后张法无粘结预应力混凝土的施工与质量控制综述

分类：建筑设计论文发表 时间：2011-10-12 15:05 关注：(1)

后张法无粘结预应力混凝土的施工与质量控制综述
张建新
摘　要:本文结合某工程实例,对后张法无粘结预应力混凝土施工技术与质量控制进行了探讨,以供参考借鉴。
关键词:混凝土 后张法 无粘结 预应力筋 浇筑 验收 控制
1、工艺原理
后张法无粘结预应力混凝土施工时,不需要预留孔道、芽筋、灌浆等工序,而是把预先组装好的无粘结筋同非预应力钢筋一道按设计要求铺放,然后浇筑混凝土。待混凝土达到一定强度后,利用无粘结筋与周围混凝土不粘结、在结构内可作纵向滑动的特性,借助两端锚具进行张拉锚固,达到对结构产生预应力的效果。
2、工程概述
某多层住宅建筑面积16 885 m2,共7层,采用框架结构,屋面设计为预应力楼盖,4根主梁为无粘结预应力梁,截面尺寸500 mm×1 500 mm,其中跨度26.51 m梁2根,预应力配筋为2×8Φs15.2+2×7Φs15.2,跨度为20.86 m梁2根,预应力配筋为2×6Φs15.2+2×5Φs15.2及2×8Φs15.2+2×7Φs15.2,预应力梁混凝土设计强度为C40。
3、施工技术
3.1施工流程
安装梁及楼面模板→放线→下部非预应力钢筋铺放、绑扎→铺放暗管、预埋件→安装无粘结筋张拉端模板(包括打眼、钉焊预埋承压板、螺旋筋、穴模及各部分马凳筋等)→铺放无粘结筋→修补破损的护套→上部非预应力钢筋铺放、绑扎→自检无粘结筋的矢高、位置及端部状况→隐蔽工程检查验收→浇灌混凝土→混凝土养护→松动穴模、拆除侧模→张拉准备→混凝土强度试验→张拉无粘结筋→切除超长的无粘结筋→端部封闭。
3.2钢筋工程
3.2.1预应力筋铺放
预应力筋布筋时,严格按图施工,预应力筋数量、质量及种类必须符合图纸要求,具体要求有:
（1）严格按设计要求曲线形式布筋,保证在垂直方向上各控制点达到规范要求,形成平滑曲线,反弯点最高最低点位置按图施工。在跨中部位,无粘结筋可直接绑扎在底部钢筋上。无粘结筋的水平位置应保持顺直;
（2）板柱结构体系布筋时要求柱上板带任何一向穿过柱内的预应力筋不少于2束;
（3）铺筋时需与水、电、气专业密切配合,尽量避免电气管线及上下管道影响预应力筋垂直位置,上下水管道等需按图预留孔洞,严禁事后打凿;
（4）预应力筋保护层最小厚度:板顶面20 mm,板底面20 mm;梁顶面50 mm,梁底面50 mm;
（5）张拉端及固定端处的锚具、承压板必须可靠固定,并保持张拉作用线与承压板面垂直。张拉端和张接端均采用凹入式做法,采用聚乙烯泡沫块形成凹口,预应力筋如有外套管破损者,必须用透明胶带修补好;在固定非预应力筋时如有烧焊工作,严禁烧伤预应力筋外套管。
3.2.2隐蔽工程验收
验收前进行一次全面的自检,包括:1)预应力筋安装位置、数量是否符合图纸要求;2)产品是否保护好,是否受到损坏;3)预应力筋外套管有无损坏;4)其他工作是否遗漏。在自检合格的前提下,请有关单位进行隐蔽工程验收,该工作可与普通钢筋验收一起进行。
3.3混凝土浇筑
在隐蔽工程验收合格后方可浇筑混凝土。在混凝土浇筑过程中,要有专人值班看护。在浇筑过程中必须严格控制混凝土的水灰比并振捣密实,作好现场养护,以防止出现早期裂缝;施工时需按施工规范预留试块,且有一定数量的试块与构件同条件养护。混凝土初凝后即开始洒水养护,保证混凝土养护期不少于7 d。
3.4预应力筋张拉
本工程采用超张拉方法减少无粘结预应力筋的松弛损触。材料表面用防水帆布覆盖,在堆放期间严禁与硬物碰失,无粘结预应力筋的张拉程序如下:从零应力开始张拉至1.05倍预应力筋的张拉控制应力σcon,持荷2 min后,卸荷于预应力筋的张拉控制应力。
张拉要求如下:1)无粘结预应力筋张拉前,应清理承压板面,并检查承压板后面的混凝土质量。如有空鼓现象,应在无粘结预应力筋张拉前修补。2)安装张拉设备时,对直线的无粘结预应力筋,应使张拉力的作用线与无粘结预应力筋中心线重合; 3)无粘结预应力混凝土楼盖结构的张拉顺序,宜先张拉楼板,后张拉楼面暗梁。4)无粘结曲线预应力筋的长度小于25 m时,采取一端张拉;长度超过25 m时,采取两端张拉。5)无粘结预应力筋张拉过程中,当有个别钢丝发生滑脱或断裂时,可相应降低张拉力。但滑脱或断裂的数量不应超过结构同一截面无粘结预应力筋总量的2%,且1束钢丝只允许1根(对于多跨双向连续板其同一截面应按每跨计算)。
3.5张拉质量控制
（1）控制应力、油压表及千斤顶配套标定的精度,通过同一束预应力筋在控制应力范围内,以同样的张拉力多次放张及复张拉,以此来测定其伸长量的变化。测试结果表明,张拉力控制准确,建立的有效预应力乃至建立在楼板混凝土上的预压应力满足设计要求。
（2）张拉伸长值的测量方法,K值及μ值的实际施工误差等。实际施工时测得的张拉伸长值为预应力筋在0.2σcon~1.03σcon范围内的伸长。而0.2σcon以下的伸长值,通常则根据预应力筋弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系,用图解法或计算法确定。
3.6张拉验收
（1）预应力筋张拉时,必须如实填写《预应力筋张拉原始记录表》。（2）张拉完毕后,根据“预应力筋张拉原始记录”整理出《预应力筋张拉伸长值整理表》,作为预应力施工技术资料的一部分。（3）切除多余预应力筋:张拉完成后,用小砂轮机切除张拉端超长部分的预应力筋,截留长度不小于30 mm。（4）张拉端防腐处理:在多余预应力筋切割后,将粘附在锚环、夹片上的粉尘擦掉,涂上红丹油做防腐处理。
4、结语
（1）降低了楼层高度。与普通混凝土梁板结构相比,每层可降低200 mm~300 mm高度;（2）可节约钢材和混凝土。根据国内多项工程实例表明,无粘结预应力楼盖与普通钢筋混凝土梁板结构相比,可节省混凝土8%以上、节省钢材20%以上;（3）提高建筑使用功能,在本工程中轴网间距达到9 m~10 m。大跨度空间为尺土寸金的商业区域提供了灵活的布局,提高了建筑物使用功能和有效面积。
参考文献:
[1]　李宝雄,史庆轩,郝家欢.预应力混凝土的ANSYS分析计算[J].山西建筑,2006,32(23):69-70.
[2]　顾万黎,冯大斌.建筑业10项新技术及其应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2001:33-34.