后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力單側(cè)張拉施工技術(shù)

□文/黃志洪 李卓文 張秀川 郎靜海 彭凡斯 歐陽康

后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力單側(cè)張拉施工技術(shù)

□文/黃志洪 李卓文 張秀川 郎靜海 彭凡斯 歐陽康

某工程在中庭跨度較大部位設(shè)置預(yù)應(yīng)力梁，先后完成了后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力波紋管穿管固定、預(yù)應(yīng)力筋錨具安裝、預(yù)應(yīng)力筋穿線、混凝土澆筑、單側(cè)張拉以及灌漿封錨等施工工藝。文章結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)上述設(shè)計(jì)與施工技術(shù)進(jìn)行了研究和總結(jié)。

后張法；有粘結(jié)；預(yù)應(yīng)力；單側(cè)張拉；施工技術(shù)

隨著大型商業(yè)建筑、超高層建筑及大型廠房跨度不斷加大，建筑數(shù)量增多，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在國內(nèi)外被廣泛應(yīng)用。對(duì)于平面尺寸超長、功能空間超大的建筑，預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠起到增大結(jié)構(gòu)跨度、減少建筑結(jié)構(gòu)的開裂度、提高結(jié)構(gòu)抗震延性的作用，同時(shí)可以優(yōu)化建筑格局。

1　工程概況

某大型商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻，總建筑面積為203 300 m2，其中地下總建筑面積為66 200 m2，地上總建筑面積為137 100 m2。地上8層，地下5層，其中地上結(jié)構(gòu)每層設(shè)計(jì)2根預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁，分別位于9～10軸交G～F軸和12～13軸交H～1/E軸，共設(shè)計(jì)16根預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁，截面尺寸均為1 000 mm×1 200 mm，見圖1。

圖1　預(yù)應(yīng)力梁平面位置

2　預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)概況

預(yù)應(yīng)力混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，預(yù)應(yīng)力混凝土保護(hù)層厚度為40 mm，采用后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，張拉方式為單側(cè)張拉。預(yù)應(yīng)力筋全部采用低松弛7× φs15.2 mm鋼絞線，極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1 860 MPa，張拉控制值1 395 MPa。梁中設(shè)置4束有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)留孔道采用圓形鍍鋅波紋管，預(yù)應(yīng)力錨具一律采用I類錨具，張拉端采用（YJM15-7、YJM15-8、YJM15-9）多孔夾片錨具，固定端采用JYM15-1擠壓錨，見表1。

表1　預(yù)應(yīng)力梁設(shè)置mm

續(xù)表　1mm

3　施工工藝

施工工藝流程見圖2。

圖2　預(yù)應(yīng)力施工流程

3.1原材料質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)廠的時(shí)候應(yīng)要求廠家提供產(chǎn)品的合格證以及反映預(yù)應(yīng)力筋主要性格的檢驗(yàn)報(bào)告。材料進(jìn)場后還應(yīng)根據(jù)批次和產(chǎn)品抽樣的檢驗(yàn)方法確定檢驗(yàn)批并進(jìn)行外觀檢察和抽樣復(fù)驗(yàn)，確認(rèn)合格方能使用。

3.2預(yù)應(yīng)力筋下料及固定端制作

按照施工圖紙規(guī)定在施工現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋下料、組裝，張拉端鋼絞線預(yù)留長度≮700 mm。使用砂輪切割機(jī)切割預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行下料，提高工效并保證作業(yè)人員安全。

本工程預(yù)應(yīng)力筋為單側(cè)張拉，預(yù)應(yīng)力筋下料時(shí)要逐根進(jìn)行固定端組裝，然后將各種梁的預(yù)應(yīng)力筋按照?qǐng)D紙的不同長度進(jìn)行編號(hào)堆放，在鋼絞線端頭安裝擠壓簧與擠壓套并在擠壓套外表面涂潤滑油，鋼絞線、擠壓模與活塞桿在同一軸心線上，鋼絞線端頭露出成型后擠壓錨具的外端。

