緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鴻信大廈中的應(yīng)用

楊向國，池瑋波，胡岳嵐，蔣進(jìn)輝，李東旭

(北京城建道橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，北京 100022)

1 工程概況

鴻信大廈位于江西省贛江新區(qū)，為辦公、酒店、商業(yè)綜合體，占地面積24 670m2，包含1號樓(辦公寫字樓)、2號樓(酒店)、3號樓(商業(yè)樓)、4號樓(商業(yè)樓)及地下車庫，總建筑面積141 368.46m2，其中地上建筑面積100 455.85m2，地下建筑面積40 216.17m2。地下室、商業(yè)及裙房為框架結(jié)構(gòu)，1號樓為框架核心筒結(jié)構(gòu)，2號樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。鴻信大廈屬于多功能組合的復(fù)雜建筑，部分樓層或建筑部位需具有大空間和靈活布置格局的功能，故該區(qū)域梁跨度大或懸臂長，為解決大跨度混凝土梁開裂和變形等問題，采用緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工。緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁布置范圍如表1所示。

表1 緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁布置范圍

由于預(yù)應(yīng)力梁布置在不同建筑單體的不同樓層，因此預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)考慮各建筑單體的施工順序和工期，對緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線加工、運輸、安裝、張拉時間安排和現(xiàn)場調(diào)度均提出了較高要求。同時緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力懸臂梁跨度大、類型多，不同類型的懸臂梁需采用不同的線型布置和張拉錨固方法。

2 緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)特點

緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)施工簡便、與混凝土錨固性能良好、質(zhì)量易保證。緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋由鋼絞線、緩凝粘合劑和高強(qiáng)聚乙烯護(hù)套組成。緩凝粘合劑在初期具有一定的流動性及對鋼絞線良好的附著性，便于預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉。至規(guī)定時間后，緩凝粘合劑逐漸固化，達(dá)一定強(qiáng)度并與預(yù)應(yīng)力鋼絞線粘結(jié)為一體。緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包護(hù)套上具有規(guī)定高度的橫肋，通過橫肋產(chǎn)生咬合與握裹，實現(xiàn)鋼絞線與混凝土的粘結(jié)。因此，緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋施工時應(yīng)注意：①緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋具有張拉時效性，需保證預(yù)應(yīng)力筋張拉前緩凝粘合劑未固化，保證預(yù)應(yīng)力筋張拉力和伸長值達(dá)設(shè)計要求值；保證預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后緩凝粘合劑盡快固化，以達(dá)到粘結(jié)效果，因此，緩凝粘合劑配合比應(yīng)根據(jù)工序和工期進(jìn)行調(diào)整。②緩凝粘合劑在初期具有一定流動性，因此應(yīng)重視外包護(hù)套質(zhì)量及施工時的保護(hù)，防止外包護(hù)套破損使緩凝粘合劑流失，避免影響粘結(jié)效果。③緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在梁中成束布置，在張拉端分散布置，布置位置和錨固長度應(yīng)根據(jù)端部截面進(jìn)行設(shè)計。

3 張拉適用期的確定

1號樓1～6層裙房大跨度梁和主樓大懸臂梁采用緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，由于裙房和主樓之間設(shè)置施工縫，故每層分2段流水施工，先施工主樓(施工縫右側(cè))，再施工裙房(施工縫左側(cè))。因此，先安裝施工縫右側(cè)主樓預(yù)應(yīng)力筋，裙房預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行甩筋處理，待裙房模板支設(shè)后才能安裝預(yù)應(yīng)力筋。故每層預(yù)應(yīng)力筋從運輸?shù)桨惭b再到張拉用時為4個月，可知緩凝粘合劑張拉適用期為6個月，可保證張拉時不出現(xiàn)固化。

2號樓主樓(3～4層)和4號樓(2～4層)大懸臂梁采用緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，每層預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量少，且每層為1個施工段，每層施工時間約為10d，故每層預(yù)應(yīng)力筋從運輸?shù)桨惭b再到張拉用時為2個月，可知緩凝粘合劑張拉適用期為4個月。

2號樓裙房(3～4層)縱向梁為大跨度梁+大懸臂梁，故縱向梁采用緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，每層預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量多，但每層為1個施工段，每層施工時間約為30d，故每層預(yù)應(yīng)力筋從運輸?shù)桨惭b再到張拉用時為2個月，可知緩凝粘合劑張拉適用期為4個月。

4 預(yù)應(yīng)力筋甩筋處理

在預(yù)應(yīng)力施工過程中，由于伸縮縫或沉降縫等后澆帶的設(shè)置，通常會出現(xiàn)一部分預(yù)應(yīng)力筋先預(yù)埋、后澆帶另一側(cè)先甩筋后安裝的施工要求。對于該部分緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的施工，如果處理不當(dāng)，易出現(xiàn)整體傾覆的安全隱患和緩凝粘合劑滴漏的質(zhì)量隱患。

