1、第 1 页东莞市科技城服务中心预应力分项工程施工方法深圳市建筑工程有限公司 刘永东摘要：本文介绍了有粘结预应力及无粘结预应力施工工艺及施工方法。结合工程实际，经检测，取得了良好的效果。关键词：锚具、有粘结、无粘结、灌浆、张拉、锚固1 工程概况东莞市科技城服务中心由 4 幢建筑组成，分别为主楼和东、西、北楼，其中主楼为 20 层高层建筑，东、西、北楼为附属多层建筑。总建筑面积约为 15 万平方米。工程由东莞市城市中心区开发建设总公司投资兴建，同济大学建筑设计研究院设计，深圳市建筑工程有限公司施工。主楼和北楼部分大跨梁板结构采用预应力结构，分有粘结预应力及无粘结预应力施工。跨度为 12-20 米。
2、施工时采用了以下的施工方法，经最后检测，取得了良好的效果。2 预应力材料2.1 钢材本工程使用强度等级 1860MPa、直径 15.24mm 的高强度低松弛钢绞线( 松弛损失小于 2.5)。钢材应具有出厂证明书，进场时应进行外观检查和力学性能抽样检验，合格方能使用。2.2 混凝土本工程预应力梁、板混凝土强度等级为 C40，用于预应力端部封锚的混凝土采用同等级梁、板混凝土强度。2.3 锚具本工程采用 OVM 体系锚具，固定端采用挤压锚具。锚具是预应力工程中最重要的部件，必须严格要求。使用的锚固体系需提前交监理单位认同。出厂前应由供方按规定进行检验并提供质量证明书，其质量应符合预应力筋用锚具、夹具
3、和连接器国家标准(GB/T14370-93)的要求，进场时应分批抽样进行外观检查和硬度检查并进行组装件试验，合格方能使用。2.4 端部承压垫板本工程有粘结预应力筋张拉端承压垫板采用 OVM 多孔锚具配套铸铁垫板，固定端采用多孔钢垫板；无粘结预应力筋张拉端采用单孔钢垫板，固定端采用多孔钢垫板或锚具配套挤压固定成型铸铁垫板。单孔钢垫板厚度为 12mm，平面尺寸为9090mm，其余垫板按 OVM15 系列锚具选用。2.5 螺旋筋、网片筋 本工程无粘结预应力端部承压垫板下局部受压间接钢筋采用 6 螺旋筋，有粘结预应力端部承压垫板下局部受压采用 OVM 15 配套螺旋筋（当螺旋筋安装困难时采用 12 网
4、片筋） 。2.6 无粘结预应力筋包涂无粘结预应力筋由预应力专业包涂厂家进行包涂，油脂应符合无粘结预应力筋专用防腐润滑脂标准，包涂质量符合相应标准。2.7 灌浆水泥裙楼有粘结预应力孔道采用 325 号普通水泥，进场水泥前需有准用证和出厂检验报告，进场后需抽样进行快速检验，合格方能使用。第 2 页3 有粘结预应力施工3.1 有粘结预应力施工工艺梁底模板安装预应力筋采购、检验 梁钢筋骨架绑扎 下料 波纹管、垫板安装 预应力筋穿束梁侧模安装、布板筋浇筑混凝土 试块制作 混凝土养护 千斤顶校正预应力筋张拉 混凝土达到设计强度孔道灌浆切去外伸多余钢绞线封头3.2 垫板安装在梁柱钢筋骨架基本绑扎定位后，即可
5、开始安装预应力筋端部承压垫板。垫板按设计位置焊在钢筋骨架上，并按设计要求在垫板承压面后安装螺旋筋或网片筋。垫板安装大样如图3.3 预埋波纹管在梁的钢筋骨架绑扎基本完成后开始预埋波纹管。波纹管接头长度取 3.5D。管接口处用胶带缠裹密封，以防接缝处漏浆。 两根波纹管相接处应抵紧，以防穿筋时出现翻皮。波纹管在孔道端部与预埋钢承压垫板喇叭管相接，并对接梁喇 叭 管有 粘 结 预 应 力 张 拉 端 大 样钢 筋 网 点 W-1共 4片O270*绑 轧 或 点 焊张 拉 端 锚 具预 埋 垫 板 波 纹 管钢 绞 线柱第 3 页缝进行处理以防漏浆。安装波纹管时，事先按设计图中预应力筋的曲线坐标，以波纹
