預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在房屋建筑的應(yīng)用

　　前言

　　預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)除用于樓蓋外，有時還用來解決大跨度、大空間部位柱網(wǎng)轉(zhuǎn)換時的轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換桁架，以及復雜柱網(wǎng)情況下的轉(zhuǎn)換板。與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，預應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式改善了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在各種使用條件下的工作性能，提高了結(jié)構(gòu)剛度，減小了結(jié)構(gòu)變形，可減小或消除裂縫，提高抗裂性，延長使用壽命，具有耐高壓，耐腐蝕，抗疲勞等優(yōu)點，因而應(yīng)用廣泛。

　　１.工程概況

　　某工程大樓屋面層局部大跨度梁采用粘結(jié)預應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu)，共有15榀預應(yīng)力梁，其中三層有3榀預應(yīng)力梁。預應(yīng)力梁最大跨度為22m，梁最大截面為600mm×1300mm，本工程預應(yīng)力鋼筋全部采用Ⅱ級松弛Φj15.2鋼絞線，預應(yīng)力鋼鉸線抗拉強度標準值fptk=1860MPa張拉控制應(yīng)力1302MPa，單根預應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力端采用夾片錨具，固定一律采用I類錨具，其中張拉端采用夾片錨具，固定端采用擠壓錨具。本工程預應(yīng)力混凝土強度等級均為C40。

　　２.施工工藝流程

　　本工程樓層預應(yīng)力粱模板安裝及鋼筋綁扎階段的施工順序為：安裝梁模板，預應(yīng)力梁邊側(cè)模先不裝(以便穿插預應(yīng)力筋及設(shè)置張拉端)，綁扎普通鋼筋及穿預應(yīng)力筋；安裝張拉端錨墊板及間接鋼筋，封梁邊模板?，F(xiàn)澆有粘結(jié)預應(yīng)力混凝土工程的施工，是在普通鋼筋混凝土施工工序中穿插施工的。

　　３.預應(yīng)力施工要點

　　３.1預應(yīng)力筋下料、制作固定端錨具

　　預應(yīng)力筋切割成工程所需長度。下料完畢后即制作固定端錨具，加工好后運到工地現(xiàn)場。鋼絞線的下料長度等于絞線在結(jié)構(gòu)內(nèi)的長度、張拉端預留長度及下料誤差三者之和。下好料的成品鋼絞線不能有死彎及磨傷；下好料的鋼絞線應(yīng)按長度分類堆放；預應(yīng)力筋下料完畢，及時檢查其規(guī)格尺寸和數(shù)量。

　　３.2預應(yīng)力曲線放線

　　預應(yīng)力筋(波紋管)在梁中按設(shè)計要求的曲線布置，曲線形狀由反彎點及最低點、最高點等幾個特征點控制，通常在梁非預應(yīng)力鋼筋(箍筋)上畫出預應(yīng)力筋詳細的放線圖，每間隔1.0-1.5m左右設(shè)一個控制點。放線應(yīng)由專人負責，并及時進行復核檢查。

　　３.3固定架的焊接

　　預應(yīng)力筋在各控制點處由固定架支承，普通鋼筋綁扎成型后，以波紋管管底標高，按設(shè)計要求的預應(yīng)力曲線矢高在控制點處箍筋上劃線，將支架焊接在梁箍筋上，間距1000mm。為防止在澆筑混凝土時變位，固定架必須有足夠的支承力，直徑不小于10mm，為保證固定架位置的準確，宜由焊工及放線人員一起進行焊接固定架。

　　３.4波紋管安設(shè)

　　普通鋼筋綁扎成型及固定支架焊好后，就可進行輔管，輔管時先將固定端錨墊板安裝就位，從張拉端處逐步套入波紋管。波紋管的連接采用同一形大一號的管，長400mm，每邊旋入150mm，對接后用膠帶密封。波紋管與固定端鋼絞線連接用棉絲封堵，再用膠帶密封。整段波紋管在梁內(nèi)應(yīng)順直，不得有明顯彎折，水平允許偏差10mm。

　　３.5張拉過程

　　張拉過程中以應(yīng)力控制為主通過油表讀數(shù)及伸長值測量對預應(yīng)力筋張拉實行雙控管理，其實際伸長值與理論伸長值的差值不應(yīng)超過±6%。本工程預應(yīng)力筋根據(jù)圖紙采用一端張拉的施工方式，一端張拉用一臺千斤頂在構(gòu)件一端進行張拉。張拉時對于較短的預應(yīng)力筋可以一次張拉到位并錨固，當預應(yīng)力筋長度超過一定長度時（一端張拉30m，兩端張拉60m）張拉力一次不能到位，但伸長值達到150～200mm時應(yīng)立即回油，進行第二次、甚至第三次張拉，每次張拉伸長值均不能超過200mm。具體張拉過程如下：

　　a.安裝千斤頂。安裝千斤頂時應(yīng)注意千斤頂上的工具錨孔位與構(gòu)件端部工作錨的孔位排列要一致，以防鋼絞線在千斤頂穿心孔內(nèi)打叉。此外，對直線預應(yīng)力筋，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線重合；對曲線頂應(yīng)力筋，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線重合。
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　　b.啟動油泵進行預應(yīng)力張拉。對有粘結(jié)預應(yīng)力筋在張拉力達到0.1ócon 時測量千斤頂外露長度L1，加荷103%ócon一次張拉成功，測量千斤頂外露長度L2后回油，撤掉千斤頂并作記錄。

