浅谈无粘结预应力混凝土结构施工工艺

浅谈无粘结预应力混凝土结构施工工艺

摘要：本文结合某商住小区无粘结预应力混凝土结构施工实例，根据自己的工作经验参与一些资料总结，对无粘结预应力混凝土结构施工工艺进行阐述，旨在总结经验，供同行交流学习。

关键词：无粘结预应力；混凝土；张拉 1工程概况

科城山庄锦泽商住小区项目施工总承包 [标段1]工程位于广州市萝岗中心区北部KXC-P6-2地块，主要包括B1~B11栋，共有11栋住宅楼，2层地下室，总建筑面积约为13万m2，其中局部二层地下室，地下室面积约为3.9 万m2；地上18层，地上面积约为9.05万m2；建筑高度有：60.150m、60.950m、61.800m。为节约工程造价，同时能获得较高的建筑净空，首层A-10~A-28×A-J~A-Y板采用了无粘结预应力混凝土技术；预应力筋采用1860级高强度低松弛钢绞线，钢绞线结构1×7，直径为Φ15.20mm，预应力混凝土强度等级为C35，采用Ⅰ类锚具。

2原材料质量控制

本工程对预应力钢绞线、锚具等的质量验收要求，除按《无粘结预应力混凝土结构技术规程》(JGJ 92-2004) 外，还参考了《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2003) 和《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2007)中的有关规定。

(1)外观检查：无粘结预应力筋护套应光滑、无裂缝，无明显褶皱。（无粘结预应力筋护套轻微破损者应外包防水塑料胶带修补，严重破损者不得使用）。

(2)钢绞线应具有出厂合格证书，并在每盘上挂有标牌，进场后按有关规定进行监理人员现场见证随机取样，从每批(不大于60吨)中任取5%盘(不得少于3盘)的钢绞线，各取一个试样进行拉伸试验。如有一项试验结果不符合GB/T5224-2003标准的要求，则该盘钢绞线为不合格品；并加倍取样复验，如仍然有一项不合格，则该批钢绞线不合格或逐盘检验，取用合格品。

(3)锚具出厂前，应由厂方按规定进行检验并提供质量保证书，进场后按有关规定进行监理人员现场见证随机取样检测，检测合格后方可使用。预应力张拉前应进行模拟现场组装件静载试验，锚固系数ηa≥0.95，试件破断时的总应变En≥2%为合格。

(4)原材料存放：钢绞线储存时应防止雨露、湿气和腐蚀介质的侵蚀；锚具应储存在干燥房间的包装箱内，对夹片还应袋装密封，以免锈蚀。

3施工工艺流程

(1)无粘结预应力筋的运输和下料

无粘结筋的运输和下料均轻吊和轻放，切割后的无粘结筋逐根对包涂层进行外观检查，凡破损处均用胶带进行缠绕修补，缠绕时搭接一半。预应力筋下料长度按以下公式计算：

L=L1+L2+L3

式中：L1—钢绞线埋入构件内长度，按以下公式计算：

L1=L0(1+8×H2/3×L0)

L0—曲线水平投影长度；

H—预应力筋曲线矢高或按构件高度；

L2—预应力筋张拉长度；

L3—下料误差。

预应力筋的下料长度误差控制在50mm范围内；下好料的预应力筋按长度分类堆放，并挂好长度标签；预应力筋堆放场尽可能靠近塔吊，以便于垂直运输；预应力筋在现场采用砂轮机机械切断，严禁采用电弧切割，以防止钢丝退火和锚固实效。

(2)无粘结预应力筋的铺放穿束

在板底普通钢筋绑扎完成后，即可安装板中无粘结预应力筋。预应力筋一般呈曲线布置，铺放预应力筋应确保预应力筋有最大的矢高，其曲线标高由支承架控制，预应力筋安装完毕后，用铁丝将预应力筋与支撑架绑扎固定，支架设在预应力筋的最高点、最低点和反弯点位置。铺放好的预应力筋要求顺直，曲线流畅。在梁柱节点处应特别注意钢筋与钢筋的位置关系，预应力筋是主要的受力钢筋，当预应力筋与普通钢筋、水电管网有冲突时，应优先确保预应力筋的位置正确。板预应力筋如遇到洞口时，可将预应力筋水平移动或按相关图纸处理。铺放双向配置的预应力筋时，应对每个纵横筋交叉点相应的两个标高进行比较。对各交叉点标高低的预应力筋应先进行铺放，标高高的次之，宜避免两个方向的预应力筋相互穿插铺放。板预应力筋在支座处，为保证其高度的正确和利于结构受力原则，穿过梁时，在梁面上跨过，然后延伸到相邻板内张拉。预应力筋如有外套管破损者，必须修复；为保护预应力筋，应尽量避免在预应力筋旁边施焊，特殊情况必须施焊时，应采取有效的隔离措施（如用石棉板挡隔）保护预应力筋。

