浅谈超大面积及超薄预应力混凝土施工

于文梁 蒋 勇 李凤明

1 技术简析

超大面积、超薄预应力整体水池底板施工技术是采用美国JHCE公司专利技术进行设计的整体无粘结预应力池体，设计十分新颖，它取消了以往大型池体温度伸缩缝，形成了一个90 m× 55 m的整体池体，厚度由以往的400 mm～600 mm变为150 mm。由于生化池池体的厚度仅有150 mm，且无分隔缝，这在同类设计中尚属罕见，施工技术要求高，且面积大，所以施工中的技术含量较高，施工质量的控制也具有很大的难度。

2 操作要点

2.1 铺设与安放

2.1.1 铺筋前的准备工作

1)准备端模:预应力构件端模宜采用木模，并根据预应力筋的剖面位置在端模上打孔。2)定位筋的制作:a.为保证线形正确，误差在±5 mm之间，在预应力筋的下部设置马凳筋的间距在1.2 m以内。b.预应力筋的线形通过支撑筋控制，水平误差在±5 mm，竖直误差在±10 mm。

2.1.2 铺设与安放

1)无粘结预应力筋应严格按要求就位并固定牢靠。无粘结预应力筋的曲率，垫铁马凳控制，铁马凳间距不大于2 m，并应采用铁丝与无粘结筋扎紧。2)施工前由土建方将各种留洞、预埋管道准确标示在模板处。洞口处预应力筋应顺滑，预应力筋转弯位置在水平方向上与洞口距离不得大于500mm，且预应力筋距洞口最小不得小于50 mm。3)过洞口预应力筋处理方法:在竖直方向上与洞口边缘距离小于400 mm的预应力筋，应绕过洞口。应注意预应力筋转弯处距洞口水平距离应不小于500mm，同时预应力筋与洞口上下边缘最小距离不小于50 mm，在竖直方向上与洞口边缘距离小于400 mm的预应力筋，应断开并在洞口两侧的扶壁柱上设置张拉端，预应力筋遇孔洞时尽量按构造要求绕行，避免增加张拉节点。4)节点安装:a.要求预应力筋伸出承压板长度(预留张拉长度)不小于40 cm。b.将木端模固定好。c.螺旋筋应固定在张拉端及锚固端的承压板后面，圈数不少于3圈～4圈。5)铺设:a.张拉端部预留孔应按施工图中规定的无粘结预应力筋的位置、编号和钻孔。b.张拉端的承压板应用钉子或螺栓固定在端部模板上，且应保持与张拉作用线与承压板相垂直。c.无粘结预应力筋垂直高度采用支撑钢筋控制，在板内垂直偏差为±5 mm。d.无粘结预应力筋的位置宜保持顺直，施工时采用多点画线或挂线方法，按点线铺设预应力筋。e.双向铺放预应力筋时，应对每个纵横筋交叉点相应的两个标高进行比较，对各交叉点标高较低的无粘结预应力筋应先进行铺放，标高较高的次之，宜避免两个方向的无粘结预应力筋相互穿插铺放。f.在安装穴模或张拉端锚具时，各部件之间不应有缝隙。g.张拉端和固定端须配置螺旋筋，螺旋筋应紧靠承压板或锚具，并固定可靠。

2.2 混凝土的浇筑与振捣

1)混凝土浇筑时，严禁踏压撞碰无粘结预应力筋、支撑架以及端部预埋部件。2)混凝土浇筑时应认真振捣，保证混凝土的密实。尤其是张拉端、固定端、承压板周围的混凝土必须振捣密实，严禁漏振和出现蜂窝孔洞，以免张拉时变形。

2.3 预应力张拉

2.3.1 张拉前机具标定

张拉前根据设计和预应力工艺要求的实际张拉力对机具进行标定并由专人使用和管理。实际使用时，根据此标定值作出“张拉力—油压力”曲线，根据该曲线找到控制张拉力值相对应的油压表读值，并将其打在相应的泵顶表牌上，以方便操作和查验。

2.3.2 预应力筋张拉前的准备

1)根据施工要求采用千斤顶及油泵的配套校验，以确定千斤顶张拉力与油泵压力表读数间的关系，保证张拉力准确无误。2)清理穴模及承压板，去除张拉部分钢绞线的外包层。3)安装张拉锚具，安装时应保证夹片清洁无杂物。4)张拉伸长值的计算:AL= FpmLp/ApEp，Ep值由钢绞线厂家提供，以及复算。5)确定张拉顺序。

