无粘结预应力水平结构施工技术

 

关键词：无粘结预应力；楼盖；钢绞线；张拉

 

 前言

 

 随着 经济 的 发展 和人民生活的不断提高，人们对建筑物的使用功能提出了更高的要求，大开间、大跨度结构越来越多。无粘结预应力技术可以使结构以较小的高度实现大跨度的要求，并且施工工艺简便，在高层建筑中能降低层高，节约大量投资。由于这些优点，无粘结预应力技术广泛地应用于地下室、楼盖和不设缝的超长结构中，其施工工艺也正逐步趋于成熟。现详细 总结 了无粘结预应力施工各个步骤的施工工艺。

 

 1 工艺流程

 

 2 施工工艺

 

 2.1无粘结筋下料。无粘结筋下料长度，应综合考虑其设计曲线长度、锚夹具厚度及弹性变形等因素，并应根据不同的张拉方法和锚固形式预留张拉长度。

 

 对于采用夹片式锚具、穿心式千斤顶张拉的构件，无粘结筋的下料长度按下式 计算 ：

 

 L=l0+l1+l3+l4

 

 L=l0+2（l1+l2+l3）

 

 式中，l0-无粘结筋设计曲线长度；l1-张拉端垫板厚度；l2-夹片式工具锚厚度；l3-张拉端外露预留长度；l4-锚固端长度。

 

 钢绞线下料用砂轮切割机切割，不得采用电弧切割，切割应保持切口与钢绞线垂直。

 

 2.2无粘结筋铺设、就位

 

 2.2.1无粘结筋铺设顺序。（1）在单向梁、板中，无粘结预应力筋的铺设与非预应力筋铺设基本相同。（2）对于交叉梁和双向板，无粘结筋常为双向曲线配置，相互交叉，特别是在预应力板的规格和种类较多的情况下，无粘结筋的下料和铺放较为困难。利用计算机辅助设计技术逐块板编制预应力筋铺放图可以保证正确的铺放位置和合理的穿束顺序。

 

 预应力铺放图采用专用软件在设计院提供的 电子 版结构模板图上根据预应力设计要求模拟排列预应力筋，再根据预应力筋的长度不同分别予以编号及排序。双向无粘结筋交叉时在垂直方向上的定位问题，用计算机软件模拟生成纵横方向预应力筋的矢高，再根据矢高确定预应力筋的上下关系及马凳设置高度。

 

 在铺放时两个方向的交叉点上标高最低的钢绞线先铺设。若在一个方向上与另一方向多点交叉且矢高有高有低时，每个交叉点形成一组矢高，对每组矢高进行比较，相对矢高点低的交叉点最多的钢绞线先铺设，这样可以避免反复穿编。按此 规律 编制全部无粘结筋的铺设顺序。

 

 2.2.2无粘结筋定位。无粘结筋曲线形状由钢筋支架（马凳）控制。施工时先按曲线各控制点位置依次放置马凳，然后按拟定的铺设顺序铺设无粘结筋。无粘结筋就位后调整波峰高度及其水平位置，经检验无误后用铅丝将无粘结筋绑扎在钢筋支架上，防止在混凝土浇筑过程中移位。

 

 钢筋支架（马凳）用Φ8或Φ10钢筋制作，间距为0.8~1.2m。梁内的支架点焊或绑扎在梁筋上，板内的马凳固定在模板或板底筋上。

 

 2.3张拉端固定

 

 2.3.1对常用的钢绞线无粘结预应力筋，张拉端采用夹片式锚具；埋入式固定端采用挤压锚具或经预紧的垫板连体式夹片锚具。

 

 2.3.2在张拉端部先将螺旋筋套进钢绞线，再将承压板套进去，用扎丝绑牢。张拉端模板应按施工图中规定的无粘结筋的位置钻孔，承压板和螺旋筋的埋设位置应准确，调整好无粘结筋位置后，将承压板用螺栓固定在端部模板上或用点焊固定在钢筋上，保证张拉作用线与承压板面垂直。螺旋筋和网片均应紧靠承压板或连体锚板，并保证和无粘结筋对中和连接可靠。

 

 当张拉端采用凹入式做法时，可采用塑料穴模或泡沫穴模、木块等形成凹口。承压板与穴模、螺旋筋及穴模与模板应贴紧，以免砂浆流到穴模内，影响张拉。

 

 2.3.3无粘结筋的外露长度应根据张拉机具所需长度而定，曲线筋或折线筋末端的切线应与承压板垂直，曲线段的起始点至张拉锚固点应有不少于300mm的直线段。

 

 2.4修补护套。无粘结筋在搬运、吊装、铺设时要采取保护措施，防止损伤护套。在无粘结筋铺设前、后要进行严格检查，对护套轻微破损处，可采用外包防水聚乙烯胶带进行修补，每圈胶带搭接宽度不应小于胶带宽度的1/2，缠绕层数不少于2层，缠绕长度应超过破损长度30mm，严重破损的应予报废，不得使用。

 

 2.5混凝土浇筑与振捣

 

 2.5.1混凝土浇筑前，应首先对预应力筋的坐标等进行自检，然后会同建设单位、监理单位、设计单位、施工单位对无粘结钢绞线进行隐蔽验收，检查预应力筋的曲线坐标、位置及张拉端、锚固端组装情况及筋塑料外皮是否完好，经验收合格后方可浇筑混凝土。

 

 2.5.2浇筑混凝土时，应使用平板振动器振捣混凝土，防止预应力筋位移。严禁踏压无粘结预应力筋、支撑托架及端部埋件，确保预应力筋坐标及端部件的位置准确，浇筑时，派专人负责检查处理问题。

 

