緩粘結預應力技術在鴻信大廈中的應用

楊向國，池瑋波，胡岳嵐，蔣進輝，李東旭

(北京城建道橋建設集團有限公司，北京 100022)

1 工程概況

鴻信大廈位于江西省贛江新區，為辦公、酒店、商業綜合體，占地面積24 670m2，包含1號樓(辦公寫字樓)、2號樓(酒店)、3號樓(商業樓)、4號樓(商業樓)及地下車庫，總建筑面積141 368.46m2，其中地上建筑面積100 455.85m2，地下建筑面積40 216.17m2。地下室、商業及裙房為框架結構，1號樓為框架核心筒結構，2號樓為框架剪力墻結構。鴻信大廈屬于多功能組合的復雜建筑，部分樓層或建筑部位需具有大空間和靈活布置格局的功能，故該區域梁跨度大或懸臂長，為解決大跨度混凝土梁開裂和變形等問題，采用緩粘結預應力技術施工。緩粘結預應力梁布置范圍如表1所示。

表1 緩粘結預應力梁布置范圍

由于預應力梁布置在不同建筑單體的不同樓層，因此預應力施工應考慮各建筑單體的施工順序和工期，對緩粘結預應力鋼絞線加工、運輸、安裝、張拉時間安排和現場調度均提出了較高要求。同時緩粘結預應力懸臂梁跨度大、類型多，不同類型的懸臂梁需采用不同的線型布置和張拉錨固方法。

2 緩粘結預應力技術特點

緩粘結預應力技術施工簡便、與混凝土錨固性能良好、質量易保證。緩粘結預應力筋由鋼絞線、緩凝粘合劑和高強聚乙烯護套組成。緩凝粘合劑在初期具有一定的流動性及對鋼絞線良好的附著性，便于預應力鋼絞線張拉。至規定時間后，緩凝粘合劑逐漸固化，達一定強度并與預應力鋼絞線粘結為一體。緩粘結預應力鋼絞線外包護套上具有規定高度的橫肋，通過橫肋產生咬合與握裹，實現鋼絞線與混凝土的粘結。因此，緩粘結預應力筋施工時應注意：①緩粘結預應力筋具有張拉時效性，需保證預應力筋張拉前緩凝粘合劑未固化，保證預應力筋張拉力和伸長值達設計要求值；保證預應力筋張拉完成后緩凝粘合劑盡快固化，以達到粘結效果，因此，緩凝粘合劑配合比應根據工序和工期進行調整。②緩凝粘合劑在初期具有一定流動性，因此應重視外包護套質量及施工時的保護，防止外包護套破損使緩凝粘合劑流失，避免影響粘結效果。③緩粘結預應力筋在梁中成束布置，在張拉端分散布置，布置位置和錨固長度應根據端部截面進行設計。

3 張拉適用期的確定

1號樓1～6層裙房大跨度梁和主樓大懸臂梁采用緩粘結預應力筋，由于裙房和主樓之間設置施工縫，故每層分2段流水施工，先施工主樓(施工縫右側)，再施工裙房(施工縫左側)。因此，先安裝施工縫右側主樓預應力筋，裙房預應力筋進行甩筋處理，待裙房模板支設后才能安裝預應力筋。故每層預應力筋從運輸到安裝再到張拉用時為4個月，可知緩凝粘合劑張拉適用期為6個月，可保證張拉時不出現固化。

2號樓主樓(3～4層)和4號樓(2～4層)大懸臂梁采用緩粘結預應力筋，每層預應力筋數量少，且每層為1個施工段，每層施工時間約為10d，故每層預應力筋從運輸到安裝再到張拉用時為2個月，可知緩凝粘合劑張拉適用期為4個月。

2號樓裙房(3～4層)縱向梁為大跨度梁+大懸臂梁，故縱向梁采用緩粘結預應力筋，每層預應力筋數量多，但每層為1個施工段，每層施工時間約為30d，故每層預應力筋從運輸到安裝再到張拉用時為2個月，可知緩凝粘合劑張拉適用期為4個月。

