾片群錨，固定端用P型擠壓錨具。

2 工程材料

2.1 預應(yīng)力鋼絞線

采用低松弛鋼絞線，標準強度值為1860MPa，公稱直徑為15.20mm，鋼絞線外觀檢查：無裂紋、無銹蝕、無折彎、無斷絲；直徑在公差范圍（-0.15、+0.4）之內(nèi)。

2.2 錨具

本工程一端張拉或兩端張拉，張拉端采用THM15-4、5、6、7夾片錨具；錨固端采用THM15-1P型擠壓錨具。

2.3 波紋管及排氣孔管

波紋管用鍍鋅鋼帶制作，4、5根鋼絞線用內(nèi)徑d=55波紋管，6、7根鋼絞線用內(nèi)徑d=65波紋管，聯(lián)結(jié)套管內(nèi)徑d大5mm，L=250。排氣孔管用d=18或20的鋼管或塑料管。

2.4 端部鋼墊板

張拉端用成套錨具中的錨墊板，不需另加鋼墊板。固定端采用成品鋼墊板。

2.5 有粘結(jié)預應(yīng)力筋的支架筋及螺旋筋

有粘結(jié)預應(yīng)力波紋管支架筋采用C10鋼筋，長度按梁的寬度減去保護層下料，焊接在梁箍筋上，如梁較寬、波紋管集中在梁中部也可縮短支架筋，以能與箍筋焊接固定為準。有粘結(jié)預應(yīng)力張拉端采用配套成品螺旋筋。圓管有粘結(jié)張拉端和錨固端構(gòu)造圖見下圖1：

3 有粘結(jié)預應(yīng)力梁施工要點

3.1 波紋管的安裝

定位支架筋位置必須準確、焊接牢固，垂直方向允許偏差為：梁高<1500mm時為±10mm；梁高≥1500mm時為±15mm；水平方向要順直對稱偏差為±20mm，若不能滿足可移動箍筋間距。波紋管在梁側(cè)面的保護層≥50mm。波紋管與支架筋用扎絲綁扎固定，避免施焊時可能燒傷波紋管。波紋管設(shè)置前須在距兩端各125mm處用色漆畫出標志線，以備連接波紋管時檢查。用內(nèi)徑大5mm、長250mm的波紋管做套管，兩端旋入波紋管125mm，距離相等，再用寬膠布封裹接口處，纏繞4～5圈，防止?jié)矒v混凝土時套管脫開及防止?jié){液侵入，造成張拉困難等質(zhì)量事故。波紋管與錨墊板連接處，喇叭管口處外形復雜且各種鋼筋密集，接口縫隙用膠布很難密封，容易造成漏漿，一般采用棉紗等，由喇叭管的外口處塞入、塞緊，以防止?jié){液侵入。

波紋管嚴禁用鋼筋撞擊、撬動，防止其破裂、變形或者改變其高度；并避免在燒斷或焊接鋼筋時火花及焊渣燒傷管壁，燒斷或焊接鋼筋時要用石棉板或木板防護。波紋管固定在定位支架筋上，要求綁扎牢固。

3.2 預應(yīng)力鋼絞線的下料、固定端錨具的擠壓

3.2.1 下料

有粘結(jié)預應(yīng)力鋼絞線在現(xiàn)場或加工廠下料，長度為圖紙的實際尺寸加上千斤頂夾持長度，用砂輪切割機切斷。下料后的成品鋼絞線不能有死彎及磨傷。下料長度L按下列公式計算：

L=L1+L2

式中：L——鋼絞線的下料長度；L1——鋼絞線埋入構(gòu)件內(nèi)的曲線長度；L2——張拉時鋼絞線的夾持長度。

下料應(yīng)在硬化的地面上進行并保證干凈無積水。如在未硬化地面下料時，鋼絞線下墊方木，方木間距控制在1～1.5米左右，對于拆盤后的鋼絞線，其上應(yīng)搭設(shè)遮雨布篷。

