谈后张法有粘结预应力混凝土梁柱的施工技术

王洪波

摘要：笔者就后张法粘结预应力混凝土梁柱的施工实践进行了探讨，论述了建设工程材料选用与设备选用。对预应力梁柱施工技术及工艺流程注意事项问题进行了分析。

关键词：预应力混凝土材料与设备 施工技术

Abstract:The author expounds the post tensioned pre stressed concrete beam column construction practice, discusses the construction engineering material selection and equipment selection, and analyzes the pre stressed beam construction technology and process matters needing attention.

Keywords: pre stressed concrete; materials and equipment ;construction technology

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1．工程概况

该工程建设位于兴宁市某项目主要包括整个社区服务中心的土建、安装及配套市政工程，总共有12个单体建筑，建筑面积94000平方米。其中包括兴建一栋单层游泳池（上含三层辅助用房），单层游泳池设计要求作为全天侯室内大空间运动场所，采用后张法有粘结预应力混凝土梁柱结构，预应力梁跨度25m，梁截面650x1500～1800mm, 预应力柱高5200mm，柱截面1000 x 1000mm ，预应力筋采用规格ΦS15.24、抗拉强度标准值fptk=1860N/mm2的低松弛钢铰线；锚具采用OVM15-7型夹片式和OVM.J15型挤压式多孔锚具，混凝土强度等级为C40。

2．工程特点

2.1 梁的跨度大，上部荷载重，所以结构尺寸较大，梁截面达650x1500mm～1800mm，柱截面达1000x1000mm，其结构重要性高。

2.2采用后张法有粘结预应力混凝土，预应力筋及普通钢筋用量均可适当减少，结构的综合经济效益优于无粘结预应力。但在施工方面，与无粘结预应力相比，有粘结预应力增加了埋设波纹管、孔道灌浆两个工序，这就要求预应力施工单位需有相当的经验，才能保证质量及施工速度。

3．后张有粘结预应力工程材料选用

3.1预应力钢材

本工程使用强度等级为1860Mpa的高强度低松弛有粘结钢绞线,规格ΦS15.24，应符合ASTM A416-90a标准。钢材应具有出厂证明书，进场时应由监理进行外观检查并抽样送具备资质的检测机构进行力学性能检验，确认合格后方能使用。

3.2锚具

本工程张拉端锚具采用OVM15-7夹片式锚具，固定端采用OVM.J15挤压式锚具，所有锚具均为一类锚具。锚具出厂前应由供应方按规定进行检验并提供质量证明书。其质量应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》国家标准（GB/T14370-2002）的要求。进场后应由监理抽样进行外观检查和硬度检查，并进行组装件试验，确认合格后方能使用。

3.3混凝土

本工程预应力梁采用强度等级为C40的商品混凝土。

3.4张拉端部承压垫板

本工程承压垫板采用铁垫板，垫板尺寸210x210x12mm。

3.5螺旋筋

本工程预应力张拉端部承压垫板下局部受压间接钢筋采用Φ8螺旋筋。

3.6灌浆材料

以水泥浆填满孔道，水泥采用普通硅酸盐水泥42.5或32.5标号，水泥浆配制时，水灰比应控制在0.4-0.45之间，并在水泥浆中掺加10%UFA微膨胀剂，不得掺加含氯离子的掺加剂或缓凝剂。

4．后张有粘结预应力工程设备选用

4.1张拉设备

张拉设备采用YDC-240Q型千斤顶、ZB4-500型电动油泵和0-60Mpa精度1.5的压力表。所有设备必须通过DY-2000型精度三级的试验机检测，置信度大于0.999，并在检测标定期限内使用。

4.2灌浆设备

选用压力为0.8-1.2Mpa压力的电动灌浆机。

5．后张有粘结预应力框架梁施工工艺流程

现浇有粘结预应力框架梁工程的施工,是在普通钢筋混凝土施工工序中,穿插预应力施工工序。

6．后张有粘结预应力框架梁施工要点

6.1预应力筋下料

本工程根据工程梁和施工场地情况,钢绞线采用现场下料,并根据工程进度情况将下好料的成品预应力筋穿入梁内。下料时采用无齿砂轮切割机进行切割。下好料的成品钢绞线不能有死弯及磨伤。

钢绞线的下料长度L按以下公式计算：L=L1+L2+L3

其中：L1—钢绞线埋入构件内长度；

L2—预应力筋张拉长度，每端取0.6m；

L3—下料误差，取0.1m。

抛物线曲线长度L1按以下公式计算：L1=（1+8f2/3a2）a

式中，f—曲线矢高；

曲线水平投影长度。

下好料的钢绞线贴上长度标签，按长度分类堆放，并挂好长度标牌。钢绞线堆放场地应尽可能靠近结构，以便于转运。

6.2波纹管安设

非预应力筋绑扎成型后,以波纹管管底标高,按预应力曲线矢高的控制点处箍筋上划线,焊钢筋支架,间距1000mm。辅管时，先将固定端锚垫板安装就位，从张拉端处逐步套入波纹管。波纹管的连接用同一形式大一号的管，长300mm，每边旋入150mm,对接后用胶带密封。波纹管与固定端钢绞线连接用棉丝封堵，再用胶带密封。整段波纹管在梁内应顺直，不得有明显弯折，水平允许偏差10mm。如下图