6、管底为准在箍筋上标出波纹管曲线位置，以间距 1m 的钢筋托架进行支撑，钢筋托架焊接于箍筋上，箍筋下用垫块垫实。托架筋采用 12 钢筋。波纹管安装就位后，用扎丝将其与托架筋绑在一起，以防浇筑混凝土时波纹管移位。波纹管安装时应避免反复弯曲和电焊火花烧伤管壁。波纹管安装后，应对波纹管的位置、曲线形状、固定的牢固程度、接头及管壁破损情况进行检查，如有破损可用粘胶带修补，破损严重的应更换。3.4 设置灌浆孔(兼泌水排气管)混凝土浇筑前须在波纹管上设置灌浆孔(兼泌水排气管)。灌浆孔( 兼泌水排气管)设置在波纹管曲线的波峰上。做法为：在波纹管上开洞， 其上覆盖海绵垫板，再用专用压板压在海绵垫板上，与波纹管紧
7、密相接，并将其用细管引出梁顶面绑扎定位。管道长度露出混凝土构件表面不小于 300mm， 管道内径不小于501波 纹 管 50110灌 浆 孔 兼 泌 水 排 气 孔灌 浆 孔 留 设 大 样 焊 接 于 钢 筋 上波 纹 管 托 架 筋波 纹 管 Lxh1反 弯 点 eSh2L13反 弯 点波 纹 管 反 弯 点反 弯 点 波 纹 管he1SL23反 弯 点S1h2 波 纹 管 曲 线 大 样第 4 页16mm。3.5 穿筋在混凝土浇筑前，将下好料的预应力筋，依次穿入已埋设好的波纹管内。对一端预埋于构件内的预应力筋，应先安装好固定端垫板，在预应力筋挤压制作完成后逐根将其穿入波纹管中。穿筋时在钢
8、绞线的穿入端带上特制的导向头，以便钢绞线顺利穿入。3.6 预应力筋张拉锚固a 张拉设备采用 YCW150 及 YCW250 型千斤顶及高压油泵(配油表)进行张拉。张拉设备（高压油泵、千斤顶）在使用前进行校正，张拉时其控制应力根据校正报告用内插法计算出张拉力所对应的油表读数进行控制。b 张拉控制应力：主楼 con=0.7f ptk=1302Mpa；北楼 con=0.72f ptk=1339Mpa。c 张拉程序：0103con 锚固。d 张拉顺序：采用按结构顺序依次张拉，即从结构一边向另一边依次张拉；对同一根梁的张拉应注意预应力筋的分布关系，避免混凝土构件在张拉时出现应力不均。e 施加预应力的管理
9、张拉过程中以应力控制为主，对预应力筋张拉实行应力和伸长值双控管理。张拉前计算出预应力筋的理论伸长值，其实际伸长值应不大于理论伸长值的 10或小于 5，若超出此范围应停止张拉，查明原因方可继续张拉。预应力筋理论伸长值 Lcp 按以下公式计算：Lcp=FpmLp/ApEp其中 Fpm-预应力筋的平均张拉力(KN)；Lp-预应力筋的长度(mm)； Ap- 预应力筋的截面面积(mm 2)；Ep-预应力筋的弹性模量(KN/mm 2)。f 预应力筋伸长值的测量当千斤顶张拉力达到张拉控制力的 10时，测量人员开始测量预应力筋的初始伸长值，当千斤顶张拉力达到张拉控制力时，测量人员测量预应力筋的最终伸长值，两者
