有粘结预应力空心楼盖施工技术与质量控制

赵公平

[摘要] 本文结合工程实例，总结了有粘结预应力空心楼盖施工中的施工难点、工艺流程及质量控制要点，旨在与同行共同探讨。

[关键词] 预应力楼盖施工技术质量控制

有粘结预应力技术是指在结构或构件中预留孔道，待混凝土硬化达到一定强度后，穿入预应力筋，通过张拉预应力筋并采用专用锚具锚固在结构中，然后在孔道中灌入水泥浆。其技术内容主要包括材料及设计技术、成孔技术、穿束技术、大吨位张拉锚固技术、锚头保护及灌浆技术等。该技术可用于多、高层房屋建筑的楼板、转换层和框架结构等，以抵抗大跨度或重荷载在混凝土结构中产生的效应，提高结构、构件的性能，降低造价。

现浇预应力空心楼盖，通过在板内形成永久性孔芯、获得较大的空心率以减轻结构自重，并结合预应力达到改善结构受力特性的目的。其替代传统的普通钢筋混凝土梁板结构体系、密肋楼盖体系、预应力梁板结构体系和装配式空心楼盖结构体系，适应由于建筑功能的日益增强，对结构跨度、柱网开间的要求不断提高的要求，在大量的实际工程中得到推广应用。楼板适用跨度已达到12m-24m，不但满足结构强度、刚度和整体结构抗震性能的要求，同时又能降低施工难度，还具有提高隔热、隔声性能的优点，有效地提高建筑使用功能，获得较好的经济性和良好的使用功能。

工程概况

某工程建筑面积7885m2，框架结构，屋面设计为预应力楼盖，4根主梁为有粘结预应力梁，截面尺寸500mm×1500mm，其中跨度26.51m梁2根，预应力配筋为2×8φS15.2+2×7φ15.2，跨度为20.86m梁2根，预应力配筋为2×6φ15.2+2×5φS15.2及2×8φ15.2+2×7φS15.2，预应力梁混凝土设计强度为C40，次梁及楼板为普通钢筋混结构，混凝土设计强度为C25。

混凝土施工质量控制

1.施工难点分析

预应力主梁混凝土设计强度为C40、次梁及楼板混凝土设计强度为0.25，施工时间在炎热夏季，当地又无法采购到商品混凝土组织不同等级混凝土同时浇筑，且受场地限制，采用自拌泵送混凝土实际泵送能力只能达到20m3/h，若不采取可靠措施，按通常施工工艺，不仅预应力主梁混凝土设计强度难以保证，而且气温较高，不同强度等级混凝土的接缝处容易产生冷缝，对屋面防水性能造成相当不利的影响。

2.采取的措施

(1)安排在傍晚气温不高的时候开始浇捣混凝土。

(2)C40、C25混凝土均采用TW-4缓凝剂，掺量为水泥用量的2%，延长初凝时间6-7小时，以保证不产生冷缝。

(3)参考梁、柱节点混凝土强度不同时的处理方法，在主梁边h／2（h为次梁高度）处，尚主梁方向通长布设快易收口网（快易收口网在个箍筋间距内倾斜），以控制混凝土流淌范围，保证预应力梁混凝土振捣密实，达到设计强度。

(4)施工时先浇捣C40混凝土，再调整配合比浇捣C25混凝土，在接缝处的次梁底模应开小孔。排除振捣C40混凝土时聚集到混凝土表面的水，以免水稀释C25混凝土，在接缝处产生夹砂层。

(5)接缝处应充分振捣，使C40混凝土与C25混凝土结合密实。

(6)提高混凝土抗掺能力为P8，屋面混凝土掺TW-2高性能防水剂，通过膨胀组分，防止C25、C40混凝土干缩差异造成开裂。

(7)混凝土初凝后，在表面覆盖二层麻袋及一层塑料薄膜，保温养护，以防干缩开裂。

预应力施工质量控制

1.施工工艺流程

施工准备——支梁底模板——绑扎普通钢筋——焊接定位钢筋、埋设金属波纹管——穿预应力钢绞线——张拉端锚垫板、固定端承压板定位焊接——排气管（兼泌水）预埋定位——封梁侧、端模板——隐蔽工程验收——浇筑混凝土——混凝土养护，搭设张拉端脚手架——混凝土达到设计强度后，安装锚具、张拉预应力筋并锚固——灌浆、切割外露多余钢绞线——端部处理。

