探讨大跨度预应力框架梁施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：

摘要：随着预应力技术的不断发展,平面尺寸超长、功能空间超大的建筑也迅速涌现。预应力技术具有明显的节约钢材、增大结构跨度、减少结构自重、提高使用功能、综合效益好等优点。本文结合工程实例，对大跨度预应力梁的施工进行了阐述。

关键词：大跨度预应力；特点；预应力梁施工；施工配合

Abstract: with the development of the prestressed technique, plane size extend, function space large buildings are also rapidly emerge. Prestressed technique has the obvious save steel structure, increase the span, reduce weight, improve the structure of the use function, the advantages of comprehensive benefits. Combining with the project examples, big span prestressed beams of the construction is discussed in this paper.

Keywords: big span prestressed; Characteristics; Prestressed girder construction; Construction with

1工程概况

某体育馆工程，二层1-6/B-1/F间顶梁板，由于跨度达到33.8m，且建筑功能对结构净空的要求又很高，因此结构断面尺寸受到严格限制，从而为降低结构变形挠度、减少裂缝，采用了有粘结单向预应力框架梁和预应力次梁相结合的结构形式。

梁截面如图1所示：每道主（次）梁中配置预应力筋为4束9孔ΦS15.2高强1860级国家标准低松弛预应力钢绞线，其标准强度fptk=1860N/mm2，预应力筋张拉控制应力σcon=0.75fptk=1395N/mm2，施工时超张拉3%。张拉端采用9孔夹片式锚具。后张法施工，混凝土强度为C40。共20把预应力大梁。

图1 预应力梁

2预应力特点

由于工程施工工艺较复杂，跨度较大，且预应力梁的截面较大。同时埋管、抽芯和预应力钢铰线的张拉和锚固比较困难。另外，对预应力筋材质、制作和张拉机具、设备的选择以及锚具选择方面都要充分考虑。根据工程特点，本工程的预应力筋采用高强度低松弛钢铰线（强度等级=1860MPa），其具有高强度、低松弛、耐腐蚀、施工方便等优点。

3预应力梁施工

3.1材料及设备准备

㈠预应力钢筋

（1）预应力钢筋采用钢绞线ΦS15.2，其规格和力学性能应符合国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-95）的规定要求；

（2）张拉端锚具采用OVM15-7，固定端采用OVM15-P，其性能应符合行业标准《预应力用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-92）的规定要求；

（3）根据设计要求，对每根梁预应力筋进行计算，在工厂下料制作，然后运至施工现场用塔吊吊运至操作地点。

㈡混凝土

采用C40混凝土。

㈢张拉设备、锚具的标定与检测

张拉设备采用穿心式千斤顶YCM-150，该千斤顶构造简单，操作方便，性能稳定，锚固回缩损失小。在预应力张拉之前对张拉设备应进行标定，确定油表读数，然后按标定数据和千斤顶配套使用，以减少累积误差，提高测力精度。

㈣ 材料抽检

（1）钢绞线检验：从每批重量不大于60t的钢绞线中任取3盘，进行表面质量，直径偏差，捻距和力学性能试验，符合要求方可使用。（2）锚具、夹具和连接器应进行外观检查、硬度检验和静载锚固性能试验，符合要求方可使用。

3.2施工准备

（1）脚手架（板）搭设高度符合张拉操作要求，低于楼面标高800～1200mm。局部钢筋绑扎、模板制作安装拆除应符合梁、墙柱部位张拉端的要求。

（2）加强施工配合，与其他工种的协调与配合工作，各工种、各工序穿行、流水作业，实现时间与空间上的无缝搭接，缩短工程的施工工期。

（3）钢绞线运到现场后，按梁号进行编束、上好标牌，并进行固定端锚具制作，分类堆放。

3.3有粘结预应力梁施工工艺流程

预应力筋下料搭梁板钢管支架支梁底模、起拱和校正底标高铺放非预应力钢筋骨架划预应力筋曲线坐标位置、焊接定位筋穿入波纹管和预应力钢绞线波纹管和预应力钢绞线定位固定安装、固定端部张锚垫板支端模铺放其他非预应力筋预应力筋隐检，浇筑混凝土及混凝土养护拆梁侧模张拉有粘结预应力筋灌浆、端头封堵拆除梁底模和支架。

3.4铺放前的准备工作

㈠ 准备端模

根据本工程的实际情况和设计要求，在合模前将预埋喇叭管固定在端模上。所以要事先准备好端模，其尺寸要准确。

㈡ 准备架立筋

每隔1.2m设置架立筋，架立筋采用直径为12mm的螺纹钢筋，并与箍筋焊牢或绑扎牢固，以备在铺设预埋管时用。

㈢ 波纹管的加工与下料

有粘结预应力筋所用波纹管是在现场进行加工安装的，波纹管采用直径为75mm的金属波纹管，接头直径尺寸为80mm。下料时，管与管之间的接头长度不小于30cm。两端分别全部拧入接头内，用胶带将接口密封好。

㈣ 预应力筋下料

钢绞线要定长下料。钢铰线应用砂轮锯切割，不得用电气焊切割。下料长度L=梁内曲线长度L1+张拉端工作长度L2。

3.5安装端头及铺设波纹管

㈠ 安装端头

先将非预应力筋骨架铺设好后，按设计图纸和本施工组织设计图所示位置将喇叭管安装在端模或非预应力筋骨架上。

㈡ 铺设波纹管

按图纸位置铺设波纹管，每隔1.2m绑扎架立筋，图纸中所标为预应力筋集团束的中心线高度，定位马凳上皮高度=图中高度-波纹管半径。

3.6穿预应力筋

（1）钢绞线采用人工单根穿束的方法，多次穿入，穿束的关键是消除钢绞线自身缠绕。因此，钢绞线开盘时须顺其自然地伸展，穿束时预应力筋前端套上子弹头形的壳帽，以免扎破波纹管。并在张拉前先用小千斤顶进行预紧。

