浅谈有粘结预应力筋施工工艺
朱骏 （广州市建筑集团有限公司工程管理部第五项目部）
Discussed shallowly bonded pre-stressed muscle construction craft
[提 要]本文以琶州展馆二期工程弧形屋面采用有粘结预应力筋为例，针对有粘
结预应力筋混凝土结构的施工进行总结，以供在同类施工时参考。
[关键词]有粘结预应力筋；定位；穿束；张拉
Abstract:Taking Pa Zhou exhibition hall second phased projects of arc roofings to use the bonded pre-stressed muscle as the example,in view of the bonded pre-stressed concrete structure’sconstruction to carry on the summary, supplies when the similar project construction refers.
Keywords:bonded pre-stressed musle; location; putting on ties ; tension
中国出口商品交易会琶洲展馆二期工程由中国对外贸易中心(集团)投资建设，是广州市的重点建设项目之一，由华南理工大学建筑设计研究院设计。设计采用钢筋混凝土框架肋梁结构体系。梁、板均采用预应力混凝土技术，其中弧形屋面采用了有粘结预应力筋。在结构梁、板的X方向、Y方向均布置了有粘结预应力筋。
本工程屋面结构平面布置形式为大跨度超长多跨连续双向肋梁板体系。结构传力形式为：主框架梁→一级次梁→二级次梁。其中结构连续跨度X方向为28m—30m—28m，总长度为86m；Y方向为27m—36m—36m—18m，主要结构连续跨总长度约为117m，是超长结构，而且本层结构为弧形结构。为了改善大跨度主框架梁的受力性能，减小构件截面高度，控制裂缝及挠度，在X方向及Y方向主框架梁中均布置了曲线形式的有粘结预应力筋，并且为19束钢绞线集束设计，该预应力筋在梁中既与梁的结构共同受力，又有抗裂，减小挠度的作用。过去只有在桥梁预应力设计中使用的预应力布置，如今使用在工业民用建筑中，如何保证该结构梁的曲线预应力筋的施工质量，将是本工程的一个关键技术。
本工程设计预应力钢绞线采用低松弛高强钢绞线，抗拉强度标准值fptk=1860 MPa，设计张拉控制应力σcon=1395 MPa，锚具采用Ⅰ类锚具。施工工艺流程（见下页）：
注明：实框内的工作由预应力专业施工班组完成，虚线框内的工作由土建班组完成。
下面就有粘结预应力具体施工方法展开讨论：
1、定位：
（1）、按照设计图纸长度和要求，保证张拉长度情况下，开始预应力筋下料及锚具组装件制作；以及波纹管的下料准备，同时做好材料的进场和检验工作。 （2）、波纹管的放线和安装：
放线前根据设计图纸中预应力筋线形的控制数据，计算预应力筋控制点的高度。以波纹管下部高度为控制点高度，每隔1米设置一个控制点。详图如下：
（3）、固定架的焊接、定位
a. 在控制点位置使用φ12光圆钢筋制作波纹管固定架。波纹管固定架是焊接在 梁箍筋上而成的水平支撑，起着支撑波纹管及其内钢绞线，保证波纹管的垂直 高度满足设计要求的作用。如下图：
b.固定架焊接完毕后，由施工员进行检查，发现有尺寸不符合要求及焊接质量不好的，则及时进行改正。 （4）、波纹管的安装
a．将波纹管顺着固定架的高度逐节穿入梁中，节间用连接管连接，接驳位外面用胶布包扎好，防止水泥浆渗入管中。波纹管连接见下图：
b．用铁丝将波纹管牢固地绑扎在固定架上,确保波纹管在浇捣混凝土时不会上浮而改变垂直方向高度。
2、设置排气管：
a.
