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大跨度混凝土框架梁结构有粘结预应力加腋内预留槽张拉施工技术

发表时间：2020/6/12 来源：《基层建设》2020年第4期作者：郑成龙刘火明魏爱生贾晓琳王春光

[导读] 摘要：随着大跨空间结构应用越来越广，预应力筋在大跨度梁板中的应用也被广泛采用，而此前有粘结预应力梁张拉的主要施工方式为在楼板预留水平后浇洞口，该施工方法有洞口安全风险大、施工繁琐、造价增加等缺点。

        中建八局西南公司四川成都 610041
        摘要：随着大跨空间结构应用越来越广，预应力筋在大跨度梁板中的应用也被广泛采用，而此前有粘结预应力梁张拉的主要施工方式为在楼板预留水平后浇洞口，该施工方法有洞口安全风险大、施工繁琐、造价增加等缺点。本项目采用加腋预留后浇洞口板底张拉方式，利用加腋板引出张拉端，确保张拉操作空间，然后利用张拉端后部板面预留张拉操作槽进行张拉作业。因此，从事加腋板面预留槽张拉这方面的研究工作具有重要的现实意义。
        关键词：加腋；预留槽；预应力施工；凤凰山体育中心
        0 引言
        目前，房建中大跨度预应力结构应用越来越广泛，预应力结构适用的跨度范围内建造的工程费用相对其他结构而言更低廉。本文以成都凤凰山体育中心商业实例为背景，以其预应力张拉施工为对象，具体研究分析了房建预应力后张法的运用，着重从施工组织及施工技术两个角度去论证加腋内预留槽在预应力施工中具有提升质量、降低成本、安全便捷等优点。
        1工程概况
        凤凰山体育中心项目商业酒店综合体将作为第31届世界大学生运动会附属体，为大型公共建筑。结构为框架剪力墙结构，建筑层数共计8层，其中地上6层，地下2层。为控制大跨超长混凝土结构的裂缝和挠度，以达到提高构件承受重荷载及耐久性等要求，商业部分结构中设置了有粘结预应力结构。
        2预应力筋的布置
        商业区框架梁结构为预应力结构，在结构纵向框架梁及次梁均布置预应力筋，纵向框架梁配置有粘结预应力筋，有粘结预应力筋为通长布置，框架梁通长预应力筋，配筋形式有2*5Φs15.2、1*6Φs15.2、2*6Φs15.2、2*7Φs15.2、1*10Φs15.2、1*14Φs15.2，预应力梁跨度为27m，预应力筋均呈曲线布置，实行两端张拉。

