建筑混凝土預(yù)應(yīng)力施工及質(zhì)量控制芻議

白 樺

（貴州建工集團第四建筑工程有限責任公司，貴州 貴陽 550002）

1 引言

混凝土施工和預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的嚴格控制是預(yù)應(yīng)力樓蓋施工質(zhì)量的重要保證。只有對混凝土及預(yù)應(yīng)力施工的每一個環(huán)節(jié)進行嚴格控制,才能有效避免如不同強度等級混凝土的接縫處產(chǎn)生冷縫等現(xiàn)象。下面筆者結(jié)合某建筑工程實例,介紹和分析了預(yù)應(yīng)力樓蓋施工中的質(zhì)量控制要點。該工程建筑面積7885m2,結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu),屋面設(shè)計為預(yù)應(yīng)力樓蓋,主梁為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁,截面為 500mm×1500mm,其中跨度26.51m梁2根,預(yù)應(yīng)力配筋為2×8Φ515.2+2×7Φ5,跨度為20.86m梁2根,預(yù)應(yīng)力配筋分別為2×6Φ515.2+2×5Φ515.2及 2×8Φ515.2+2×7Φ515.2,預(yù)應(yīng)力梁混凝土設(shè)計強度為C40,次梁及樓板為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),混凝土設(shè)計強度為C25。

2 混凝土施工質(zhì)量控制

2.1 施工難點。預(yù)應(yīng)力主梁混凝土設(shè)計強度為C40、次梁及樓板混凝土設(shè)計強度為C25,施工時間在炎熱夏季,當?shù)赜譄o法采購到商品混凝土,在組織不同等級混凝土同時澆筑,且受場地限制,采用自拌泵送混凝土實際泵送能力只能達到20m3/h,若不采取可靠措施,按通常施工工藝,不僅預(yù)應(yīng)力主梁混凝土設(shè)計強度難以保證,而且氣溫較高,不同強度等級混凝土的接縫處容易產(chǎn)生冷縫,對屋面防水性能造成相當不利的影響。

2.2 采取的措施。經(jīng)過反復(fù)探討,制訂了詳細的質(zhì)量控制計劃,主要采取了以下措施,取得了良好效果,施工后經(jīng)灌水試驗,結(jié)構(gòu)混凝土未發(fā)現(xiàn)一處滲漏。

2.2.1 安排在傍晚氣溫不高的時候開始澆搗混凝土。

2.2.2C40 、C50混凝土均采用TW-4緩凝劑,摻量為水泥用量的2%,延長初凝時間6小時～7小時,以保證不產(chǎn)生冷縫。

2.2.3 參考梁、柱節(jié)點混凝土強度不同時的處理方法,在主梁邊h/2(h;次梁高度)處,沿主梁方向通長布設(shè)快易收口網(wǎng)(快易收口網(wǎng)在一個箍筋間距內(nèi)傾斜),以控制混凝土流淌范圍,保證預(yù)應(yīng)力梁混凝土振搗密實,達到設(shè)計強度。

2.2.4 施工時先澆C40搗混凝土,后再調(diào)整配合比澆搗C25混凝土,在接縫處的次梁底模應(yīng)開小孔,排除振搗C40混凝土時聚集到混凝土表面的水,以免水稀釋C25混凝土,在接縫處產(chǎn)生夾砂層。

2.2.5 接縫處應(yīng)充分振搗使C40混凝土與C25混凝土結(jié)合密實。

2.2.6 提高混凝土抗?jié)B能力為P8,屋面混凝土摻TW-2高性能防水劑,通過微膨脹,防止C25、C40混凝土干縮差異造成開裂。

2.2.7 混凝土初凝后,在表面覆蓋二層麻袋及一層塑料薄膜,保濕養(yǎng)護,以防干縮開裂。

3 預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制

3.1 施工工藝流程

施工準備→支梁底模板→綁扎普通鋼筋→焊接定位鋼筋、埋設(shè)金屬波紋管→穿預(yù)應(yīng)力鋼紋線→張拉端錨墊板、固定端承壓板定位焊接→排氣管（兼泌水）預(yù)埋定位→封梁側(cè)、端模板→隱蔽工程驗收→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護,搭設(shè)張拉腳手架→混凝土達到設(shè)計強度后,安裝錨具、張拉預(yù)應(yīng)力筋并錨固→灌漿、切割外露多余鋼絞線→端部處理。

3.2 主要施工方法

3.2.1 預(yù)應(yīng)力筋的下料

本工程預(yù)應(yīng)力筋采用1860級Φ515.2高強度低松馳鋼絞線,其抗拉強度標準值為fprk=1860Mpa。下料時,在放線盤上放預(yù)應(yīng)力筋在平整的場邊上按下料長度在場地兩端設(shè)里標記、定長下料,并將預(yù)應(yīng)力筋拉直理順,用砂輪鋸切割,要求端頭斷面整齊。

3.2.2 預(yù)應(yīng)力筋及波紋管的鋪設(shè)

支模板時,梁的一側(cè)模板先不封,以便于金屬波紋管和預(yù)應(yīng)力筋的埋設(shè)。在非預(yù)應(yīng)力鋼筋籠綁扎好后,根據(jù)設(shè)計的曲線用普通圓鋼筋設(shè)置定位鋼筋,定位鋼筋間距800mm。特別注意反彎點處的標高。