在每个中间支座处设置一个排气管。波纹管的排气管预留分两步完成：在预
应力筋未穿入波纹管之前，用焊机在波纹管上烧焊出排气孔；然后穿进预应力筋，再将排气嘴和排气管用扎线绑扎固定在波纹管上，用防水胶纸包裹好，定位要准确，包裹要密实，空气经过排气孔、排气嘴、排气管要顺畅。
b. 排气管向上露出楼板面不少于200mm，塞住管口并保护好，焊接固定在梁面钢筋上。排气管安装好之后，用一条钢筋检查孔道是否通顺。排气管布置见下图：
排气管布置示意图
3、穿束：
a. 张拉端锚垫板应与预应力筋垂直，竖直方向的中心应处于设计规定的位置，用φ6钢筋牢固地焊接在普通钢筋上。
b. 预应力筋张拉端锚垫板面与结构边缘侧面平齐。如下图：
c. 锚垫板与波纹管的接口位要用防水胶布严密缠绕，不得漏水。
d. 预应力筋穿束采用人工穿束方式。人工穿钢绞线时在线头套上钢帽子，减少摩擦阻力并避免钢绞线戳穿波纹管，使穿束工作更加顺利。并针对不同梁的特点 用了单束和多束和“牵引”的工艺，解决了穿束的技术难点。
e. 将预应力筋单根或成束穿入波纹管中，张拉端露出1.0米，管口用水泥袋纸塞紧，防止水泥浆和养护水流入。外露部分的钢绞线要用胶纸包裹好，防止腐蚀钢绞线。
4、张拉：
（1）、预应力结构张拉原则的确定
本工程预应力结构形式为三级传力框架肋梁结构，即荷载传递途径为：楼板→二级次梁→一级次梁→主框架梁→结构柱。各结构梁中预应力筋的张拉先后将直接影响整个预应力结构梁中预应力筋的张拉先后将直接影响整个预应力结构平面的受力性能及使用性能。另外，由于平面结构主体为超长多跨连续大跨度大体积混凝土，混凝土浇捣后会产生很大的水化热，若养护处理不好很容易造成混凝土表面出现细微收缩裂缝，影响施工质量。根据以上实际情况，我们应相应制定相应的张拉施工原则，即张拉顺序应遵循：结构楼板→次梁→主框架梁，且楼板及次梁张拉过程中应在X、Y两个方向同时进行。另外，为保证混凝土施工质量，避免在混凝土强度发展过程中出现收缩裂缝，适当提前楼板中预应力筋的张
拉时间。在主体混凝土浇捣完成后第四天，即对楼板中30%数量的预应力筋进行张拉。这样，在整个混凝土结构平面中X、Y方向均施加一定的预加压力，加速混凝土强度开展过程中收缩阶段的完成，同时混凝土表面加强养护，达到避免出现收缩裂缝的目的。根据实际施工情况表明，完全达到预期效果。预应力张拉原则次序如下：
（2）、张拉平台的搭设
根据施工现场的实际情况，在预应力筋的张拉端搭设施工平台（该施工平台可作日后张拉施工平台使用）。平台要能容许6个人操作，承重能力不小于1.5吨，平台大小为1.5米×2.0米、高度在楼板预应力筋张拉端以下1.0米处。预应力施工所需的施工平台，可以利用其它工种施工时所搭设的平台。若是其它工种施工所需平台大小与承重能力不足，可以在开始搭设时便对平台进行加固和加大，无需另外搭设。预应力施工操作平台将使用至预应力孔道灌浆结束。施工平台大样见下图：
张拉平台示意图
（3）、预应力筋张拉步骤： a. 在张拉端安装锚环、夹片。
b. 装上千斤顶，开动油泵，对预应力筋进行张拉。当张拉应力达到0.1σ停止加荷，读取初始读数。
c. 张拉应力继续增大至设计张拉力时，记录伸长值。对于伸长值超过千斤顶行程的预应力筋，可分2次或3次张拉，分别记录每次的伸长值,最后累计伸长值。 d. 卸压，读取回缩值。 e. 退出千斤顶。
f. 对于需要两端张拉的，在另一端以相同的方法进行张拉，记录伸长值，将所得的两端伸长值相加作为此束预应力筋的伸长值。
g. 切除张拉端多余的预应力筋。预应力筋余留长度不少于30mm。 （4）、张拉过程的双控管理：
张拉过程实行双控管理，即以应力控制为主，并同时实施伸长值测量控制。在正式张拉前进行试张拉，实测摩擦损失系数，再根据实测结果编写“张拉要点”（包括张拉力及计算伸长值）。张拉的实际伸长值不大于计算伸长值的+6%或小于-6%。若发现实际伸长值超出此范围，应停止张拉，查明原因方可继续张拉。张拉时须做好现场记录。
con
时
4、张拉端处理：
a.
