大體量預應力結構后澆帶施工優化探討

張 英

（中建三局第二建設工程有限責任公司，武漢430074）

1 工程概況

沈陽某會展中心工程，東區裙樓4層為汽車展覽館。因其使用功能要求，其結構具有大層高、大跨度等特點。屋面結構采用自重輕、跨度大、剛度大的預應力混凝土結構。總面積約23 300m2，呈井字形分布，最大截面積為2m×4m，跨度均為36m，共30跨。所采用混凝土等級為C40，預應力鋼筋采用每束14根15.20高強度低松弛鋼絞線，預應力梁最多設置12束預應力筋。

因裙樓屋面面積巨大，設置有大量施工后澆帶。根據結構特點，每36m設置一條1m寬后澆帶，縱橫交錯。設計要求結構完成兩個月后方可封閉后澆帶，對工期帶來非常不利的影響。根據工程實際進度情況，屋面預應力區域將在10月中旬左右開始施工。如果按照設計要求，結構完成兩個月后封閉后澆帶，在沈陽寒冷的冬季到來之前，將無法完成裙樓屋面封閉、預應力結構張拉及灌漿施工，對來年的施工組織將造成非常不利的影響。同時，預應力結構無法完成，整個預應力區域的高支模架體、大型機械設備將無法拆除，將造成巨大的成本浪費。預應力梁最大梁高為4m，后澆帶的留設施工難度也非常大。

2 施工優化思路

施工后澆帶是為了防止現澆鋼筋混凝土結構由于溫度、收縮不均可能產生的裂縫而設置的。根據預應力結構的特點，是在結構構件受外力荷載作用前，先人為地對它施加壓力，由此產生的預應力狀態用以減小或抵消外荷載所引起的拉應力，對混凝土裂縫的產生有良好的抑制作用。同時，在施工過程中采取有效的施工措施控制混凝土裂縫的產生。措施如下：

1）預應力結構混凝土采用低水化熱水泥，同時施工時做好養護工作，降低大截面預應力混凝土梁內外溫差，從而控制溫度裂縫的產生。

2）預應力結構混凝土中摻入HY813型微膨脹劑，提高混凝土抗裂性。

3）預應力梁縱筋采用通常設置，可有效的抑制裂縫的產生。

通過與設計溝通，經過論證，同意取消預應力梁內后澆帶，次梁及板內后澆帶不變。經過優化后，預應力梁無需設置后澆帶，混凝土結構澆筑完成并達到設計強度70%后，即可進行張拉及灌漿施工。但次梁及板內后澆帶仍然對屋面結構的封閉造成不利影響，需進一步進行優化。

根據預應力結構設計特點，預應力梁成井字形分布，跨度為36m。被預應力梁分格的次梁與板區域長寬皆小于50m，無需設置后澆帶，可采用留設施工縫的形式施工。通過技術洽商，制定了先澆筑預應力梁混凝土，留設施工縫，而后澆筑次梁及板混凝土的施工方案，并獲得了設計方及業主的同意。

3 施工部署及安排

因整個預應力區域體量較大，為了便于勞動力及施工資源組織，將預應力區域劃分為3個施工區域組織施工。

表1 施工區域劃分表

3.1 施工部署

1）混凝土澆筑施工前，需做好相關準備工作：確保高支模體系搭設完成并驗收，鋼筋隱蔽工程、模板工程、預應力工程驗收通過；現場臨時水電、施工機械及材料準備完成；提前與攪拌站溝通，確定混凝土澆筑計劃、澆筑路線及技術要求，保證混凝土供應；關注天氣變化，選擇在無雨雪天氣施工；施工前做好現場管理人員及施工人員方案部署及安全交底。

2）每個施工分區施工時，將混凝土輸送泵做好編號，現場做好澆筑點安排。

3）混凝土澆筑采用單向分層澆筑的方式，分層厚度為40cm。澆筑過程中為避免出現冷縫，嚴格控制澆筑速率，記錄每段梁每次分層混凝土澆筑始末時間，確保上下層澆筑搭接混凝土不初凝。

4）抗震縫處、張拉端處混凝土質量為重中之重，必須保證振搗和澆筑質量。

5）現場實行24h不間斷澆筑施工。成立施工管理小組，分2班倒換組織管理現場施工。每班設置總指揮1名，每臺混凝土泵澆筑前臺、后臺分別配備1名管理人員，負責指揮混凝土澆筑施工并控制施工質量。現場配備混凝土班組、木工班組、架體班組、鋼筋班組、預應力班組、電工班組，輪流值班。

3.2 注意事項

1）澆筑混凝土時，采取分層澆筑，嚴格控制每層高度及澆筑速度。

2）澆筑時，振搗棒不得碰撞預應力波紋管，若不小心碰到，應立即抽出振搗棒，移位振搗。

3）設專人隨時監控架體情況，若發現架體位移、變形過大或其他異常現象，立即停止澆筑，疏散現場人員，并上報施工負責人。待隱患徹底解決后，方可繼續進行施工。

4）混凝土澆筑完成后進行覆蓋養護，澆筑過程中做好混凝土試塊的留置。

4 施工總結

通過預應力結構后澆帶施工優化，節約了工期60d。保證了工程年前工期目標的實現，同時也大大的節約了大型機械及周轉料具的使用時間，降低投入，節約了成本。

預應力結構區域共投入5臺塔吊、1萬余t鋼管腳手架。初步統計共節約機械及周轉材料租賃費用500余萬元。在冬季前，完成屋面結構澆筑，有效減少了冬季施工費用的投入，降低能耗，創造環境效益。

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