超长预应力大梁施工技术

第3项 42m超长预应力大梁施工技术

1 工程概况

在主楼23.3m标高五层梁板~/~轴有七道有粘结预应力大梁，截面尺寸400mm×1200mm，跨度42m，两端边跨为8.4m，预应力大梁总长达

294m。根据《南京市建筑工程危险性较大工程专项施工方案编制及专家论证审查实施细则》（宁建工字[2007]88号文件）规定，其模板及支撑设计需编制专项施工方案，并请专家组进行论证和审查，以确工程质量和施工安全。预应力筋采用ФS15.2低松弛预应力钢绞线，标准强度为1860N/mm2，配筋为2-6Фs15.2预应力钢绞线。所有预应力梁均采用后张法预应力施工工艺，张拉端采用夹片式锚具，均为1类锚具，张拉端锚具采用凹入式布置，其锚板端部距混凝土表面不小于120mm。张拉控制应力为1395N/mm2，当大梁混凝土强度达到100%以上时，方可张拉。

2 工程特点和施工要点

2.1 工程特点

由于本工程预应力梁跨度大，均布荷载重，预应力大梁直接支承在第五层的楼面上，施工难度大，质量要求高，工期要求紧，技术要求复杂,故该预应力大梁施工必须精心、周到，与其他工种应密切配合，确保预应力大梁施工质量和安全是本工程施工的关键。预应力大梁立面详见图－1。

图1 预应力大梁立面图

2.2 施工要点

(1)由于预应力大梁跨度大、截面大、荷载重、高度高，其模板及支撑体系属于高支模，施工过程危险性大，必须确保模板及支撑体系的稳固，才能确保施工进度和施工质量。

(2)预应力筋矢高控制：矢高位置的准确关系到大梁预应力筋的张拉及其结构受力是否满足设计要求。在施工前通过计算机进行辅助设计对每束预应力筋的矢高坐标进行计算，以每米为一个等分点计算出预应力筋的竖向坐标，根据其每一个等分点用支架钢筋点焊在箍筋上控制预应力筋的矢高。

(3)在混凝土的浇筑过程中，浇筑前需要对预应力筋束形、数量、各关键位置及埋入端锚具进行认真检查，发现问题及时改正；浇筑混凝土时，严禁踏压预应力筋，确保预应力筋的束形和高度的准确；混凝土应振捣密实，尤其是张拉端和固定端的预埋承压垫板处不允许出现漏振和孔洞；浇筑后加强混凝土养护。

(4)预应力筋封端处理：张拉后的预应力筋应立即进行封端保护，用手提砂轮切割机切除张拉后多余的预应力筋，切割处离夹片不小于30mm。再用微膨胀混凝土或低收缩防水泥砂浆密封。

3 有粘结预应力梁施工

3.1 施工顺序：安装梁底模—→绑扎除S型拉筋外的所有梁筋及垫混凝土保护层—→波纹管就位、张拉端部埋件—→预应力筋下料—→预应力筋穿入孔道—→绑扎梁S型拉筋—→安装梁两侧模板—→安装楼板底模和绑扎楼板钢筋—→检查和验收—→浇筑混凝土（留置混凝土试块）、拉动钢绞线—→混凝土养护、拆梁侧模和楼板底模板—→预应力筋张拉—→孔道灌浆（留置水泥浆试块）—→压试块、拆梁底模及支撑—→切割端部钢绞线、端部封裹

3.2 模板安装与拆除

(1)经对高支模支撑体系的承载力和稳定性等验算，确定模板和支架材料规格及安装参数如下：底部和侧面模板――九夹板δ=16规格900×1800的大模按模板拼装图加工；底部小楞――100×50@200（平放）；底部大楞――φ48×3.0＠450；立杆－－中间φ48×3.0＠450；侧小楞――方木100×50（平放）＠215；侧大楞――φ48×3.0＠450。对拉螺杆采用定制的经检验合格的Φ12圆钢，两端丝扣不得有断丝、滑丝现象，螺母应配套。立杆抗滑移扣件为确保安全，在顶部第一个节点均安置双扣件。垂直与预应力大梁方向在模板支撑立杆下设有200×50垫板，从而增大立杆支撑接触面积，减小大梁施工对十六层楼面的压强。预应力大梁高支模配置见图2所示。