对于群锚，在多余钢绞线切割后，将粘附在锚具、锚垫板及钢绞线上的铁
渣擦掉，涂上红丹油作防锈处理。 b.
待红丹油干透后，用快干水泥将整个锚具包裹起来。
5、孔道灌浆：
孔道灌浆在张拉结束后5天内进行。
a. 将42.5R普通硅酸盐水泥与水配置水泥浆，掺入适量不含氯离子的减水剂和膨胀剂进行充分搅拌，水灰比控制在0.4～0.45之间。
b. 水泥浆用砂浆搅拌机制作，连续不断地供应。水泥浆自调制至压力管边的时
间不得大于40分钟，压浆过程中应经常检查压浆管是否堵塞。
c. 在张拉端灌浆孔安装止水阀，将灌浆管连接在止水阀上，排气管和另一端出浆管处于打开状态。
d. 开动灌浆泵，将水泥浆灌入孔道。待中间排气管有浓浆排出，则用木塞塞紧管口，这样逐个排气管塞紧直至波纹管另一端的出浆口有浓浆流出时，封闭出浆口，继续加压至灌浆泵的指示压力达0.2～0.4MPa时，停止灌浆，关闭灌浆孔止水阀。
e. 每个孔道的灌浆必须一次完成，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气泡。
f. 每个孔道灌浆完成后，水泥浆初凝前在排气管处倒入水泥浆进行补浆。 g. 灌浆情况由专人进行记录，记录内容包括灌浆压力值、灌浆日期等。 h. 灌浆时遇特殊情况，一端加压灌浆，另一端出浆口未见浓浆排出，孔道中部可能因浇砼漏浆而造成部分孔道堵塞，此时可将出浆口（或排气口）改为进浆口继续压浆，用预埋排气孔作为出浆口，同样可达到灌浆效果。
6、封锚：
完成灌浆后，再次安装模板，在灌浆后两天内按设计要求用与主体结构同等级强度的膨胀细石混凝土封闭端部，保护层要大于30mm。用混凝土封闭张拉端部时，必须加强振捣，保证其密实性。
琶州展馆二期工程弧形屋面结构成功地运用了有粘结预应力筋，它相比于普通混凝土结构而言，增大了结构的刚度，保证结构不因混凝土的徐变、收缩而产生平面内的非结构收缩裂缝；对比于一期工程的钢结构，则降低了造价和日常的维护费用，节约钢材和能源，提高了综合经济效益。
在有粘结预应力筋的施工过程中，我们虽然碰到了很多诸如普通钢筋较密，波纹管难以定位；张拉先后次序及工期紧迫等多个问题，但是我们在施工过程中十分重视理论与实践相结合，并辅以先进的计算机的绘图、计算软件，准确描绘出波纹管平面定位图，并在与设计院多次商讨及论证下，定出张拉先后次序。
浅谈有粘结预应力筋施工工艺
弧形屋面分部工程的各项指标均满足有粘结预应力混凝土结构技术规程的要求，该工艺在日后有粘结预应力施工，特别是大跨度多跨连续梁的超长多束有粘结预应力筋的施工具有交流推广价值。
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浅谈有粘结预应力筋施工工艺
朱骏 （广州市建筑集团有限公司工程管理部第五项目部）
Discussed shallowly bonded pre-stressed muscle construction craft
[提 要]本文以琶州展馆二期工程弧形屋面采用有粘结预应力筋为例，针对有粘
结预应力筋混凝土结构的施工进行总结，以供在同类施工时参考。
[关键词]有粘结预应力筋；定位；穿束；张拉
Abstract:Taking Pa Zhou exhibition hall second phased projects of arc roofings to use the bonded pre-stressed muscle as the example,in view of the bonded pre-stressed concrete structure’sconstruction to carry on the summary, supplies when the similar project construction refers.
