大跨度建筑工程中后张法预应力施工技术的实践

2016-08-12刘伟强揭阳市揭西建筑集团公司

低碳世界 2016年13期

刘伟强（揭阳市揭西建筑集团公司）

刘伟强（揭阳市揭西建筑集团公司）

随着建筑功能的扩宽与为满足功能的需要而出现不同的大跨度建筑物，预应力结构成为满足大跨度建筑功能的其中一种设计做法，能够满足相关工程的要求，本文结合实际案例，阐述了后张法预应力施工技术的主要施工方法与特点及在实际应用中的效果为相关人员提供参考。

大跨度建筑；后张法；施工技术

引言

预应力有先张法与后张法之分，本文主要对在混凝土建筑物采用后张法预应力的施工过程进行论述。后张法预应力采用曲线配筋，无永久性张力台座，施工操作较为简便，对于防止结构开裂与钢筋发生锈蚀有比较好的施工效果。

1　建筑结构工程概况

鹤山十里方圆项目中开发的易达商业广场，建筑面积27503m2，楼高四层，其中四层屋面为大跨度屋面，跨度为40.5m，屋面梁采用有粘结预应力混凝土结构（即先浇混凝土，待混凝土达到设计强度80%以上，再张拉钢绞丝），截面为600×1400，500×2000，600×2000mm，预应力配置为7孔、9孔、10孔规格，有粘结预应力筋采用φ70mm、φ80mm、φ90mm、金属波纹管留孔，预应力筋采用1860级（φ15.24）钢绞丝；fptk= 1860MPa。预应力筋张拉控制应力fcon=1395MPa。

2　工程特点与准备部署

（1）后张法预应力作为预应力混凝土结构常用的方法之一，其施工特点有：①提高施工效率，缩短工期；②节约施工材料；③设备简单，不需要张拉台座，生产灵活；④适用于大型构件的现场施工。

（2）现场准备：按后张法的要求，先把结构混凝土完成，完成混凝土结构时同时把波纹管预埋好，混凝土达到75%设计强度后，拆除预应力梁的梁侧模板，并清理现场，为预应力设备进场操作提供场地与工作面。

（3）材料、设备准备：①根据设计图纸的要求预应力筋选用高强度低松弛钢绞线（fptk=1860MPa），钢材应具有出厂合格证书，并在每盘上挂有标牌。②预应力锚具选用QM系列15-1P挤压锚具，15-7、15-9、15-10多孔型锚具。③YCW-250型千斤顶和ZB4-500高压电动油泵（配油压表）由专人负责管理、保养，在使用前必须对千斤顶进行标定、校正（有效期6个月）。进场的材料设备均必须进行检验合格后才能使用。

3　后张法施工过程中应用的几个要点分析

（1）材料的检验与试验：①从每批钢丝束（不大于60t）中任取5%盘（不得少于3盘），各取一个试样进行拉伸试验。②锚具使用前应进行组装件试验，从每批中任意抽取5%（不少于5套），ηa≥0.95，εu≥2%。③本工程采用镀锌薄钢带压波后卷成的波纹管，出厂时应附有质量证明书，进场时应逐根进行外观检查，其内外表面无油污、无引起锈蚀的附着物，无孔洞和不规则的折皱，咬口无开裂、无脱扣，波纹管进场 50000m为一批次，波纹管的刚度、抗渗漏性能及密封性试验的检验批数量各取样1组，内径尺寸为φ70mm、φ80mm、φ90mm其内径允许偏差值为±0.5mm。

（2）波纹管的安装：①由于跨度大，波纹管是由多段连接组成，两段管之间采用大一号的波纹管连接，并保证连接处牢固可靠且不漏浆。根据预应力筋曲线的标高，支承预应力筋间距为1000mm的托架焊接在梁箍筋上。②波纹管控制点位置水平偏差为±20mm；竖向位置当梁高h＞1500mm时，允许偏差为±15mm；应顺直，曲线应平滑连续。③本工程是现浇框架梁，预留孔道在竖直方向的净间距不小于孔道外径，水平方向的净间距不小于孔道外径的1.5倍。从孔壁算起的混凝土保护层厚度：梁底不应小于50mm；梁侧不应小于40mm；板底不应小于30mm。④预应力筋孔道的直径应比预应力束外径或锚具外径大5～10mm，且孔道面面积宜取预应力筋净面积的3.5～4.0倍。孔道之间的间距不应小于50mm，孔道壁与构件表面的净距不应小于40mm，特殊情况应根据所采用的锚具和张拉设备而定，以免预加应力时造成困难。安装完后如图1。

图1　波纹管安装完成图

（3）钢绞丝的安装：①波纹管安装完毕后即进行预应力筋穿束工作，穿束前应进行编束，并每隔2m绑扎一道。混凝土浇筑完毕后，应来回抽动钢绞线束，防止漏浆塞孔现象。②预应力筋按设计图曲线布置，预应力筋曲线标高由支承架控制。预应力筋安装完毕后，用铁丝将套管与支撑架绑扎固定。铺放好的预应力筋要求顺直，曲线流畅。③在梁柱节点处应特别注意钢筋与钢筋的位置关系，预应力筋是主要的受力钢筋，当预应力筋与普通钢筋有冲突时，应优先确保预应力筋的位置正确。④预应力筋如有外套管破损者，必须用防水胶布修复；为保护预应力筋，应尽量避免在预应力筋旁边施焊，特殊情况必须施焊时，应采取有效的隔离措施（如用石棉板挡隔）保护预应力筋。⑤有粘结预应力筋矢高定位误差在±10mm以内，固定支架（φ10～12的钢筋）的间距误差在±30mm以内。

（4）锚垫板的安装：预应力端部锚垫板是传力部件，与梁端普通钢筋焊接固定。焊接垫板前，根据设计图纸要求在模板或钢筋上标出其位置，固定后的垫板与预应力孔道保持垂直，以保证预应力筋的正确受力。端部必须按设计要求配置螺旋筋，螺旋筋应紧靠锚垫板，并固定可靠，其中心与预应力筋中心必须一致，由于钢筋过密而无法安装螺旋筋时，用钢筋网片代替。

（5）预应力筋的张拉：当混凝土达到设计强度的80%即可进行预应力筋的张拉。

①张拉顺序为：采用局部对称和整体对称原则进行，即张拉时采用从两边向中间的对称方式进行。清理锚垫板和预应力筋→安装锚板及夹片→安装千斤顶张拉至0.1fcon→记录油压表和预应力筋伸长值的初读数→张拉至1.0fcon→记录油压表和预应力筋伸长值的读数→校核伸长值→千斤顶回程→锚固。

②在预应力筋张拉过程中，采用应力应变双控管理方法，以应力为主，用应变（伸长值）进行校核，即当预应力筋的张拉力达到要求时，预应力筋的实际伸长值与理论伸长值的相对允许偏差为±6%。若预应力筋的实际伸长值超过此范围，应停止张拉，查明原因后方可继续进行张拉。

（6）混凝土的灌注浇筑：第一次梁体的浇筑可按照常规的混凝土浇筑方法进行，不在本文进行论述，本文只对进行预应力筋孔道灌浆进行阐述。

①孔的设置、灌浆孔的间距、孔径均按设计说明的规定进行设置。在构件两端及跨中设置灌浆孔或排气孔，也可在锚具或喇叭口处设置，对于连续结构中呈曲线状布置的曲线束，在孔道的每个峰顶处设置泌水孔，开口向上，灌浆（泌水管）采用φ25的胶管，如图2所示。