關鍵詞：預應力混凝土：框架梁：質量控制：張拉 

　　1    引言  

　　隨著經濟的發(fā)展和技術的進步，采用高強鋼絲、鋼絞線的高效預應力技術在混凝土結構工程中的應用越來越廣泛。由于預應力技術的特點，在許多工業(yè)建筑中可減輕自重、實現(xiàn)大跨度，既滿足了建筑物的內柱少、工藝布置靈活等要求，又有效地控制了使用條件下梁截面過高、配筋過多的缺點，以及滿足結構裂縫和撓度等結構性能要求。由于預應力混凝土結構工程施工工藝復雜，專業(yè)性較強，質量要求較高。因此，在施工質量控制過程中更要引起高度重視和采取切實可行的質量控制措施。筆者僅從以下幾方面著重進行探討。  

　　2　施工前認真熟悉設計圖紙，審查施工方案 　 

　　預應力施工是一項專業(yè)性強、技術含量高、操作要求嚴的作業(yè)，必須由具有預應力專業(yè)施工資質的施工單位承擔。而往往一般設計單位設計的圖紙深度不具備施工條件或者說設計構造要求考慮的不是太周密，不能正確指導施工。因此，專業(yè)施工隊伍進場后應認真熟悉施工圖，編制詳細的施工方案，發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢。施工方案不僅要考慮科學合理的施工方法、施工程序，同時對設計圖紙又要進一步的完善和補充，尤其是錨固區(qū)的構造措施和施工工藝。例如：預應力筋孔道直徑宜比鋼絲束或鋼絞線的外徑大5～10mm，且孔道面積不應小于預應力鋼材凈面積的2倍；預應力筋孔道的最小凈距應大干粗骨料最大直徑的4/3，對曲線筋孔道，豎直方向凈距應大于粗骨料最大直徑的4/3，對曲線筋孔道，豎直方向凈距不應小于孔徑D，對使用插入式振動器穿過孔道搗實時，水平方向凈距≥1.5D；預應力筋保護層的最小厚度(從孔壁算起)，對梁底取50mm，對梁側取40mm。 

　　大家都知道，錨固區(qū)的受力比較復雜，端頭局部高應力在垂直于預應力筋方向產生較大的拉應力，該區(qū)的截面尺寸和承載力都取決于：錨具與墊板尺寸、錨具間距和錨具至邊緣距離、鋼筋網片、螺旋筋等，同時還需要處理好與非預應力筋的位置關系。比如，某中學教學樓階梯教室預應力梁施工時，發(fā)現(xiàn)梁柱結點處設計構造不合理，波紋管、喇叭管無法預埋，不能滿足施工要求，與設計人員進行協(xié)調，將原設計中鋼筋一排布置，為了施工的方便，改為兩排布置，在施工方案中予以調整和完善，使施工得以順利進行。  

　　3　預應力原材料的質量控制措施 　 

　　原材料質量是工程質量的根本，張拉設備正常工作是工程質量和安全生產的保證，預應力筋是預應力工程中最重要的原材料，進場時應根據進場批次和產品的抽樣檢驗同時要求廠家提供產品合格證和出廠檢驗報告。預應力筋進場后可能由于保管不當引起銹蝕、污染等，使用前應進行外觀質量檢查，并根據檢查結果確定是否能應用于工程。對于無粘結預應力筋，若出現(xiàn)護套破損，不僅影響密封性，而且也會增加預應力磨擦損失，故應根據不同情況進行處理。目前國內錨具生產廠家較多，各自形成配套產品，產品結構尺寸及構造也不盡相同，因此，為確保實現(xiàn)設計意圖，要求錨具、夾具和連接器按設計規(guī)定采用，其性能符合現(xiàn)行國家有關標準《預應力筋用錨具、夾具和連接器》(GB/T14370)，應用應符合《預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規(guī)程》(JGJ85)的規(guī)定。必要時對錨具作靜載錨固性能試驗。當錨具、夾具和連接器入庫時間較長時，可能造成銹蝕、污染等，影響其使用時，應根據檢查結果確定是否能應用于工程或采取相應的處理措施。 　 

