预应力施工技术在建筑工程施工中的应用

汪锡明

摘 要：随着建筑行业的不斷发展，预应力施工技术因其具有施工方便、容易弯成多跨、曲线形状等优势被广泛的应用在建筑施工中。文章从实例出发，并且结合笔者多年工作经验，阐述了后张法有粘结预应力施工技术在建筑工程施工中的应用。

关键词：后张法；有粘结；预应力；建筑；张拉；灌浆

1 工程概况

某建筑工程为框架结构，二层、三层、四层、屋面部分梁采用有粘结预应力技术。张拉控制应力为1395MPa，单根钢铰线的张拉控制力为195.3kN，4根：781.2kN，5根：976.5kN，6根：1171.8kN，7根：1367.1kN，预应力梁混凝土强度等级为C35，要求强度达到100%以上方可张拉，张拉、灌浆完成后由土建施工方支模浇同强度微膨胀混凝土封堵，确保质量。Φs15为低松弛钢绞线fptk=1860Mpa，d=15.2mm。本工程设计采用后张法有粘结预应力技术，一端张拉、两端张拉均有，张拉端用夹片群锚，固定端用P型挤压锚具。

2 工程材料

2.1 预应力钢绞线

采用低松弛钢绞线，标准强度值为1860MPa，公称直径为15.20mm，钢绞线外观检查：无裂纹、无锈蚀、无折弯、无断丝；直径在公差范围（-0.15、+0.4）之内。

2.2 锚具

本工程一端张拉或两端张拉，张拉端采用THM15-4、5、6、7夹片锚具；锚固端采用THM15-1P型挤压锚具。

2.3 波纹管及排气孔管

波纹管用镀锌钢带制作，4、5根钢绞线用内径d=55波纹管，6、7根钢绞线用内径d=65波纹管，联结套管内径d大5mm，L=250。排气孔管用d=18或20的钢管或塑料管。

2.4 端部钢垫板

张拉端用成套锚具中的锚垫板，不需另加钢垫板。固定端采用成品钢垫板。

2.5 有粘结预应力筋的支架筋及螺旋筋

有粘结预应力波纹管支架筋采用C10钢筋，长度按梁的宽度减去保护层下料，焊接在梁箍筋上，如梁较宽、波纹管集中在梁中部也可缩短支架筋，以能与箍筋焊接固定为准。有粘结预应力张拉端采用配套成品螺旋筋。圆管有粘结张拉端和锚固端构造图见下图1：

3 有粘结预应力梁施工要点

3.1 波纹管的安装

定位支架筋位置必须准确、焊接牢固，垂直方向允许偏差为：梁高<1500mm时为±10mm；梁高≥1500mm时为±15mm；水平方向要顺直对称偏差为±20mm，若不能满足可移动箍筋间距。波纹管在梁侧面的保护层≥50mm。波纹管与支架筋用扎丝绑扎固定，避免施焊时可能烧伤波纹管。波纹管设置前须在距两端各125mm处用色漆画出标志线，以备连接波纹管时检查。用内径大5mm、长250mm的波纹管做套管，两端旋入波纹管125mm，距离相等，再用宽胶布封裹接口处，缠绕4～5圈，防止浇捣混凝土时套管脱开及防止浆液侵入，造成张拉困难等质量事故。波纹管与锚垫板连接处，喇叭管口处外形复杂且各种钢筋密集，接口缝隙用胶布很难密封，容易造成漏浆，一般采用棉纱等，由喇叭管的外口处塞入、塞紧，以防止浆液侵入。

波纹管严禁用钢筋撞击、撬动，防止其破裂、变形或者改变其高度；并避免在烧断或焊接钢筋时火花及焊渣烧伤管壁，烧断或焊接钢筋时要用石棉板或木板防护。波纹管固定在定位支架筋上，要求绑扎牢固。

