关于大跨度预应力混凝土梁结构施工技术的探讨

宋樟源

【摘要】近年来，现代建筑物逐渐呈现出向大跨度方向发展的趋势，相应的，这些建筑物中的框架梁跨度也逐渐增大，采用传统的施工工艺已经不能满足其施工质量的需要，为了解决这种困局，预应力混凝土施工技术逐渐兴起，但是由于预应力混凝土梁结构施工技术有着其特殊性，需要引起我们足够的重视。本文作者结合自己参与的实际工程，详细介绍了大跨度预应力混凝土梁结构施工技术，以供同行参考。

【关键词】大跨度 预应力混凝土梁 施工技术

随着我国经济社会的快速发展，现代建筑物逐渐呈现出向大跨度方向发展的趋势，相应的，这些建筑物中的框架梁跨度也逐渐增大，这些大跨度混凝土梁结构的施工通常采用预应力混凝土施工技术，预应力混凝土施工技术与传统混凝土施工技术有着很大的区别，作为施工技术人员应该熟练掌握其要点。

本文作者结合自己参与的实际工程，详细介绍了大跨度预应力混凝土梁结构施工技术，以供同行参考。

一、工程概况

1、工程简介

本文中引用的实际工程是位于某市南区的一栋展览中心大楼，该中心由展览区和会议区两部分组成，总建筑面积34300m2，在会议区内设有一间长宽高分别为60m、40.5m、13.45m，且可容纳1300人就座的大空间多功能厅，其楼盖主要依靠平行布置的8榀大梁来支撑，又由于大梁跨度较大，所以决定采用预应力施工技术进行施工。

2、预应力材料的选用

（1）预应力筋

本工程对于用作大跨度梁预应力筋的高强低松弛有着严格的要求，在钢绞线进场时应进行下列项目的检查：厂方质量证明书检查、试验报告单检查、外观检查以及标牌检查。在上述检验合格的基础上还需对材料进行抽样送检，以保证钢绞线质量。

（2）波纹管

根据国家标准《预应力混凝土用金属螺旋管》中关于波纹管尺寸性能的规定，本工程施工中按使用钢绞线根数不同分别采用内径为60mm、70mm、75mm的金属螺旋管。

（3）锚具

本工程中采用符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》中I类锚具要求的QM型锚具，在锚具进场时也应对厂方质量证明书、试验报告单、外观以及标牌进行检查。

二、施工技术

在遵循土建施工方案的基础上，经有关部门综合协商之后，制定了如下关于大跨度预应力梁的施工工艺流程：

梁模板支设→梁中非预应力筋铺放→波纹管就位→波纹管内穿入预应力筋→梁内拉结筋设置→端部螺旋筋设置→锚垫板的安装与放置→混凝土浇筑→混凝土养护→锚垫板清理→锚具安装→张拉梁预应力筋→孔道灌浆→端部预应力筋切除→后浇混凝土封闭端部。

1、模板安装与拆除

在进行模板支设之前，需要按照框架梁自重及最大施工荷载来计算所需要的模板支架规格，因为未进行预应力筋张拉的框架梁是不能承受任何外加荷载的，这就意味着在这段时间内，模板支架需要承担全部框架梁的自重以及施工荷载。另外，为了防止由于地基土沉降引起框架梁混凝土出现裂纹，支梁模板支架时应选择坚实的地基土作为其地面支撑点。

为防止在模板上打对拉螺栓孔时将波纹管打穿，施工人员必须预先定出打孔位置。另外，在进行预应力筋张拉前，应确保非预应力梁模板、预应力梁侧模板和楼板模板已经拆除。

2、钢筋工程

（1）钢筋绑扎

a、本工程中为控制钢筋保护层厚度所采用的垫块材料应与梁体同等使用寿命，其布置时应互相错开以保证梁体的耐久性；

b、在施工中应根据实际情况加强架立钢筋的设置，以确保顶板、腹板、底板钢筋位置的准确性；

c、梁体钢筋保护层厚度采用35mm（顶板顶层可减小5mm），且保护层内不能含有绑扎铁丝的尾段；

d、为保证梁体混凝土外观的美观性，在进行钢筋绑扎的过程中应对模板表面进行防护，保持模板内干净；

e、为配合模板的安装，在大跨度梁中先进行底板及腹板钢筋的绑扎，在内模板安装完毕后再进行顶板钢筋的绑扎。

（2）预应力筋下料

a、为避免预应力筋放置时间过长生锈，预应力筋下料之后应及时穿入孔道；

b、计算预应力筋的下料长度时，除了按照张拉工作长度加上孔道的实际长度来计算外，张拉端还应进一步留出适当余量用以考虑工作锚、千斤顶等工作的需要；

c、严禁用电弧焊熔断钢绞线，而应采用砂轮切割机切断；

d、应选用平整无积水的场地进行预应力筋的下料工作，并且所选场地的长度应不小于最长束下料长度。

（3）预应力筋穿束

人工将预应力筋穿入波纹管,用水泥袋纸塞紧管口,穿束时钢绞线要在张拉端露出1m,为避免这部分钢绞线被水分腐蚀，应用波纹管或防水胶纸将其包裹保护。

（4）预应力筋张拉

a、由于本工程中大梁的钢绞线较长，综合考虑后决定采用先穿束后浇筑混凝土的方法施工；

b、预应力筋张拉工艺流程：

安装工作锚→安装限位板→安装千斤顶→安装工具锚→千斤顶进油张拉→校核伸长值→持荷顶压→卸荷锚固→记录；

c、大梁预应力筋张拉时的先后顺序：纵向预应力筋→竖向预应力筋→横向预应力筋。

3、波纹管的留设

（1）在完成波纹管放线、波纹管固定架焊接工作之后，将波纹管逐节穿入梁中,节间用套管连接；

（2）为保证波纹管在水平方向上顺直，应用铁丝将波纹管绑扎在固定架上；

（3）为防止水泥浆渗入管中，应用防水胶纸密封接驳部位。

4、混凝土工程

（1）混凝土浇筑

a、混凝土浇筑前应检查锚垫板和波纹管的位置是否正确、接头处是否牢固，对于检查中发现的问题应及时处理；

b、应分层振捣混凝土，以保证其密实度，为了防止振捣引起波纹管漏浆，影响张拉和孔道灌浆，应保证混凝土振动器绝不直接振击波纹管；

c、为了防止波纹管移位和压瘪，应控制混凝土入模高度，避免波纹管受到过大的冲击。

（2）混凝土养护

混凝土浇筑完成12h之内就应该对柱混凝土进行浇水养护，养护必须使梁混凝土充分水化、强度增长稳定。

5、灌浆

（1）应在灌浆前一天，用纯水泥浆或砂浆封裹锚具夹片间的空隙，仅留出气孔和灌浆孔；

（2）灌浆孔一般设置在曲线孔道的最高点，灌浆时应尽量均匀地一次灌满孔道；

（3）为防止灌浆管接口处炸开，造成水泥浆伤人，使用的灌浆压力宜适中；

（4）灌浆后应及时检查泌水情况并及时进行人工补浆。

6、切割封锚

在确认锚固合格的基础上,按照截留长度不小于30mm的基准，用小砂轮机切除张拉端多余钢绞线。

三、结束语

本文作者通过对某市展览中心大楼工程大跨度梁预应力施工技术的例子，分析预应力梁在施工中的各项技术措施，详细阐述了预应力施工工艺流程、预应力张拉、张拉控制等关键问题，为各位同仁提供参考，只有扎实掌握大跨度预应力混凝土梁结构施工技术，才能使预应力混凝土结构的整体质量得以保证。

【参考文献】

【1】 杨秀军 对大跨度梁有粘结预应力筋后张法施工技术的浅析 广东建材 2008

【2】 谢永强 大跨度后张有粘结预应力大梁施工技术 广东土木与建筑 2005

【3】 薛洪涛 大跨度预应力混凝土现浇梁施工自检要点 建筑施工 2011

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。