芻議某大廈無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工技術(shù)

呂晨驥

（廈門住宅建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建 廈門 361000）

隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、施工技術(shù)和管理水平的日益提高，建筑物的使用功能和用戶的需求都在發(fā)生變化,超高、超長(zhǎng)、超大建筑正成為一種趨勢(shì)。作為滿足這種超高、超長(zhǎng)、超大建筑的技術(shù)保證手段,無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)越來(lái)越多的被用于民用建筑中。同時(shí),無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的施工工藝也正逐步趨于成熟。在此筆者結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)某大廈無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁混凝土施工技術(shù)作一探討。

1 工程概況

廈門某樓宇是一幢3層框架結(jié)構(gòu)的大型公共建筑,總建筑面積7200m2。該工程第3層多功能廳設(shè)預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋,采用后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，大梁最大跨度為18m，截面為800mm×1300mm。

2 施工工藝

嚴(yán)格的技術(shù)要求是成功完成預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土工程可分為3個(gè)關(guān)鍵部分:鋼筋工程、混凝土工程和模板工程。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工工藝流程見(jiàn)圖1。

2.1 鋼筋工程

2.1.1 材質(zhì)的選取、制作

①鋼絞線:該工程采用的無(wú)粘結(jié)鋼鉸線，即鋼絞線包塑采用專用防腐油脂涂料層和外包層,其質(zhì)量要求符合JG3006293鋼絞線、鋼絲束無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋專用防腐潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

②無(wú)粘結(jié)筋制作:下料長(zhǎng)度的正確與否是無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋制作的關(guān)鍵,下料長(zhǎng)度可采用計(jì)算的方法求出。計(jì)算公式分兩部分:第一部分為結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度;第二部分為外露工作長(zhǎng)度,此部分由錨固形式、張拉方式與千斤頂型號(hào)決定。

下料長(zhǎng)度=構(gòu)件內(nèi)長(zhǎng)度+千斤頂工作長(zhǎng)度+錨具厚度無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋下料在加工廠完成,不需現(xiàn)場(chǎng)提供下料場(chǎng)地及下料所用的電源。下料切割后應(yīng)及時(shí)在預(yù)應(yīng)力筋上貼上標(biāo)簽,標(biāo)明其長(zhǎng)度、編號(hào)、制作固定端、分類存放,然后按照要求規(guī)格、數(shù)量、使用日期運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。下料應(yīng)用砂輪機(jī)切割,不得用氧乙炔或電弧切割。繪制預(yù)應(yīng)筋布置圖,按照設(shè)計(jì)給出的控制點(diǎn)高度進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋標(biāo)高放樣。

2.1.2 預(yù)應(yīng)力筋張拉

預(yù)應(yīng)力筋張拉是整個(gè)預(yù)應(yīng)力施工的關(guān)鍵,它將最終決定到拆模要求后,將水泥砂漿清理干凈,安裝好錨板,以備張拉。

無(wú)粘結(jié)筋采用YDC2240Q前千斤頂單根張拉,本工程擬投入以下主要張拉設(shè)備:電動(dòng)油泵 (ZB42500)1臺(tái);前卡式千斤頂(YDC2240Q)1臺(tái)。準(zhǔn)備工作做好以后,對(duì)千斤頂與油表在有資質(zhì)的試驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)萬(wàn)能機(jī)上按主動(dòng)態(tài)(即和張拉工作狀態(tài)一致)方式進(jìn)行配套標(biāo)定。

2.1.3 預(yù)應(yīng)力筋錨固體系

預(yù)應(yīng)力錨固體系由錨環(huán)、夾片、承壓板、螺旋筋等組成。該工程根據(jù)圖紙要求選用OVM15系列錨具。張拉端錨具采用OVM1521單筒錨,固定端采用P型擠壓錨,其質(zhì)量應(yīng)符合GB/T1437022000預(yù)應(yīng)力筋錨具、夾具和連接器中對(duì)錨具的質(zhì)量要求。

錨具固定性能要求:根據(jù)JGJ8T92293無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程及GB/T1437022000預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器要求,錨具靜載錨固效率系數(shù)ηA和實(shí)測(cè)極限拉力的總應(yīng)變Fcapu必須分別達(dá)到不小于0.95和不小于2.0%,預(yù)應(yīng)力筋錨具組裝件--靜載錨固效率系數(shù)可按下式計(jì)算:

