建筑中大跨度预应力梁的应用

■陈明军 ■广东新南方建筑工程有限公司，广东 广州 510399

1 工程概况

本工程为贵州一在建国际大酒店项目，主要功能为集五星级酒店、购物中心综合体、温泉会所、高档住宅及公寓为一体的酒店综合体。

五星级酒店建筑总高度为248 米，总建筑面积290126 m2，地下为98226 m2。酒店办公综合楼共48 层。

2 工程分析

本工程属于五星级酒店标准，裙房多功能厅顶部为餐厅，跨度大，荷载也较大，拟采用正交型钢砼梁交叉梁系。酒店局部部分开大洞处周边楼板加厚至h=150 并双层双向配筋。根据酒店裙房均为商业和餐饮的使用功能，裙房部分采用大跨度砼框架结构体系，其中主框架梁跨度为42mx42m，采用了无粘结预应力。

因此，我们一般认为当梁跨度＞9m 时，为大跨度梁。预应力施工是本项目中所运用到的重要施工技术，本项目工程中使用了后张法——无粘结预应力成套技术进行施工。

3 张拉预应力钢绞线

3.1 波纹管布设

在绑扎完梁的钢筋骨架之后，就要进行金属波纹管的预埋。要最大限度的缩短波纹管停留在室外的时间，不能将其直接放置在地上，而是应该通过一定的保护措施，来有效防止恶劣环境与各种气体对其的腐蚀。

在波纹管安装之前，要根据预应力在设计图中的曲线坐标，并将波纹管底作为标准，于箍筋上找到确定曲线的位置，并且在波纹管和固定端每隔2.5m 就设置一个钢筋托架来支撑，应该将钢筋托架在箍筋或者侧模板上进行固定，箍筋的下端注意使用垫块垫好。托架的马凳支托要使用直径为12 钢筋。在完成了波纹管的安装后，借助扎丝把它跟托架筋进行绑合，以便避免混凝土浇筑时波纹管发生位置移动。在搬动波纹管时，必须注意拿放不重摔猛放。在波纹管支架焊好后，就可以进行波纹管穿入操作了。

在进行穿入操作时，要注意遵循以下顺序:穿入操作先从梁的一端进行，并且在穿入的同时进行连接套管连接操作。在安装波纹管时，要尽量防止出现弯曲，以免出现管壁裂开等问题。并且，还要避免电焊花对管壁的烧伤。使用细铁丝将波纹管和支托钢筋绑扎牢实，以便避免混凝土浇筑时，波纹管出现位移等问题。在安装好波纹管之后，要保证波纹管的位置满足相关设计中的曲线形状要求，并保证接头的完好，管壁不能出现破损等问题。用来连接波纹管的套管一定要比主管大出3mm 以上，连接套管的总长度大约控制在200～300mm，跟两端的波纹管搭接应保持在100～150mm，并且使用胶带密封套管和波纹管接口处，以便避免出现漏浆的现象。

3.2 设置沁水排气孔

在混凝土浇筑前，必须于构件的两端和跨度最高点的位置进行灌浆孔设置，灌浆孔应该设置于波纹管的波峰处，并且确保将孔洞之间的距离控制在25m 之内。灌浆孔可以设置于锚具或者铸铁的喇叭位置。灌浆孔的作用是通水泥浆，所以它的孔径应≥16mm，普通的单端张拉预应力筋应该在固定的端部设置一个排气孔。在施工的过程中，也可以把排气孔做成灌浆孔。泌水管最好设置在跨度曲线孔道的至高点，向上开口，要露出梁面200mm 或者以上。

灌浆孔的具体操作方法就是于波纹管的上不位置开口，使用铁丝绑牢带嘴的PVC 塑料管。为了确保留孔的质量，可以先不在波纹管上打孔，在外接塑料管中插入l0～14 的光面钢筋并伸向外侧，等对孔道进行灌浆前，再将波纹管用钢筋打穿，最后拔出钢筋。