6.3预应力筋穿束

预应力筋长度分两部分：孔道内长度经计算确定，两端的外露长度曲锚固体系和张拉设备决定，应能满足张拉工作要求。先将挤压锚具压制在钢绞线一端，然后用穿束器将钢绞线从固定端锚垫板的孔中从下而上逐根穿束。穿束时，在穿束端安上锥形引帽以减少阻力，穿束要一直向前，不能往回拖拉，以防止引帽脱落。

6.4灌浆孔（泌水孔）设置

设置在波纹管最高点和两端部。先在波纹管上方开一直径20mm的圆孔，在开口上用带嘴的塑料压板和海绵覆盖，并用铁丝固定在波纹管上，接头周边用胶带封严，以防漏浆，在塑料压板的嘴上接上直径25mm的塑料管，向处延伸至梁面以上500mm，兼作泌水孔。

6.5 混凝土浇筑

预应力筋穿束完毕后，检查和调整敷设的各种管线的位置、规格和数量，检查和修补破损的波纹管，进行隐蔽验收，合格后方可浇筑混凝土。浇筑混凝土时振动棒尽量不要直接接触顶应力筋和波纹管。在梁柱节点处因钢筋、预应力筋密集分布，可采用同标号的细石混凝土，并采用小型振动棒振捣混凝土。

6.6 预应力筋张拉

当预应力梁混凝土达到75%设计强度后即进行张拉。采用单根（1-Φj15.24）预应力筋张方式，张拉力为195KN，张拉程序为0→19.5KN（初读数）→195KN（锚固）。张拉控制为双控：即当预应力筋张拉至设计力时，其实际伸长值与理论伸长值误差应在-5∽+10%之间。预应力梁张拉顺序了：先张拉曲率大的预应力束，后张拉曲率小的预应力束，以避免先张拉束挤压后张拉束，即先上后下。在张拉前，本公司根据设计给出每种预应力筋的理论伸长值，在张拉过程中，记录每根预应力筋的实际伸长值，实际伸长值与理论伸长值误差在-5∽+10%之间为合格，否则应暂停张拉，查明原因并采取措施予以调整后继续张拉。预应力筋张拉完毕后，采用砂轮切割机切断端部多余的预应力筋（要留下足够的保护长度，不得小于30mm）。

6.7孔道灌浆

预应力筋张拉完成后一般在张拉后24小时内往张拉孔道内灌浆，如情况特殊不能及时灌浆，应采取保护措施保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀，以防滑丝。进行灌浆时,灌浆材料采用525号普通硅酸盐水泥，水灰比0.4。利用灰浆泵将水泥浆灌到预应力孔道中去，在孔道另一端冒浆后封闭排气孔，继续加压至0.6Mpa以上并持荷3min后封闭。灌浆后三天内不得切割钢绞线和碰撞锚具,最后用细石混凝土封闭锚具和张拉端。

6.8其他注意事项

6.8.1夹片与锚环孔不应粘附泥浆或其它杂物，且不允许锈蚀（若有轻微浮锈，应彻底清除）。

6.8.2对表面有锈的钢绞线，张拉前应彻底除锈，以减少磨擦损失。

6.8.3锚具安装到位后，应及时张拉，以防止因锈蚀而产生滑丝、断丝。

6.8.4限位板应根据千斤顶的外径选择。

6.8.5工作锚板夹片与工具锚夹片不能混用（工作锚具不能重复使用）。

6.8.6工具锚夹片对表面和锥孔内表面用前应涂有润滑剂以便退锚灵活。

6.8.7张拉系统使用前应进行标定。

6.8.8灌浆后三天内不得切割钢绞线和碰撞锚具。

6.8.9在张拉过程中，应注意是否有异常现象如响声、油压表指针抖动等，张拉完成后检查钢绞线上夹片留下的咬痕，以便及时发现滑丝问题。如出现滑丝，可用单根张拉千斤顶进行补张拉。

6.8.10张拉前应检查张拉系统安全可靠，张拉时应有安全措施，张拉千斤顶后严禁站人。

7.事故分析

7.1 滑丝

7.1.1可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物。

7.1.2钢绞线上有油污、锚垫板喇叭口内有混凝土和其它杂物。

7.1.3锚固效率系数小于规范要求值。

7.1.4钢绞线可能有负公差及受力性能不符合设计要求。

7.1.5初应力小，可能钢束中钢绞线受力不均，引起钢绞线收缩变形。

7.1.6切割锚头钢绞线时留得太短，，或未采取降温措施。

7.1.7长束张拉，伸长量大，油顶行程小，多次张拉锚固，引起钢束变形。

7.1.8塞片、锚具的硬度不够。

7.2 断丝

7.2.1钢束在孔道内部弯曲，张拉时部分受力大于钢绞线的破坏力。

7.2.2钢绞线本身质量有问题。

7.2.3油顶重复多次使用，导致张拉力不准确，应重新标定油顶。

8.结语

此工程采用后张有粘结预应力技术，解决了大跨度混凝土梁在受荷较大时的挠度和抗裂问题，同时亦降低了层高，减少了结构空间。