大跨度预应力混凝土梁施工探讨

　　摘要：预应力技术作为建筑工程新技术之一，其特点鲜明、形式多样丰富、结构性能、工程施工、经济效益等方面都具有突出的优越性。结合工程施工实例，重点介绍了大跨度预应力混凝土梁施工的施工准备、混凝土浇筑和预应力筋张拉等几大方面，并提出要加强施工配合，确保工程施工质量的要求。
　　关键词：预应力技术；框架梁；有粘结；混凝土；张拉；施工配合
　　随着我国建筑业的迅速发展，预应力技术的不断应用和完善，平面尺寸超长、功能空间超大的建筑也迅速涌现。预应力技术具有明显的节约钢材、增大结构跨度、减少结构自重、提高使用功能、综合效益好等优点。
　　1工程概况
　　某建筑工程地上18层，地下一层，为降低结构变形挠度、减少裂缝，采用了有粘结单向预应力框架梁和预应力次梁相结合的结构形式。该建筑梁的主要参数为每道主（次）梁中配置预应力筋为4束9孔ΦS15.2高强1860级国家标准低松弛预应力钢绞线，其标准强度fptk=1860N/mm2，预应力筋张拉控制应力σcon=0.75fptk=1395N/mm2，施工时超张拉3%。张拉端采用9孔夹片式锚具。后张法施工，混凝土强度为C40。共20把预应力大梁。
　　2预应力混凝土梁施工
　　2.1材料及设备准备
　　2.1.1预应力钢筋
　　（1）预应力钢筋采用钢绞线ΦS15.2，其规格和力学性能应符合国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-95）的规定要求；
　　（2）张拉端锚具采用OVM15-7，固定端采用OVM15-P，其性能应符合行业标准《预应力用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-92）的规定要求；
　　（3）根据设计要求，对每根梁预应力筋进行计算，在工厂下料制作，然后运至施工现场用塔吊吊运至操作地点。
　　2.1.2混凝土
　　采用C40混凝土。
　　2.1.3张拉设备、锚具的标定与检测
　　张拉设备采用穿心式千斤顶YCM-150，该千斤顶构造简单，操作方便，性能稳定，锚固回缩损失小。在预应力张拉之前对张拉设备应进行标定，确定油表读数，然后按标定数据和千斤顶配套使用，以减少累积误差，提高测力精度。
　　㈣材料抽检
　　（1）钢绞线检验：从每批重量不大于60t的钢绞线中任取3盘，进行表面质量，直径偏差，捻距和力学性能试验，符合要求方可使用。（2）锚具、夹具和连接器应进行外观检查、硬度检验和静载锚固性能试验，符合要求方可使用。
　　2.2施工准备
　　（1）脚手架（板）搭设高度符合张拉操作要求，低于楼面标高800～1200mm。局部钢筋绑扎、模板制作安装拆除应符合梁、墙柱部位张拉端的要求。
　　（2）加强施工配合，与其他工种的协调与配合工作，各工种、各工序穿插进行、流水作业，实现时间与空间上的无缝搭接，缩短工程的施工工期。
　　（3）钢绞线运到现场后，按梁号进行编束、上好标牌，并进行固定端锚具制作，分类堆放。
　　2.3有粘结预应力梁施工工艺流程
　　预应力筋下料→搭梁板钢管支架→支梁底模、起拱和校正底标高→铺放非预应力钢筋骨架→划预应力筋曲线坐标位置、焊接定位筋→穿入波纹管和预应力钢绞线→波纹管和预应力钢绞线定位固定→安装、固定端部张锚垫板→支端模→铺放其他非预应力筋→预应力筋隐检，浇筑混凝土及混凝土养护→拆梁侧模→张拉有粘结预应力筋→灌浆、端头封堵→拆除梁底模和支架。
　　2.4铺放前的准备工作
　　(1)准备端模
　　根据本工程的实际情况和设计要求，在合模前将预埋喇叭管固定在端模上。所以要事先准备好端模，其尺寸要准确。
　　(2)准备架立筋
　　每隔1.2m设置架立筋，架立筋采用直径为12mm的螺纹钢筋，并与箍筋焊牢或绑扎牢固，以备在铺设预埋管时用。
　　(3)波纹管的加工与下料
　　有粘结预应力筋所用波纹管是在现场进行加工安装的，波纹管采用直径为75mm的金属波纹管，接头直径尺寸为80mm。下料时，管与管之间的接头长度不小于30cm。两端分别全部拧入接头内，用胶带将接口密封好。
　　(4)预应力筋下料
　　钢绞线要定长下料。钢铰线应用砂轮锯切割，不得用电气焊切割。下料长度L=梁内曲线长度L1+张拉端工作长度L2。
　　3.5安装端头及铺设波纹管
　　(1)安装端头
　　先将非预应力筋骨架铺设好后，按设计图纸和本施工组织设计图所示位置将喇叭管安装在端模或非预应力筋骨架上。
　　(2)铺设波纹管