其中:Fcapu=fptm×Apm；

式中:Fapu-預(yù)應(yīng)力筋錨具組裝件實(shí)測(cè)極限拉力；

Ηp-預(yù)應(yīng)力筋的效率系數(shù)取1；

Fcapu-組裝件各根預(yù)應(yīng)力筋鋼材極限拉力之和；

Fptm-試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力鋼材極限抗拉強(qiáng)度平均值；

Apm-錨具組裝件各根預(yù)應(yīng)力筋總截面積。

該工程預(yù)應(yīng)力張拉力不壓頂,因此張拉端預(yù)應(yīng)力筋的內(nèi)縮量限值為6～8mm,擠壓錨在擠壓時(shí)應(yīng)有足夠的錨固長(zhǎng)度,制作完成后,鋼絞線應(yīng)外露1mm以上,以保證鋼絲襯套充滿擠壓套。

2.1.4 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪放

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋成型后,及時(shí)檢查成品的數(shù)量、規(guī)格,無(wú)誤后方可分類堆放,準(zhǔn)備鋪筋。鋪放時(shí)要按編號(hào)對(duì)號(hào)入座,擱置在支架上,并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)位置鋪放,弧形部分彎曲自然,避免局部小彎,預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)張拉端螺旋筋、錨墊板及模板,在模板的長(zhǎng)度不宜少于300mm，并應(yīng)注意在埋件內(nèi)300mm一段的無(wú)粘結(jié)筋應(yīng)與埋件面垂直。無(wú)粘結(jié)筋鋪放完成后安裝張拉洞口穴模,并由電訊人檢查無(wú)粘結(jié)筋的編號(hào)、破損、位置和外露長(zhǎng)度等,經(jīng)自檢合格后申報(bào)監(jiān)理部門對(duì)預(yù)應(yīng)力筋鋪放進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收。

2.1.5 錨具封堵

封堵的目的是保護(hù)錨具不被銹蝕,切割錨具外多余的鋼絞線,用砂輪切割機(jī)切割,若氣割時(shí)須采取降溫措施,禁止采用電弧焊。錨具外露長(zhǎng)度應(yīng)不小于30mm。穴模錨固混凝土應(yīng)鑿毛潤(rùn)濕,清除浮灰等確保新舊混凝土粘結(jié)良好;用微膨脹細(xì)石混凝土封堵(應(yīng)比結(jié)構(gòu)高1個(gè)等級(jí))，盡量減少混凝土的收縮。

2.2 模板工程

模板工程為混凝土的澆筑做好基礎(chǔ)。該工程單層面積較大,施工時(shí)必須配備足夠的支撐及腳手架,模板及支撐應(yīng)考慮能承受結(jié)構(gòu)自身和施工荷載,要求支撐有足夠的承載能力,穩(wěn)定性好。預(yù)應(yīng)力梁底模及模支撐在張拉前不得松張,底模及支撐必須待預(yù)應(yīng)力筋張拉結(jié)束后方可拆除,支撐的拆除應(yīng)從跨中向兩邊對(duì)稱行。端模制作:位于張拉端頭模板采用木模,要在預(yù)應(yīng)力筋布置完備后封閉。根據(jù)施工圖的預(yù)應(yīng)力筋相應(yīng)位置在木模上打孔,安裝模板時(shí)其圓孔應(yīng)與預(yù)應(yīng)力筋伸出位置相對(duì)應(yīng)。

2.3 混凝土工程

該項(xiàng)目中,對(duì)混凝土的澆筑采取了事前檢查、事中控制構(gòu)件混凝土澆筑的要求。

2.3.1 澆筑前檢查:預(yù)應(yīng)力筋鋪放完畢應(yīng)立即進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收,混凝土澆搗前應(yīng)再次進(jìn)行自檢工作,主要檢查承壓板、螺旋筋等是否正確,預(yù)應(yīng)力筋外皮破損的應(yīng)調(diào)整修補(bǔ)后方能澆筑混凝土。

2.3.2 混凝土澆搗:混凝土制配按設(shè)計(jì)要求,澆筑時(shí)不提集中卸料,防止預(yù)應(yīng)力筋移位。混凝土應(yīng)采用機(jī)械振搗,以免影響混凝土的密實(shí)性,尤其是鋼筋密集部位主端部,但應(yīng)不使振動(dòng)棒擊無(wú)粘結(jié)筋,以免破損或移位。混凝土澆搗結(jié)束后,應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),保持充分濕潤(rùn),防止水分過(guò)早蒸發(fā)而使表面產(chǎn)生裂縫。在澆筑時(shí)除留置土建竣工資料中需要的試塊外,尚要留置2組施工試塊,并與構(gòu)件條件養(yǎng)護(hù),以確定預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)之用。混凝土澆筑后及時(shí)拆除部模板,清理端部埋件。

