淺析某建筑實訓(xùn)館大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工技術(shù)

朱國新，徐小龍

（滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 滁州239000北京銀泰建構(gòu)預(yù)應(yīng)力工程有限公司，北京 100000）

一、工程概況

某建筑實訓(xùn)館建筑面積4245.9m2，三層框架結(jié)構(gòu)，檐高14.00m，在標高12.30m處，軸線A-G/2-11軸范圍內(nèi)布置10道大跨度有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁，主框架梁截面尺寸為 600mm×1600mm、600mm×1000mm，預(yù)應(yīng)力配筋為2×12根，長跨26.0+短跨13.0m，兩個連續(xù)跨，形成一個大跨空間，以滿足其建筑要求。

根據(jù)設(shè)計要求，預(yù)應(yīng)力筋采用公稱直徑Φs15.24mm，公稱面積140mm2，強度等級為1860Mpa，低松弛等級為Ⅱ級松弛鋼絞線，符合《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T5224-2003的規(guī)定；錨具采用Ⅰ類錨具，錨固體系采用YM15群錨體系，包含配套的錨具、夾片、承壓板、螺旋筋；有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁孔道成型采用金屬鍍鋅波紋管；采用雙端張拉，兩端均采用夾片式錨具；鍍鋅波紋管內(nèi)徑均采用90mm，接頭內(nèi)徑為95mm；預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力為0.7fptk=0.70×1860=1302N/mm2，施工時超張拉3%，混凝土強度達到100%設(shè)計強度后方可進行預(yù)應(yīng)力張拉，張拉之前不可以拆除支撐；有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁孔道灌漿采用壓力灌漿，灌漿壓力0.5-0.7Mpa，灌漿完成后制作標養(yǎng)試塊，強度達到M30，灌漿完成后48小時后方能拆除梁底支撐。（平面布置圖如下圖）

二、施工準備

（一）施工開始前，首先對原結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙進行深化設(shè)計，包括預(yù)應(yīng)力孔道曲線的定位、張拉端節(jié)點詳圖、孔道刨面圖等進行繪制，經(jīng)原設(shè)計單位同意后方可施工。

（二）預(yù)應(yīng)力相關(guān)材料進場后，對進場的鋼絞線和錨具材料找到有相關(guān)材料試驗資質(zhì)的實驗室進行復(fù)試，復(fù)試合格后方可使用。

（三）預(yù)應(yīng)力施工單位應(yīng)與相關(guān)專業(yè)的班組進行技術(shù)交底，明確相互之間的配合內(nèi)容，在交叉作業(yè)時各自的交接劃分和成品保護。

三、預(yù)應(yīng)力施工

工程預(yù)應(yīng)力分項工程施工按照階段劃分可分為三個階段：鋪放階段、張拉階段、灌漿封錨階段。

（一）鋪放階段：預(yù)應(yīng)力筋的鋪放可分為四個步驟，確定預(yù)應(yīng)力筋矢高位置、波紋管的鋪放、鋼絞線穿筋、關(guān)鍵節(jié)點安裝。

1、預(yù)應(yīng)力梁的模板支撐系統(tǒng)和普通鋼筋骨架綁扎完成后，可進行波紋管的鋪放施工。根據(jù)深化設(shè)計圖紙所示，每隔1-2米設(shè)置定位筋，定位筋采用直徑為12的螺紋鋼筋，長度為650mm，并與箍筋綁扎牢固，以備在鋪設(shè)預(yù)埋管時使用。

2、波紋管進場長度為6m一根，波紋管內(nèi)徑90mm，內(nèi)徑95mm波紋管作為接頭管，用角磨機切割成30cm一根，下料時，管與管之間的接頭長度為30cm，兩端分別全部擰入接頭內(nèi)，用膠帶將接口密封好，波紋管用2－3人沿梁的兩側(cè)排開，從一端開始傳入波紋管，逐根拼接，穿入預(yù)應(yīng)力梁骨架內(nèi)，根據(jù)定位筋位置，走出拋物線的形狀，每個定位筋用鐵絲與波紋管綁扎牢固。

3、預(yù)應(yīng)力筋安裝從一端開始，穿完即可。完成后檢查波紋管是否被捅破或與其他鋼絞線纏繞在一起，如發(fā)生上述情況，則抽出鋼絞線重新穿束。

4、這里指的關(guān)鍵節(jié)點就是張拉端和排氣管的安裝，張拉端采用內(nèi)凹，用聚苯材料填充在孔道端部，然后密封；排氣管主要作用是排氣和泌水，采用Φ20的PVC管引出梁頂300mm固定。

5、檢查波紋管矢高位置是否符合要求，本工程矢高偏差范圍為±15mm，孔道和關(guān)鍵節(jié)點是否密封，防止漏漿進入，澆筑混凝土?xí)r嚴禁振搗棒觸及波紋管。

（二）張拉階段分為四個步驟，千斤頂讀數(shù)和計算伸長值、安裝錨具、張拉、切筋。

張拉用千斤頂必須在標定期限內(nèi)，一般要求為6個月內(nèi)，本工程由于張拉空間的限制，無法群錨張拉，所以采用的25T小型千斤頂張拉。標定證書計算公式頁如下圖：

