无粘结预应力技术在圆形池中的应用

姜记冰

[摘要] 介绍无粘结预应力技术在圆形池结构工程中的应用。

[关键词] 无粘结预应力 圆形池 预应力张拉

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

1工程概况

南通市开发区污水处理厂扩建（二期）工程中，淤泥消化池采用预应力混凝土结构，池壁内配置高强无粘结预应力筋，采用后张法施工。

结构特征：池内径20m，池高（自±0.00）11.8m，池壁厚250mm，配无粘结预应力筋30道，设扶壁柱4个，供预应力筋后张锚固用。每道内含7φ5高强低松弛钢绞线3根（d=15.2mm，抗拉强度标准值1860MPa），由2段曲线筋组成，每段的包角为180°，相互在扶壁柱上交叉搭接，张拉端上下错开，有利于池壁均匀受力（见图1）。池壁混凝土强度等级C40，池壁在张拉前与基础暂时分开，张拉后再用密封膏封填。

2预应力施工

2.1施工准备

材料：无粘结预应力筋由钢绞线、涂料层和包塑层组成。运抵现场后随机进行表面质量、直径偏差、捻距、包塑质量（塑层厚度、防腐涂层重量）和力学性能试验，所有指标均符合要求。

锚具组装件：采用OVM15-1型张拉端锚具，柳州市建筑机械总厂生产。

张拉设备校验：根据张拉整束无粘结筋所需的张拉力选用YCW-60型穿心式千斤顶作为张拉设备，计4台，其最大拉力600KN，油表精度0.5级，与千斤顶固定配用。

技术准备：熟悉图纸，编制预应力施工、张拉专项施工方案，计算预应力筋理论伸长值，配备劳动力、机具和技术交底等。

2.2预应力筋制作

下料在平整光滑的的场地上进行，预应力筋下垫光滑的钢管，防止预应力筋拉动破皮。

下料长度：本工程均为两端张拉，用夹片式锚具。即无粘结预应力筋的下料长度为L=L1+L2（其中L1为埋在混凝土内的长度；L2为两端外露长度），L1-按图纸进行计算得出，L2-（千斤顶机身长+必需要外露长度）×2。

下料时切断应用砂轮切割机，不得用电焊、氧气等器具进行切割。

先下长筋后下短筋，下料后逐一编号。

2.3预应力筋铺设

放样、定位：铺设前再次检查，如有破皮，应用防水胶带裹严。在绑好非预应力筋后，在非预应力筋上点焊固定矢高的短筋，穿入预应力筋后用细铅丝每0.8米松绑一个点。（穿预应力筋的过程中应注意保护好预应力筋的包塑层，应该尽量少的让预应力筋在非预应力筋上摩擦）。

铺设顺序：自池壁下部向上顺序铺设。同一高度上的预应力筋分两段也依次铺放，但上下两道预应力筋的锚固端在平面上错开布置（见图2）。

洞口处理：池壁洞口，直径为1.00米。遇到洞口处，将预应力筋绕行并附加固定点。

端部：要求张拉端承压板应与预应力筋相垂直，以保证张拉时，千斤顶的拉力与预应力筋受力重合。

隐蔽验收：铺设完成后，专人检查预应力筋编号、位置、有无破损和外露长度等，会同监理等进行隐蔽工程验收。

2.4预应力筋张拉

2.4.1张拉伸长值的理论计算

预应力筋张拉的张拉伸长值（σcon时）按简化计算法计算：

LT——预应力筋的实际长度；

AP——预应力筋的截面面积；

ES——预应力盘的实测弹性模量；

Pj——张拉控制力；

K——孔道局部偏摆系数，按规范取值；

μ——预应力筋与孔道壁的磨擦系数，按规范取值；

x——从张拉端至计算截面的孔道长度，对一端对称张拉，x=LT；对两端张拉：x=LT/2

θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角（以弧度计）。

2.4.2张拉顺序

分一批两次张拉：按设计要求一个池壁的无粘结预应力筋在混凝土强度达到设计强度值后一批分两次张拉完。（所谓两次就是第一次张拉至0.2σcon，持荷后再张拉至1.03σcon）。

张拉流水方向： 在竖相，自池壁下部依次向上逐道张拉；在平面上，同一道的两段预应力筋同时张拉。每一段两端同时整束张拉，共计4个千斤顶同时在4个扶壁上工作。为保证4个张拉端基本同步，由1人统一指挥，每段两个张拉端用对讲机保持联系，同步进油，使两端张拉伸长值基本一致。

2.4.3张拉控制应力为1395N/mm2（按设计要求，张拉控制应力取σcon=0.75fptk），施工时超张拉3%以减少预应力筋的损失。

2.4.4张拉过程控制

以应力控制为主，以伸长值作为张拉质量的较核。

张拉过程：采用0→0.2σcon→1.03σcon→锚固。

张拉过程中，同时记录实测伸长值，如与计算伸长值之差在-6%～+6%范围内，方可继续张拉下去，否则应暂停张拉，查明原因后方可继续张拉。

张拉结束后，应将锚具外露的预应力筋预留不少于30mm长度后将多余部分用机械方法切割，然后用微膨胀混凝土封闭。

3结语

施工结束后，经监理单位、业主代表、质检站联合验收后，完全符合国家标准规定，一致认为工程质量优良，达到预期效果。本工程中预应力的成功实施，为无粘结预应力技术在圆形池中的应用提供了参考作用。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。