無粘結預應力技術在廈門北車輛基地運用庫頂板的應用

郭斌輝（廈門軌道交通集團有限公司，福建廈門361008）

1 工程概況及結構形式

1.1 工程概況

廈門市軌道交通1號線廈門北車輛基地開發蓋板面積7.1萬㎡，上蓋開發為地鐵保障房。大平臺層設置抗震縫劃為6個抗震單元，50m高層為獨立一個單元（區域1），5棟100m高層分三個抗震單元（區域2～4），咽喉區區域分為2個抗震單位分別為（區域5及區域6）。其中區域1長294m，寬157.4m，上蓋為19棟框架剪力墻住宅，為目前國內建成的最大平面的單體多塔建筑。

1.2 結構形式

為避免結構設縫出現滲漏，本工程為最大平面長度為294m超長結構，設計于大平臺梁、板構件內采用后張法無粘結預應力技術，所設置預應力筋線性為自然曲線狀態，實現對混凝土結構季節性穩定裂縫的控制，同時可有效減少普通鋼筋的數量。預應力筋采用行業內嚴格標準的φs15.24mm高強1860MPa級預應力鋼絞線。為減小預應力鋼筋張拉應力損失，當無粘結預應力筋長度不大于40m時，采用液壓千斤頂等張拉設備進行單端張拉，當無粘結預應力筋長度大于40m時，宜進行雙端張拉。后澆帶兩端設置預應力搭接鋼筋。

2 工藝原理

根據類似工程項目經驗，廈門軌道交通項目的超長結構，之所以采用無粘結預應力技術，就是希望采用該技術實現超長無縫的目的，能夠避免嚴重的混凝土裂縫發生，通過整合性能良好的施工材料，高質量完成項目的施工任務。即使長期處于惡劣環境，也能保證混凝土結構具備較強的性能，提升使用壽命。在實際應用中：首先，對準備好的預應力筋，采用油脂或是瀝青等材料，做好其表面的防銹處理工作，確保孔道摩擦力能有效降低，然后用塑料帶或套管等材料，做好包裹，保證預應力筋能夠與周邊混凝土有效隔離。對于無粘結預應力筋來講，能沿著縱向產生不同程度的相對滑移，借助兩邊的錨具來傳遞預應力。施工過程中若使用此施工工藝，一方面可以不用提前將孔道預留，另一方面也能省去灌漿這道工序。綜合無粘結預應力結構的優點，主要體現在以下幾個方面：第一，能夠保證整個結構自重得以有效控制；第二，優化了施工流程，降低了材料使用數量從而減少了資金成本；第三，鑒于過程中所應用于大跨度樓板結構，增加了使用面積，能更有效對樓層用途進行調整分配；第四，延長構件的使用年限，確保結構達到良好的強度標準。

除此之外，鑒于之前其他地區出現的超限混凝土結構裂縫現象，應用無粘結預應力技術，能夠有效降低裂縫出現的情況，因而受到行業人士的高度青睞[1]。

3 施工進度控制

在本項目施工過程中，站在施工進度管理的角度上，需要做好以下幾方面的細節工作：首先，必須要對施工進度方面提高認知，對上蓋板塊進行全面劃分，要求該部分進度與項目總體進度吻合。如圖1所示，上蓋大板結構施工順序流程如下。要完成進度計劃，施工人員在結束預應力梁縱向普通鋼筋綁扎工序后即進行預應力筋的布設，然后在開展梁側模板合模處理。其次，在板上施工人員應優先完成預應力筋設置以后，再實施普通鋼筋的布置，從根本上減少施工周期，同時保證預應力筋、錨具等相關設備材料供應滿足需求。最后，當混凝土澆筑完成后并達到設計要求的強度后，立即張拉。

圖1 上蓋板塊順序施工劃分圖

4 施工質量控制要點

4.1 預應力筋的鋪放原則

為了保證項目按質量完成，那么針對其中上板內預應力鋼筋雙向設置的要求，必須事先制定好鋪放順序并嚴格執行。鑒于操作過程中涵蓋的較多方向[2]，施工人員應該要秉持差異性的原則，對預應力鋼筋進行有效的設置，以免對接下來整個施工工作造成不同程度的影響。與此同時，施工人員也應該先對非預應力筋走向進行調查，要求要與預應力筋保持相應的方向與區域，尤其是支座等各個部分，嚴禁兩者出現位置錯誤的情況。

