后張法有粘結預應力單側張拉施工技術

□文/黃志洪 李卓文 張秀川 郎靜海 彭凡斯 歐陽康

后張法有粘結預應力單側張拉施工技術

□文/黃志洪 李卓文 張秀川 郎靜海 彭凡斯 歐陽康

某工程在中庭跨度較大部位設置預應力梁，先后完成了后張有粘結預應力波紋管穿管固定、預應力筋錨具安裝、預應力筋穿線、混凝土澆筑、單側張拉以及灌漿封錨等施工工藝。文章結合工程實例，對上述設計與施工技術進行了研究和總結。

后張法；有粘結；預應力；單側張拉；施工技術

隨著大型商業建筑、超高層建筑及大型廠房跨度不斷加大，建筑數量增多，預應力技術在國內外被廣泛應用。對于平面尺寸超長、功能空間超大的建筑，預應力技術能夠起到增大結構跨度、減少建筑結構的開裂度、提高結構抗震延性的作用，同時可以優化建筑格局。

1　工程概況

某大型商業建筑結構形式為框架剪力墻，總建筑面積為203 300 m2，其中地下總建筑面積為66 200 m2，地上總建筑面積為137 100 m2。地上8層，地下5層，其中地上結構每層設計2根預應力混凝土框架梁，分別位于9～10軸交G～F軸和12～13軸交H～1/E軸，共設計16根預應力混凝土框架梁，截面尺寸均為1 000 mm×1 200 mm，見圖1。

圖1　預應力梁平面位置

2　預應力設計概況

預應力混凝土強度等級為C40，預應力混凝土保護層厚度為40 mm，采用后張法有粘結預應力施工技術，張拉方式為單側張拉。預應力筋全部采用低松弛7× φs15.2 mm鋼絞線，極限強度標準值為1 860 MPa，張拉控制值1 395 MPa。梁中設置4束有粘結預應力筋，預留孔道采用圓形鍍鋅波紋管，預應力錨具一律采用I類錨具，張拉端采用（YJM15-7、YJM15-8、YJM15-9）多孔夾片錨具，固定端采用JYM15-1擠壓錨，見表1。

表1　預應力梁設置mm

續表　1mm

3　施工工藝

施工工藝流程見圖2。

圖2　預應力施工流程

3.1原材料質量控制

預應力筋進廠的時候應要求廠家提供產品的合格證以及反映預應力筋主要性格的檢驗報告。材料進場后還應根據批次和產品抽樣的檢驗方法確定檢驗批并進行外觀檢察和抽樣復驗，確認合格方能使用。

3.2預應力筋下料及固定端制作

按照施工圖紙規定在施工現場進行預應力筋下料、組裝，張拉端鋼絞線預留長度≮700 mm。使用砂輪切割機切割預應力筋進行下料，提高工效并保證作業人員安全。

本工程預應力筋為單側張拉，預應力筋下料時要逐根進行固定端組裝，然后將各種梁的預應力筋按照圖紙的不同長度進行編號堆放，在鋼絞線端頭安裝擠壓簧與擠壓套并在擠壓套外表面涂潤滑油，鋼絞線、擠壓模與活塞桿在同一軸心線上，鋼絞線端頭露出成型后擠壓錨具的外端。

預應力筋、錨具及配件在鋪放時，按規格分類標識，妥善保存放在干燥平整的地方，下邊有墊木。預應力筋上面不得堆放任何物品，如鋼模板、木模板、架管、鋼筋、水泥等，以免對于預應力筋造成損傷或給施工造成不便。

3.3波紋管安置

在完成支架鋼筋安裝后，即可鋪放金屬波紋管。波紋管接頭處采用比工作管直徑大5 mm的接頭套管連接。在穿波紋管前，應同時注意檢查外觀質量，如發現波紋管有破損現象時，應拆換管道。波紋管接頭必須要牢固、嚴密，接頭處須用封箱膠帶密封。波紋管按規定預留排氣孔，孔口的塑料引出管與波紋管接合處必須連接密實。塑料引出管高出構件頂面200 mm以上，塑料引出管內可以插放短鋼筋以便臨時固定。