定位鋼筋固定好后,即可安裝金屬波紋管,波紋管逐根穿入鋼筋籠,與定位鋼筋固定,波紋管接頭用大一號波紋管連接并纏上膠帶防止漏漿。

安裝好波紋管后,即可進行鋼絞線穿束。穿束前鋼絞線端部應(yīng)用膠帶包扎好,鋼絞線可整捆或逐根穿入波紋管。

3.2.3 預(yù)應(yīng)力張拉端節(jié)點的安裝

張拉端的定位,應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖紙要求的水平和垂直位固定牢固。由于端頭節(jié)點梁柱普通鋼筋較密,張拉端采用外錨式處理辦法。粱張拉端錨墊板按設(shè)計要求固定于梁的端部,在預(yù)應(yīng)力筋張拉并灌漿以后,再后澆混凝土封閉,端部的位在綁扎普通鋼筋時,應(yīng)盡可能避開預(yù)應(yīng)力筋和端部錨墊板的位置,以使預(yù)應(yīng)力筋順利穿過。

3.2.4 灌漿孔的安裝

有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)后,應(yīng)進行排氣管（兼泌水）的埋設(shè)。梁構(gòu)件灌漿孔在錨墊板上,梁構(gòu)件排氣管（兼泌水）一般設(shè)在支承附近排氣管（兼泌水）高度要高出混凝土表面30cm左右。

3.2.5 模板、支撐

預(yù)應(yīng)力梁跨度大、自重大,施工中應(yīng)采取可靠措施保證支撐與模板的強度和穩(wěn)定性,防止跑模和梁底下?lián)稀８鶕?jù)要求預(yù)應(yīng)力梁底模和支撐在預(yù)應(yīng)力張拉完畢前不得拆除。

3.2.6 隱蔽工程驗收

為確保工程質(zhì)量在澆筑混凝土之前,相關(guān)單位共同對預(yù)應(yīng)力分項工程進行全面的隱蔽驗收,內(nèi)容包括：①原材料驗收是否合格,質(zhì)保資料是否齊全；②預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量、規(guī)格、束形是否符合設(shè)計圖紙要求；③波紋管有無破損,接頭是否牢靠；④張拉端和固定端的安裝是否符合工藝要求。各方確認合格,隱蔽工程驗收后方可澆筑混凝土。

3.2.7 混凝土澆筑與養(yǎng)護

混凝土澆筑時,嚴禁踩壓波紋管、預(yù)應(yīng)力筋、定位鋼筋、排氣管（兼泌水管）及端部預(yù)埋件。振搗時,振動棒不得碰到波紋管、錨具等,以確保預(yù)應(yīng)力筋的束形和錨具的位置準確。混凝土應(yīng)振搗密實,澆筑好后要注意養(yǎng)護,以確保混凝土有足夠的承壓力,若發(fā)現(xiàn)有不密實和空鼓現(xiàn)象,必須在張拉前進行修補。

3.2.8 預(yù)應(yīng)力筋的張拉。①預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力筋采用兩端張拉方式,錨具采用LQM型夾片式錨具。混凝土強度達到設(shè)計強度（C40）的75%以上,方可進行張拉。②張拉設(shè)備油泵采用ZB4一500型高壓電動油泵；千斤頂采用YCW150、YCW250型千斤頂。張拉前應(yīng)對千斤頂、油泵和油壓表進行配套標定,張拉設(shè)備應(yīng)在標定的有效期內(nèi)使用。③預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力為1.03×0.70fptk=1341N/mm2(超張 3%)單束張拉力為187.75KN（包括超張3%）。④預(yù)應(yīng)力筋張拉時采用張拉力和伸長值雙控制,以張拉力為主,測量張拉伸長值作為校核,伸長量誤差允許值為±6%,如超出范圍,應(yīng)暫停張拉,查明原因并采取措施予以調(diào)整后,方可繼續(xù)張拉。⑤預(yù)應(yīng)力筋張拉時,通過張拉伸長值的校核可以綜合反映張拉力是否夠孔道摩擦損失是否偏大,以及預(yù)應(yīng)力筋是否有異常現(xiàn)象。預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長值A(chǔ)L,可按下式計算：

△ L=FpmLp/ApEp

式中：Fpm—-預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力（KN）

Lp—-預(yù)應(yīng)力筋的長度(mm)

Ap—-預(yù)應(yīng)力筋的截面積(mm2)

Ep—-預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（KN/mm2）

⑥預(yù)應(yīng)力筋的實際伸長值宜在初始張拉力為控制應(yīng)力左右時開始量測,分級記錄。

3.2.9 灌漿及端部處理。①張拉完畢后,用手提砂輪鋸切除外露多余預(yù)應(yīng)力筋,切除后露出夾片的鋼絞線長度30mm～50mm然后清除雜質(zhì)。②在錨具及承壓板表面涂以環(huán)氧樹脂,起防水防銹保護作用。③灌漿預(yù)應(yīng)力筋張拉結(jié)束后,有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁孔道應(yīng)及時進行灌漿。水泥漿的水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥,水灰比為0.4,摻入少量減水劑和徽膨脹劑,減水劑采用TW-3型高效早強減水劑,摻量為水泥用量的1.5%,膨脹劑采用AEA膨脹劑,摻量為水泥用量的8%灌漿前孔道應(yīng)灌水洗凈、潤濕,灌漿應(yīng)緩慢均勻地進行,不得中斷,并應(yīng)排氣通順,在灌滿孔道排出水泥漿并封閉排氣孔后,宜再繼續(xù)加壓至0.5Mpa～0.6 Mpa,稍后再封閉灌漿孔。

[1]翟傳春，謝振.建筑混凝土結(jié)構(gòu)加固方法探討.山東建工集團【期刊】科技信息，2009-04-15.