Keywords:bonded pre-stressed musle; location; putting on ties ; tension
中国出口商品交易会琶洲展馆二期工程由中国对外贸易中心(集团)投资建设，是广州市的重点建设项目之一，由华南理工大学建筑设计研究院设计。设计采用钢筋混凝土框架肋梁结构体系。梁、板均采用预应力混凝土技术，其中弧形屋面采用了有粘结预应力筋。在结构梁、板的X方向、Y方向均布置了有粘结预应力筋。
本工程屋面结构平面布置形式为大跨度超长多跨连续双向肋梁板体系。结构传力形式为：主框架梁→一级次梁→二级次梁。其中结构连续跨度X方向为28m—30m—28m，总长度为86m；Y方向为27m—36m—36m—18m，主要结构连续跨总长度约为117m，是超长结构，而且本层结构为弧形结构。为了改善大跨度主框架梁的受力性能，减小构件截面高度，控制裂缝及挠度，在X方向及Y方向主框架梁中均布置了曲线形式的有粘结预应力筋，并且为19束钢绞线集束设计，该预应力筋在梁中既与梁的结构共同受力，又有抗裂，减小挠度的作用。过去只有在桥梁预应力设计中使用的预应力布置，如今使用在工业民用建筑中，如何保证该结构梁的曲线预应力筋的施工质量，将是本工程的一个关键技术。
本工程设计预应力钢绞线采用低松弛高强钢绞线，抗拉强度标准值fptk=1860 MPa，设计张拉控制应力σcon=1395 MPa，锚具采用Ⅰ类锚具。施工工艺流程（见下页）：
注明：实框内的工作由预应力专业施工班组完成，虚线框内的工作由土建班组完成。
下面就有粘结预应力具体施工方法展开讨论：
1、定位：
（1）、按照设计图纸长度和要求，保证张拉长度情况下，开始预应力筋下料及锚具组装件制作；以及波纹管的下料准备，同时做好材料的进场和检验工作。 （2）、波纹管的放线和安装：
放线前根据设计图纸中预应力筋线形的控制数据，计算预应力筋控制点的高度。以波纹管下部高度为控制点高度，每隔1米设置一个控制点。详图如下：
（3）、固定架的焊接、定位
a. 在控制点位置使用φ12光圆钢筋制作波纹管固定架。波纹管固定架是焊接在 梁箍筋上而成的水平支撑，起着支撑波纹管及其内钢绞线，保证波纹管的垂直 高度满足设计要求的作用。如下图：
b.固定架焊接完毕后，由施工员进行检查，发现有尺寸不符合要求及焊接质量不好的，则及时进行改正。 （4）、波纹管的安装
a．将波纹管顺着固定架的高度逐节穿入梁中，节间用连接管连接，接驳位外面用胶布包扎好，防止水泥浆渗入管中。波纹管连接见下图：
b．用铁丝将波纹管牢固地绑扎在固定架上,确保波纹管在浇捣混凝土时不会上浮而改变垂直方向高度。
2、设置排气管：
a.