預(yù)應(yīng)力筋、錨具及配件在鋪放時(shí)，按規(guī)格分類標(biāo)識(shí)，妥善保存放在干燥平整的地方，下邊有墊木。預(yù)應(yīng)力筋上面不得堆放任何物品，如鋼模板、木模板、架管、鋼筋、水泥等，以免對(duì)于預(yù)應(yīng)力筋造成損傷或給施工造成不便。

3.3波紋管安置

在完成支架鋼筋安裝后，即可鋪放金屬波紋管。波紋管接頭處采用比工作管直徑大5 mm的接頭套管連接。在穿波紋管前，應(yīng)同時(shí)注意檢查外觀質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)波紋管有破損現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)拆換管道。波紋管接頭必須要牢固、嚴(yán)密，接頭處須用封箱膠帶密封。波紋管按規(guī)定預(yù)留排氣孔，孔口的塑料引出管與波紋管接合處必須連接密實(shí)。塑料引出管高出構(gòu)件頂面200 mm以上，塑料引出管內(nèi)可以插放短鋼筋以便臨時(shí)固定。

根據(jù)預(yù)應(yīng)力施工圖中預(yù)應(yīng)力筋曲線控制點(diǎn)圖，內(nèi)徑80、85 mm（接頭管）的金屬波紋管在梁內(nèi)垂直方向減去波紋管半徑后在梁箍筋上劃點(diǎn)、安裝并固定φ10 mm鋼筋支架。梁柱節(jié)點(diǎn)處先放置預(yù)應(yīng)力波紋管并穿設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，然后綁扎柱箍筋。

從梁的一端開始穿波紋管，邊穿邊連接并用密封膠帶纏緊。穿至距張拉端錨墊板位置300 mm處后將多余波紋管切除，然后繼續(xù)將波紋管穿至張拉端錨墊板的位置。

接頭管的長度為200～300 mm，接頭管的兩端采用粘膠帶密封。

灌漿孔（泌水孔）在波紋管上開洞，覆蓋海綿墊片和塑料弧形壓板并用鐵絲扎牢，用增強(qiáng)塑料管插在接口上，引至構(gòu)件頂面以上200～300 mm。

安裝張拉端螺旋筋，在框架柱主筋的外側(cè)布置張拉端錨墊板。

波紋管安裝位置符合設(shè)計(jì)要求，固定牢靠，接頭處密封，管壁無破損。

3.4預(yù)應(yīng)力筋布設(shè)

在固定端波紋管位置安裝約束圈，將每根波紋管中所需的鋼絞線打開，然后每隔2 m用鉛絲捆扎并在先進(jìn)波紋管的一端用膠帶包裹纏緊，最后從固定端穿入從張拉端穿出，穿筋時(shí)注意不能損壞波紋管且張拉端外露的鋼絞線長度滿足后期張拉操作要求（≮700 mm），同時(shí)應(yīng)注意及時(shí)安裝好錨固端，張拉端和固定端節(jié)點(diǎn)見圖3和圖4。

圖3　預(yù)應(yīng)力張拉端錨具布置

圖4　預(yù)應(yīng)力固定端錨具布置

3.5放置螺旋筋、安裝錨墊板并固定

1）在預(yù)應(yīng)力筋張拉端、固定端部按設(shè)計(jì)要求放置螺旋筋，承擔(dān)預(yù)應(yīng)力局部壓力。將張拉端錨墊板口、固定端約束圈口和灌漿孔（泌水孔）用棉紗和膠帶封堵嚴(yán)實(shí)，現(xiàn)場檢查無破損。

2）從波紋管的一端套入錨墊板并將其牢固地焊接于梁普通鋼筋上，張拉端錨具之間的最小距離必須滿足錨具廠家所提供的最小尺寸要求。張拉端墊板均須與預(yù)應(yīng)力筋保持垂直。錨墊板安裝完成后，用棉紗或鋼絲球塞入錨墊板灌漿孔、喇叭口等重要部位并用膠帶纏繞密封連接部位。

3.6澆筑混凝土

預(yù)澆筑混凝土前應(yīng)檢查波紋管和錨墊板的位置是否正確，接頭處是否牢固、發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理?；炷寥肽r(shí)，應(yīng)盡量避免波紋管受到過大的沖擊，以防波紋管移位和壓癟?；炷翍?yīng)分層振搗，注意振搗密實(shí)，尤其在梁的端部及鋼筋密集處更應(yīng)加倍注意。必要時(shí)可適當(dāng)減小混凝土石子粒徑或采取其他合理措施解決?；炷琳駝?dòng)器絕對(duì)不能直接振擊波紋管，以防振癟引起波紋管漏漿，影響張拉和孔道灌漿。

預(yù)留孔洞施工時(shí)鋼筋可以不進(jìn)行切割，采取預(yù)設(shè)方式，將長出的鋼筋折彎，置于澆筑的樓板內(nèi)，方便預(yù)應(yīng)力施工完成時(shí)洞口的封閉作業(yè)。

及時(shí)制作混凝土試塊并按施工規(guī)范要求留設(shè)同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊，以確定張拉時(shí)間?；炷翝仓髴?yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù)，檢查和清理孔道、錨墊板及灌漿孔。

3.7張拉及預(yù)應(yīng)力值校核

3.7.1張拉準(zhǔn)備

有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉端錨具采用YCQ-200千斤頂進(jìn)行整束張拉。張拉設(shè)備在使用前應(yīng)先進(jìn)行標(biāo)定并根據(jù)標(biāo)定報(bào)告采用內(nèi)插法計(jì)算出張拉控制應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的油表讀數(shù)，張拉時(shí)按該讀數(shù)進(jìn)行控制。

張拉控制應(yīng)力取為0.75倍鋼絞線強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，即σcon=1 860×0.75=1 395（MPa）。預(yù)應(yīng)力筋伸長值偏差范圍±6%，以控制預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力為主。

3.7.2張拉施工

在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%之后，用標(biāo)定的張拉設(shè)備進(jìn)行張拉。本工程預(yù)應(yīng)力筋采用單側(cè)整束張拉，對(duì)稱進(jìn)行，從下往上逐層張拉，防止混凝土產(chǎn)生超應(yīng)力、構(gòu)件扭轉(zhuǎn)與側(cè)彎、結(jié)構(gòu)變位等。張拉前應(yīng)加固腳手架，以便張拉人員安全、順利地操作。

預(yù)應(yīng)力束編號(hào)見圖5和圖6，對(duì)稱張拉過程如下。

圖5　左梁（1區(qū)）預(yù)應(yīng)力束編號(hào)

圖6　右梁（2區(qū)）預(yù)應(yīng)力束編號(hào)

預(yù)應(yīng)力筋全部張拉完成，拆除預(yù)應(yīng)力梁下支撐和底模。

3.7.3預(yù)應(yīng)力值校核

張拉施工結(jié)束，通過△L=（△L3-△L1）/0.9完成預(yù)應(yīng)力梁張拉理論伸長值計(jì)算，見表2。

表2　各梁理論計(jì)算伸長值mm

整理張拉記錄并統(tǒng)計(jì)，用張拉伸長值作為校核依據(jù)，實(shí)測(cè)伸長值與理論伸長值的偏差在±6%范圍之內(nèi)，符合要求。

3.8孔道灌漿

切割外伸鋼絞線，鋼絞線外露長度≥30 mm，采用水泥漿將張拉端封堵，預(yù)留出灌漿孔。完成機(jī)具調(diào)試，灌漿孔道濕潤、潔凈，采用UB3型灌漿泵和PJ02型攪拌機(jī)灌漿。

將灌漿機(jī)的出漿口與灌漿孔相連，確保密封，開動(dòng)灌漿泵注入壓力水泥漿，從近至遠(yuǎn)逐一檢查排氣孔，待濃漿流出后逐一封閉，待最后一個(gè)排氣孔出濃漿后，封閉排氣孔，灌漿壓力保持在0.5～0.7 MPa之間，繼續(xù)加壓30 s后封閉灌漿孔。

