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1、后张有粘结预应力技术在高层建筑框架梁施工中的应用摘要:本文结合工程实例,介绍了采用扁形波纹管的预应力混凝土施工技术要点难点,并对其预应力筋张拉力和张拉伸长值验算及双控施工进行了详细阐述,对施工质量和效果进行了评价。关键词:高层建筑;框架梁;有粘结预应力;张拉;扁形锚具1项目概况湖南湘潭某建筑工程为20层高层建筑,建筑面积35431m2,其中2~20层部分框架梁采用了后张预应力10/10有粘结体系。本工程采用高强度低松弛钢绞线φ作为预应力筋,其抗拉强度标准值为fptk=1860MPa。预应力筋孔道采用预埋扁波纹管,张拉
2、端与固定端锚具采用YH系列扁形夹片式锚具和挤压锚。预应力混凝土强度等级为≥C40,混凝土强度达100%设计要求后进行张拉,张拉控制应力σconcon=ptk。预应力筋张拉后对于有粘结梁应及时灌浆并封裹锚具。所有预应力梁下支撑必须待预应力筋张拉结束后方可拆除。2预应力施工技术难点分析本工程预应力大梁采用扁形锚具及波纹管,张拉伸长值的计算参数与常规有所不同。由于使用扁形锚具,钢绞线在扁形波纹管中与在圆形锚具、圆形波纹管中摩阻力不同,需要通过实验预先测定,并在施工过程中考虑张拉伸长值的离散性,要在确保张拉控制力的条件下,确
3、保张拉伸长值偏差不超出理论计算值的4-6%内,质量控制难度大。对于采用扁形锚具,张拉方式、张拉千斤顶有所不同。从9层到22层,每层有1根6连跨带悬臂的折线预应力梁和1根2跨的折线预应力梁,预埋波纹管和穿钢绞线是施工中的难点,张拉时管道的摩阻也会有所不同。本工程质量目标较高,对混凝土的成型后观感质量要求高,要求锚具不得外露。为保证张拉封锚后,锚具不外露,也为波纹管埋设方便,对节点进行了优化设计(见图1)。3后张有粘结预应力施工技术工艺流程10/10铺粱底模→绑扎梁非预应力筋→划预应力筋曲线坐标→焊预应力筋曲线支架→排放
4、波纹管预应力筋→安装埋件→隐蔽工程验收→支粱侧模→浇筑混凝土→混凝土养护→拆梁侧模→预应力筋张拉→外露切割→灌浆→端部封裹→落架及拆除模板。预应力施工是本工程施工中的特殊过程,铺束、张拉、灌浆是预应力施工的关键过程。支撑与模板支撑与模板应考虑能承受结构自重和施工荷载,要求支撑有足够的承载能力,稳定性好。底模起拱按设计要求,一般取梁跨度的1%~%,支撑的拆除应从跨中向两边对称进行。预应力筋的张拉须在梁的侧模拆除后进行,以免侧模阻碍梁中预应力的建立,因此要考虑粱侧模在底模不拆除的前提下拆除方便。钢筋绑扎原则上非预应力筋制
5、作及绑扎时应避让波纹管及端部锚垫板的位置。在允许范围内(不影响结构和设计意图)非预应力筋作相应节点调整布置方案。梁中腰筋的拉结筋先不要放入,避免阻碍波纹管的准确走向,待波纹管铺设完后再放入进行绑扎。在波纹管走向范围内柱中的箍筋先套入,但不要绑扎,以免妨碍波纹管的穿入及定位。10/10柱中主筋应让出波纹管穿入的间距(张拉端处柱的主筋应留出锚垫板间距),波纹管处柱主筋向左或向右移位。为保证锚具内陷,张拉端处梁中主筋的锚固弯钩应在锚垫板后提前弯下(距梁端或柱外侧160mm)。梁非预应力筋绑扎完毕后应立即垫好保护层垫块,并不
6、要封粱侧模,此时可开始预应力筋施工。铺管穿筋前的准备技术交底施工前应依据设计参数对预应力筋进行标高放样(KL2梁见图2,其它梁类同),同时对所有参与工作人员进行较为详细的技术交底。准备支架支架采用10mm(间距1000mm左右)的钢筋制作固定在箍筋上。预应力筋制作预应力筋下料长度由轴跨及曲线形状、柱尺寸、张拉长度来确定,下料应用砂轮机切割。钢绞线固定端锚具一般采用挤压锚,挤压锚应有出厂合格证。进场的锚具应按规范要求进行常规性检查,合格后才可用入工程。波纹管铺放10/10铺放前应对波纹管进行检查,如发现砂眼或脱扣应用胶
7、带缠或截断。梁非预应力筋绑扎成型后从一端或两端将波纹管穿入梁内,两根管间加大一号的接头管,并用胶带封裹(见图3)。对于折线形预应力梁,铺管时,为适应4眼扁锚单根张拉钢绞线的工艺要求,每根管事先穿入4根通长连续的8钢丝,作为穿钢绞线时的牵引线,以克服折线形预应力粱穿钢绞线施工中的难题,在固定端设一灌浆(泌水)孔。埋件安装及锚具排列锚垫板与螺旋筋紧贴,并与非预应力钢筋固定,将波纹管理顺并与支架筋用铁丝固定。锚具排列除了考虑结构设计中预应力筋的合理布置外。还必须满足施工中千斤顶的最小工作空间。穿束在铺管的同时穿钢绞线,采用
8、特制的“子弹头”将钢绞线逐根穿入。铺管穿束完成后,应由专人检查波纹管的位置、破损情况及钢绞线外露长度等。若钢绞线外露长度不满足千斤顶工作长度的要求,尚应作适当调整。钢绞线外露部分应包裹,防止污染或锈蚀。当波纹管及预应力筋铺设完毕并自检后,应向监理报验,符合设计及相关规范要求,办理隐蔽工程手续,从而进行下道工序。预应力混凝土浇筑10/10浇筑混凝