在每个中间支座处设置一个排气管。波纹管的排气管预留分两步完成：在预
应力筋未穿入波纹管之前，用焊机在波纹管上烧焊出排气孔；然后穿进预应力筋，再将排气嘴和排气管用扎线绑扎固定在波纹管上，用防水胶纸包裹好，定位要准确，包裹要密实，空气经过排气孔、排气嘴、排气管要顺畅。
b. 排气管向上露出楼板面不少于200mm，塞住管口并保护好，焊接固定在梁面钢筋上。排气管安装好之后，用一条钢筋检查孔道是否通顺。排气管布置见下图：
排气管布置示意图
3、穿束：
a. 张拉端锚垫板应与预应力筋垂直，竖直方向的中心应处于设计规定的位置，用φ6钢筋牢固地焊接在普通钢筋上。
b. 预应力筋张拉端锚垫板面与结构边缘侧面平齐。如下图：
c. 锚垫板与波纹管的接口位要用防水胶布严密缠绕，不得漏水。
d. 预应力筋穿束采用人工穿束方式。人工穿钢绞线时在线头套上钢帽子，减少摩擦阻力并避免钢绞线戳穿波纹管，使穿束工作更加顺利。并针对不同梁的特点 用了单束和多束和“牵引”的工艺，解决了穿束的技术难点。
e. 将预应力筋单根或成束穿入波纹管中，张拉端露出1.0米，管口用水泥袋纸塞紧，防止水泥浆和养护水流入。外露部分的钢绞线要用胶纸包裹好，防止腐蚀钢绞线。
4、张拉：
（1）、预应力结构张拉原则的确定
本工程预应力结构形式为三级传力框架肋梁结构，即荷载传递途径为：楼板→二级次梁→一级次梁→主框架梁→结构柱。各结构梁中预应力筋的张拉先后将直接影响整个预应力结构梁中预应力筋的张拉先后将直接影响整个预应力结构平面的受力性能及使用性能。另外，由于平面结构主体为超长多跨连续大跨度大体积混凝土，混凝土浇捣后会产生很大的水化热，若养护处理不好很容易造成混凝土表面出现细微收缩裂缝，影响施工质量。根据以上实际情况，我们应相应制定相应的张拉施工原则，即张拉顺序应遵循：结构楼板→次梁→主框架梁，且楼板及次梁张拉过程中应在X、Y两个方向同时进行。另外，为保证混凝土施工质量，避免在混凝土强度发展过程中出现收缩裂缝，适当提前楼板中预应力筋的张
拉时间。在主体混凝土浇捣完成后第四天，即对楼板中30%数量的预应力筋进行张拉。这样，在整个混凝土结构平面中X、Y方向均施加一定的预加压力，加速混凝土强度开展过程中收缩阶段的完成，同时混凝土表面加强养护，达到避免出现收缩裂缝的目的。根据实际施工情况表明，完全达到预期效果。预应力张拉原则次序如下：
（2）、张拉平台的搭设
根据施工现场的实际情况，在预应力筋的张拉端搭设施工平台（该施工平台可作日后张拉施工平台使用）。平台要能容许6个人操作，承重能力不小于1.5吨，平台大小为1.5米×2.0米、高度在楼板预应力筋张拉端以下1.0米处。预应力施工所需的施工平台，可以利用其它工种施工时所搭设的平台。若是其它工种施工所需平台大小与承重能力不足，可以在开始搭设时便对平台进行加固和加大，无需另外搭设。预应力施工操作平台将使用至预应力孔道灌浆结束。施工平台大样见下图：
张拉平台示意图
（3）、预应力筋张拉步骤： a. 在张拉端安装锚环、夹片。
b. 装上千斤顶，开动油泵，对预应力筋进行张拉。当张拉应力达到0.1σ停止加荷，读取初始读数。
c. 张拉应力继续增大至设计张拉力时，记录伸长值。对于伸长值超过千斤顶行程的预应力筋，可分2次或3次张拉，分别记录每次的伸长值,最后累计伸长值。 d. 卸压，读取回缩值。 e. 退出千斤顶。
f. 对于需要两端张拉的，在另一端以相同的方法进行张拉，记录伸长值，将所得的两端伸长值相加作为此束预应力筋的伸长值。
g. 切除张拉端多余的预应力筋。预应力筋余留长度不少于30mm。 （4）、张拉过程的双控管理：
张拉过程实行双控管理，即以应力控制为主，并同时实施伸长值测量控制。在正式张拉前进行试张拉，实测摩擦损失系数，再根据实测结果编写“张拉要点”（包括张拉力及计算伸长值）。张拉的实际伸长值不大于计算伸长值的+6%或小于-6%。若发现实际伸长值超出此范围，应停止张拉，查明原因方可继续张拉。张拉时须做好现场记录。
con
时
4、张拉端处理：
a.
