94.5米十一跨連續超長梁預應力施工技術

楚鴻欽    田學亮

許昌金質建設有限公司

1、工程概況

    亞新美好嘉園19#樓是河南鄭州亞新房地產開發有限公司的項目。該工程地處鄭州市航海西路與準南街交叉處，總建筑面積36855m²。采用現澆鋼筋混凝土框架結構體系。軸線c/1一l4方向框架是10跨8.4m、l跨10.5m的11跨連續梁總長度達96m，為減輕框架自重荷載，截而尺寸設計為450mm×550mm預應力結構連續梁。如此超長多跨連續預應力梁在國內預應力施工中亦屬罕見。

2、超長多跨預應力梁的施工

    (1)材料的選用是預應力施工的重要環節，鋼絞線的直徑必須在國家標準范圍之內，且強度在1860MPa～1960Mpa之間，過大的強度會產生滑絲，不宜采用，夾片的幾何形狀應符合設計要求，且硬度在HRC58～64之間，硬度過大會使夾片開裂，過小同樣會產生滑絲，鋪板硬度在HB200～300之間，組合零件之間的硬度差異有利于錨具的咬合鎖緊。本工程鋼鉸線選用河南省空間結構廠生產的QMl5型錨具，波紋管選用開封市郊豫鑫金屬軟管廠。

    (2)超長多跨預應力梁施工布線時，首先按設計圖紙的要求進行定位，定位支點不宜過大，一般可取0.8m～lm之間，支點過大會因鋼絞線自重撓度使鋼絞線偏離設計的二次曲線，而使局部偏擺系數K值變大，附加累計轉角增大，使張拉時應力增大。本工程支點用Ф10托架筋和Ф6“U”型筋進行卡夾同定波紋管，防止澆筑混凝土振搗時預應力筋位移。

    (3)超長多跨預應力梁孔道預留及穿線。

    穿線可分為三種方式：①可先布鋼絞線后套波紋管。②邊穿鋼絞線邊套波紋管。③先布波紋管后穿線。選用哪種穿線方式，應視具體施工情況而定，本工程正常工期為每六天一層，因建筑總跨度較長，故采用分段流水施工，即先施工l～5軸，再施工5～7軸，最后施工7～14軸，所以采用前兩種穿線方式施工難度較大，既占用工期又增人工，對安排工期和合理分配人工不利，故本工程采用先布波紋管后穿線的方式。后穿線的成敗關鍵在于施工時預留孔道質量的好壞：a．合理選用波紋管，根據多年來在各項工程中的施工實踐，如果每束孔道放置7根Фs15．24的鋼絞線，跨度50m以上的宜采用內徑為Ф65的波紋管，每束孔道放置8根Фsl5．24的鋼絞線，跨度在50m以上的宜采用內徑為Ф70的波紋管。b．孔道布設嚴格按設計施工，孔道一定要順直不能出現彎折現象。C．保證孔道在澆筑混凝土后暢通。

    本工程采用在波紋管內穿入比波紋管管道小一號尺寸的塑料PVC管作為襯管，在澆筑過程  中要來回抽動襯管，這樣可以有效地保證孔道預留質量。

    穿線必須保持每束鋼絞線中的單支鋼絞線呈層流狀態排列，避免曲率半徑頂端出現紊流排列，或者說在相鄰曲線的拐點處發生紊流排列，紊流狀態排列的鋼絞線，在多根鋼絞線之間是點接觸，對單根鋼絞線來講已偏離設計的二次曲線；張拉時在鋼絞線交錯接觸處形成復雜應力狀態，很容易在超張拉時姓斷絲，特別是張拉端的紊流排列情況更為嚴重。

    (4)張拉端錨墊板安裝位置要正確，避免形成端部鋼絞線彎曲，應保持鋼絞線與錨板垂直。墊板位置中心同設計曲線重合，且端部的增加局部承壓的螺旋筋安裝要正確，各連體之間和鋼絞線出口用膠布或海綿密封。混凝土澆搗要密實，這是保證張拉成功的基礎。

    (5)預應力梁混凝土澆灌時的振動，應逐層進行，不得漏振。此外，張拉端布筋較密，應用小的振動頭進行補振，保證張拉端混凝土的密實。混凝土澆筑后，應及時養護，表面覆蓋草包或塑料膜，防止水分過早流失，同時要延長梁測模板的拆模時問，一般控制在7～10天之間,防止混凝土收縮變形產生的裂縫。

    (6)超長多跨預應力梁張拉。預應力筋張拉施工是預應力混凝土結構施工的關鍵工序，張拉施工的質量直接關系到結構的安全。預應力施工規范對預應力結構施工質量的控制有明確的規定，即預應力張拉施工必須實行“雙控”，既控制預應力筋的張拉應力，又控制預應力筋的伸長值。一般來講張拉應力控制是比較容易做到的，而伸長值的控制與結構的形式(單跨或雙跨)、 跨度、轉角、成形孔的材料等諸多因素直接相關。規范中雖然給出了影響伸長值因素的K值和ц值的取值范圍，根據多年來在多項工程中的施工實踐，單跨或多跨在50m一60m以內的預應力梁取用規范中給出的K值和ц值，實際伸長值基本上能控制在計算長值一6％～+6％的范圍。在以往施工中往往將這種伸長值與規范計算不相符的情況歸結為施工質量所至，甚至提出對預應力筋進行超張拉的要求，其結果往往是預應力筋斷絲，而伸長值所增無幾，為了弄清超長預應力梁在張拉中的應力損失情況，在土建預應力混凝土施工前選擇引梁的一束鋼絞線作為張拉應力測試，經過超長測試總結出K值和ц值較理想的取值范圍為K=0.03，ц=0.3～0.35。

    (7)超長多跨預應力梁灌漿。預應力張拉后的灌漿工藝是保證預應力粱能長期而持久工作的重要環節。結構構件不僅要滿足安全、經濟、美觀的要求，耐久同樣是一個不可忽視的方面，金屬波紋管雖然在剛度上、制作效率、減少孔道接頭，易于成型方面有了很大改善，但仍然延續了水泥化后多余的水份不易排出的缺點，波紋管灌漿的密實與否是一個需要引起重視的問題，對于超長多跨預應力梁孔道灌漿也是更璉該高度重視的問題。

    針對此情況提出灌漿應特別注重的地方：①在攪拌水泥漿時摻加減水劑木質素磺酸鈣，一般可減水l0％～20％，可有效地降低水泥漿的泌水率。②在水泥漿中摻人占水泥重量5／10000富=鋁粉能使水泥膨脹2％，提高灌漿密實度，促使泌水排出。施工時要掌握好第二次灌漿的時間間隔，夏季為30min。40min，冬季為lh～2h。③合理安排泌水管的數量、尺寸、位置。④注意灌漿質量的檢查，保證灌漿密實。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)