超长悬臂预应力梁施工技术

超长悬臂预应力梁施工技术

洪启明刘克王阳春李云

泰兴市第一建安有限公司 225400

关键词：预应力悬臂

一、工程概况

南京大学科技楼二期工程地下二层，地上二十九层，外框内筒结构，该工程总建筑面积33600m2，本工程为南京大学的科研办公楼，为了满足使用要求，工程的结构跨度较长，设计承载力较高，在工程2～29层结构的多数框架梁采用后张法有粘接预应力施工技术，

二、设计与施工的特点和难点

○1、原设计断面为300×1000，预应力钢绞线为2束6Φj15.2钢丝束，扣除非预应力筋保护层及本身波纹管保护层和配筋直径，没有施工间隙，故设计改为梁断面为350×1500，预应力钢绞线为2束7Φj15.2钢丝束，上下二根布置，断面加大，以满足设计要求。

○2、预应力筋的布置与非预应力筋绑扎过程的配合施工，特别反映在预应力锚固端埋设在剪力墙与纵横梁的交界处，钢筋密集，就位准确、浇筑密实是难点。

○3、预应力筋反映在矢高位置的准确，作为深梁施工，与钢筋、模板的穿插作业，确保一次成活是预应力施工的关键。

○4、砼在钢筋密集，波纹管易破损的情况下，要确保砼的密实性。

○5、凭空托起的悬臂梁在荷载传递中对支撑的要求比较严密。

三、预应力悬臂梁的结构施工

1、材料设备的选择

○1、钢绞线：选用低松弛、高强度的江阴法尔胜1860级Φj15.2（强度设计值

f py=1260N/mm2）。

○、锚具：采用柳州建筑机械总厂的OVM15系列夹片锚。要求锚具锚固效率系数：

ηa≥0.95，实际极限拉力的总应变：ξapu≥2.0%，同时还应满足外观及硬度的要求。YKL2903梁选用OVM15-6

○3、挤压套：采用柳州建筑机械总厂的OVM15P系列挤压锚。

○4、波纹管：为南京新科预应力材料厂生产的波纹管。

○、千斤顶：采用四台穿心式千斤顶（YCW150）

2、施工工艺流程

剪力墙的钢筋及暗梁钢筋→锚垫片定位→悬臂梁筋绑扎、波纹管布置、灌浆孔布置→定预应力筋矢高→混凝土浇筑→预应力张拉→灌浆→拆除支撑和模板。

3、施工技术措施要点

○1、模板的制作YKL2903梁断面尺寸为350×1500，侧模较高，为防止固定梁侧模的

悬臂梁的支撑主要支设在28层楼面板上，荷载传递中对28层、27层、26层的平板支撑要满足强度和稳定性， 29层结构于02年1月25日浇筑，当时28层楼面混凝土凝期达到11天，27层凝期为18天，26层凝期28天，楼面设计承载力均为300N/mm2。

a、验算悬臂梁支撑结构：悬臂梁的排架支撑每m跨度内设4ф48×3.5钢管和CH-75

图三：模板支撑结构体系

b、27层的荷载验算： 28层平面混凝土凝期11天，达到抗压强度的80%， 28层平面结构承受上部传递的均布荷载为741N/mm2，即作用于下层钢管排架上，立杆允许承载力[N]=10.2KN大于立杆承受荷载7.5KN，即下层排架稳定。

c、26层荷载验算

27层的排架稳定，传递的均布荷载，经过27层平面结构混凝土18天的龄期，基本达到设计强度的90%，由27层传递到26层平面结构的均布荷载仅为230 N/mm2，26层的凝期已达到设计强度，满足荷载传递要求。

○3、非预应力筋绑扎时，将波纹管穿入梁内，在两管间加接头管，接头管两端接口处用胶带封裹，具体操作过程见下图四。

图四：波纹管接口示意图

④、锚垫板就位与非预应力的绑扎

非预应力筋在绑扎时做到注意避让波纹管及端部锚垫板，并对非预应力钢筋进行调整。梁中的“∫”型拉筋不得随意抬高波纹管，同时确保在波纹管铺设就位后绑扎。钢筋绑扎完毕后立即垫好梁的保护层垫块，便于预应力筋矢高的准确定位。在梁端部由于大量的梁锚固钢筋及柱钢筋等，使预应力锚垫板的安装十分困难，无法保证喇叭管的位置，因此在不影响普通钢筋锚固要求的同时，施工时钢筋一律向内侧缩120mm再锚入柱中（两侧钢筋除外，做到尽量靠近梁边），如图四。锚具采用内缩式做法，在预应力张拉结束后采用C45细石混凝土封堵内缩部分。YKL2903预应力梁的锚固端埋设在悬臂端的拖梁中。梁的端部模板采用木模，按施工图的每束预应力筋端部标高在端模上相应位置开设孔洞，孔洞与锚

图五图六

根据图二预应力筋的矢高定出波纹管底的支架高度，支架采用Φ12的钢筋固定在非预应力箍筋上，误差控制在±10mm之间。如图六所示。

⑤、灌浆（泌水）孔的设置：

在靠近波纹管的波峰处和波谷处设有灌浆（泌水）孔。泌水管安装时在波纹管上开一Φ25的小孔，上覆海棉及塑料盖板，在盖板嘴上接Φ25的塑料管出梁面300mm以上。并用胶布封管口以防石子等进入管内堵塞孔道。泌水孔的留设如下图七：

1.在波纹管上设灌浆孔φ25的小孔

2.盖上有孔的泡沫塑料

3.盖上塑料盖板，用铁丝绑扎紧，在用塑料管套上

4.用铁钉连接

图七：泌水孔预留图

⑥、预应力筋制作与穿束：

预应力筋下料长度按施工图结合具体锚固形式及张拉设备要求的工作长度正确丈量，下料用砂轮机切割，不得用电弧或气割。

铺筋前对波纹管进行抽检，经检验合格后方可使用，对有脱扣现象及时用胶带修补或截断。

锚垫板安装后穿套波纹管及钢绞线然后定位，并用短钢筋架立与非预应力筋电焊固定，锚垫板后螺旋筋紧贴垫板，并与垫板及其他非预应力钢筋固定，最后将波纹管理顺并与支架筋用铁丝固定。

为避免日后穿束困难，在铺管的同时穿钢绞线。穿束时采用特制的“子弹头”将钢绞线逐根穿入，若穿束受阻，不得回抽钢绞线，应将钢绞线旋转数周后再继续穿束。铺管穿束完成后，钢绞线的外露部分应用塑料布或水泥袋纸包裹，防止污染或锈蚀。

⑦、混凝土的浇筑

针对预应力锚具和挤压锚部分由于钢筋相对集中，确保混凝土的密实性难以保障的情况下，29层屋面浇筑时对混凝土强度提高为C45，坍落度增大到18±2cm。在混凝土浇筑前尚应对锚垫板的位置，波纹管的破损情况等进行检查，对有破损的及时予以调整和修补。浇筑时混凝土均匀分散布料在梁内，防止冲击压弯波纹管或移位。混凝土采用机械振捣，保证混凝土的密实性，尤其是梁端头的钢筋锚固和张拉锚具的密集部位及梁根部混凝土剪