对于群锚，在多余钢绞线切割后，将粘附在锚具、锚垫板及钢绞线上的铁
渣擦掉，涂上红丹油作防锈处理。 b.
待红丹油干透后，用快干水泥将整个锚具包裹起来。
5、孔道灌浆：
孔道灌浆在张拉结束后5天内进行。
a. 将42.5R普通硅酸盐水泥与水配置水泥浆，掺入适量不含氯离子的减水剂和膨胀剂进行充分搅拌，水灰比控制在0.4～0.45之间。
b. 水泥浆用砂浆搅拌机制作，连续不断地供应。水泥浆自调制至压力管边的时
间不得大于40分钟，压浆过程中应经常检查压浆管是否堵塞。
c. 在张拉端灌浆孔安装止水阀，将灌浆管连接在止水阀上，排气管和另一端出浆管处于打开状态。
d. 开动灌浆泵，将水泥浆灌入孔道。待中间排气管有浓浆排出，则用木塞塞紧管口，这样逐个排气管塞紧直至波纹管另一端的出浆口有浓浆流出时，封闭出浆口，继续加压至灌浆泵的指示压力达0.2～0.4MPa时，停止灌浆，关闭灌浆孔止水阀。
e. 每个孔道的灌浆必须一次完成，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气泡。
f. 每个孔道灌浆完成后，水泥浆初凝前在排气管处倒入水泥浆进行补浆。 g. 灌浆情况由专人进行记录，记录内容包括灌浆压力值、灌浆日期等。 h. 灌浆时遇特殊情况，一端加压灌浆，另一端出浆口未见浓浆排出，孔道中部可能因浇砼漏浆而造成部分孔道堵塞，此时可将出浆口（或排气口）改为进浆口继续压浆，用预埋排气孔作为出浆口，同样可达到灌浆效果。
6、封锚：
完成灌浆后，再次安装模板，在灌浆后两天内按设计要求用与主体结构同等级强度的膨胀细石混凝土封闭端部，保护层要大于30mm。用混凝土封闭张拉端部时，必须加强振捣，保证其密实性。
琶州展馆二期工程弧形屋面结构成功地运用了有粘结预应力筋，它相比于普通混凝土结构而言，增大了结构的刚度，保证结构不因混凝土的徐变、收缩而产生平面内的非结构收缩裂缝；对比于一期工程的钢结构，则降低了造价和日常的维护费用，节约钢材和能源，提高了综合经济效益。
在有粘结预应力筋的施工过程中，我们虽然碰到了很多诸如普通钢筋较密，波纹管难以定位；张拉先后次序及工期紧迫等多个问题，但是我们在施工过程中十分重视理论与实践相结合，并辅以先进的计算机的绘图、计算软件，准确描绘出波纹管平面定位图，并在与设计院多次商讨及论证下，定出张拉先后次序。
浅谈有粘结预应力筋施工工艺
弧形屋面分部工程的各项指标均满足有粘结预应力混凝土结构技术规程的要求，该工艺在日后有粘结预应力施工，特别是大跨度多跨连续梁的超长多束有粘结预应力筋的施工具有交流推广价值。
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