某高层建筑中预应力施工技术的应用

[摘要]本文结合某高层建筑工程实例，探讨预应力技术在高层建筑结构施工中的应用，提出了预应力施工过程中经常出现的一些技术问题并提出了其解决方法。

[关键词]预应力；高层建筑；技术问题；解决措施

1.预应力的优点

预应力结构具有许多独特的优点，它克服了普通钢筋混凝土结构易开裂、自重大、高强钢材发挥不充分等缺陷，因此在高层建筑大跨度及抗裂要求严格的结构中得到了广泛应用，部分预应力混凝土理论及其应用已在该领域确立了主导地位，通过配置一定数量的非预应力钢筋，可以调整预应力强度比和延性，改善裂缝分布，满足使用阶段和抗震性能两方面的要求。

2.工程实例

某高层住宅楼，原设计为31层的中筒框架剪力墙结构，设有3层地下室和3层裙楼，结构转换层设在4层，5-31层为标准层，平面尺寸46.0m×24.6m，单层建筑面积975m2，楼板厚120mm，转角及柱位均设有短肢剪力墙。主梁最大跨度7.8m，许多次梁和个别大梁难免出现横穿住户房间的情况，最大室内明梁梁高达700mm，给使用造成明显的不便。在施工过程中，在业主和住户的强烈要求下，决定将主体结构转换层以上6-31层标准层楼板改为有粘结预应力大板结构。但因主体结构已施工至4层结构转换层，故必须对比原设计进行可行性、安全性等各方面的评估和验算，对综合技术经济指标进行分析，通过论证最终确定了变更方案。变更方案取消了所有的室内明梁，仅保留了主户分隔墙所在的主梁及外墙圈梁，预应力板作为主要的横向受力构件，板厚200mm（局部160-190mm），预应力筋按楼板所受的计算应力曲线布置，L=7-26m，均为一端固定一端张拉，张拉端设于中筒剪力墙内侧及外墙圈梁外侧。预应力张拉采用双控制，即应力控制和伸长值校核，计算伸长值由设计方给出，张拉伸值在计算值-5%-+10%之间，设计控制应力fcon=0.75fptk。

目前我国预应力混凝土建筑设计和施工规范尚未完善，特别在高层建筑领域，常常把普通钢筋混凝土设计准则套用到预应力混凝土结构中，这一点有关规范尚未涉及，由于本工程过多地考虑了地震内力对结构的影响，以及裂缝对建筑耐久性的危害，单层楼板普通钢筋含量虽有所减少，但整体含钢量并未降低，使工程造价略有提高。

3.预应力施工技术的应用

预应力结构与普通混凝土结构相比，在施工领域更受欢迎，尤其是高层建筑在施加预应力后楼板模板就可拆除，施工方便且速度快。本工程采用预应力混凝土平板结构，取消了许多梁，模板用量明显减少，安装更简单方便，楼面结构普通钢筋用量将减少，且其中大多是绑扎费时费力的梁钢筋，平板钢筋绑扎快捷方便，预应力筋与普通筋可交叉绑扎，可节省施工时间。本工程所用预应力材料及施工要点为：

3.2施工要点预应力筋开料准确，防切防焊；防止波纹管变形、移位、穿孔或烧伤；预应力筋张拉必须在混凝土强度达设计值的75%后进行，张拉过程中关键要进行双控制；预应力筋的孔道灌浆应保持0.3-0.5MPa的压力并稳压5min。

4.施工中遇到的问题及其解决方法

4.1常见质量问题。预应力施工中常见的问题主要是张拉过程中的断丝或滑丝现象，应根据不同情况采取有效的解决方法，如处理不当则会影响结构的安全和质量。通常张拉中发生断丝的主要原因如下：⑴预应力筋力学性能不合格，表面锈蚀或存在其它导致截面减小的缺陷；⑵锚具夹片硬度过高，齿高也过大，稍有偏控就造成刻痕过深而较易发生断丝现象；⑶钢锚垫板喇叭筒较细且较长，端部也较锋利，连接稍有不顺则张拉时就可能造成预应力筋损坏，而铸钢制垫板喇叭筒则较粗短，端部与孔道用内插式连接，故应尽量选用铸钢锚垫板；⑷锚板喇叭筒、锚板、锚环及千斤顶不同心，造成偏拉，受力不均；⑸张拉过程控制不严，张拉力过大而导致断丝。

5.楼板预应力张拉摩擦损失测试

6.结语

预应力技术是在工程实践与探索中不断发展进步的，本工程采用预应力无梁大板结构技术，是该技术在高层建筑中应用的成功实例，其经验和数据有益于这一技术领域的进一步研究和发展，为今后解决施工过程中可能遇到的问题提供借鉴和参考。