大跨度有粘结预应力梁施工技术

研究与探索摘要：随着现代建筑的不断发展，大空间、大跨度的建筑越来越广泛用于公共建筑中，因此预应力工程也随之越来越越被广泛用于大跨度梁、板等重要构件中。

本文对长泰县天铜山综合度假区Ａ－０１区块工程预应力梁的施工进行了阐述，对各工序的重点和关键点着重进行描述，使张拉获得了良好的效果。

关键词：大跨度；有粘结；预应力；张拉1 工程概况该建筑面积为２０５００．７ｍ２，建筑高度为１８ｍ，结构形式为框架结构。

该工程共设４道预应力梁，跨度为１５．９ｍ等，梁预应力配筋分别为３－５Фｊ１５．２４。

本工程预应力筋采用ＡＳＴＭＡ４１６－９２标准２７０级Фｊ１５．２４低松弛高强度钢绞，Ｅｙ＝１．９５×１０５ＭＰａ，其抗拉强度标准值：ｆｐｔｋ＝１８６０Ｎ／ｍｍ２，预应力筋张拉控制应力：ｆｐｙ＝１３２０Ｎ／ｍｍ２，张拉控制应力限值为０．７５ｆｐｔｋ。

2 预力筋性能钢绞线级别（Ｎ／ｍｍ２）：１８６０标准直径（ｍｍ）：１５．２４标准截面积（ｍｍ２）：１４０最小拉断力（ＫＮ）：２６０．７伸长１％最小荷载（ＫＮ）：２３４．６最小伸长率（％）：３．５3 框架梁施工要点３．１ 支撑与模板（１）模板及支撑应考虑能承受结构自重的施工荷载，要求支撑有足够的承载能力，稳定性好。

（２）底模起拱按设计要求，一般取梁跨度的１～１．５％，梁板模板的支撑在张拉前不得松动，主梁板的底模及支撑必须待张拉后拆除，支撑的拆除应从跨中向两边对称进行。

（３）支架搭设时要考虑后续张拉的工作面。

３．２ 钢筋绑扎（１）原则上非预应力筋制作及绑扎时应避让预应力筋及端部锚垫板，并对非预应力钢筋宜作适当调整，以保证预应力筋位置和矢高。

（２）预应力梁中的“∫”型拉筋不得随意抬高钢绞线，同时为了便于铺设波纹管，拉筋须等预应力筋就位后方可绑扎。

（３）钢筋绑扎完毕后应随即垫好梁的保护层垫板，以便于预应力筋标高的准确定位。

３．３ 预应力波纹管铺设施工由于波纹管布设质量将直接关系着后续张拉工作是否能够顺利进行。

因此，波纹管的铺设工艺是整个预应力施工的重点。

（１）端模：梁的端部模板宜采用木模，按施工图的每束预应力筋部标高在端模上相应位置开设孔洞，孔洞与锚垫板之间应紧贴，垫板孔内填塞破布或蛇皮袋等物，防止混凝土浇捣时渗浆堵塞孔道。

（２）支架：根据施工图预应力筋的中心线距梁底高度，定出波纹管支架的高度，支架采用Φ１０、Φ１２的钢筋固定在箍筋上，波纹管应有足够刚度及抗渗性，要紧固在钢筋上，砼施工时，要保证其畅通不变形，标高应符合规范要求。

（３）预应力筋制作：预应力筋制作工作在现场完成，下料长度按施工图结合具体锚固形式及张拉设备要求的工作长度正确丈量，下料应用砂轮机切割，不得用电弧或氧乙炔焰。

（４）预埋波纹管技术要求①孔道预埋严格按设计图纸坐标定位预埋，固定要牢固，确保预应力孔道预埋位置准确。

波纹管控制点的设计位置偏差，应符合规定；②预埋同时做好压浆孔或泌浆孔的预埋。

做好波纹管接头密封处理，确保浇注砼时不漏浆。

浇注砼时要派专人检查，避免振捣棒直接接触波纹管。

③张拉端端部模板预留孔应按施工图中规定的位置编号和钻孔。

④张拉端的承压板应采用可靠的措施固定在端部模板上，且应保持张拉作用线与承压板面相垂直。

（５）预埋件安装：锚垫板安装按施工图尺寸定位，并用短钢筋架立与非预应力筋电焊固定，锚垫板后钢筋网片筋应紧贴垫板，并与垫板及其它非预应力钢筋固定。

（６）穿束：穿束前应检查每根钢绞线是否被电焊烧伤，如发现应立即更换。

将下好的钢铰线按长度及波纹管内束数分组编束，然后将金属波纹管套入每组预应力束中，波纹管接头处采用接头管连接，接头管约３０ｃｍ长，在接头管两端用铁丝将它与波纹管扎紧，缠上塑料胶带以防漏浆。