2.主要施工方法

（1）预应力筋的下料

在下料时，在放线盘上放预应力筋，在平整的场地上按下料长度在场地两端设置标记，定点下料。切断钢绞线前先将预应力筋拉直理顺，用砂轮锯切断，要求端头断面整齐。

（2）预应力筋及波纹管的铺设布束

支设模板时，梁的一侧模板先不封，以便于金属波纹管和预应力筋的埋设。在非预应力钢筋笼绑扎好后，根据设计的曲线用普通圆钢筋设置定位钢筋，定位钢筋间距800mm。特别要注意反弯点处的标高。

定位锢钢筋固定后，即可安装金属波纹管，波纹管逐根穿入钢筋笼与定位钢筋固定，波纹管接头用大一号波纹管连接并缠上胶带防止漏浆。安装好波纹管后，即可进行钢绞线穿束。穿束钢绞线端部应用胶带包扎好，钢绞线可整捆或逐根穿入波纹管。

（3）预应力张拉端节点的安装

张拉端的定位，应根据设计图纸要求的水平和垂直位置固定牢固。由于端头节点梁柱普通钢筋较密，张拉端采用外锚式处理办法。梁张拉端锚垫板按设计要求固定于梁的端部，在预应力筋张拉并灌浆以后，再浇筑混凝土封闭。端部的位置在绑扎普通钢筋时，应尽可能避开预应力筋和端部锚垫板的位置，以使预应力筋顺利通过。

（4）灌浆孔的安装

有粘结预应力构件在预应力筋铺设后，应进行排气管（兼泌水）的埋设。梁构件灌浆孔在锚垫板上，梁构件排气管（兼泌水）设度要高出混凝土表面30cm左右。

（5）模板、支撑

预应力梁跨度大、自重大、施工中应采取可靠措施保证支撑与模板的强度和稳定性，防止跑模和梁底下挠。根据规范要求，预应力梁底模和支撑在预应力张拉完毕前不得拆除。

（6）隐蔽工程验收

为确保工程质量，在浇筑混凝土之前，相关单位共同对预应力分项工程进行全面的隐蔽验收，内容包括：

l)原材料验收是否合格，质保资料是否齐全；

2)预应力筋的数量、规格、束形是否符合设计图纸要求；

3)波纹管有无破损，接头是否牢靠；

4)张拉端和固定端的安装是否符合设计图纸要求。

以上各点经各方确认合格，隐蔽工程验收后方可浇筑混凝土。

（7）混凝土浇筑与养护

混凝土浇筑时严禁踩压波纹管、预应力筋、定位钢筋、排气管（兼泌水管）及端部预埋件。振捣时，振动棒不得碰到波纹管、锚具等，以确保预应力筋的束形和锚具的位置准确。混凝土应振捣密实，浇筑好后要注意养护，以确保混凝土有足够的承压力，若发现有不密实和空鼓现象，必须在张拉前进行修补。

（8）灌浆及端部处理

1)张拉完毕后，用手提砂轮锯切除外露多余预应力筋，切除后露出夹片的钢绞线长度为30-50mm，然后清除杂质。

2)在锚具及承压板表面涂以环氧树脂，起防水防锈保护作用。

3)灌浆：预应力筋张拉结束后，有粘结预应力梁孔道应及时进行灌浆。水泥浆的水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.4，掺入少量减水剂和微膨胀剂，减水剂采用TW-3型高效早强减水剂，掺量为水泥用量的1.5%；膨胀剂采用AEA膨胀剂，掺量为水泥用量的8%。灌浆前孔道应灌水洗净、湿润，灌浆应缓慢均匀进行，不得中断，并应排气通顺，在灌满孔道排出浓水泥浆并封闭排气孔后，宜再继续加压至0.5-0.6MPa，稍后再封闭灌浆孔。

4)灌浆后，及时浇捣封锚混凝土。

结束语

本工程施工过程中对影响混凝土及预应力工程质量的每个环节均进行了严格控制，预应力筋实际伸长值误差在规范规定的6%范围内，预应力梁张拉起拱量均在6mm左右，灌浆饱满，水泥浆试块强度均达到设计要求的30MPa，取得了良好的效果。

参考文献：

[1]预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224-95).

[2]预应力筋用锚具、夹具和连接器(GB/T14370).

[3]徐金声，薛立红.现代预应力混凝土楼盖结构[M].中国建筑工业出版社，1998，6.

[4]傅剑平，余向前，王飞.短肢墙预应力楼盖体系墙端弯矩增大系数的试验[J].重庆大学学报（自然科学版），2004，10.

[5]楼黔秋，简政，高晓梅.侧向约束对预应力楼盖受力性能的影响[J].西北水力发电，2005，3.

作者单位：中铁咸阳管理干部学院陕西咸阳