根據(jù)設(shè)計要求，本工程的單根筋張拉力為：F1=0.7×fptk×Ap×1×1.03=70%×1860×140×1×1.03=187.75KN，帶入上表內(nèi)的計算式，可得下表：

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伸長值的計算依據(jù)以下公式：

式中：△Lp——預(yù)應(yīng)力筋理論伸長值；

Pm——預(yù)應(yīng)力筋張拉力；

Es——預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量，按鋼絞線試驗報告單取值。

Lp——預(yù)應(yīng)力筋在混凝土構(gòu)件波紋管孔道內(nèi)長度；

Ap——預(yù)應(yīng)力筋截面面積140mm2

K——孔道（每m）局部偏差對摩擦影響的系數(shù)，通常取0.25；

μ——預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦系數(shù)，通常取0.0015；

e——自然對數(shù)，取2.71828；

θ——從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角；=8h/l

根據(jù)上述公式，結(jié)合本工程的實際情況為2個連續(xù)跨，可分段計算伸長值，如下表：

?

1、張拉端安裝錨具

穴模清理干凈后，檢查張拉端的混凝土澆筑情況，是否存在不密實或孔洞，經(jīng)過檢查沒有發(fā)現(xiàn)異常，符合張拉條件。張拉前總承包單位提供了預(yù)應(yīng)力混凝土梁的強度報告單，混凝土達到了設(shè)計要求的100%的強度。

條件具備后施工人員逐個張拉端進行錨具的安裝，錨具的安裝必須到位，同時鋼絞線相互不得絞纏錯位，要求平順，防止張拉時因為鋼絞線的絞勁導(dǎo)致斷裂。

2、張拉預(yù)應(yīng)力筋

預(yù)應(yīng)力筋張拉的順序，應(yīng)遵循對稱張拉的原則，先張拉2軸線，依次按順序張拉至11軸線，最后到另一端補張拉。張拉時每束預(yù)應(yīng)力筋的每根筋進行循環(huán)張拉，分別對應(yīng)控制到有表讀數(shù)的10%、60%、103%停止張拉，換到下一根張拉，直到張拉完成為止。

（1）裝千斤頂張拉之前，對張拉端的鋼絞線用25T千斤頂進行預(yù)緊，消除孔道內(nèi)松弛，油表上壓即止，4Mpa左右；

（2）預(yù)緊完成后安裝25T千斤頂，安裝好后張拉到控制應(yīng)力的60%即有表讀數(shù)24Mpa，為第一次循環(huán)；張拉到控制應(yīng)力的103%時即39.7Mpa，鋼尺測量千斤頂缸長伸長L1，為第二次循環(huán)；在另一側(cè)采用25T千斤頂補張拉，記錄千斤頂伸長缸長L3;

（3）計算伸長值鋼絞線總伸長ΔL=L1+L2+L3；

（4）校核預(yù)應(yīng)力筋伸長值；

（5）頂緊錨具，退出千斤頂；

取其中一道梁的張拉記錄如下表：

?

油壓表度數(shù)達到計算值后，由現(xiàn)場張拉實時記錄的數(shù)據(jù)看，伸長值均在允許范圍內(nèi)，預(yù)應(yīng)力筋的張拉滿足了設(shè)計要求。

預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后，采用無齒鋸進行機械切割，切除多余的鋼絞線，夾片外鋼絞線長度不少于30mm。

注意事項：

①張拉時，千斤頂兩側(cè)嚴禁站人、閑雜人員不得圍觀、預(yù)應(yīng)力施工人員應(yīng)在千斤頂兩側(cè)操作、不得在端部穿越，防止斷筋時傷人；

②張拉地點上、下垂直方向，嚴禁其他工種同時施工；

③高空作業(yè)時防止高空墜落，必要時搭設(shè)安全網(wǎng)；

④反復(fù)張拉容易造成斷筋，不得進行反復(fù)張拉。

（三）灌漿封錨階段

預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后切除多余鋼絞線，用水泥對錨具和夾片進行封堵，密封孔道，24小時后方可灌漿。根據(jù)設(shè)計要求灌漿水泥采用P.O 42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比控制0.4-0.42之間。

制漿采用灌漿桶內(nèi)制作，采用攪拌器制作完成后采用流淌法測定水泥漿流動性，流動性控制在130mm-180mm。

灌漿采用壓力灌漿，對預(yù)應(yīng)力梁內(nèi)孔道逐束灌漿，灌漿機打開后灌漿管端頭與球閥端頭對接，開始灌漿，當孔道另一端排出的濃漿與灌漿桶內(nèi)漿體顏色一致時，封閉排氣孔，灌漿機繼續(xù)加壓，灌漿機壓力表讀數(shù)達到0.7MPa，穩(wěn)壓2分鐘，然后關(guān)閉球型閥。從排氣孔排出的濃漿的漿體中接2組70.7*70.7*70.7的凈漿試塊，標養(yǎng)28天后，強度不低于30Mpa。

四、結(jié)束語

大跨度預(yù)應(yīng)力大梁近年來在越來越多的工程中得到應(yīng)用，降低了鋼筋及混凝土的用量，提高了工程的實際使用面積和空間，改善了建筑物的使用功能，但進行施工前，必須要有正確的計算、嚴格的質(zhì)量控制、合理的施工方法、可靠的安全措施方可保證施工的順利進行。