（７）波纹管安装质量检查：波纹管安装完成后，应检查波纹管的位置、破损情况、钢绞线根数及外露长度等。

若钢绞线外露长度不满足千斤顶工作长度要求，尚应作出适当的调整。

钢绞线的外露部分应用塑料布或水泥袋纸包裹，防止电焊渣，固定端锚固长度应满足长度要求。

３．４ 混凝土浇筑控制（１）浇筑前检查穿束完毕由于还有诸多后续工序，因此在混凝土浇筑前尚应对锚垫板的位置、波纹管的破损情况等进行检查，若有上述情况发生，应及时予以调整和修补后方能浇筑砼。

（２）混凝土浇捣浇筑时混凝土应均匀分散布料在梁内，防止冲击压弯波纹管或移位，混凝土应采用机械振捣，保证混凝土的密实性，尤其是钢筋密集部位及端部，但振动棒及人应避免振击踏波纹管支架，以免波纹管破损或移位，从而造成力筋偏心等质量事故。

３．５ 预应力张拉（１）张拉控制应力预应力筋两端张拉或一端张拉，采用两套设备在梁两端同步对称进行张拉或采用在梁的一端张拉，设计张拉控制应力：σｃｏｎ＝１３２０Ｎ／ｍｍ２本文以５根钢预应力筋的预应力梁为例计算预应力筋张拉控制力：Ｎ＝１３２０Ｍｐａ×１４０×１０－６ｍ２×５＝９２４．０ＫＮ（２）张拉油压控制：张拉程序：０→０．１５σｃｏｎ（量ΔＬ１）→０．３０σｃｏｎ（量ΔＬ２）→１．０３σｃｏｎ（量ΔＬ３）　→满足锚固。

根据千厅顶标定检验报告，１１８＃及１１９＃千厅顶回归方程如下：１１８＃：ｙ＝０．７５＋０．０２２０６ｘ１１９＃：ｙ＝０．００＋０．０２２ｘ根据以上回归方程，配筋为５根预应力筋的预应力梁张拉应力为０．１５σｃｏｎ时油表的读数为：１３２０Ｎ／ｍｍ２×１４０ｍｍ２×５根×０．１５＝１３８６００Ｎ大跨度有粘结预应力梁施工技术沈跃祥 福建省盛泰建设发展有限公司研究与探索１１８＃千厅顶：０．７５＋０．０２２０６×１３８．６＝３．８ＭＰａ１１９＃千厅顶：０．００＋０．０２２×１３８．６＝３．０ＭＰａ张拉以油压表读数控制张拉力主，并辅以预应力筋伸长值校核。

理论伸长值按下式分别计算各曲折线段的伸长值后叠加：ΔＬｐ＝Ｎｐ×Ｌｐ／Ａｐ×Ｅｐ式中：Ｎｐ——预应力筋的平均张拉力Ａｐ——预应力筋的截面积Ｌｐ——预应力筋的实际长度Ｅｐ——预应力筋的弹性模量张拉操作要点①张拉前安装锚具前必须把梁端埋件清理干净，先装好锚板，后逐孔装上夹片；②安装张拉设备时，千斤顶张拉力的作用线应与预应力筋末端的切线重合；③张拉时，要严格控制进油速度，达到控制油压的时间应＞０．５ｍｉｎ，且回油应平隐；④张拉过程中，应认真测量预应力筋的伸长，并逐根作好记录；⑤实测伸长值（ΔＬ３－ΔＬ１）＋（ΔＬ２－ΔＬ１）与计算伸长值之差，应在±６％范围内，否则应停止张拉，查明原因并采取措施予以调整后方可继续张拉。