3.3 预应力筋的张拉锚固

无粘结预应力张拉:应该结合设计的相关要求，按顺序分批次开展预应力张拉，先张拉字母轴方向梁内全部预应力筋的半数，然后张拉数字轴方向梁内的所有预应力筋，再张拉字母轴方向梁内剩下的一半预应力筋。对于二端需要张拉的情况，应该采取先顶锚一端、再张拉一端的方法，以便补足另一端由于顶锚造成的应力损失;张拉应该将梁中线当成对称轴，在确保左右的对称后再施展预应力。为了确保张拉的平衡和对称，必须严格控制张拉的顺序(图1)。

图1 张拉顺序图

张拉主要使用应力控制为主，并且应该反复核实预应力的伸长值，当实际的伸长值跟理论伸长值之间存在百分之六的偏差时，必须尽快查明导致的主要原因，并通过适当的措施进行调整，才能开展下一步的张拉;

一旦张拉时出现混凝土表面的破裂或者滑丝等问题，必须立即停止张拉，并查出导致因素，进行及时有效的处理;

在张拉预应力筋的过程中，必须一根一根一个孔一个孔的详细记录张拉记录(单位精确至毫米);

在张拉预应力筋时，张拉人员一定要在千斤顶的两边操作，并且必须对千斤顶和油泵实施必要的安全措施。在开展预应力筋张拉施工时，一定要确保人员不是在张拉端与固定端的正面，张拉部位的下面也要禁止站人，以便避免因为工具掉落造成的人员伤害。

3.4 孔道灌浆

在正式开展灌浆前，要在实验室进行水泥浆试配。灌浆最好使用普通的不结块硅酸盐水泥，水泥的强度要在42.5MPa 以上，水灰比应该控制在0.4～0.45 之间，配好后就不要随意加水了;不要随意将各种氯盐加入水泥浆内，可适当添加减水剂;要确保用于灌浆的水泥浆抗压强度在30MPa 以上。

在开展压浆操作之前，必须将管内的杂物全部予以清除，确保管道的畅通。压浆的顺序应该从下到上开展。比较集中的管道要确保一次性压完，以便防止出现孔道漏浆导致附近管道堵塞的情况。拌浆时，要先加水，之后再加入减水剂与水泥，一边加的同时一般搅拌，切忌不能将全部材料一次性加完再搅拌。在拌浆前，应结合水泥浆配比单上的材料比例和拌浆桶的容积算出所应添加的材料重量和体积，以便在正式搅拌时不造成延误。一旦灌浆时遇到压力表指针在0.7Mpa 以上的，一定要立即查清导致因素再继续灌浆。压浆应该从一端压入，一次性压满，等另一端有浓浆溢出后，将出浆管封闭。

一定要确保输浆管压力在0.3～0.5MPa 之间。当输浆管超过了30m 长时，一定要将压力提高至少0.1～0.2MPa。压浆之前要保证压浆管的顺畅无堵塞。开展灌浆时，压浆人员一定站立在锚具的两边，人员绝对不能正对着锚具进行灌浆。开展孔道灌浆时，一定要确保操作的连贯，不得出现任何的停顿。在进行完孔道灌浆后的半个小时内，相关人员应该使用水舀与漏斗在各个排气孔上补浆，等补浆基本凝固后，才能将排气孔切除。在现场灌浆时，各个工班必须制作四组7.07cm 的立方体标准试件。其中一组标准养护28 天用来评定水泥浆强度，其余3 组为施工控制试件，随构件养护。当完成了灌浆工作后，一定要将全部设备清洗干净。

［1］王兰英.后张法预应力孔道压浆的研究［J］.内蒙古公路与运输，2005(4):40 -42.

［2］许磊.后张预应力混凝土空心梁板施工技术浅谈口］.工程与建设，2011，25(4):550 -552.

［3］曹勇.预应力混凝土工程后张法张拉突发问题的处理［J］.油气田地面工程，2005(7):40 -41.