浅析超大预应力梁施工质量控制

温伟超　王远东　蔡芳芳（中建七局濮阳市工人文化宫项目，河南　濮阳　457000）

浅析超大预应力梁施工质量控制

温伟超王远东蔡芳芳
（中建七局濮阳市工人文化宫项目，河南濮阳457000）

在工程建设中，利用强度比较高的混凝土与钢筋，其中在钢筋混凝土的结构中预应力已被广泛的应用。本文讨论了超大预应力梁应考虑的施工要点，并结合濮阳市工人文化宫工程实例，说明超大预应力梁的具体管控措施。

超大；预应力梁；施工；质量控制

预应力砼技术在我国各种工程结构领域中均得到广泛应用，高强度的预应力钢筋混凝土以及相关的施工工艺就是非常显著的特点，预应力的混凝土技术在房屋建筑的建设中得到了很好地发展。预应力梁是主体结构的主要构件，施工质量的好坏直接影响着工程能否正常的使用。因此，预应力梁的施工质量控制一直是众多工程技术人员的关键工作，以濮阳市工人文化宫超大预应力梁为例，濮阳市工人文化宫建筑面积约55868.00m²，地下一层，局部二层，地下建筑面积约13000m²；地上四层，局部五层，建筑面积约42000m2；结构形式为框架结构、地下室为框架-剪力墙结构。总建筑高度24m～36m。该项目分为影剧院、办公会议中心两个区，其主梁部分的预应力的体系采用的都是后张法有粘结的，次梁部分的预应力的体系都是无粘结的，张拉的端锚具所使用的是QM15的夹片锚。基本的断面是400×800mm、350×700mm、4 0 0×1 0 0 0 m m、5 0 0×1 2 0 0 m m、7 0 0×2 2 0 0 m m、8 0 0×3 0 0 0 m m及700×4500mm等，基本跨度为19.5m。有粘结预应力孔道成型采用双波金属波纹管，呈曲线型布置，采用的是低松弛的预应力砼与高粘结性的预应力筋1×7-15.2-1860用钢绞线，尤其截面为700×4500mm的超大预应力梁是整个预应力工程的重中之重，在施工过程中通过认真实施、改良施工工艺等措施取得了较好的效果。

1　预应力梁的定义

利用强度比较高的混凝土及钢筋，可有效地减少钢筋混凝土结构出现裂缝的现象，在结构的构件受到荷载的作用之前，利用预压力对混凝土的拉力以荷载的抵消或是减少避免结构破。对梁预先施加使其在跨中产生负弯矩的力，以部分抵消梁在使用中的正弯矩。

2　预应力梁的作用

（1）采用高强度抗拉预应力材料，可以增大梁的荷载能力；（2）在同等荷载作用下，采用预应力的梁可以减小梁的截面尺寸，减小自重；（3）因为梁有预应力，克服了用普通钢筋梁的最大缺点的裂缝问题。（4）其刚度比较大，抗裂的性能好。有利于裂缝出现的时间延迟，在对梁进行预应力的施加时，构件出现裂缝的可能性会被推迟甚至不会出现裂缝，这也就促进了结构的耐久性的增加与构件刚度的提高。（5）对混凝土梁的主拉应力及竖向剪力可以减小，可以利用梁中的支座附近的曲线钢筋（束）；预应力存在于混凝土的截面上，主拉应力在荷载的作用下就可以有效地减小。这就促使混凝土梁在预应力的作用下减小自重，也有利于梁的腹板厚度缩小。（6）加强构件的耐疲劳性能。

3　预应力梁的基本形式

目前预应力梁的施工主要有两种形式：即后张法有粘结预应力梁和无粘接预应力。在生产中先张法比较适用于小型的构件，其生产的预制厂是固定。为了有效的控制梁的挠度和变形，提高构件的抗裂性能，本工程大跨度梁及大悬臂梁采用后张有粘结预应力技术。

4　超大预应力梁的施工

根据建质[2009]87号文中混凝土模板支撑工程规定：搭设高度8m及以上；搭设跨度18m及以上；施工总荷载15kN/m²及以上；集中线荷载20kN/m及以上的模板支撑体系为超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。由于最大的预应力梁跨度为20m，截面为700×4500mm，所以该梁的危险性较大，无论技术还是人员都需要有较大投入方能保证顺利的完成。