每個(gè)臺(tái)班灌漿過程中制作2組70.7mm×70.7 mm× 70.7 mm的立方體水泥凈漿試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d后送交試驗(yàn)室檢驗(yàn)試塊強(qiáng)度。灌漿時(shí)填寫灌漿記錄，標(biāo)明灌漿日期、水泥等級(jí)品種、水灰比、構(gòu)件。

3.9封錨

預(yù)應(yīng)力筋張拉灌漿工作完成后，清理干凈并立即進(jìn)行封端保護(hù)。用手提砂輪切割機(jī)切除張拉后多余的預(yù)應(yīng)力筋，切割處離夾片≮30 mm，由土建單位在承壓板表面涂以防水涂料后蓋上封端蓋帽，再用細(xì)石混凝土（或微膨脹混凝土）密封，振搗密實(shí)，見圖7。

圖7　封錨構(gòu)造

灌漿后應(yīng)檢查孔道頂部灌漿密實(shí)性，如有空隙，采取補(bǔ)漿措施。

4　施工注意事項(xiàng)

1）預(yù)應(yīng)力的施工需要多專業(yè)穿插作業(yè)，施工之前在施工順序、工序交接、端部處理、施工進(jìn)度等方面做好協(xié)調(diào)配合工作，保證總體施工進(jìn)度和施工安全。同時(shí)嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力筋、水泥等原材料和錨具、波紋管、連接器的進(jìn)場檢查工作。

2）進(jìn)行鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋施工時(shí)，按設(shè)計(jì)圖紙要求設(shè)置固定支架以保證預(yù)應(yīng)力筋的曲線定位。當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋與普通鋼筋或其它管線位置沖突時(shí)，首先保證預(yù)應(yīng)力筋位置的準(zhǔn)確，預(yù)應(yīng)力筋必須保持平行、順直，不得扭絞。

3）為安裝錨墊板，現(xiàn)場部分柱筋及梁彎鉤等普通鋼筋位置需要局部調(diào)整，注意調(diào)整好的柱筋及梁彎鉤等普通鋼筋，鋼筋工不能重新調(diào)回原位。

4）檢查混凝土配合比，混凝土澆筑過程中認(rèn)真振搗，保證混凝土的密實(shí)，尤其是預(yù)應(yīng)力筋張拉端及固定端周圍的混凝土嚴(yán)禁漏振，不得出現(xiàn)蜂窩或孔洞。振搗時(shí)，應(yīng)避免踏壓碰撞波紋管、鋼筋支架以及端部預(yù)埋部件，如有破損立即用防水膠帶包纏修補(bǔ)。

5）混凝土澆筑完成24h內(nèi)將預(yù)應(yīng)力筋張拉端處柱、墻側(cè)模拆除以便進(jìn)行張拉端剔鑿工作，預(yù)應(yīng)力梁側(cè)模也在張拉前拆除以免影響張拉效果。張拉前預(yù)應(yīng)力筋下料長度計(jì)算、控制預(yù)埋件位置準(zhǔn)確。

6）預(yù)應(yīng)力筋張拉必須按張拉順序逐根對(duì)稱張拉且控制張拉應(yīng)力和張拉伸長值，不得漏拉或錯(cuò)拉。

5　結(jié)語

整束張拉時(shí)張拉設(shè)備較大，預(yù)應(yīng)力不會(huì)有較大損失，可以減少預(yù)應(yīng)力梁產(chǎn)生質(zhì)量安全隱患。同時(shí)通過在梁支座處加腋，能更好地滿足使用階段抗裂要求，減少預(yù)應(yīng)力筋用量，節(jié)約成本。

□李卓文、張秀川、郎靜海、彭凡斯、歐陽康/中建一局集團(tuán)建設(shè)發(fā)展有限公司。

TU757

C

1008-3197（2016）04-13-04

2016-05-26

黃志洪/男，1965年出生，工程師，粵?？毓杉瘓F(tuán)有限公司，從事工程技術(shù)管理工作。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.04.005