2.3.3 无粘结预应力钢筋张拉

1)张拉前按混凝土张拉强度要求提供混凝土强度报告。2)张拉时应以控制应力为主并校核理论伸长值张拉。由于无粘结预应力筋较长，张拉值大于千斤顶行程，所以采用分级张拉，即锚固一次后千斤顶回程进行第二次循环，直至达到控制值。两端均应拉到控制值，伸长值合并计算。当实际拉伸值超出理论值的-6%～6%的范围应停止张拉，待查出原因后再继续张拉。3)本工程的预应力筋超长，张拉过程中应缓慢加力，张拉程序为: 0σcon→10%σcon→100%σcon。4)安装张拉设备时，对直线的无粘结预应力筋，应使张拉力的作用线与无粘结筋中心线重合;对曲线的无粘结预应力筋，应使张拉力的作用线与无粘结筋中心线末端的切线重合。5)无粘结预应力筋张拉时，应逐根编号填写张拉记录。6)夹片锚具张拉前，应清理承压板面，检查承压板后面的混凝土质量;张拉后，采用砂轮锯切断超长部分的无粘结预应力筋，严禁电弧焊切断。7)张拉完成后应待24 h后，查看锚固情况，如一切正常后，可将端部剩余无粘结预应力筋用无齿锯切掉，剩余的余留长度不小于30 mm。

2.3.4 张拉操作要点

1)穿筋:将预应力筋从千斤顶的前端穿入，直至千斤顶的顶压器顶住锚具为止。如果需用斜垫片或变角器，则先将其穿入，再穿千斤顶。2)张拉:油泵启动供油正常后，开始加压，当压力达到2.5 MPa时，停止加压。调整千斤顶的位置，继续加压，直至达到设计要求的张拉力。当千斤顶行程满足不了所需伸长值时，中途可停止张拉，作临时锚固，倒回千斤顶行程，再进行第二次张拉。3)采用张拉时张拉力按标定的数值进行，用伸长值进行校核，即张拉质量采用应力应变双控方法。根据有关规范张拉实际伸长值误差不应超过理论伸长值的±6%。4)张拉严格按照操作规程进行，控制给油速度，给油时间不应低于0.5 min。5)千斤顶安装位置应与无粘结筋在同一轴线上，并与承压板保持垂直，否则，应采用变角器进行张拉。6)实测伸长值与计算伸长值相差6%以上时，应停止张拉，报告工程师进行处理。小于6%时，可进行二次补拉。

2.4 采用二次张拉施工工艺

1)从一个方向的直径处开始，并依次进行对称张拉。最后进行环向张拉。当直径处浇筑的混凝土强度达到设计值时进行第一次张拉，然后进行另一个方向的张拉，所有张拉均为两端同时张拉。2)无粘结预应力筋张拉要求:当强度达到设计要求时先进行竖向预应力筋的张拉，然后再进行水平方向的第二次张拉。水平向、竖向的每根无粘结预应力筋的控制张拉力为193.9 kN，且水平向为两端同时张拉。竖向无粘结预应力筋的张拉点应从中间开始，两侧均匀进行。在套管、孔洞两侧应对称进行。水平向无粘结预应力筋的张拉从底部开始，向上间隔进行张拉，且两根水平钢绞线同时在两端被张拉。

2.5 张拉测量记录

张拉前逐根测量外露无粘结预应力筋的长度，依次记录，作为张拉前的原始长度。张拉后再次测量无粘结筋的外露长度，减去张拉前测量的长度，所得之差即为实际伸长值，用以校核计算伸长值。测量记录应准确到毫米。

2.6 封锚

预应力筋在张拉后，经监理验收合格后，用砂轮锯将外露预应力筋切断，剩余30 mm～40 mm，然后涂防锈漆，最后根据设计要求使用Sikadur32或Hi-mod粘结剂，然后用环氧Sikadur35或Hi-modLV密封处理。

3 结语

本着“过程精品，服务跨越五洲;中国建筑，品质重于泰山”的质量观，我们严格按照ISO 9001相关程序文件控制工程质量。由于积极推广应用和开发新技术，我们在质量、安全、文明施工等方面均取得了良好的成绩。超薄钢筋混凝土预应力水池施工工艺为此项技术在同类工程中的广泛应用奠定了基础，也进一步完善了超薄预应力混凝土的施工技术。

［1］ GB/T 5224-2003，预应力混凝土用钢绞线［S］.

［2］ JG 3006-2003，无粘结预应力钢绞线［S］.

［3］ JGJ/T 92-93，无粘结预应力混凝土结构技术规程［S］.

［4］ GB/T 14370-2002，预应力筋用锚具、夹具和连接器［S］.

［5］ JGJ85-2003，预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程［S］.