后張法有粘結預應力技術在框架梁施工中的應用

栗 振 王中

（河南省對外建設有限公司，河南 鄭州450000）

某綜合樓工程為地下1層，地上7層的框架結構，建筑高度為29.45m，東西寬為72m.南北長101.2m，建筑面積37329.5m2，該工程二個大廳會議大廳和服務大廳為大跨度鋼筋混凝土結構，大跨度框架染、雨蓬梁及頂層柱子均采用了后張法有粘結預應力技術施工。會議大廳工程屬于大跨度混凝土構件。超長無縫混凝土結構在溫度作用下產生的應力常常引起結構開裂，甚至發生嚴重裂損，影響結構正常使用，混凝土收縮和環境溫度變化是引起超長混凝土結構開裂的兩個重要因素。在混凝土收縮和環境溫降作用下，結構內發生的拉應力極易使混凝土開裂，這使普通鋼筋混凝土的應用受到了許多限制。粱內配置有粘結預應力筋，通過張拉預應力鋼筋，將鋼筋的預拉應力轉化為混凝土的壓應力，從而提高混凝土構件的抗裂性能及剛度。另外，連續粱內配置有粘結預應力筋，除改善了鋼筋混凝土構件的性能外，還具有節約材料、降低造價、耐久性好、附度大、變形小、提高構件的抗剪能力和擾疲勞性能的特點，較好地解決了超長無縫混凝土結構的開裂問題。

1 預應力框架深化設計

1.l 對會議大廳及雨蓬粱預應力筋的曲線位詈講行詳細的計算，并繪出詳圖。

1.2 在施工前做出墊板與粱、柱鋼筋位置大樣圖，繪制粱柱節點詳圖，處理好粱、柱中預應力筋和非預應力筋的空間位置，以確保預應力筋定位準確。

1.3 會議大廳預應力粱兩側的框架柱縱筋直徑大、密度高，預應力喇叭管中鋼筋密集在一起，致使預應力張拉端喇叭管和波紋管的安裝就位及通過困難，將柱縱筋由一排布置改為二排布置，粱面鋼筋由向下彎改為向上彎或縮進下彎，滿足錨固長度要求，這樣錨圃區的鋼筋變稀，張拉端的金屬波紋管可順利通過。

1.4 原設計會議大廳預應力梁中部有1.Om寬后澆帶，預應力梁張拉要在后澆帶混凝土澆注完后才能進行，工期較長，經與設計方協商，將后澆帶取消。

1.5 服務大廳的預應力梁按原圖設計為兩端張拉，但由于張拉端為錨具外露式，張拉后在構件做外凸式封錨措施，錨頭凸出構件影響外立面的裝飾，因此將預應力粱由兩端張拉改為一靖張拉，外立面的一側為固定端，不影響外裝飾施工。

2 預應力框架粱的施工工藝

2.l 工藝流程

放線、編束-支設梁底模-綁扎非預應力筋-孔道敷設、固定-安裝螺旋筋-安裝梁側模-固定端部錨墊板-支設張拉端模板、安裝出氣孔-自檢、修補、驗收-混凝土澆筑、養護-張拉-注漿-封錨。

2.2 模板支拆

(1)框架粱自重大，支底模時，頂撐下的地基應平整堅實，墊板應整平落實。(2)由于預應力梁張拉后產生反拱，因此支梁底模時，起拱值比普通混凝土框架粱要小，按跨度的0.5%-1.0%起拱。(3)按照“逐層澆筑、逐層張拉”的順序施工，為了縮短工期，加快模板周轉，支模時將每相鄰的兩根梁作為一組，先支每組內側模板，后在鋪設螺旋管的同時，安裝模板底模板，綁扎鋼筋。(4)預應力張拉前，拆除梁側模及現澆板的底模，以減少施加預應力時約束的影響。(5)預應力筋張拉完成，孔道灌漿后水泥漿強度達到1.5 N/mm2，拆除梁底模及支撐。

2.3 孔道敷設。(1)根據預應力筋曲線矢高的要求，每間隔1~1.5m放置定位架立筋，定位架立筋采用10mm鋼筋點焊于梁附加筋上，其高度為波紋管中心線距粱底的高度減去波紋管半徑，寬度與梁同寬，波紋管綁扎固定在架立筋上。(2)波紋管連接接頭的管徑應比管道直徑大一號，接頭管的長度不小于300mm，接頭處外套管旋緊后用塑料膠帶密封，以免漏漿。(3)預應力筋束形直接影響建立預應力的效果，影響結構件的承載力和抗裂性能。因此，鋪放波紋管時應嚴格按設計圖紙的要求定位，保證尺寸和曲線形狀，其中反彎點、跨中及支座最高點要求嚴格控制，垂直位置允許偏差控制在±10mm內，其它各點應當平滑連接，自然過渡。(4)鋪放中和鋪放后及澆筑混凝土過程中，嚴禁碰扁和損壞波紋管，嚴禁在波紋管上用氣焊。