根據預應力施工圖中預應力筋曲線控制點圖，內徑80、85 mm（接頭管）的金屬波紋管在梁內垂直方向減去波紋管半徑后在梁箍筋上劃點、安裝并固定φ10 mm鋼筋支架。梁柱節點處先放置預應力波紋管并穿設預應力鋼絞線，然后綁扎柱箍筋。

從梁的一端開始穿波紋管，邊穿邊連接并用密封膠帶纏緊。穿至距張拉端錨墊板位置300 mm處后將多余波紋管切除，然后繼續將波紋管穿至張拉端錨墊板的位置。

接頭管的長度為200～300 mm，接頭管的兩端采用粘膠帶密封。

灌漿孔（泌水孔）在波紋管上開洞，覆蓋海綿墊片和塑料弧形壓板并用鐵絲扎牢，用增強塑料管插在接口上，引至構件頂面以上200～300 mm。

安裝張拉端螺旋筋，在框架柱主筋的外側布置張拉端錨墊板。

波紋管安裝位置符合設計要求，固定牢靠，接頭處密封，管壁無破損。

3.4預應力筋布設

在固定端波紋管位置安裝約束圈，將每根波紋管中所需的鋼絞線打開，然后每隔2 m用鉛絲捆扎并在先進波紋管的一端用膠帶包裹纏緊，最后從固定端穿入從張拉端穿出，穿筋時注意不能損壞波紋管且張拉端外露的鋼絞線長度滿足后期張拉操作要求（≮700 mm），同時應注意及時安裝好錨固端，張拉端和固定端節點見圖3和圖4。

圖3　預應力張拉端錨具布置

圖4　預應力固定端錨具布置

3.5放置螺旋筋、安裝錨墊板并固定

1）在預應力筋張拉端、固定端部按設計要求放置螺旋筋，承擔預應力局部壓力。將張拉端錨墊板口、固定端約束圈口和灌漿孔（泌水孔）用棉紗和膠帶封堵嚴實，現場檢查無破損。

2）從波紋管的一端套入錨墊板并將其牢固地焊接于梁普通鋼筋上，張拉端錨具之間的最小距離必須滿足錨具廠家所提供的最小尺寸要求。張拉端墊板均須與預應力筋保持垂直。錨墊板安裝完成后，用棉紗或鋼絲球塞入錨墊板灌漿孔、喇叭口等重要部位并用膠帶纏繞密封連接部位。

3.6澆筑混凝土

預澆筑混凝土前應檢查波紋管和錨墊板的位置是否正確，接頭處是否牢固、發現問題應及時處理。混凝土入模時，應盡量避免波紋管受到過大的沖擊，以防波紋管移位和壓癟。混凝土應分層振搗，注意振搗密實，尤其在梁的端部及鋼筋密集處更應加倍注意。必要時可適當減小混凝土石子粒徑或采取其他合理措施解決。混凝土振動器絕對不能直接振擊波紋管，以防振癟引起波紋管漏漿，影響張拉和孔道灌漿。

預留孔洞施工時鋼筋可以不進行切割，采取預設方式，將長出的鋼筋折彎，置于澆筑的樓板內，方便預應力施工完成時洞口的封閉作業。

及時制作混凝土試塊并按施工規范要求留設同條件養護的混凝土試塊，以確定張拉時間。混凝土澆筑后應及時養護，檢查和清理孔道、錨墊板及灌漿孔。

3.7張拉及預應力值校核

3.7.1張拉準備

有粘結預應力筋張拉端錨具采用YCQ-200千斤頂進行整束張拉。張拉設備在使用前應先進行標定并根據標定報告采用內插法計算出張拉控制應力所對應的油表讀數，張拉時按該讀數進行控制。

張拉控制應力取為0.75倍鋼絞線強度標準值，即σcon=1 860×0.75=1 395（MPa）。預應力筋伸長值偏差范圍±6%，以控制預應力筋張拉控制應力為主。

3.7.2張拉施工

在混凝土強度達到設計強度的90%之后，用標定的張拉設備進行張拉。本工程預應力筋采用單側整束張拉，對稱進行，從下往上逐層張拉，防止混凝土產生超應力、構件扭轉與側彎、結構變位等。張拉前應加固腳手架，以便張拉人員安全、順利地操作。