(3)无粘结锚垫板的安装

预应力端部锚垫板是传力部件，与普通钢筋焊接固定。焊接垫板前，应根据设计图纸要求在钢筋上标出其位置，固定后的垫板应与预应力筋保持垂直。端部必须按设计要求配置螺旋筋，螺旋筋应紧靠锚垫板，并固定可靠, 其中心与预应力筋中心必须一致。预应力筋曲线末端的切线应与承压板相垂直，曲线段的起始点至张拉锚固点应有不小于300mm的直线段。

无粘结预应力筋板面张拉端节点大样

对于采用板内变角张拉的预应力筋：安装锚垫板时须充分注意与普通钢筋的关系，优先确保预应力筋的位置正确，板普通钢筋在不影响受力的情况下，可以水平移动和局部弯曲。预应力筋安装完成，施工单位自检合格和现场监理签证后，方可进行下一个工序的施工。无粘结预应力筋的固定端采用单个挤压式锚具。

(4)预应力结构的混凝土浇筑

浇筑混凝土注意振动棒不要直接碰撞预应力筋，防止预应力筋变形和移位，以免影响预应力施工的质量。注意混凝土要振捣密实，特别是预应力筋端部，避免出现蜂窝麻面现象。浇筑混凝土时，派专人值班，检查预应力筋。无粘结如有移位、上浮，必须重新绑扎固定；无粘结护套如有损伤，必须及时用防水胶带缠绕紧密。在混凝土施工中楼板留洞必须预留，避免浇筑成型后凿洞凿断预应力筋。

(5)无粘结预应力筋的张拉

当混凝土达到85%设计强度后，即可进行预应力筋的张拉。根据设计要求，预应力筋的张拉控制应力 fcon=1395N/mm2，张拉力 F=1395×140=195.3kN。张拉前对预应力筋进行编号，按编号张拉并做好张拉记录，预应力筋的张拉工序为：清理锚垫板和预应力筋 → 安装锚板（或锚环）及夹片 → 安装千斤顶 → 张拉至0.1fcon → 记录油压表和预应力筋伸长值的初读数 → 张拉至1.0fcon → 记录油压表和预应力筋伸长值的终读数 → 校核伸长值 → 千斤顶回程 → 锚固。在预应力筋张拉过程中，采用应力应变双控管理方法，以应力为主，用应变（伸长值）进行校核，即当预应力筋的张拉力达到要求时，预应力筋的实际伸长值与理论伸长值的相对允许偏差为±6%，若预应力筋的实际伸长值超过此范围，应停止张拉，查明原因后方可继续进行张拉。校核伸长值的作用是防止压力表失灵或由于千斤顶工具夹片老化滑丝等影响张拉质量，伸长值超出该范围除了以上原因外还可能是摩擦系数及孔道偏差系数以及弹性模量按规范取值与实际有出入，以及钢筋的截面积的正负公差等，或由于预留孔内未清干净，锚板与承压板之间的空隙在0.1fcon前未消除，在0.1fcon—1.0fcon产生不按比例伸长现象。

(6)锚具的封闭保护

预应力筋张拉顶锚锚固等检验合格后，切除外露多余的预应力筋，露出夹片外的预应力筋长度不小于30mm。切除时应用手持式砂轮机机械切割，严禁采用

电弧切割；切割完毕后应立即清理张拉槽孔和锚具上粘的杂物；清理干净后，用与梁板同标号的混凝土封填密实。锚具的保护层厚度不小于50mm；外露预应力筋的保护层厚度不小于25mm。

4结语

本工程充分发挥了预应力混凝土的优势，提高结构的强度、刚度和抗裂性，节约钢材和混凝土用量，施工中严格控制材料、施工工艺要点，有效地杜绝了混凝土的裂缝，工程质量可靠，是一项成功的经验。