　　按图纸位置铺设波纹管，每隔1.2m绑扎架立筋，图纸中所标为预应力筋集团束的中心线高度，定位马凳上皮高度=图中高度-波纹管半径。
　　铺设波纹管用4～5人沿大梁的两侧排开，从一端开始传入波纹管，待管全部传入后，两端要插入已定位的喇叭管中，并用胶带将波纹管与喇叭管的连接处缠绕密封，避免漏浆。然后用细铁丝将波纹管固定在定位筋上。
　　3.6穿预应力筋
　　（1）钢绞线采用人工单根穿束的方法，多次穿入，穿束的关键是消除钢绞线自身缠绕。因此，钢绞线开盘时须顺其自然地伸展，穿束时预应力筋前端套上子弹头形的壳帽，以免扎破波纹管。并在张拉前先用小千斤顶进行预紧。
　　（2）钢绞线穿入孔道后，不得使用电气焊，以避免造成预应力筋的强度降低。
　　（3）灌浆孔设置在张拉端部（锚垫板的灌浆孔应朝上），在另一端处和孔道最低处设置一个排气孔（兼泌水孔），排气孔用增强塑料管留设，并高出梁面500mm。
　　3.7节点安装
　　（1）要求预应力筋伸出喇叭口长度（预留张拉长度）应满足张拉要求。
　　（2）喇叭口与波纹管，排气管与波纹管接口处应用胶带密封牢固，避免漏浆。
　　（3）预应力筋必须与喇叭口外表面垂直，在承压板后应有不小于30cm的直线段。
　　（4）在预应力筋的张拉端喇叭口后按要求绑扎钢筋网片。
　　3.8混凝土浇筑
　　(1)检查铺设情况
　　浇筑混凝土之前，应再次检查管道位置是否正确，管道数量是否正确，各种接头密封情况及有无破损，引出管是否牢固，喇叭管是否端正，位置是否准确，如发现问题应及时改正。只有在隐蔽工程检查合格后，才能浇筑混凝土。
　　(2)封堵孔洞
　　将排气口、喇叭管、灌浆管和波纹管端口临时封堵严密，避免漏浆。
　　(3)浇筑
　　浇筑混凝土时要从中间往两边浇筑，振捣要密实，尤其在端部，严禁出现蜂窝麻面等情况；同时，要安排责任心强的人员进行振捣，严禁振捣棒直接碰撞波纹管。为避免砸坏波纹管，必须有专人负责看管。
　　3.9预应力筋张拉
　　(1)预应力筋张拉前标定张拉机具；张拉机具实际使用时，根据标定值计算出实际需要张拉力对应的油压表读值进行预应力张拉操作和查验。
　　(2)控制应力和实际张拉力；根据设计要求的预应力筋张拉控制应力取值（σcon=1395MPa），实际张拉力根据实际状况进行3%的超张拉。
　　(3)张拉时混凝土强度；根据设计要求，待混凝土达到设计要求的强度100％以上后方可进行预应力筋张拉，具体张拉时间按土建施工进度要求进行，张拉时的混凝土强度应有书面强度报告单。
　　(4)预应力筋张拉遵循在平面内两个方向对称的原则。
　　(5)每束预应力筋张拉时，应同时测量校对伸长值。如发现异常，应暂停张拉，待查明原因，并采取措施后，再继续张拉。
　　3.10灌浆及端部封堵
　　在预应力筋张拉后的24h内，检查钢绞线和锚具，若无异常现象即进行孔道灌浆。灌浆机采用JHP-灰浆机，水平扬程80m。灌浆前用清水冲洗孔道，如有积水用吹风机排除。灌浆时，将灌浆接头插入张拉端处喇叭口拧紧，开始灌浆。每个孔道灌浆的时间不得大于30min，灌浆过程中随时检查灌浆管是否堵塞。灌浆工作应缓慢均匀地进行，不得中断，并应排气通顺。
　　4施工配合
　　预应力结构中，预应力筋的施工是结构的重要组成部分，土建、监理和甲方应引起足够的重视，与设计、施工单位密切配合，确保工程质量。
　　安装梁侧模的对拉螺栓及铺放板负筋时，切勿冲击力筋，避免预应力波纹管破损漏浆、移位。浇筑混凝土时严禁振动棒直接冲击波纹管。保证框架梁柱结点处预应力筋顺利穿过，严禁普通钢筋压迫预应力筋，同时保证承压板的正确安装，且须对承压板处增加钢筋进行加固。预应力混凝土梁板浇筑时，应多留一组混凝土试块，与梁板同条件养护，以确定预应力筋张拉时的混凝土梁板强度。
　　5结语
　　总之，该工程采用预应力框架梁施工技术，很好地解决了跨度混凝土梁在受荷载较大时的托度和抗裂问题，同时也大大减少混凝土梁的截面尺寸和混凝土及钢筋的用量，提高了结构的使用空问，降低了工程造价。只要采用预应力度适当，构造处理得当，预应力结构的抗震也可以得到保证的。
　　参考文献
　　[1]陈彤瑾，大跨度预应力混凝土梁板高大模架施工技术[J]建筑技术，2011.04
　　[2]田广林才素平，超大跨度预应力混凝土梁施工技术[J]包钢科技，2010.02

《大跨度预应力混凝土梁施工探讨》

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