94.5米十一跨連續(xù)超長梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

楚鴻欽    田學(xué)亮

許昌金質(zhì)建設(shè)有限公司

1、工程概況

    亞新美好嘉園19#樓是河南鄭州亞新房地產(chǎn)開發(fā)有限公司的項目。該工程地處鄭州市航海西路與準(zhǔn)南街交叉處，總建筑面積36855m²。采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。軸線c/1一l4方向框架是10跨8.4m、l跨10.5m的11跨連續(xù)梁總長度達96m，為減輕框架自重荷載，截而尺寸設(shè)計為450mm×550mm預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)連續(xù)梁。如此超長多跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力梁在國內(nèi)預(yù)應(yīng)力施工中亦屬罕見。

2、超長多跨預(yù)應(yīng)力梁的施工

    (1)材料的選用是預(yù)應(yīng)力施工的重要環(huán)節(jié)，鋼絞線的直徑必須在國家標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，且強度在1860MPa～1960Mpa之間，過大的強度會產(chǎn)生滑絲，不宜采用，夾片的幾何形狀應(yīng)符合設(shè)計要求，且硬度在HRC58～64之間，硬度過大會使夾片開裂，過小同樣會產(chǎn)生滑絲，鋪板硬度在HB200～300之間，組合零件之間的硬度差異有利于錨具的咬合鎖緊。本工程鋼鉸線選用河南省空間結(jié)構(gòu)廠生產(chǎn)的QMl5型錨具，波紋管選用開封市郊豫鑫金屬軟管廠。

    (2)超長多跨預(yù)應(yīng)力梁施工布線時，首先按設(shè)計圖紙的要求進行定位，定位支點不宜過大，一般可取0.8m～lm之間，支點過大會因鋼絞線自重?fù)隙仁逛摻g線偏離設(shè)計的二次曲線，而使局部偏擺系數(shù)K值變大，附加累計轉(zhuǎn)角增大，使張拉時應(yīng)力增大。本工程支點用Ф10托架筋和Ф6“U”型筋進行卡夾同定波紋管，防止?jié)仓�混凝土振搗時預(yù)應(yīng)力筋位移。

    (3)超長多跨預(yù)應(yīng)力梁孔道預(yù)留及穿線。

    穿線可分為三種方式：①可先布鋼絞線后套波紋管。②邊穿鋼絞線邊套波紋管。③先布波紋管后穿線。選用哪種穿線方式，應(yīng)視具體施工情況而定，本工程正常工期為每六天一層，因建筑總跨度較長，故采用分段流水施工，即先施工l～5軸，再施工5～7軸，最后施工7～14軸，所以采用前兩種穿線方式施工難度較大，既占用工期又增人工，對安排工期和合理分配人工不利，故本工程采用先布波紋管后穿線的方式。后穿線的成敗關(guān)鍵在于施工時預(yù)留孔道質(zhì)量的好壞：a．合理選用波紋管，根據(jù)多年來在各項工程中的施工實踐，如果每束孔道放置7根Фs15．24的鋼絞線，跨度50m以上的宜采用內(nèi)徑為Ф65的波紋管，每束孔道放置8根Фsl5．24的鋼絞線，跨度在50m以上的宜采用內(nèi)徑為Ф70的波紋管。b．孔道布設(shè)嚴(yán)格按設(shè)計施工，孔道一定要順直不能出現(xiàn)彎折現(xiàn)象。C．保證孔道在澆筑混凝土后暢通。

    本工程采用在波紋管內(nèi)穿入比波紋管管道小一號尺寸的塑料PVC管作為襯管，在澆筑過程  中要來回抽動襯管，這樣可以有效地保證孔道預(yù)留質(zhì)量。

    穿線必須保持每束鋼絞線中的單支鋼絞線呈層流狀態(tài)排列，避免曲率半徑頂端出現(xiàn)紊流排列，或者說在相鄰曲線的拐點處發(fā)生紊流排列，紊流狀態(tài)排列的鋼絞線，在多根鋼絞線之間是點接觸，對單根鋼絞線來講已偏離設(shè)計的二次曲線；張拉時在鋼絞線交錯接觸處形成復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，很容易在超張拉時姓斷絲，特別是張拉端的紊流排列情況更為嚴(yán)重。