對于板中情況進行研究，預應力筋呈現出雙向自然化的設置狀態，通常會與水電管線相互影響，一旦出現交叉問題，那么應盡量調整水電管線的位置，如不可避免要調整預應力筋，其標高應向著有利于結構的方向進行調整。

4.2 板上洞口處預應力筋的處理

要想處理好板上洞口處預應力筋的布置問題，人員可以圍繞以下幾個方面進行解決：第一，從預應力布筋方向考慮，預應力筋設置方向應與洞口保持一致，若長度超出1m的范圍，則應該從此處斷開作為錨固或張拉端；第二，如果與預應力筋設置方向為垂直狀態，且洞口的長邊小于1m，預應力筋的設置可以從洞口兩邊繞開處理；第三，在施工人員處理預應力筋過程中，如果必須繞過洞口，那么其中半徑沒有超出6.5m的情況下，就必須要求施工人員妥善做好保護工作；第四，此時需要繞過洞口，在上文所述的操作形式穩步開展的基礎上[3]，還需要施工人員制定更為妥善的處理方案。

4.3 端部封堵

端部封堵處理工作，施工人員可以借助機械化的操作形式，降低后期預應力筋外漏情況的出現概率，可以結合切除后的預應力筋外露長度進行處理。同時，也應該對露在外部預應力筋長度進行測量，必須控制在30mm以上，切割完后涂刷防腐油漆并及時完成封堵處理工作；其次，對無粘結預應力筋張拉端情況進行檢查，如果發現為穴模狀態，此時施工人員可以使用機械，切斷露在外部的預應力筋，最后也應該結合設計要求，采用與所在結構部位砼強度等級相同的細石微膨脹混凝土對穴模進行封堵處理；最后，同樣對預應力筋張拉端進行檢查，如果所處位置為板面，通過機械化操作手段對露在外部的預應力筋進行切斷處理，然后按照上述內容進行相同的操作。

5 施工過程中存在問題及解決措施

在本項目實施過程中所應用的無粘結預應力技術，經現場勘察可以發現，還存在很多有待解決的問題，可從以下幾方面進行分析：

第一，施工事故應對措施：實際開展預應力梁操作環節當中，施工人員需要先詳細檢查張拉端，確保無誤以后，再進行后續操作，降低后期張拉端出現大拐角的情況。同時，需要先對預應力筋進行詳細的檢查[4]，然后再實施預應力張拉操作，以免鋼筋絞扭情況的出現。同時，現場技術人員應對單孔錨具安裝過程進行詳細的指導，務必要保證整個操作過程中預應力筋與錨具處于垂直狀態，之后再開展張拉操作。最為重要的是，施工人員需要全程把控好張拉速度，一旦出現異常情況，就應該停止張拉，分析原因并制定針對性解決方案后再實施；

第二，預應力筋斷絲斷筋問題處理：首先，要求施工人員立刻停止操作，仔細研究引發斷絲等問題的根源。同時，對過程中各個環節記錄的數據信息進行檢查，如果發現某一部分存在異常，就應該第一時間由相關負責人，對施工細節及設備進行全面檢查是否存在問題。除此之外，考慮超張拉其余的預應力筋，若超張拉能夠彌補斷筋的損失就超張拉，否則就要更換預應力筋。采用兩側張拉的預應力筋，使用專用設備切割錨具，有粘結則重穿預應力筋。最后，鑒于其中一側張拉的預應力筋，在施工人員完成錨具切除操作以后，剔鑿出錨固端，如果發現內部出現損壞的預應力筋，應該替換上性能良好、沒有損壞的預應力筋[5]，再次張拉。

6 結論

總而言之，該技術能夠有效降低超長混凝土結構裂縫的出現，并能節約項目資金成本，在建筑行業中有著廣泛的應用前景。但是該技術手段，自身有較強的施工工藝特殊性，那么這就需要在實際施工過程中，務必嚴格按照技術要求，事先制定合理的施工方案及措施，確保施工質量滿足設計及使用要求。