（３）预应力筋下料长度计算本文以ＹＬ１梁为例计算下料长度，其束形图如下（图１）：图1 YL-1预应力筋束形图①曲线的切线夹角：Ｎ１：θ＝４Ｈ／Ｌ　＝４×（１．１－１．０）／（０．７９５×２）＝０．２５１６②抛物线长度计算：Ｌ曲＝（１＋８Ｈ２／３Ｌ２）×ＬＬＡＢ＝０．３ｍＬＢＣ＝［１＋８×０．１２／（３×１．５９２）］×０．７９５＝１．０１０５×０．７９５＝０．８０３ｍＬＣＤ＝１．０１０５×７．１５５＝７．２３０ｍＬＤＥ＝　７．２３０ｍＬＥＦ＝０．８０３ｍＬＦＧ＝０．８５ｍ千斤顶工具长度一端张拉取０．７５ｍ，两端张拉取１．５ｍ③Ｎ１下料长度＝ＬＡＢ＋ＬＢＣ＋　ＬＣＤ＋ＬＤＥ＋ＬＥＦ＋ＬＦＧ＝０．３＋０．８０３＋７．２３０＋７．２３０＋０．８０３＋０．８５＋０．７５＝１７．９６７ｍ（３）预应力筋张拉伸长值计算本文仍以ＹＬ１梁为例计算伸长值如下：Ｌ＝１６．６７ｍθ＝０．２５１６×４＝１．００６４ｋＬ＋μθ＝０．００１５×１６．６７＋０．２２５×１．００６４＝０．２５１４４（１－ｅ－（ｋＬ＋μθ））　／（ｋＬ＋μθ）＝（１－２．７１８３－０．２５１４４）／０．２５１４４＝０．８８４２δｋ＝１３２０Ｍｐａδｐ＝１１６７Ｍｐａ△Ｌｉ（ｍ）＝（δＫ＋δｐ）＊Ｌ／（２＊ＥＰ）＝０．１０６ｍ总伸长值△Ｌ＝１０６．３ｍｍ注：①Ｌ—钢束曲线长度θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（弧度）δＫ—张拉端应力δｐ—计算截面的终点应力②ｅ＝２．７１８３３．６ 预应力筋张拉质量检验（１）张拉伸长值应满足设计要求质量要求：实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对偏差应在±６％范围；检查数量：全数检查；检查方法：检查张拉记录。

（２）张拉后预应力值应满足没计要求质量要求：实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对偏差应在±５％范围；检查方法：检查见证张拉记录。

（３）预应力筋断裂或滑脱应满足规范要求质量要求：预应力筋断裂或滑脱数量严禁超过同一截面预应力筋总根数的３％，且每束钢线不得超过１根；对于每跨双向连续板，其同一截面应按每跨计算。

３．７ 孔道灌浆（１）压浆方法根据梁长及孔道布设情况，孔道采用一端压浆。

单端张拉梁，在固定端预留泌浆孔。

在张拉端压浆，待另一端冒出浓浆后将其堵死，在压浆端通过加压泌水一次成形，压浆应在张拉后即时进行，压浆应在５℃以上环境温度下进行。

（２）压浆材料要求压浆水泥采用与梁板同种ＰＯ４２．５级水泥拌制，水灰比控制在０．４－０．４５以内，若加减水剂，水灰比可控制在０．３５。

水泥浆拌制后应经常搅动，并在３０－４５ｍｉｎ内用完。

并根据工地需求做好稠度及泌水率试验，拌和３小时泌水率〈２％，２４小时全部吸回，稠度控制在（１４－１８）ｓ之间。

（３）压浆机具压浆采用ＵＢ３柱塞式灰浆机，压浆工作应连续进行，若出现故障，压浆不能一次完成，应立即用压力水冲净孔道。

压浆时灰浆机压力应控制在０．５ＭＰａ以上。

３．８ 锚具封堵张拉后应及时用砂轮切割机将多余的钢绞线切掉，预应力锚筋切割后露出锚具夹片的长度不宜小于其直径的１．５倍，且不宜小于３０ｍｍ。

用环氧树脂涂封锚具及外露预应力筋，封闭前应将锚具周围的混凝土凿毛、冲洗干净，最后采用高标号微膨胀细石混凝土封堵张拉洞口，浇筑时应震捣密实，但要注意保护已张拉好的锚具，不得直接震捣锚具。

4 结束语本工程在预应力梁施工过程中严格按以上技术要求施工，并重点把好关键环节，张拉后伸长值均在允许范围内，各项指标均符合施工质量验收规范要求。

参考文献［１］ＧＢ５０２０４－２００２，混凝土结构工程施工质量验收规范．［２］ＪＧＪ　９２－９３，无粘结预应力混凝土结构技术规程．。