3.2 预应力钢绞线的下料、固定端锚具的挤压

3.2.1 下料

有粘结预应力钢绞线在现场或加工厂下料，长度为图纸的实际尺寸加上千斤顶夹持长度，用砂轮切割机切断。下料后的成品钢绞线不能有死弯及磨伤。下料长度L按下列公式计算：

L=L1+L2

式中：L——钢绞线的下料长度；L1——钢绞线埋入构件内的曲线长度；L2——张拉时钢绞线的夹持长度。

下料应在硬化的地面上进行并保证干净无积水。如在未硬化地面下料时，钢绞线下垫方木，方木间距控制在1～1.5米左右，对于拆盘后的钢绞线，其上应搭设遮雨布篷。

3.2.2 锚固端P型锚具的挤压

预应力钢绞线锚固端P型锚具的挤压在加工厂或现场进行，操作时须注意：挤压套内放入锚固夹片或锚固弹簧方可挤压。挤压完后钢绞线应露出挤压套外1～5mm；钢绞线头如凹进挤压套内则必须切除，重新挤压。挤压完后挤压套表面不得有裂缝；挤压机锚具表面要经常涂抹润滑剂。

3.3 波纹管内穿钢绞线

波纹管安装结束后，即可穿入预应力钢绞线。采用人工单根穿入。穿钢绞线之前应进行仔细检查，严防有电弧焊火花烧伤钢丝的钢绞线混入，若有要将该根钢绞线更换。钢绞线表面若沾有粘土等杂物，应清除干净。

3.4 张拉预应力筋

张拉预应力筋前，必须提供张拉区域内梁的混凝土试块强度报告，达到100%时，方可张拉。张拉控制应力取σcon=0.75fptk=0.75×1860=1395Mpa，单根钢绞线的张拉控制力Np=1395×140mm2=195.3kN。张拉时比较理论伸长值与实际伸长值，检查有无异常。

一般张拉程序为：

张拉顺序：同一截面由中心开始对称张拉。梁中波纹管有长有短时，必须先拉较短的波纹管内预应力筋，后拉较长波纹管内预应力筋。

预应力筋理论伸长值△Lcp按以下公式计算：（由张拉10%到100%的伸长值）

△Lcp=0.9FpmLp/ApEp

式中：0.9——系数（由10%～100%的伸长值折减系数）；Fpm——预应力筋张拉力的平均值，即张拉端的控制张拉力Ncon与锚固端扣除损失后的剩余张拉力两者的平均值；Lp——预应力筋的长度mm；Ap——预应力筋的截面面积n×140mm2，n为波纹管内钢绞线根数；Ep——预应力筋的弹性模量1.95×105N/mm2。

张拉时夹片滑移超过8mm时，需要更换锚具，重新张拉，重新张拉力仍为张拉控制力。

3.5 孔道灌浆

在每根波纹管内灌浆必须连续，中途不得停顿，一次灌满为止。若孔道灌浆过程中发生局部堵塞现象时，可在孔道壁沿波纹管位置凿洞，及时用清水把水泥浆冲净。孔道灌浆用42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆的水灰比为0.4，水泥浆中加入适量减水剂，灌浆用水应是清洁水，水泥浆强度不小于30N/mm2。每个梁中由下排向上排，单排依次灌。在灌满孔道并封闭排气孔后，再继续加压至0.5～0.6Mpa一分钟以上，然后撤除灌浆管封闭灌浆孔。用压力灌浆机灌浆，水泥浆从张拉端灌浆孔注入到每个排气管冒浆，直到另一端冒浆为止。完成后，还应在排气泌水管处人工补浆，确保灌浆饱满。

4 结语

工程实践告诉我们，预应力技术以种种优势，在某些建设领域有着强大的生命力和竞争力，甚至在其还未完全占领的领域仍然具有强大的发展力。总之，预应力技术是我国建筑业重点开发和推广项目，只有认真总结经验，不断探索，才能在这一领域得到长足的发展。

参考文献

[1] 耿高阳.预应力施工技术在房屋建筑工程中质量控制中的应用浅[J].科技创新与应用，2013（02）.

[2] 刘琼.预应力施工技术在当前高层建筑施工中的应用[J].黑龙江科技信息，2016（08）.