        3张拉端布置形式
        纵向框架梁端部张拉端设置采用加腋板面预留槽张拉端布置。
        4预应力梁加腋板面预留槽施工方法
        4.1施工准备
        本工程预应力筋采用1860级预应力钢绞线，标准强度Fptk=1860Mpa，直径d=15.24mm，预应力张拉端锚具采用STM系列I类OVM夹片式锚固体系，有粘结预应力筋留孔采用金属波纹管，规格为Φ=50、70、90mm，水泥采用42.5R普通硅酸盐。
        4.2、预应力框架梁的施工方法：
        1、预应力梁筋及加腋筋的绑扎
        绑扎除拉钩筋外的所有梁筋、预留张拉槽钢筋。
        2、预应力波纹管及锚垫板的安装
        预应力波纹管定位，穿束波纹管，波纹管就位后按照图纸要求将钢绞线束打开后成束从一端穿入波纹管并从另一端穿出，穿筋时不要戳伤波纹管；两端张拉预应力筋可从任意一端穿入波纹管，并保证穿入后两端外露的钢绞线长度相等，确保张拉端操作长度大于1m；单端张拉预应力筋先套好P锚垫板、螺旋筋和约束圈后再从固定端波纹管穿入，固定端挤压锚要贴紧P锚垫板；穿完预应力筋后将波纹管在每一支承点处用铁丝绑扎固定，并在张拉端位置安装螺旋筋及锚垫板；锚垫板必须固定以确保张拉端位置不再移动，再进行预留槽口的支模。
        3、预应力张拉预留槽口支模
        锚垫板固定安装完成后，锚垫板与波纹管之间缝隙采用泡沫剂填充补满缝隙。按尺寸要求进行支设槽口模板。
        4、混凝土浇注
        全部钢筋铺放完成后，由质量检查部门、监理会同设计单位进行隐检验收，确认合格后，方可浇筑混凝土；混凝土浇筑时加强振捣并保证密实，不出现蜂窝或孔洞；在混凝土振捣过程中不使预应力筋、波纹管、支撑钢筋和垫板的位置发生变动，不允许直接对准波纹管与锚垫板进行振捣。
        5、预应力筋张拉锚固
        1）张拉时间：混凝土达到设计要求的立方体强度并经监理确认后进行预应力筋的张拉，具体张拉时间按土建施工进度要求进行；张拉时有混凝土立方体强度书面试压报告单，当混凝土的立方体强度达到设计要求强度时进行张拉；
        2）张拉顺序：预应力筋张拉总体顺序为分区段张拉预应力筋；张拉时对框架梁内每段预应力框架梁采用顺序张拉的方式从两边向中间或从中间向两边进行对称张拉，先主梁后次梁的方式，先张拉同一个方向的预应力束；
        3）张拉过程：只采用一端或两端张拉的施工方式，一端张拉时用一台千斤顶在构件一端进行张拉，两端张拉用2台千斤顶在构件两端同时进行张拉或先在一端张拉完成后再到另一端补拉；
        ①每束预应力筋的张拉力为N＝1.0σcon•As。
        ②张拉伸长值应从0.1σcon和1.0σcon，分两次量测计算，并作现场记录。
        ③张拉时油压应缓慢、平稳上升。
        ④有粘结预应力筋：按顺序从一边张拉至另一边。张拉时应对称张拉，避免结构不均衡变形。
        ⑤实际伸长值与计算伸长值偏差应在＋6%～－6％之内，否则应暂停张拉，查明原因并采取措施后方可继续张拉。
        ⑥如若出现断丝、滑丝（钢绞线断裂、钢绞线滑脱、锚夹具松动），应暂停张拉，查明原因并处理后方可继续张拉。
        6、孔道灌浆
        孔道灌浆前，应对有粘结张拉端锚具间隙进行封锚处理。预应力张拉完成后7天内进行灌浆，灌浆采用纯水泥浆，水泥浆的技术条件符合下列规定，并在灌浆前做好相应的试验工作。水泥应采用普通硅酸盐水泥，标号不低于42.5号。水灰比采用0.4—0.45。水泥浆拌合后3小时泌水率控制在2%。水泥浆的稠度应控制在18—21秒。
        压浆前，应对孔道进行冲洗、湿润，压浆时有锚垫板灌浆孔灌入，有泌水孔进行泌水和排气。压浆应缓慢、均匀地进行。对比较集中和邻近的孔道应先进行连续完成压浆。压浆采用往复式UB3型压浆机。搅拌采用砂浆搅拌机，搅拌好的水泥浆必须通过滤网，置于贮浆桶内。压浆时，由灌浆孔灌入直至所有泌水孔冒出浓浆为止。关闭机器，封闭所有出气孔，开启机器，保持一定压力，一分钟后再次关机，以保持一定的稳定时间，提高灌浆的密实度。压浆时每一班做70.7*70.7*70.7立方体试块，标准养护28天，其抗压强度作为水泥浆强度质量评定的依据。灌浆完成后2h—4h内，应对所有泌水孔进行重力补浆，补浆分多次进行，直至泌水孔浆体饱满为止。灌浆完成后且孔道水泥浆达到施工规范要求强度时方能拆除大梁底模及支撑。灌浆时冬季温度低于00C或混凝土温度低于50C，夏季温度高于350C，停止灌浆。
        7、锚具保护
        有粘结预应力筋在灌浆完成24小时后即可切割工作长度内多余钢绞线，切割采用手提式切割机进行，露出锚具外的钢绞线长度不小于30mm，最后用细石混凝土封闭张拉预留槽口，从而达到全封闭的目的。
        总结
        1、采用有粘结预应力梁采用加腋内预留槽施工方法，减少了结构预留洞，避免结构渗水隐患，确保了结构整体性。
        2、有粘结预应力梁采用加腋内预留槽施工方法，减少了施工过程中安全隐患，从而保证了施工人员的安全。
        3、由于采用有粘结预应力梁采用加腋内预留槽施工方法，确保了封锚质量，更有效地保护锚具；减少了预留洞口的封堵工序，以便后续工序的施工。
        参考文献：
        [1]黄隆盛 - 《中华建设》- 2011有粘结预应力技术在广东科学中心工程的应用
        [2]吴华君 - 《浙江工业大学硕士论文》- 2011大体积混凝土结构裂缝控制措施研究
        [3]张军军 - 《长安大学硕士论文》- 2009钢管砼拱桥施工技术在西屏三桥中的应用