图2 预应力大梁高支模搭设示意

(2)梁侧模安装时先安一侧模板，待预应力筋和非预应力筋安装完

毕后再安装另一侧模板，在大梁侧面安装对拉螺栓时必须注意预先在侧模定出位置，防止将波纹管打穿。

(3)楼板模板、预应力梁侧模板和非预应力梁模板应在预应力筋张拉前拆除。

(4)预应力大梁有其独立的支撑体系，在预应力梁张拉完并达到设计要求后，方可拆除梁底模和支撑，拆除支撑时，从中间往两边缓慢进行，使梁的应力重新分布。

3.3 钢筋绑扎

(1)钢筋骨架绑扎好并垫好混凝土保护层后可在箍筋上弹出波纹管（以管底为准）坐标。

(2)绑扎钢筋时，应保证预应力孔道(波纹管)坐标位置的正确。

(3)因张拉端位于梁端且凹入布置，故梁端负筋提前160mm下弯，悬臂梁端负筋提前160mm上弯。并适当增加端部构造钢筋。见图－3所示。

图3 凹入式张拉端和梁端负筋做法

(4)钢筋工程施工结束时应全面检查波纹管并作记录存档，发现问题及时处理。

3.4 波纹管的留设

(1)波纹管安装中特别注意预应力筋曲线的位置标高的准确性。

(2)待框架梁钢筋保护层安放后，开始固定波纹管。波纹管连接采用大一号的波纹管，连接管长为250～300mm，两端应对称均匀旋入，并应用胶带纸封裹接缝。

(3)因为本工程预应力梁长度较长，泌水(灌浆)孔安装在波纹管每波波峰处。见图－5所示。

图5 泌水（灌浆）孔做法

3.5 预应力筋下料和穿束

(1)根据实际孔道曲线长度和工作长度(两端张拉取1.6m)要求，准确下料，不得下短也不宜下长，否则既浪费了钢材还会引起张拉不便。

(2)钢绞线要用砂轮切割机切断，严禁用电弧焊熔断。

(3)预应力筋下料应及时穿入孔道以免生锈。

(4)预应力筋待波纹管基本固定后逐根穿入。穿束后应核对预应力框架梁的预应力配筋，不得穿错。

(5)在布设预应力筋期间要加强定位点的保护以确保预应力筋的位

置准确；同时还要注意保护波纹管及预应力端部的孔洞，以确保预应力筋的顺利张拉。

3.6 浇筑混凝土

(1)浇筑混凝土前应检查波纹管和锚垫板的位置是否正确，接头处是否牢固、发现问题应及时处理。

(2)混凝土入模时，应尽量避免波纹管受到过大的冲击，以防波纹管移位和压瘪。

(3)先浇筑框架柱砼，利用框架柱与模板支撑体系包箍加固，增加模板支撑体系整体刚度和稳定性，大梁砼从两端向跨中浇筑。

(4)混凝土应分层振捣，注意振捣密实，尤其在梁的端部及钢筋密集处更应加倍注意。必要时可适当减小混凝土石子粒径或采取其它合理的措施解决。

(5)混凝土振动器绝对不能直接振击波纹管，以防振瘪引起波纹管漏浆，影响张拉和孔道灌浆。

(6)及时制作混凝土试块，并按施工规范要求留设同条件养护的混凝土试块，以确定张拉时间。及时加强对混凝土的养护，检查和清理孔道、锚垫板及灌浆孔。

3.7 预应力张拉

(1)本工程有两束预应力筋张拉端在1轴和6轴楼板下，大顶无法张拉，用26T前卡千斤顶张拉。根据本工程特点，L5-3预应力大梁两端同时张拉程序，以满足两端张拉应力损失最小的效果。

(2)混凝土同条件养护试块强度应达设计要求后方进行张拉。

(3)预应力筋的张拉程序为:两根同时张拉。

其应力控制程序为:0→0.2σcon→0.6σcon→1.0σcon(锚固)。

(4)预应力筋张拉控制应力σcon＝0.75f ptk＝0.75×1860＝

1395N/mm2，每束张拉力为N＝σcon·A s，张拉伸长值应从

0.2σcon→1.0σcon，分三次量测，并作现场记录。张拉时油压应缓慢、平稳上升。

(5)预应力筋的张拉伸长值应按施工图和规范要求进行计算如下：