大跨度大截面后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工技術(shù)研究

李鵬飛

（中建集成建筑有限公司，北京 100195）

一、工程案例分析

某公共文化服務(wù)中心建設(shè)工程建筑面積為2.2×104m2。新建1棟高層公共建筑，建筑高度48米，框架結(jié)構(gòu)。1棟裙樓建筑高度14.7m，框架結(jié)構(gòu)。2棟建筑高度15.2m，框架結(jié)構(gòu)。1棟裙樓二層為大型排演廳，排演廳屋頂大梁共設(shè)置9榀，均采用后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁結(jié)構(gòu)，其跨度為22.5m，距離地面9.2m，應(yīng)力梁尺寸為0.6m×1.4m，框架梁上翻、面板厚度0.12m。

（一）高支模結(jié)構(gòu)形式的選擇

案例工程中應(yīng)力梁結(jié)構(gòu)跨度及截面均較大，具有極高的施工難度以及施工危險性，為高支模結(jié)構(gòu)形式。若高支模結(jié)構(gòu)形式設(shè)計不具有科學(xué)性、施工管理不當(dāng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)的情況。因此工程中高支模結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合使用需求以及現(xiàn)場施工條件，保障高支模具有足夠的強(qiáng)度及穩(wěn)定性能。經(jīng)過多方探討后決定屋面預(yù)應(yīng)力梁板以盤扣式腳手架為支撐體系，為了能夠有效地保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在構(gòu)建支撐體系時需保持立桿步距、縱橫距離相等[1]。

（二）高支模體系設(shè)計分析

工程中模板支架的搭建高度設(shè)置為9.2m，采用厚度為0.02m厚1.83m×0.92m模板，搭配0.06m×0.08m方木；支撐體系為滿堂腳手架，Φ48×3.5型支架鋼管，模板架現(xiàn)澆立桿間隔0.9m×0.9m；梁側(cè)模加固采用4×M12螺栓，螺栓間距0.9m；支撐體系立桿布設(shè)按照梁底方向，間距同為0.9m，梁底布設(shè)5道方木以及2根稱重立桿；體系橫桿步距為1.5m，小橫桿按照梁底橫跨方向布設(shè)，其間距為0.5m。

（三）設(shè)計驗證

通過高支模體系設(shè)計的驗算檢驗可以更好地尋找設(shè)計中存在的問題，本工程中對高支模體系的驗證采用PKPM軟件，驗證內(nèi)容涵蓋體系模板、主（次）楞、支撐鋼、扣件抗滑、以及立桿等多方面的力學(xué)檢驗[2]。案例工程高支模體系設(shè)計的設(shè)計驗證結(jié)果符合規(guī)范以及建筑的要求，具有可行性。

二、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

（一）施工前注意事項

在正式實(shí)施預(yù)應(yīng)力梁施工前應(yīng)編寫工程專項施工方案，并與相關(guān)專業(yè)做好技術(shù)交底及記錄，避免在施工過程因人為因素而發(fā)生質(zhì)量問題。

（二）施工材料及設(shè)備檢驗校對

預(yù)應(yīng)力鋼筋為1860級Ф15.24的低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，預(yù)應(yīng)力孔道為Ф70金屬波紋管，預(yù)應(yīng)力梁采用C40混凝土，孔道灌漿采用42.5#普通硅酸鹽水泥。張拉端預(yù)應(yīng)力錨具（m15-2）以及固定端預(yù)應(yīng)力錨具（M15-P）均為擠壓式，張拉設(shè)備為ZB4-500型張拉油泵及YDC1500-200型穿心式千斤頂。施工前需按照詳細(xì)的規(guī)范對采用的材料及設(shè)備進(jìn)行校驗，確保其能夠滿足工程需求。

（三）施工操作

1.支模架施工前需柱、墻以及鋼管支模架上在設(shè)置水平位移以及沉降監(jiān)測點(diǎn)位，前期采用實(shí)時監(jiān)測的方式，混凝土澆筑時每隔0.5h觀察記錄一次，混凝土終凝后為每隔24h觀察一次。共持續(xù)7d。

2.預(yù)應(yīng)力筋在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的應(yīng)力分布與其布置的點(diǎn)位具有直接的聯(lián)系，因此，預(yù)應(yīng)力孔道的施工位置應(yīng)遵循施工規(guī)范以及設(shè)計要求。按照圖紙位置標(biāo)注施工位置，金屬波紋管施工完畢后需要仔細(xì)檢查核對其安裝位置以及連接部位；波紋管采用的孔道套管兩側(cè)需要進(jìn)行必要的防水處理，如采用寬度大于50mm的防水膠帶進(jìn)行纏繞；以上施工完畢后，對波紋管的安置實(shí)施清孔處理，若發(fā)現(xiàn)其中具有雜物堵塞，需將其清除干凈后再次實(shí)施清孔處理，直至管道通暢為止。鋼絞線施工前需采用護(hù)套包裹鋼絞線端頭，利用機(jī)械設(shè)備將其固定端穿至張拉端。

3.由于建筑具有一定的高度，工程中應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系采用對稱形式的二次澆筑形式施工，實(shí)施混凝土澆筑時先進(jìn)行豎向結(jié)構(gòu)的施工，后澆筑水平結(jié)構(gòu)，避免建筑結(jié)構(gòu)高支模在施工過程中發(fā)生坍塌。

4.混凝土養(yǎng)護(hù)30d后實(shí)施預(yù)應(yīng)力筋張拉施工。施工過程中應(yīng)注意對預(yù)應(yīng)力筋的控制，案例工程中采用鋼絞線一端張拉的形式，將預(yù)應(yīng)力筋穿至千斤頂中心孔道并錨固在張拉油泵處；實(shí)施張拉操作時千斤頂行程不可高于0.2m，且最大油壓不能超出最大張拉油壓，保持回程油缸及液控頂壓器始終在回油狀態(tài)，張拉油路升壓不可高于2MPa。

5.實(shí)施孔道灌漿施工時，首先使用壓力水對孔道進(jìn)行清洗，確?？椎罆惩ā⑹箍椎辣谀軌蚺c漿液具有良好的結(jié)合性，，然后檢查排氣孔、壓漿孔的是否暢通，以及灌漿設(shè)備是否能夠正常運(yùn)行；灌漿所采用的材料為42.5#普通硅酸鹽水泥，水灰比率保持在0.4～0.45范圍內(nèi)，在混合料中加入減水劑，漿液拌制到灌注之間的時間不可超過45min，漿液灌注期間實(shí)施振搗處理；由于22.8m預(yù)應(yīng)力梁的孔道具有一定的長度，采用一次壓住的施工后若漿液發(fā)生泌水以及凝結(jié)收縮將會導(dǎo)致孔道中出現(xiàn)空隙，因此為了后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁具有較好的密實(shí)度，需實(shí)施二次壓漿處理，施工間隔時間以首次壓注漿液充分泌水但卻未形成初凝為標(biāo)準(zhǔn)；二次灌漿法操作為，在梁端灌漿口將漿液加壓至0.3～0.4MPa進(jìn)行灌注，待出口端持續(xù)流出濃水泥漿后封閉排氣孔道，二次壓注時將壓力提升到0.6～0.8MPa，壓力到達(dá)后便可進(jìn)行孔道的封堵；灌漿施工過程中應(yīng)保持緩慢、均勻壓注，若期間無法進(jìn)行連續(xù)壓漿應(yīng)使用壓力水沖洗后壓的孔道；若波紋管受壓過大發(fā)生破裂漏漿，將會導(dǎo)致孔道的阻塞，因此在施工過程中時刻注意孔道內(nèi)漏漿凝固情況，務(wù)必保持孔道的暢通性；需要注意的是，預(yù)應(yīng)力筋完成張拉施工后應(yīng)在48h內(nèi)完成灌漿施工，以免發(fā)生應(yīng)力改變。

三、結(jié)語

為了保障大跨度、大截面建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量及安全性，應(yīng)嚴(yán)格遵循施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，采用成熟施工工藝，保證結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化的合理性。對后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工進(jìn)行必要的質(zhì)量、安全控制，可有效地節(jié)約工程成本，提升建筑企業(yè)綜合效益，在未來的施工項目中具有重要的作用及意義。