（2）钢绞线穿入孔道后，不得使用电气焊，以避免造成预应力筋的强度降低。

（3）灌浆孔设置在张拉端部（锚垫板的灌浆孔应朝上），在另一端处和孔道最低处设置一个排气孔（兼泌水孔），排气孔用增强塑料管留设，并高出梁面500mm。

3.7节点安装

（1）要求预应力筋伸出喇叭口长度（预留张拉长度）应满足张拉要求。

（2）喇叭口与波纹管，排气管与波纹管接口处应用胶带密封牢固，避免漏浆。

（3）预应力筋必须与喇叭口外表面垂直，在承压板后应有不小于30cm的直线段。

（4）在预应力筋的张拉端喇叭口后按要求绑扎钢筋网片。

3.8混凝土浇筑

㈠检查铺设情况

浇筑混凝土之前，应再次检查管道位置是否正确，管道数量是否正确，各种接头密封情况及有无破损，引出管是否牢固，喇叭管是否端正，位置是否准确，如发现问题应及时改正。只有在隐蔽工程检查合格后，才能浇筑混凝土。

㈡封堵孔洞

将排气口、喇叭管、灌浆管和波纹管端口临时封堵严密，避免漏浆。

㈢浇筑

浇筑混凝土时要从中间往两边浇筑，振捣要密实，尤其在端部，严禁出现蜂窝麻面等情况；同时，要安排责任心强的人员进行振捣，严禁振捣棒直接碰撞波纹管。为避免砸坏波纹管，必须有专人负责看管。

3.9预应力筋张拉

㈠ 预应力筋张拉前标定张拉机具

张拉机具实际使用时，根据标定值计算出实际需要张拉力对应的油压表读值进行预应力张拉操作和查验。

㈡ 控制应力和实际张拉力

根据设计要求的预应力筋张拉控制应力取值（σcon=1395MPa），实际张拉力根据实际状况进行3%的超张拉。

㈢ 张拉时混凝土强度

根据设计要求，待混凝土达到设计要求的强度100％以上后方可进行预应力筋张拉，具体张拉时间按土建施工进度要求进行，张拉时的混凝土强度应有书面强度报告单。

㈣ 预应力筋张拉遵循在平面内两个方向对称的原则。

㈤ 每束预应力筋张拉时，应同时测量校对伸长值。如发现异常，应暂停张拉，待查明原因，并采取措施后，再继续张拉。

㈥ 预应力筋张拉

（1）有粘结预应力筋群锚张拉工艺流程

a、安装锚具。千斤顶就位，安装工具锚并调整顶位。

b、用25t千斤顶逐根张拉第一孔预应力筋至20%设计张拉力。

c、持荷1min，记录初始缸长。

d、用大千斤顶张拉第一孔预应力筋至50%设计张拉力,回缸。

e、张拉至最终张拉力，持荷2min，记录缸长。

f、退锚。

3.10灌浆及端部封堵

在预应力筋张拉后的24h内，检查钢绞线和锚具，若无异常现象即进行孔道灌浆。灌浆机采用JHP-灰浆机，水平扬程80m。灌浆前用清水冲洗孔道，如有积水用吹风机排除。灌浆时，将灌浆接头插入张拉端处喇叭口拧紧，开始灌浆。每个孔道灌浆的时间不得大于30min，灌浆过程中随时检查灌浆管是否堵塞。灌浆工作应缓慢均匀地进行，不得中断，并应排气通顺。浆体应搅拌均匀，并应从灌浆孔内一次灌满整根孔道，不能中途停灌。到排气孔冒出浓浆时，即可堵塞此处的排气孔，再继续加压至0.5～0.7N/mm2，稍后再封闭灌浆孔，灌浆完毕。预应力孔道灌浆完成后，用机械方法，将外露预应力筋切断，且保留在锚具外侧的外露预应力筋长度不应小于3cm，然后用C30细石混凝土封裹锚端并及时养护。

4施工配合

预应力结构中，预应力筋的施工是结构的重要组成部分，土建、监理和甲方应引起足够的重视，与设计、施工单位密切配合，确保工程质量。

安装梁侧模的对拉螺栓及铺放板负筋时，切勿冲击力筋，避免预应力波纹管破损漏浆、移位。

浇筑混凝土时严禁振动棒直接冲击波纹管。

保证框架梁柱结点处预应力筋顺利穿过，严禁普通钢筋压迫预应力筋，同时保证承压板的正确安装，且须对承压板处增加钢筋进行加固。

预应力混凝土梁板浇筑时，应多留一组混凝土试块，与梁板同条件养护，以确定预应力筋张拉时的混凝土梁板强度。

5结束语

综上所述，通过对本工程采用有粘结预应力混凝土梁施工，与普通混凝土相比，在相同条件下具有明显的优势。构件截面小、自重轻、用料省；能有效控制和延缓构件的裂缝。提高结构的整体性能和刚度，减小挠度变形，松弛小，延伸率高。能改善和提高混凝土结构性能，降低工程造价，获得大空间大跨度，满足建筑使用功能。与钢结构相比维修费用低，具有耐性好，节约钢材等特点。

参考文献

[1] 陈平友;后张有粘结预应力混凝土框架次弯矩及内力重分布的研究[D]重庆大学;2002

[2] 关于大跨度预应力技术[N];中国建材报;2000年