1號樓主樓緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋埋置長度短，約為5m，主樓預(yù)應(yīng)力筋施工完成后澆筑混凝土，裙房預(yù)應(yīng)力筋先甩出，此時裙房腳手架和模板未安裝。由于裙房預(yù)應(yīng)力筋整體較長，但預(yù)埋部分短，甩出的預(yù)應(yīng)力筋長，在重力作用下，主樓混凝土未達(dá)到強(qiáng)度前，易引起主樓鋼筋和模板傾覆。由于緩凝粘合劑具有一定流動性，如果預(yù)應(yīng)力筋長時間懸掛，重力作用會導(dǎo)致緩凝粘合劑緩慢流失。因此，本工程采用腳手架鋼管搭設(shè)三角支撐架，架設(shè)剩余未安裝的預(yù)應(yīng)力筋。

5 大跨度懸臂梁線型布置

對于大懸臂梁，通常采用預(yù)應(yīng)力筋抵抗開裂和變形。懸臂梁根部彎矩最大，至端部逐漸減小為0。因此，預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)布置在懸臂梁中心線上部。本工程根據(jù)懸臂梁張拉條件和截面特性，對不同懸臂梁采用不同線型布置方法。

2號樓主樓3層典型懸臂梁立面曲線定位如圖1所示，由于該梁張拉端設(shè)在端部，且端部與4號樓相鄰，故預(yù)應(yīng)力筋采用梁頂撅起張拉錨固工藝，預(yù)應(yīng)力筋前后錯開1 100mm，分批撅起張拉。2號樓裙房3層典型懸臂梁立面曲線定位如圖2所示，該梁懸臂長度長，采用變截面布置方式，即截面高度從根部的1 200mm逐漸減小至端部的600mm，預(yù)應(yīng)力筋采用常用的拋物線布置方式，端部預(yù)應(yīng)力筋從梁截面形心出張拉端錨固。4號樓2層典型懸臂梁立面曲線定位如圖3所示，由于建筑功能要求，距懸臂梁端部2 785mm范圍內(nèi)樓板下沉，根據(jù)懸臂端彎矩逐漸變小的特點，該區(qū)域梁高減少500mm，預(yù)應(yīng)力筋錨固在梁變截面處。

圖1 2號樓主樓3層典型懸臂梁立面曲線定位

圖2 2號樓裙房3層典型懸臂梁立面曲線定位

圖3 4號樓2層典型懸臂梁立面曲線定位

6 張拉端節(jié)點處理

6.1 懸臂端部預(yù)應(yīng)力筋處理

緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋根據(jù)張拉端位置采用不同的張拉工藝，對于柱邊和梁端預(yù)應(yīng)力筋，張拉端做法如圖4所示。緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉端承壓板寬60mm，確定柱筋間距時應(yīng)預(yù)留出承壓板寬度。如果柱筋較密，不能預(yù)留承壓板寬度，則承壓板置于鋼筋外側(cè)，張拉完成后錨具外露100mm左右。懸臂梁端部彎折鋼筋預(yù)留長度按承壓板寬度計。

圖4 預(yù)應(yīng)力筋張拉端內(nèi)凹式做法示意

6.2 梁頂撅起預(yù)應(yīng)力筋處理

對于柱端或梁端不具有張拉空間的緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，可在梁上部撅起張拉，張拉端做法如圖5所示。預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)緩慢從梁上部撅起，撅起角度宜≤15°。張拉端梁筋間距需預(yù)留出承壓板寬度。由于箍筋加密區(qū)鋼筋較密，預(yù)應(yīng)力筋張拉端可設(shè)在箍筋加密區(qū)以外。應(yīng)注意，承壓板需與預(yù)應(yīng)力筋垂直。

圖5 預(yù)應(yīng)力筋撅起張拉做法示意

7 結(jié)語

緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)兼有有粘結(jié)及無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)點，包括施工簡便、與混凝土錨固性能良好、質(zhì)量易保證等，在大型綜合體建筑大跨度混凝土梁、板結(jié)構(gòu)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文對緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在鴻信大廈中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹，對緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋固化時間的合理選用、后澆帶或施工縫預(yù)應(yīng)力筋甩筋處理方法、不同條件下懸臂梁線型布置方法和不同部位張拉端節(jié)點處理工藝等進(jìn)行詳細(xì)敘述。緩凝粘合劑具有張拉時效，且初期具有一定流動性。緩粘結(jié)鋼絞線在梁中成束布置，在端部張拉位置均勻布置。通過采用緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，保證了施工質(zhì)量。