3.2.2 錨固端P型錨具的擠壓

預應(yīng)力鋼絞線錨固端P型錨具的擠壓在加工廠或現(xiàn)場進行，操作時須注意：擠壓套內(nèi)放入錨固夾片或錨固彈簧方可擠壓。擠壓完后鋼絞線應(yīng)露出擠壓套外1～5mm；鋼絞線頭如凹進擠壓套內(nèi)則必須切除，重新擠壓。擠壓完后擠壓套表面不得有裂縫；擠壓機錨具表面要經(jīng)常涂抹潤滑劑。

3.3 波紋管內(nèi)穿鋼絞線

波紋管安裝結(jié)束后，即可穿入預應(yīng)力鋼絞線。采用人工單根穿入。穿鋼絞線之前應(yīng)進行仔細檢查，嚴防有電弧焊火花燒傷鋼絲的鋼絞線混入，若有要將該根鋼絞線更換。鋼絞線表面若沾有粘土等雜物，應(yīng)清除干凈。

3.4 張拉預應(yīng)力筋

張拉預應(yīng)力筋前，必須提供張拉區(qū)域內(nèi)梁的混凝土試塊強度報告，達到100%時，方可張拉。張拉控制應(yīng)力取σcon=0.75fptk=0.75×1860=1395Mpa，單根鋼絞線的張拉控制力Np=1395×140mm2=195.3kN。張拉時比較理論伸長值與實際伸長值，檢查有無異常。

一般張拉程序為：

張拉順序：同一截面由中心開始對稱張拉。梁中波紋管有長有短時，必須先拉較短的波紋管內(nèi)預應(yīng)力筋，后拉較長波紋管內(nèi)預應(yīng)力筋。

預應(yīng)力筋理論伸長值△Lcp按以下公式計算：（由張拉10%到100%的伸長值）

△Lcp=0.9FpmLp/ApEp

式中：0.9——系數(shù)（由10%～100%的伸長值折減系數(shù)）；Fpm——預應(yīng)力筋張拉力的平均值，即張拉端的控制張拉力Ncon與錨固端扣除損失后的剩余張拉力兩者的平均值；Lp——預應(yīng)力筋的長度mm；Ap——預應(yīng)力筋的截面面積n×140mm2，n為波紋管內(nèi)鋼絞線根數(shù)；Ep——預應(yīng)力筋的彈性模量1.95×105N/mm2。

張拉時夾片滑移超過8mm時，需要更換錨具，重新張拉，重新張拉力仍為張拉控制力。

3.5 孔道灌漿

在每根波紋管內(nèi)灌漿必須連續(xù)，中途不得停頓，一次灌滿為止。若孔道灌漿過程中發(fā)生局部堵塞現(xiàn)象時，可在孔道壁沿波紋管位置鑿洞，及時用清水把水泥漿沖凈?？椎拦酀{用42.5普通硅酸鹽水泥，水泥漿的水灰比為0.4，水泥漿中加入適量減水劑，灌漿用水應(yīng)是清潔水，水泥漿強度不小于30N/mm2。每個梁中由下排向上排，單排依次灌。在灌滿孔道并封閉排氣孔后，再繼續(xù)加壓至0.5～0.6Mpa一分鐘以上，然后撤除灌漿管封閉灌漿孔。用壓力灌漿機灌漿，水泥漿從張拉端灌漿孔注入到每個排氣管冒漿，直到另一端冒漿為止。完成后，還應(yīng)在排氣泌水管處人工補漿，確保灌漿飽滿。

4 結(jié)語

工程實踐告訴我們，預應(yīng)力技術(shù)以種種優(yōu)勢，在某些建設(shè)領(lǐng)域有著強大的生命力和競爭力，甚至在其還未完全占領(lǐng)的領(lǐng)域仍然具有強大的發(fā)展力?？傊A應(yīng)力技術(shù)是我國建筑業(yè)重點開發(fā)和推廣項目，只有認真總結(jié)經(jīng)驗，不斷探索，才能在這一領(lǐng)域得到長足的發(fā)展。

參考文獻

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