2.4 穿柬。(1閘絞線要定長下料，用砂輪鋸切割。(2)在混凝土澆筑前穿人，采用人工分柬多次穿入的方法。(3)鋼絞線穿人孔道后，不得使用電氣焊，以免使預應力筋強度降低。(4)頂層柱子綁扎完，在屋面粱綁扎前用人工把已制作好的鋼絞線平順地從柱底穿人波紋管內，固定端擠壓錨及承壓板均勻分散地布置在設計要求的梁柱節點內，穿好的預應力筋應在柱頂臨時固定，防止預應力筋下移。

2.5 錨板安裝。套管位置固定好后，可安裝錨墊板及螺旋筋。端部錨墊板應用普通鋼筋加以固定，以防止在澆搗混凝土時，發生偏位等現象。在錨墊板安裝完成后，應對墊板工作長度內的外露鋼絞線進行保護，同時應對預應力孔道和墊板上的灌漿孔進行封閉，防止其他物質對其損害，對于豎向預應力孔道還應防止雨水進入，具體方法是：在外露鋼絞線外采用防水塑料布材料進行包裹。

2.6 灌漿孔、泌水管設置。粱灌漿孔設置在張拉端錨具上，柱灌漿孔設置在柱底。柱泌水管設置在柱頂，梁泌水管設在每跨曲線孔道的最高點，并在固定端靠近波紋管端頭處加設一個泌水管，開孔向上，露出梁面的高度一般不小于500mm。露出粱面的泌水管在澆筑混凝土前插人一段短鋼筋，用膠帶仔細纏裹好，防止操作人員將異物放入捧氣管內造成堵塞影響灌漿質量。

2.7 澆筑混凝土。(1)澆搗混凝土時應絕對避免振動棒強力撞擊金屬套管，以防止振動棒將套管振癟后漏漿，影響預應力筋的張拉。(2)在張拉端，固定端鋼筋比較集中處，混凝土澆搗時既必須注意振搗密實，防止發生漏振、空洞等現象，同時又應保護好端部預埋件。(3)混凝土澆筑后，1-2h內及時清孔，保證孔道暢通，以免因漏漿而導致后期不能張拉，具體措施是：使用手拉葫蘆將預應力筋在管內反復抽動，每隔1~2h抽動一次，直至終凝。

2.8 預應力張拉

(1)張拉工藝流程是：量測預應力筋初始長度一安裝錨具_預緊，裝千斤頂-張拉預應力筋_+鎖定錨具一退出千斤頂_+校核預應力筋伸長值_+量測預應力筋終結長度。(2)應力構件應在混凝土強度達到設計允許的張拉強度后才能進行張拉，張拉前還必須提供混凝土試塊強度報告。(3)千斤頂與壓力表配套標定、配套使用，有效期為半年。(4)本工程中預應力筋的張拉采用雙控，以控制張拉力為主，伸長值作為校核指標。(5)為了防止預應力柬內各根鋼絞線之間的長度不等造成張拉后應力不一致，張拉前先對各鋼絞線進行預張拉，張拉時不上夾片，張拉力為lOkN，可用QYC-270型千斤頂逐根或用YDC-2000千斤頂整束張拉。(6)預應力梁柱在張拉時均應遵循“對稱”的張拉原則：預應筋的張拉，應從預應力梁的中部開始“對稱”地進行預應力筋張拉，每根粱內預應力筋的張拉也應左右對稱張拉。

2.9 孔道灌漿。預應力筋張拉完畢后，2d內進行本層的孔道灌漿，灌漿前用清水沖洗孔道，使孔道保持濕潤、潔凈。灌漿采用純水泥漿，強度不低于M30，摻人高效減水荊，以增大流淌及延緩凝結時間，保證強度。水泥采用52.5R普通硅酸鹽水泥，水灰比0.4-0.45.流動度為150-200mm，水泥拌合后3h泌水率控錯在2%，最大不得超過3%。

為了保證有粘結預應力梁灌漿密實，灌漿時采用二次灌漿的方法，灌漿連接接頭上安裝截止閥，用灌漿機一次性將水泥漿壓人孔道，待另一端捧氣孔流出濃水泥漿后，封閉排氣孔，繼續加壓至0.5-0.7 MPa，關閉灌漿孔截止閥，待水泥漿凝固后，再拆卸連接接頭。

結語：本工程大跨度框架粱采用后張法有粘結預應力技術，解決了采用普通鋼筋混凝土粱難以解決的跨度大、撓度大等問題，減少了粱的斷面尺寸，梁高降低50cm，增大了空間利用率，降低了普通鋼筋及混凝土的用量，綜合經濟效益比較顯著。

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