預應力束編號見圖5和圖6，對稱張拉過程如下。

圖5　左梁（1區）預應力束編號

圖6　右梁（2區）預應力束編號

預應力筋全部張拉完成，拆除預應力梁下支撐和底模。

3.7.3預應力值校核

張拉施工結束，通過△L=（△L3-△L1）/0.9完成預應力梁張拉理論伸長值計算，見表2。

表2　各梁理論計算伸長值mm

整理張拉記錄并統計，用張拉伸長值作為校核依據，實測伸長值與理論伸長值的偏差在±6%范圍之內，符合要求。

3.8孔道灌漿

切割外伸鋼絞線，鋼絞線外露長度≥30 mm，采用水泥漿將張拉端封堵，預留出灌漿孔。完成機具調試，灌漿孔道濕潤、潔凈，采用UB3型灌漿泵和PJ02型攪拌機灌漿。

將灌漿機的出漿口與灌漿孔相連，確保密封，開動灌漿泵注入壓力水泥漿，從近至遠逐一檢查排氣孔，待濃漿流出后逐一封閉，待最后一個排氣孔出濃漿后，封閉排氣孔，灌漿壓力保持在0.5～0.7 MPa之間，繼續加壓30 s后封閉灌漿孔。

每個臺班灌漿過程中制作2組70.7mm×70.7 mm× 70.7 mm的立方體水泥凈漿試塊，標準養護28 d后送交試驗室檢驗試塊強度。灌漿時填寫灌漿記錄，標明灌漿日期、水泥等級品種、水灰比、構件。

3.9封錨

預應力筋張拉灌漿工作完成后，清理干凈并立即進行封端保護。用手提砂輪切割機切除張拉后多余的預應力筋，切割處離夾片≮30 mm，由土建單位在承壓板表面涂以防水涂料后蓋上封端蓋帽，再用細石混凝土（或微膨脹混凝土）密封，振搗密實，見圖7。

圖7　封錨構造

灌漿后應檢查孔道頂部灌漿密實性，如有空隙，采取補漿措施。

4　施工注意事項

1）預應力的施工需要多專業穿插作業，施工之前在施工順序、工序交接、端部處理、施工進度等方面做好協調配合工作，保證總體施工進度和施工安全。同時嚴格控制預應力筋、水泥等原材料和錨具、波紋管、連接器的進場檢查工作。

2）進行鋪設預應力筋施工時，按設計圖紙要求設置固定支架以保證預應力筋的曲線定位。當預應力筋與普通鋼筋或其它管線位置沖突時，首先保證預應力筋位置的準確，預應力筋必須保持平行、順直，不得扭絞。

3）為安裝錨墊板，現場部分柱筋及梁彎鉤等普通鋼筋位置需要局部調整，注意調整好的柱筋及梁彎鉤等普通鋼筋，鋼筋工不能重新調回原位。

4）檢查混凝土配合比，混凝土澆筑過程中認真振搗，保證混凝土的密實，尤其是預應力筋張拉端及固定端周圍的混凝土嚴禁漏振，不得出現蜂窩或孔洞。振搗時，應避免踏壓碰撞波紋管、鋼筋支架以及端部預埋部件，如有破損立即用防水膠帶包纏修補。

5）混凝土澆筑完成24h內將預應力筋張拉端處柱、墻側模拆除以便進行張拉端剔鑿工作，預應力梁側模也在張拉前拆除以免影響張拉效果。張拉前預應力筋下料長度計算、控制預埋件位置準確。

6）預應力筋張拉必須按張拉順序逐根對稱張拉且控制張拉應力和張拉伸長值，不得漏拉或錯拉。

5　結語

整束張拉時張拉設備較大，預應力不會有較大損失，可以減少預應力梁產生質量安全隱患。同時通過在梁支座處加腋，能更好地滿足使用階段抗裂要求，減少預應力筋用量，節約成本。

□李卓文、張秀川、郎靜海、彭凡斯、歐陽康/中建一局集團建設發展有限公司。

TU757

C

1008-3197（2016）04-13-04

2016-05-26

黃志洪/男，1965年出生，工程師，粵海控股集團有限公司，從事工程技術管理工作。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.04.005