4 預應力筋甩筋處理

在預應力施工過程中，由于伸縮縫或沉降縫等后澆帶的設置，通常會出現一部分預應力筋先預埋、后澆帶另一側先甩筋后安裝的施工要求。對于該部分緩粘結預應力筋的施工，如果處理不當，易出現整體傾覆的安全隱患和緩凝粘合劑滴漏的質量隱患。

1號樓主樓緩粘結預應力筋埋置長度短，約為5m，主樓預應力筋施工完成后澆筑混凝土，裙房預應力筋先甩出，此時裙房腳手架和模板未安裝。由于裙房預應力筋整體較長，但預埋部分短，甩出的預應力筋長，在重力作用下，主樓混凝土未達到強度前，易引起主樓鋼筋和模板傾覆。由于緩凝粘合劑具有一定流動性，如果預應力筋長時間懸掛，重力作用會導致緩凝粘合劑緩慢流失。因此，本工程采用腳手架鋼管搭設三角支撐架，架設剩余未安裝的預應力筋。

5 大跨度懸臂梁線型布置

對于大懸臂梁，通常采用預應力筋抵抗開裂和變形。懸臂梁根部彎矩最大，至端部逐漸減小為0。因此，預應力筋應布置在懸臂梁中心線上部。本工程根據懸臂梁張拉條件和截面特性，對不同懸臂梁采用不同線型布置方法。

2號樓主樓3層典型懸臂梁立面曲線定位如圖1所示，由于該梁張拉端設在端部，且端部與4號樓相鄰，故預應力筋采用梁頂撅起張拉錨固工藝，預應力筋前后錯開1 100mm，分批撅起張拉。2號樓裙房3層典型懸臂梁立面曲線定位如圖2所示，該梁懸臂長度長，采用變截面布置方式，即截面高度從根部的1 200mm逐漸減小至端部的600mm，預應力筋采用常用的拋物線布置方式，端部預應力筋從梁截面形心出張拉端錨固。4號樓2層典型懸臂梁立面曲線定位如圖3所示，由于建筑功能要求，距懸臂梁端部2 785mm范圍內樓板下沉，根據懸臂端彎矩逐漸變小的特點，該區域梁高減少500mm，預應力筋錨固在梁變截面處。

圖1 2號樓主樓3層典型懸臂梁立面曲線定位

圖2 2號樓裙房3層典型懸臂梁立面曲線定位

圖3 4號樓2層典型懸臂梁立面曲線定位

6 張拉端節點處理

6.1 懸臂端部預應力筋處理

緩粘結預應力筋根據張拉端位置采用不同的張拉工藝，對于柱邊和梁端預應力筋，張拉端做法如圖4所示。緩粘結預應力筋張拉端承壓板寬60mm，確定柱筋間距時應預留出承壓板寬度。如果柱筋較密，不能預留承壓板寬度，則承壓板置于鋼筋外側，張拉完成后錨具外露100mm左右。懸臂梁端部彎折鋼筋預留長度按承壓板寬度計。

圖4 預應力筋張拉端內凹式做法示意

6.2 梁頂撅起預應力筋處理

對于柱端或梁端不具有張拉空間的緩粘結預應力筋，可在梁上部撅起張拉，張拉端做法如圖5所示。預應力筋應緩慢從梁上部撅起，撅起角度宜≤15°。張拉端梁筋間距需預留出承壓板寬度。由于箍筋加密區鋼筋較密，預應力筋張拉端可設在箍筋加密區以外。應注意，承壓板需與預應力筋垂直。

圖5 預應力筋撅起張拉做法示意

7 結語

緩粘結預應力技術兼有有粘結及無粘結預應力技術的優點，包括施工簡便、與混凝土錨固性能良好、質量易保證等，在大型綜合體建筑大跨度混凝土梁、板結構中得到越來越廣泛的應用。本文對緩粘結預應力技術在鴻信大廈中的應用進行了介紹，對緩粘結預應力筋固化時間的合理選用、后澆帶或施工縫預應力筋甩筋處理方法、不同條件下懸臂梁線型布置方法和不同部位張拉端節點處理工藝等進行詳細敘述。緩凝粘合劑具有張拉時效，且初期具有一定流動性。緩粘結鋼絞線在梁中成束布置，在端部張拉位置均勻布置。通過采用緩粘結預應力技術，保證了施工質量。