    (4)張拉端錨墊板安裝位置要正確，避免形成端部鋼絞線彎曲，應(yīng)保持鋼絞線與錨板垂直。墊板位置中心同設(shè)計曲線重合，且端部的增加局部承壓的螺旋筋安裝要正確，各連體之間和鋼絞線出口用膠布或海綿密封。混凝土澆搗要密實，這是保證張拉成功的基礎(chǔ)。

    (5)預(yù)應(yīng)力梁混凝土澆灌時的振動，應(yīng)逐層進行，不得漏振。此外，張拉端布筋較密，應(yīng)用小的振動頭進行補振，保證張拉端混凝土的密實。混凝土澆筑后，應(yīng)及時養(yǎng)護，表面覆蓋草包或塑料膜，防止水分過早流失，同時要延長梁測模板的拆模時問，一般控制在7～10天之間,防止混凝土收縮變形產(chǎn)生的裂縫。

    (6)超長多跨預(yù)應(yīng)力梁張拉。預(yù)應(yīng)力筋張拉施工是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵工序，張拉施工的質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全。預(yù)應(yīng)力施工規(guī)范對預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的控制有明確的規(guī)定，即預(yù)應(yīng)力張拉施工必須實行“雙控”，既控制預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)力，又控制預(yù)應(yīng)力筋的伸長值。一般來講張拉應(yīng)力控制是比較容易做到的，而伸長值的控制與結(jié)構(gòu)的形式(單跨或雙跨)、 跨度、轉(zhuǎn)角、成形孔的材料等諸多因素直接相關(guān)。規(guī)范中雖然給出了影響伸長值因素的K值和ц值的取值范圍，根據(jù)多年來在多項工程中的施工實踐，單跨或多跨在50m一60m以內(nèi)的預(yù)應(yīng)力梁取用規(guī)范中給出的K值和ц值，實際伸長值基本上能控制在計算長值一6％～+6％的范圍。在以往施工中往往將這種伸長值與規(guī)范計算不相符的情況歸結(jié)為施工質(zhì)量所至，甚至提出對預(yù)應(yīng)力筋進行超張拉的要求，其結(jié)果往往是預(yù)應(yīng)力筋斷絲，而伸長值所增無幾，為了弄清超長預(yù)應(yīng)力梁在張拉中的應(yīng)力損失情況，在土建預(yù)應(yīng)力混凝土施工前選擇引梁的一束鋼絞線作為張拉應(yīng)力測試，經(jīng)過超長測試總結(jié)出K值和ц值較理想的取值范圍為K=0.03，ц=0.3～0.35。

    (7)超長多跨預(yù)應(yīng)力梁灌漿。預(yù)應(yīng)力張拉后的灌漿工藝是保證預(yù)應(yīng)力粱能長期而持久工作的重要環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件不僅要滿足安全、經(jīng)濟、美觀的要求，耐久同樣是一個不可忽視的方面，金屬波紋管雖然在剛度上、制作效率、減少孔道接頭，易于成型方面有了很大改善，但仍然延續(xù)了水泥化后多余的水份不易排出的缺點，波紋管灌漿的密實與否是一個需要引起重視的問題，對于超長多跨預(yù)應(yīng)力梁孔道灌漿也是更璉該高度重視的問題。

    針對此情況提出灌漿應(yīng)特別注重的地方：①在攪拌水泥漿時摻加減水劑木質(zhì)素磺酸鈣，一般可減水l0％～20％，可有效地降低水泥漿的泌水率。②在水泥漿中摻人占水泥重量5／10000富=鋁粉能使水泥膨脹2％，提高灌漿密實度，促使泌水排出。施工時要掌握好第二次灌漿的時間間隔，夏季為30min。40min，冬季為lh～2h。③合理安排泌水管的數(shù)量、尺寸、位置。④注意灌漿質(zhì)量的檢查，保證灌漿密實。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)