10、差值即为预应力筋测量伸长值。将测量伸长值除以 0.9 得到实际伸长值，以之与理论伸长值比较进行校核。g 张拉前对每束预应力筋编号，并在张拉时作好现场记录。3.7 孔道灌浆预应力钢绞线张拉完毕后停置 12 小时，以观察钢绞线的锚固情况，然后再进行孔道灌浆。孔道灌浆的材料为水泥浆，水泥标号为普通 325 号，水灰比控制在0.4-0.45 左右。每个孔道灌浆应一次完成，不能中途停顿，喷嘴不能离开灌浆孔，以免空气进入孔道形成汽泡。灌浆孔设在锚具处，水泥浆从一端灌入，直至另一端冒出水泥浆为止。为保证孔道灌浆饱满，待排气孔出浓浆后将排气孔堵塞，并在灌浆口补压。补压压力不小于 0.5Mpa。3.8 锚具封堵
11、预应力筋张拉完成后须做好封锚工作，方法为：(1) 切除预应力筋多余长度,锚具夹片外露长度不小于 30mm，切除时采用氧割或机械切割；(2)将张拉端及其周第 5 页围清理干净；（3）用构件等强度混凝土浇筑填充并振捣密实，外露钢绞线保护层厚度不小于 20mm。3.9 有粘结预应力框架梁施工要点3.9.1 模板的安装与拆除梁侧模在波纹管安装并绑扎到位预应力筋穿束完成后方可安装。预应力梁底模及支撑，必须在预应力筋张拉结束并孔道灌浆完成后，方可拆除。3.9.2 预应力筋的挤压制作对于一端张拉的预应力筋，需在埋设前进行固定端锚具的挤压。本工程穿束采用先穿法，即在波纹管安装结束后，即可进行预应力筋穿束。预应
12、力筋采用人工穿束。穿束时预应力筋前端套上子弹头，以免扎破波纹管。预应力筋严禁电弧焊火花损伤，若有损伤预应力筋应作报废处理。3.9.3 混凝土浇筑及养护预应力框架梁高度大，混凝土应用插入式振动器振实。混凝土振捣过程中，应特别注意振动器不得触及波纹管，以防损坏波纹管造成漏浆堵塞孔道。振捣混凝土时，在容易碰伤或挤扁波纹管的地方，如柱中和接近梁面处的波纹管，设立波纹管垂直位置的标志。张拉端及梁柱结点等关键部位，因钢筋密集，浇捣困难，宜用小直径( 30) 振动棒振捣密实，以防张拉时由于混凝土不密实使预埋承压垫板凹陷，造成质量安全事故。对于梁端部钢筋在与柱相接时梁的钢筋可分别上下锚固。不与柱相接的梁端部其
13、中一半的钢筋可退后 150mm（距梁端）锚固，对于较密的柱、墙钢筋处，穿管和设置固定端时，适当调整柱筋、墙筋的间距以保证预应力筋的位置和设计标高。由于框架梁混凝土强度等级高，构件截面大， 故此混凝土应有切实有效的养护措施，防止框架梁混凝土在张拉前出现温度收缩裂缝。3.9.4 框架梁预应力筋张拉框架梁混凝土强度达设计强度 80后，即可进行预应力筋张拉。预应力筋采用两端张拉时，可用两套设备在两端同时张拉，也可以先在一端张拉锚固，再在另一端补足张拉力后锚固。梁中预应力筋张拉顺序为梁截面从上到下次序进行张拉。本工程采用的 YCW150 及 YCW250 型千斤顶重量达 150kg 以上，为保证张拉安全
14、， 张拉前需用钢管搭设张拉架，置于张拉端上部，用滑轮及葫芦提升千斤顶进行张拉。波 纹 管 钢 绞 线螺 旋 筋 挤 压 锚 具垫 板有 粘 结 群 锚 固 定 端第 6 页3.9.5 张拉后预应力筋的切除预应力筋张拉和孔道灌浆结束后，需待现场监理工程师签字确认后，方可切除张拉端多余预应力筋。预应力筋可以采用机械或氧割方法切割。采用氧割切割时，应做到边割边淋水，以免温度过高影响夹片锚固和钢绞线性能。4 无粘结预应力梁、板施工4.1 工艺流程预应力梁（板）底模板安装预应力筋采购、检验 预应力梁（板底筋）钢筋骨架绑扎 预应力筋包涂 预应力定位支撑筋焊接、马凳筋安设 下料、挤压 张拉端固定处墙、梁骨架