4.1超大预应力梁施工时注意事项。（1）由于该部位属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，施工方案必须认真编制、审核并经专家论证通过后方可施工。（2）波纹管的接头：波纹管的接头其搭接的长度不小于20cm，一定要保证接头的质量，以免出现漏浆的情况。（3）预防漏浆出现的方法：在进行混凝土的浇筑过程中，预应力梁使用一端张拉，排气孔的通常要随时进行排查，如果有漏浆的现象出现，要用清水进行及时的清洗。（4）排气孔与灌浆孔的设置：在每个跨梁的两端设置两个灌浆孔，其部分还要兼做排气孔的功能，排气管的端头如果在梁面以外，要用胶带进行仔细的缠裹，以防施工人员在排气管内放入异物，发生堵塞的情况从而对灌浆的质量造成影响。（5）预应力梁的张拉端，木模是其适用模板，如若施工工艺上有要求，也可采用其它的模板。孔径与波纹管直径相同，根据施工现场的实际情况与设计规范要求，端模提前准备好，尺寸正确。（6）在施工中预应力筋的曲线矢高要根据本施工图纸的要求，定位架的立筋使用φ10钢筋点并焊接于梁箍筋上，间距不超过1000mm，波纹管中心线与梁底的高度之间的减去波纹管的半径进行设计制作就是其高度，梁宽减30mm就是宽度，在架立筋上绑扎固定波纹管。（7）波纹管管道的直径要比连接接头的管径小一号的尺寸，接头管的长度不小于20cm，用胶带密封好接口。（8）梁端部的预应力体系的选配要根据设计要求进行确定，定位预埋按施工图纸的要求。（9）浇筑与振捣必须紧密配合，梁底及梁帮部位要注意振实，振捣时不得触动钢筋及预埋件。

4.2预应力筋张拉

4.2.1张拉预应力。（1）混凝土浇筑预应力梁时，混凝土试块要多做一组，混凝土的预应力梁与两组试块养护条件一样。（2）混凝土的浇筑强度达到设计强度的要求后进行预应力筋的张拉作业，并以混凝土的试压报告作为标准。除了板底模与拆除梁侧模，预应力梁的底模拆除严禁在梁中预应力筋张拉前进行。（3）张拉设备符合配套的标准，其标定期限不大于6个月。（4）预应力的张拉控制应力为1860×0.72=1320MPa，超张3%，单根预应力筋张拉力为193kN。（5）当混凝土强度达到设计强度的100%后方可进行张拉。张拉时应采用应力控制，实测的计算值与伸长值的偏差控制在±6%范围内，现场应做好张拉的记录。（6）张拉后，预应力筋露在锚具外的预留不小于30mm，封锚用C40微膨胀的细石混凝土。

4.2.2有粘结梁张拉完毕后的孔道灌浆。（1）预应力梁张拉完成后应静停12h，以观察钢绞线的锚固情况，再进行孔道的灌浆并且要一次完成，中途不能停顿。防止空气进入到孔道后形成气泡，喷嘴不能离开灌浆孔。在排气孔排出浓浆后进行封闭排气孔，可使灌浆饱满，灌满整个孔道后再封闭灌浆孔。（2）用42.5普通硅酸盐水泥进行孔道灌浆，进场后的材料合格后才可使用，水泥浆的强度大于30N/mm²。每个工作班要留置一组立方体试件边长在70.7mm。（3）在梁端的灌浆口进行灌浆，用灌浆机将水泥浆一次性压入孔道，待浓水泥浆从另一端的排气孔流出后，封闭排气孔；二次补浆后，封闭灌浆口。

5　超大预应力梁成品保护

（1）保护好应力筋的预成品，锚具与预应力筋设备的存放要防雨雪与防潮，锚具与预应力筋严禁用电气焊触及。如果预应力筋的外皮有开裂或破损时，及时用水密性胶带进行修补。（2）采用后张法施工先穿束的预应力连续梁，在混凝土浇筑前必须对外露的钢绞线、锚具进行包裹保护，防止污染。（3）混凝土浇筑后，应及时进行养护，使混凝土结构物的生产在控制状态下进行。（4）混凝土外露面。可用清洁的草帘（袋）、无妨土工布覆盖，但不得污染或损伤混凝土表面。

6　结论及体会

采用后张法对超大型有粘结预应力梁施工，施工过程并不复杂，各工序完成后整体封闭严密，外观良好，该施工技术在建筑大跨度有粘结预应力梁方面有很高的利用价值。随着预应力结构应用的日益广泛，重要性越来越大，做好预应力工程施工变得尤其重要，同时也是对我们技术工作者的考验。

[1]陈庆波.大跨度、大体积无粘结预应力梁施工质量控制技术[J].广西城镇建设，2006（10）：19-21.

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