　　３.6 張拉要求

　　a. 張拉時，實測伸長值應(yīng)與理論計算值接近，相差幅度不得超過-6%～+6%范圍，如超出范圍應(yīng)立即停止張拉，待查明原因后方可繼續(xù)張拉；

　　b. 張拉時如發(fā)現(xiàn)混凝土破裂應(yīng)立即停止張拉，待查明原因并妥善處理后再繼續(xù)張拉；

　　c. 發(fā)現(xiàn)斷絲斷束應(yīng)停止張拉，待調(diào)整張拉力和伸長值后再繼續(xù)張拉；

　　d. 張拉完成后應(yīng)立即添寫張拉記錄，張拉記錄精確到毫米；

　　e. 張拉完成后方可拆除模板。

　　３.7 張拉安全措施

　　a. 在預應(yīng)力作業(yè)中，必須特別注意安全。因為預應(yīng)力筋持有很大的能量，萬一預應(yīng)力筋被拉斷或錨具與張拉千斤頂失效，巨大能量急劇釋放，有可能造成很大危害。因此，在任何情況下作業(yè)人員不得站在預應(yīng)力筋的兩端，同時在張拉千斤頂?shù)暮竺鎽?yīng)設(shè)立防護裝置；

　　b. 操作千斤頂和測量伸長值的人員，應(yīng)站在千斤頂側(cè)面操作，嚴格遵守操作規(guī)程。油泵開動過程中，不得擅自離開崗位。如需離開，必須把油閥門全部松開或切斷電路；

　　c. 張拉時應(yīng)認真做到孔道、錨環(huán)與千斤頂三對中，以便張拉工作順利進行，并不致增加孔道摩擦損失；

　　d. 多根鋼絞線束夾片錨固體系如遇到個別鋼絞線滑移，可更換夾片，用小型千斤頂單根張拉；

　　e. 多根鋼絞線同時張拉時，構(gòu)件截面中斷絲和滑脫鋼絲的數(shù)量不得大于鋼絞線鋼絲總數(shù)的3％，且一束鋼絞線只允許斷一絲；

　　f. 每根構(gòu)件張拉完畢后，應(yīng)檢查端部和其他部位是否有裂縫，并填寫張拉記錄表；

　　g. 張拉時如發(fā)現(xiàn)混凝土破裂應(yīng)立即停止張拉，待查明原因并妥善處理后方可繼續(xù)張拉。

　　３.8混凝土澆筑及注意事項

　　預應(yīng)力筋穿束完畢后，檢查和調(diào)整敷設(shè)的各種管線的位置、規(guī)格和數(shù)量，檢查和修補破損的波紋管，進行隱蔽驗收，合格后方可澆筑混凝土。在混凝土澆筑過程中，應(yīng)特別注意振動棒不要直接接觸波紋管。張拉端及梁柱節(jié)點等重點部位宜采用小直徑振動棒振搗密實，以免出現(xiàn)蜂窩，造成張拉時發(fā)生事故?；炷翝仓r要注意預留同條件養(yǎng)護混凝土試件，以便張拉時以其強度檢測值作為預應(yīng)力筋后張拉的依據(jù)。在澆完混凝土后要及時清理干凈錨墊板面上的混凝土，以確保錨具能順利地安裝。

　　３.9預應(yīng)力孔道灌漿

　　a.在預應(yīng)力筋穿束過程中，重點保護好波紋管不受破壞，柱鋼絞線采用單根穿束方案，穿束前先將鋼絞線端部用黑膠布包緊，然后把單根鋼絞線從波紋管一端穿至另一端。穿束時，注意不能硬頂，以防波紋管被頂破，而應(yīng)將鋼絞線往復輕抽、推、轉(zhuǎn)，同時檢查波紋管是否平順，否則及時將其扶平順。在固定端波紋管口處，用鋼絲球和回絲封閉，以免漏漿。

　　b.孔道灌漿時，根據(jù)施工現(xiàn)場的氣溫情況，將水泥漿自拌制到壓入孔道的延續(xù)時間一般控制在30～45min。并保證水泥漿在使用前和壓注過程中連續(xù)攪拌以及壓注水泥漿的壓力，以確保連續(xù)工作，同時采用SQ45-3型活塞式壓漿機壓注水泥漿，最大壓力1.0MPa，從最低點的壓漿孔壓入，由最高點的排氣孔排氣和泌水，壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進行，不得中斷，并應(yīng)將所有最高點的排氣孔依次放開和關(guān)閉，使孔道內(nèi)排氣通暢。壓漿在達到柱頂部孔道頂端飽滿后出漿，并達到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。為保證管道中充滿灰漿，關(guān)閉出漿口后，還應(yīng)保持不小于0.5MPa的一個穩(wěn)壓期，該穩(wěn)壓期不宜少于2min。

　　4.結(jié)語

　　綜上所述，預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，可有效減小柱截面尺寸，從而達到減少模板、鋼筋和混凝土用量，降低工程造價的目的。同時，預應(yīng)力施工的埋管、穿筋可與普通鋼筋鋪設(shè)同時進行，張拉、灌漿不占主工期，不會增加施工工期，值得同行借鑒。