15、筋绑扎 无粘结预应力筋穿束、铺设张拉端垫板、螺旋筋安装无粘结筋绑扎固定（ 预应力梁拉钩筋绑扎、梁侧模安装 ）浇筑混凝土 试块制作 混凝土养护 千斤顶校正 预应力筋张拉 混凝土强度达 80（锚具检验） 切去外伸多余钢绞线封头4.2 预应力筋包涂预应力筋包涂前应对钢绞线进行外观检查，不允许钢绞线有弯折或死弯。包涂应做到包皮结实，油脂饱满。4.3 固定端锚具挤压、制作对采用一端张拉的预应力筋，在埋设前需进行固定端锚具挤压制作。挤压时应按挤压锚具控制油压对挤压质量进行控制，当挤压油压小于产品额定油压时，将该挤压锚具切除作报废处理，对预应力筋重新挤压。第 7 页为满足工程进度要求，保证挤压质量，本工程采
16、用下料后现场挤压。预应力筋挤压制作后需保证挤压锚与承压垫板的紧贴和垂直。4.4 张拉端垫板安装结构周边梁柱钢筋绑扎完成后，可以开始安装该处张拉端承压垫板；框架梁预应力筋搭接锚固处次梁钢筋骨架基本绑扎定位后，即可开始安装预应力筋搭接处张拉端承压垫板。钢垫板按设计位置焊在钢筋骨架上，并按设计要求在钢垫板承压面后安装螺旋筋。 垫板及螺旋筋焊接固定，端部承压垫板必须与预应力筋保持垂直.4.5 铺设无粘结预应力筋梁中无粘结预应力筋按设计曲线进行铺设，对控制点标高用 10 支架筋焊于箍筋上，进行定位。支架每隔 1.0m 设置一个。预应力筋在梁内按设计要求成束对称布置并绑扎固定。预应力筋铺设时根据情况可以采
17、用逐根穿入，就位后再绑扎成束；也可以成束穿入梁内再行绑扎固定。板中无粘结预应力筋按直线布置，每米设置马凳筋定位保证预应力筋顺直。板中无粘结预应力筋单根铺设，单根绑扎定位。4.6 预应力筋张拉锚固a. 张拉设备对无粘结预应力筋均采用 YCW23 千斤顶及高压油泵（配油表）进行张拉。张拉设备在使用前进行校正，并根据校正报告用内插法或千斤顶压力-油泵油压回归公式计算出张拉力所对应的油表读数进行张拉控制。b. 张拉控制应力：主楼 con=0.7f ptk=1302Mpa；北楼 con=0.72f ptk=1339Mpa。c. 张拉程序：0103con 锚固。d. 张拉顺序：由于无粘结预应力筋为单根张拉
18、，每次张拉时对构件受力影响较小，所以对结构依次张拉即可。4.7 锚具封堵预应力筋张拉完成后须做好封锚工作，方法为：(1) 切除预应力筋多余长度,锚具夹片外露钢绞线长度不小于 30mm，切除时采用氧割或机械切割；(2)将张拉端及其周围清理干净；(3)在无粘结筋张拉端锚具夹片上涂防腐油脂，并套上塑料封端罩；(4)用 C40 细石混凝土浇筑填充并振捣密实，外露钢绞线保护层厚度不小于20mm。第 8 页4.8 无粘结预应力施工一般技术要求无粘结筋在运输及施工过程中应注意无粘结筋包皮的保护，如有破损，应立即用塑料胶带缠裹。支架筋及马凳筋必须有足够的支承力，控制点位置必须准确。无粘结筋在端部与垫板垂直的平直长度不能小于 300mm。为保证张拉进度，结构混凝土浇筑完成后，应及早拆除张拉端模板，以便于清理张拉孔，做好张拉准备。张拉端部混凝土必须浇筑密实，避免张拉时因砼不密实造成垫板受力凹陷而出现质量事故。预应力筋严禁采用电弧焊进行切割。Tel:
