现浇框架梁柱无粘结预应力混凝土施工及验收

８８　安徽建筑　２００６年第５期　现藐框架粱槿元粘结预应力混凝土袍工及验收　罗俊旭　（安徽淮化集团有限公司，安徽摘关键词：无粘结预应力混凝土结构；施工技术；质量验收　中图分类号：ＴＵ７５７　文献标识码：１３　文章编号：１　００７—７３５９（２００６）０５－００８８－０３　淮南２３２０３８）　要：结合某工程实例。阐述了无粘结后张拉预应力混Ｘ－Ｉ－施工技术在现浇框架梁柱中的应用及预应力分项工程质量验收方法。　Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　Ｕｎｂｏｎｄｅｄ　ＰＯｓｔ—ｔｅｎｓｉＯｎｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄ　Ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　Ｃａｓｔ－ｉｎ－－Ｐｌａｃｅ　Ｆｒａｍｅｄ　Ｂｅａｍ－Ｃｏｌｕｍｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ　Ｌｕｏ　Ｊｕｎｘｕ　（Ａｎｈｕｉ　Ｈｕａｉｎａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｕａｉｎａｎ　２３２０３８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ａｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｗｉｔｈ　ｕｎｂｏｎｄｅｄ　ｐｏｓｔ—ｔｅｎｓｉｏｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅａｓｔ—－ｉｎ—－ｐｌａｃｅ　ｆｒａｍｅｄ　ｂｅａｍ——ｃｏｈｌｍｎ　ｎｄ　ｔａｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ　ｓｕｂｄｉｖｉｓｉｏｎａｌ　ｗｏｒｋ　ａｒｅ　ｓｔａｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｗｉｔｈ　ｕｎｂｏｎｄｅｄ　ｐｏｓｔ—ｔｅｎｓｉｏｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ；ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ｑｕａｌｉｔｙ　ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ　０前言　无粘结预　力混凝土结构技术在工程中运用受到施工现　场人员的欢迎，理由是＿＿『二序少，施工质量易于控制：不同于有粘　结后张预应力混凝土结构施工需设置预应力筋孑Ｌ道，灌浆操作　需占用较大空间。但因其在极限强度上比有粘结预应力构件弱　１／３～１／４，且预应力筋自由滑移使应变沿全长大体均等，易造成　预应力筋和端锚的疲劳，因此探讨后张无粘结预应力混凝土技　术及后张无粘结预应力分项工程的验收在实际工程中的应用　具有现实的意义。　图１　Ａ楼屋面梁预应力筋布置图（一端张拉）　１　工程概况　某综合楼工程由Ａ楼和Ｂ楼组成，总建筑面积２８０００ｍ　。Ａ　楼地下一层，地上１８层；Ｂ楼地上５层，地下一层；Ａ楼高８２ｍ，　Ｂ楼高１８ｍ；Ａ楼框剪结构，Ｂ楼框架结构；Ａ楼顶层（层高　３．９ｍ）设有１２ｍ高的钢筋混凝土塔楼落在跨度７，５ｍ框架梁　上，Ｂ楼顶层（层高５．４ｍ）为大空间会议室，框架主梁跨度达　图２　Ｂ楼屋面梁预应力筋布置图（二端张拉）　１　５ｍ。设计师经过结构方案优化设计后，确定上述部位梁柱均采　用后张无粘结预应力设计，解决梁局部大集中荷载、大跨度使　梁柱截面尺寸过大问题。　２结构构造　框架梁截面尺寸，Ａ楼顶层有塔楼处梁为５５０×１３００　（高），梁高向上反４５０ｍｍ，框架柱７００×７００；Ｂ楼顶层框架主　梁为４００×９００。混凝土强度等级为Ｃ４０。　无粘结预应力混凝土结构中梁和柱均采用相同规格型号　的高强度低松弛预虚力钢铰线　Ｊｌ　５．２．１８６０ＭＰａ级，外包聚乙　烯护套。其用量按功能要求确定，梁按允许出现０，ｌｍｍ裂缝控　制，以满足　≤２．　计算，配置同向双排钢绞线；柱子按不　，配置两面单排钢绞线。框架梁柱　图３　Ａ楼框架柱预应力筋布置图（一端张拉）　允许出现裂缝计算　预应力筋配置如图１、２、３所示。　３预应力框架梁柱施工　收稿日期：２００６—０４—２１　作者简介：罗俊旭（１９６２一），男，安徽淮南人，１９９１年毕业于同济大学　工业与民用建筑专业，学士，工程师，国家注册监理工程师，国家注册造　价工程师。　３．１预也力张拉设备及材料　幢用ＹＣＱ２５前卡式千斤顶，ＺＢ５００电动液压油泵张拉，单　维普资讯 http://www.cqvip.com

———————２００６　ＮＯ．５　施工技术研究与应用　８９　根张拉力　＝１８７．７ｋＮ，张拉端锚具采用ＱＭ１５—１夹片式锚具，　３０厚承压钢板，固定端采用挤压式锚具，１０厚承压钢板，螺旋　实际伸长值按下式计算：　△Ｌ：△Ｌ１＋△　－Ａ－Ｂ－Ｃ　筋采用　６．５　Ｉ级钢筋７罔螺距４５ｍｍ紧贴承压板设置。　３－２施Ｔ依据　①《混凝土结构］　程施Ｔ质量验收规范》（ＧＢ５０２０４—２００２）。　②《混凝土结构没计规范》（ＧＢ５００１０—２００２）。　③《预应力混凝土用钢绞线》（ＧＢ／Ｔ５２２４－－９５）。　④《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（ＧＢ／Ｔ１４３７０）。　⑤工程设计图有关预应力混凝土施工具体要求。　３．３无粘结预虚力混凝土施＝『二流程　材料进场榆验一预　力筋下料和挤压锚加ｒ：一下层柱非　预应力筋绑扎一柱预应力筋预埋及固定一封下层柱梁板模　板一下层柱梁板混凝土浇注一柱非预应力钢筋绑扎一柱预应　力钢筋安装、位置固定一梁底模铺设一梁非预应力钢筋绑　扎一梁预应力钢筋安装固定一柱梁板模板安装、铺设一电管　预埋固定一板钢筋绑扎一柱梁板混凝土浇注一混凝土养护到　设计强度一柱预　力筋张拉一切筋、锚具防腐处理及混凝土　封堵一梁预应力筋张拉一切筋、锚具防腐处理及封堵一梁板　底模拆除。　３－４无粘结预应力钢筋张拉施１　３．４．１计算预应力筋曲线　预应力筋曲线为二次抛物线方程ｙ＝Ａｘ　Ａ＝２Ｈ／（０．５一。）Ｌ　（在跨中区时）　』４＝２ＨＭｚ　（在梁端区时）　其中，Ｈ为梁高度，Ｌ为梁跨度。　根据求得的预应力筋曲线方程，计算每间隔ｌｍ的预应力　矢高，作为马凳的控制高并绘制梁剖面预应力筋矢高图做为施　１：穿筋的指导依据。用　１２钢筋作为支架筋。　３．４．２计算预也力筋下料长度和张拉长度　预应力筋下料长度要考虑结构构件长度、锚具尺寸、千斤　顶长度，经实测施工结构构件长度与设计结构构件长度误差在　允许范同内，所以预　力下料长度按２种张拉方式确定。　两端张拉梁时，钢绞线下料长度Ｌ＝Ｌｎ＋２（Ｌ．＋Ｌ　＋Ｌ　１００）　一端张拉梁或柱时，Ｌ＝Ｌｎ＋２（ＬＩ＋１００）扎２＋Ｌ　Ｌ　设计构件长度　Ｌ．——夹片式工作锚厚度５５ｒａｍ　Ｌ厂千斤顶长度９１０ｍｍ　Ｌ厂丁具锚厚度５２ｒａｍ　３．４．３计算不同张拉段的理论伸长值，并计算一６％一＋６％区间数　值作为校核伸长值的依据　理论伸长值按下式计算：　ＡＬｐ＝　×Ｌ１／Ａ　ｐ×Ｅ１　△Ｌ　＿理论伸长值（ｍｍ）　Ｌ．＿无粘结预应力筋的长度（ｍｍ）　』４．＿兄粘结预应力筋截面积（ｍｍ）　Ｅ．　＿一无粘结预应力筋弹性模量（Ｎ／ａｒｍ）　，ｖ　－—无粘结砜蓝力筋扣Ｉ辅Ｌ道摩阻损失后的平均拉力（Ｎ）　＾　Ⅳ．，×（１－ＫＬ．．×１／２－／．ｚ。０×１／２）　为孔道偏离系数；　为摩擦系数。　△Ｌ．——从初应力至最大张拉力的实测伸长值；　△Ｌ厂初应力以下的推算伸长值；　』４——张拉过程中锚具塞紧引起的预应力筋内缩值；　Ｂ——千斤顶体内预应力筋的张拉伸长值；　ｃ一施工加预应力时，后张法混凝土构件的弹性压缩值　（实测在４ｍｍ左有）可忽略不计。　３．４－４张拉原则　本工程预应力梁柱及其相邻板均采用等级为Ｃ４０的微膨胀　细石混凝土，混凝土浇筑时及时做好试块工作，根据预应力结构　特点决定试块数量比常规多留置２组，待混凝土强度达到设计　强度１００％时，进行预应力张拉。控制应力既不能取得过低也不　能放得太高，取得过低不利于发挥高强钢筋的效益，扣除锚具压　缩、钢筋松驰及混凝土收缩徐变等所造成预应力损失后，有效预　应力所剩无几，起不到预应力设计目的；反之，取得过高，由于材　料强度的离散性，个别强度偏低的钢材有超过屈服强度甚至极　限强度被拉断造成安全事故，或是造成突然的脆性破坏。结合工　程经验及规范，本工程确定　取值为ｏ．Ｔｆ￣＝ｏ．７×１８６０＝１３２０　（Ｎ／ａｒｍ￣）。　张拉时采用质量目标控制法，以张拉力控制为主目标，伸　长值检验为辅助目标。通过实际伸长值与理论伸长值进行比　较，当大于计算伸长值＋６％或小于一６％时，应立即停机张拉，检　查原因予以调整方可继续张拉。本工程控制得较好，说明实际　无粘结预应力筋的摩擦系数小于设计取值。张拉前对张拉设备　标定：千斤顶油泵配套标定采用误差小于１％的液压压力试验　机。发生以下情况时重新标定：①油压表不归零；②严重断滑　丝；③伸长量不合要求对张拉力有怀疑时；④千斤顶严重漏油。　３．４．５预应力张拉程序　本Ｔ程采用先张拉柱后张拉梁，按分批及对称的顺序编号　张拉，柱均采用一次性张拉到位，梁则分批张拉：先张拉第１排　钢绞线，待小塔楼施丁到总高度１／２时再张拉第２排钢绞线。对　两端张拉的梁，采用分批对称同时张拉待张拉力达到设计要求　时先将一端锚固，另一端采取超张拉力３％后再进行锚固，以弥　补应力损失。　３．４．６预应力张拉测量记录　为了保证预应力有效建立，张拉初应力值确定取２Ｏ　，张　拉过程为ｏ＿加２　读数量测伸长值一１０３％ｏ＂　．持荷２ｍｉｒｒ＿加。　单根预应力筋超张拉３％的张拉力为，ｖＤ－０．７×１８６０×　１４０×１．０３＝１８７．７ｋＮ。张拉时注意各序号预应力张拉伸长率测　量，记录千斤顶压力表读数及对应张力，张拉时做到孑Ｌ道锚环　与千斤顶三位对中，张拉完毕检查端部和其它部分有无裂缝，　并填写张拉记录。　３．４．７预应力筋端部的封锚保护　预应力钢绞线张拉完毕后，应及时对锚固区进行锚固保　护，先切除外露无粘结预应力钢绞线的多余长度，用切割机切　割，露出锚具外的钢绞线长度不小于３０ｒａｍ，然后在锚区及承压　板的表面涂防水涂料，在槽口壁涂环氧树脂类粘结剂，最后用　微膨胀细石混凝土密封。　（下转第９１页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

————————２００６　Ｎｏ．５　施工技术研究与应用　９１　的薄弱部位。当预埋线管的直径较大、开间宽度较宽、线管敷设　走向重于混凝土的收缩和拉力方向时，很容易发生楼面裂缝，　因此对于较粗的线管和在多根线管集散处应要求短钢筋网加　强，根据经验建议增设　６一　８抗裂短钢筋，间距不大于　允许暗柱钢筋的焊接工作，不允许吊卸大宗材料，避免冲击振　动；２４ｈ以后可先分批安排吊运少量小批量的暗柱和剪力墙钢　筋进行绑扎活动，做到轻卸、轻放，以控制和减少冲击振动力，　４８ｈ后方可开始吊运大宗材料以及从事楼层墙板和楼面模板　的正常施１二。　１　５０ｒａｍ，两端的锚同应不小于３００ｍｍ。线管在敷设时，应尽量避　免主体交叉、穿越交叉，交叉布线处可采用线盒，同时在多根线　在模板安装时，吊运（或传递）上来的材料应尽量分散就　管的集散处采用放射筋分布，尽量避免紧密平行排列，以确保　位，不得过多集中堆放，以减少楼面荷载和振动。　线管的底部混凝土浇筑顺利和振捣密实。当线管数量众多时，　宜按预留洞构造要求，在四周增设上下各２　１２的井字形抗裂　构造钢筋。　２３材料吊卸区域的楼面裂缝　目前主体结构的施工过程中，大多存在着质量与工期之间　的矛盾，一般主体结构楼层的施工速度为５ｄ／层～７ｄ／层，因此当　楼层混凝土浇筑完后，没有２４ｈ的养护就忙着进行钢筋绑扎、材　料吊装等施工活动，这对大开问部位的影响更大，大开间除了混　凝土总收缩值比较小的不利因素外，更容易在强度不足的情况　下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝，　并且这些裂缝一旦开成，就难于闭合，形成永久．