3 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 預(yù)應(yīng)力筋的制作和安裝質(zhì)量控制

3.1.1 固定端擠壓錨預(yù)應(yīng)力筋外端應(yīng)露出擠壓套筒1～5mm。

3.1.2 檢查預(yù)應(yīng)力筋的水平間距、數(shù)量及規(guī)格是否符合設(shè)計(jì)圖紙和鋪放圖的要求。

3.1.3 預(yù)應(yīng)力筋控制點(diǎn)(最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、反彎點(diǎn))豎向允許偏差板內(nèi)為±5mm,水平偏差為±30mm,且預(yù)應(yīng)力筋線形應(yīng)保持平順。

3.1.4 檢查預(yù)應(yīng)力筋定位點(diǎn)及綁扎點(diǎn)的牢固性,以保證澆筑混凝土?xí)r預(yù)應(yīng)力筋不移動(dòng)、上浮、變位等。

3.1.5 檢查張拉端承壓板與預(yù)應(yīng)力筋末端是否垂直固定,與模板貼緊的牢靠性。

3.1.6 檢查錨具后螺旋筋及固定端的位置是否正確。

3.1.7 切割無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋時(shí)應(yīng)采用砂輪鋸,不得采用電弧切割,且施工過(guò)程中應(yīng)避免電火花損傷預(yù)應(yīng)力筋。

3.2 混凝土的澆筑質(zhì)量控制

3.2.1 混凝土澆筑時(shí)振搗棒不得擾動(dòng)、破壞預(yù)應(yīng)力筋,且保證預(yù)應(yīng)力筋在張拉端與錨墊板垂直。

3.2.2 預(yù)應(yīng)力筋張拉端、固定端處的混凝土必須振搗密實(shí)。

3.3 張拉和封錨保護(hù)

3.3.1 張拉前應(yīng)檢查張拉機(jī)具和儀表的標(biāo)定資料是否符合有關(guān)規(guī)定。張拉設(shè)備的標(biāo)定期不能超過(guò)半年,且當(dāng)張拉設(shè)備出現(xiàn)反常現(xiàn)象或千斤頂檢修后,應(yīng)重新標(biāo)定。

3.3.2 預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí),混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.3.3 檢查張拉端處混凝土有無(wú)蜂窩、麻面、裂縫等現(xiàn)象,若有必須進(jìn)行修補(bǔ)。

3.3.4 張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)以張拉力控制為主,同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值,實(shí)際伸長(zhǎng)值與計(jì)算伸長(zhǎng)值的相對(duì)偏差應(yīng)控制在±6%范圍內(nèi),超過(guò)時(shí)應(yīng)停止張拉并查明原因。

3.3.5 張拉完成后,用手提砂輪鋸將多余預(yù)應(yīng)力筋切除,外露長(zhǎng)度≥30mm,并做封閉處理，即在錨具端頭與鋼絞線處涂防腐潤(rùn)滑油,并罩上封端塑料蓋帽,也可在該處涂刷環(huán)氧樹(shù)脂封閉。

3.3.6 對(duì)內(nèi)置式錨具,錨具表面經(jīng)上述處理后,再用微膨脹混凝土或低收縮砂漿密封,且保護(hù)層厚度≥20mm。

結(jié)語(yǔ)

綜合經(jīng)濟(jì)效益明顯,無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)綜合了先張法和后張法施工工藝的優(yōu)點(diǎn)，從受力角度上來(lái)講，其可有效降低樓層高度和效減小板的厚度,從而減輕整個(gè)樓層的重量,該技術(shù)可使樓層建筑平面布置更加靈活,并且有利于二次裝修室內(nèi)布局的改造,適應(yīng)市場(chǎng)的要求,可最大程度地滿足個(gè)性化的建筑功能需求，應(yīng)用前景廣闊。

[1]JGJPT9221993,無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[2]建筑施工手冊(cè)（縮印本）[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.

[3]趙志縉.高層建筑施工手冊(cè)[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1992.