 2.5.3张拉端、锚固端混凝土必须振捣密实，严禁出现峰窝麻面。

 

 2.5.4鉴于平板的预应力筋量大、混凝土的量大且需要提供张拉前的试块强度值，故浇筑混凝土时土建施工队伍应制取与平板混凝土同条件养护的试块不少于两组，作为平板张拉时的强度依据。

 

 2.6张拉

 

 2.6.1张拉准备。当混凝土强度达到设计要求时，开始张拉无粘结预应力筋，若设计无具体要求时，混凝土强度不应低于设计强度等级的80%。

 

 无粘结筋张拉前，应清理锚垫板表面，并检查锚垫板后面的混凝土质量，如有空鼓现象，应在张拉前进行修补密实。

 

 2.6.2张拉顺序。无粘结预应力楼盖的张拉顺序，宜先张拉楼板，后张拉楼面梁。板中的无粘结筋可依次张拉，梁中的无粘结筋应对称张拉，先中间、后两边对称进行。

 

 2.6.3张拉程序。（1）当施工需要超张拉时，按0→10%?滓con→103%?滓con（持荷2分钟）→锚固的程序进行，最大张拉力不应大于钢绞线抗拉强度标准值的80%。当无粘结预应力筋的长度超过30m时，宜采用两端张拉。（2）对于超长预应力楼板，通常在板中设后浇带，张拉端在建筑物边缘和后浇带处。先进行张拉端在后浇带处的预应力筋张拉，其余跨过后浇带的预应力筋要在后浇带浇筑完且实际强度达到设计强度的80%才能进行张拉。

 

 2.6.4张拉时采用应力进行控制，以伸长值进行校核。

 

 （1）每束预应力筋在张拉前先 计算 理论伸长值和控制压力表读数作为张拉的依据。

 

 无粘结筋理论伸长值：

 

 △Lcp=■

 

 式中：Fpm-无粘结筋的平均张拉力（KN）；Lp-无粘结筋实际长度（mm）；Ap-无粘结筋截面面积（mm2）；Ep-无粘结筋实测弹性模量（KN/mm2）。

 

 由多段弯曲线段组成的曲线束，应分段 计算 ，然后叠加，结果较为准确。

 

 无粘结预应力筋实际伸长值按下式计算，在初应力为张拉控制应力的10%时开始量测，分段纪录。

 

 △L0p=L0p1+L0p2+Lc

 

 式中：L0p1-初应力至最大张拉力之间的实测伸长值；L0p2-初应力以下的推算伸长值；Lc-混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值。

 

 （2）实际伸长值与理论伸长值相对误差不应大于±6%，当超过±6%时，应暂停张拉，查明原因并采取措施调整后方可继续张拉。导致伸长值偏差的主要因素有：布筋状态与设计值不完全一致；无粘结筋截面面积、弹性模量、实际张拉值存在误差；理论伸长值计算有误；现场施工条件造成的误差（定位偏差、变角张拉应力损失、测量长度误差等）；夹片回缩值没在油缸伸长值中扣除。

 

 2.6.5张拉过程中，无粘结预应力钢筋断裂或滑脱的数量，严禁超过同一截面预应力筋总根数的3%，且每束无粘结筋中不得超过一根钢丝断裂。

 

 2.6.6对于多高层结构的无粘结预应力楼板，整个施工过程应始终保持有两层已张拉完的预应力平板支撑正在施工的上一层荷载。

 

 2.7锚固区处理

 

 2.7.1张拉12h后，采用砂轮切割机切断超长部分的预应力筋，严禁采用电弧切割。预应力筋切断后露出锚具夹片外的长度不得小于30mm。

 

 2.7.2封锚前，要对护套里面、锚具四周用气泵进行清理，保证里面没有杂物存在。否则，会影响到防腐油脂的防腐性能，不利于锚具防腐。尤其注意的是里面不得存有水，水与油脂不相容，而且还会腐蚀锚具。

 

 清理干净后，用干净的油枪灌满锚具与护套四周的空隙，并且要保证防腐油脂的密实性。然后在锚具扣盖里灌满防腐油脂，套住预应力筋盖在锚具上，最后将封端帽盖在预应力筋上。封锚过程中，要注意对塑料扣盖的保护，不得对其造成破坏。

 

 2.7.3对于凹入式锚固区浇筑微膨胀混凝土或用密封砂浆进行封闭。对凸出式锚固区，可采用外包钢筋混凝土圈梁封闭。对留有后浇带的锚固区，可采取二次浇筑混凝土的方法封锚。

 

 3 施工安全技术措施

 

 3.1施工前，每个施工人员要熟悉安全技术操作规程及安全生产的各项制度和措施，杜绝违章作业，不能冒险蛮干。

 

 3.2预应力钢绞线的运输进场、吊装、拆捆、铺设，整个过程都要有专人负责，有专人指挥，严格按有关规定和措施施工，严禁施工过程中造成事故与伤人。

 

 3.3张拉施工前自检，对使用的脚手架、板及施工环境等进行全面检查，发现问题及时解决，不符合安全技术要求不准施工，张拉时顶后严禁站人，以防发生事故。

 

 3.4进行各部位的检查，排除不安全因素机械设备不得超负荷或带病运转，达到良好的运行状态。用毕后立即切断电源，定期或不定期地对设备进行维修保养，保持设备的清洁、处于良好的运行状态。

 

 3.5正确使用防护用品，高空作业系好安全带，使用移动式或手持电动工具要带好绝缘手套。

 

 结语

 

 无粘结预应力技术是建设部推广的建筑业10项新技术之一，在以后的工程建设中必将得到广泛的应用，现将无粘结预应力成熟的经验加以 总结 ，对无粘结水平结构的施工具有一定的指导作用。