性裂缝。　３楼面混凝土养护　混凝土的保温养护对其强度增长和各类性能的提高十分　重要，特别是早期妥善养护可以避免表面脱水并大量减少混凝　土收缩裂缝发生，但实际施工中，由于抢工期将影响弹线及施　Ｔ人员作业，因此楼面混凝土往往缺乏较充分的浇水养护连续　时间，为此，施１二中必须坚持覆盖麻袋和草包进行７ｄ左右的妥　善保温养护。　在采取上述措施后，由于各种原因可能有少量的楼面裂　缝发生，应在楼地面和天棚粉刷之前先做好裂缝处理工作，然　后再进行装修。住宅地面上部粉刷找平层较厚，可以在找平层　中设钢筋网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强，由于上部常被木　地板等装饰层遮盖，问题相对较少，但板底粉刷层较薄，并且　通常无吊顶遮盖，更易暴露裂缝，影响美观，并引起投诉，所以　主体结构的施＿Ｉ二速度不能强求过快，主体结构阶段的楼　层施Ｔ速度宜控制在６ｄ／层　７ｄ／层为宜，以确保楼层混凝土　基本的养护时间。科学安排楼层施Ｔ作业计划，在楼层混凝土　板底裂缝宜委托专业加固单位用复合增强纤维等加强材料进　行处理。　浇完后的２４ｈ内，可限做测量、定位、弹线等准备Ｔ作，最多只　÷｝斗｝　・｝斗｝＿｛・｝斗｝　・｝斗｝　・｝斗｝　・｝斗｝斗｝　・｝斗｝斗｝　・｝斗｝斗｝　・｝斗｝斗｝斗｝　‘｝斗｝　・｝　・｝　‘｝　・｝　‘｝　・｝｛‘｝｛‘｝斗｝　‘｝｛‘｝　‘｝｛‘｝　‘｝　‘｝　‘｝　‘｝　‘｝　‘｝　‘｝　‘｝　．｝　（上接第８９页）　４预应力工程的验收　根据ＧＢ５０２０４－－２００２划分检验批的原则及＿Ｔ程屋面结构工　程量大小，将本工程预应力分项工程划分为“预应力筋制作与安　装”、“预应力筋张拉”及“封锚”计３×２＝６个检验批，按中国工　程建设标准化协会标准《建筑工程预应力施工规程》（讨论稿）　拟定了预应力分项Ｔ程检验批表格供本Ｔ程使用。　４．１有关原材料检验与锚具静载锚固性能试验　预应力钢绞线采用天津某预应力钢绞线有限公司生产的　１８６０级７　高强低松弛无粘结钢绞线，出厂时每盘有详细的　４Ｌ３对张拉检验批验收中的张拉伸长值检查　新规范对张拉伸长值允许偏差的合格率没有明确规定，采　用计数检验时不可能要求偏差全部在允许值内，考虑到张拉伸　长值是主控项目而非一般项目，本工程按允许偏差合格点率应　达到９０％、且最大偏差不得超过＋８％或超过一７％控制，预应力　筋张拉完毕后，对张拉记录进行分析，凡合格点率低于９０％１￣　负偏差（超过－６％）或合格点率高于９０％１￣负偏差超过一７％　的，应复拉补足。发生合格点率超过正偏差＋８％而张拉力没有　超过的情况，应复查计算有无错误等。　５结语　本Ｔ程对预应力分项工程验收是在新规范实施过程中进　力学性能试验报告，进场后由监理工程师见证取样与送检，其　力学性能符合ＧＢｆＩ＇５２２４－－９５标准规定。预应力锚具采用按需　抽样作静载锚周性能试验，均符合ＧＢｆＩ＇１４３７０要求。　４．２预应力筋竖向安装位置的检验　９００及１３００属３００≤　≤１５００范围，为－４－１０ｒａｍ允许偏差，其合　格点应达到９０％，且不超过允许偏差的１．５倍，除常用措施控制　偏差外，还采取了在张拉口用木模留６００×２００×２００穴洞，梁　行的，经受了１＝程实践检验。无粘结预应力混凝土技术成功解　决了本工程连续多跨、局部有大集中荷载及大跨度带来截面尺　了施Ｔ进度，方便了施工，质量验收易于保证，取得了较好的综　合效益。　位置控制直接影响梁柱的承载力和抗裂要求。本工程粱高　寸增大问题，增加了建筑物的使用空间，降低了工程造价，加快　面断筋时进行并筋，并增加１根等直径负筋的方法，在张拉口　参考文献　处先将箍筋切断，张拉完毕后再将开口的箍筋焊接封闭并浇筑　混凝土。　熊学玉，黄鼎业．预应力工程设计与施工手册【Ｍ】．北京：中国建筑工业出　版社，２００３．