　　后張預應力工程中多采用金屬螺旋管預留孔道，其剛度和抗?jié)B性能是很重要的質量指標，試驗也較為復雜，規(guī)范上對試驗要求未作強制性規(guī)定。因此其使用前的尺寸和外觀質量檢查尤其重要。金屬螺旋管直徑大小必須根據預應力體系的要求選用，螺旋管的內外表面應清潔、無銹蝕，不應有油污、孔洞和不規(guī)則褶皺，咬口不應有開裂或脫扣。波紋管的接長可采用大一號同型波紋管作為接頭管。接頭管的長度：管徑φ40～65mm時取200mm，φ70～85mm時取250mm，φ90～100mm時取300mm。管兩端用密封膠帶或塑料熱縮管封裹，以防接縫處漏漿。 

　　對于進場后的預應力張拉機具設備及儀表應配套標定，并要求配套使用，當在使用過程中出現(xiàn)反�，F(xiàn)象或千斤頂檢修后，應重新標定。張拉設備的標定期限不宜超過半年，更不能超過一年。張拉設備標定時，千斤頂活塞的運行方向與實際張拉工作狀態(tài)一致。壓力表的精度和標定張拉設備用的試驗機械或測力計精度必須符合規(guī)范要求：壓力表精度不低于1.5級，標定張拉設備用的試驗機或測力計應為經校準的計量設備，其精度不應低于±2％。  

　　4　預應力混凝土澆筑過程中的質量控制措施 

　　4.1　模板的安裝與拆除 

　　預應力混凝土框架梁由于梁的高度大、自重大、層高也較大，因此，支模時，支架的承載力應能承受施工過程中可能出現(xiàn)的最大施工荷載，而且穩(wěn)定性好，特別是框架梁底層梁模板支撐的地基必須穩(wěn)定可靠，要做好地基處理，防止不均勻沉陷。 

　　支撐方式有扣件式鋼管排架、門式腳手架和可調獨立支撐等3種支撐方案，施工時可結合施工順序、荷載的大小和支撐供應條件等進行選用。 

　　預應力框架梁模板的起拱值，考慮到梁張拉后產生的反拱可以抵銷部分自重產生的撓度。因此，預應力框架梁模板的起拱值比普通鋼筋混凝土框架要小，其起拱高度宜為全跨長度的0.5‰～1‰。 

　　預應力框架梁側模板的安裝宜采用與下道工序交叉進行的方法，即在支架上安裝好梁底模板后，選安裝梁一側模板，并在其上按曲線坐標彈出波紋管的位置線，然后綁扎梁的鋼筋骨架并安裝波紋管，經檢查無誤后再安裝另一側模板。預應力框架梁的側模板和現(xiàn)澆樓板的底模板，應在預應力筋張拉前全部拆除，以避免施工預應力時模板束縛梁的混凝土自由變形，影響混凝土預應力的建立�？蚣芰旱啄＜爸�撐應在預應力筋張拉結束、孔道灌漿強度達到15MPa后方可拆除。  

　　4.2　波紋管的安裝及預應力筋穿束的質量控制 

　　波紋管安裝時應事先按設計圖中預應力筋的曲線坐標在側模板上彈線，以波紋管底為準，定出波紋管曲線位置，或以梁底模板為基準，按預應力筋曲線坐標，直接量出相應點的高度，標在箍筋上，定出波紋管曲線位置。 

　　波紋管的固定，可采用鋼筋托架、間距為600mm。鋼筋托架應焊在箍筋上，箍筋下面用墊塊墊實，墊塊必須保證強度和厚度，并且固定牢靠。波紋管安裝就位后，必須用鐵絲將波紋管與鋼筋托架綁在一起或在波紋管頂部綁一根鋼筋，以防止?jié)仓�混凝土時波紋管上浮而引起嚴重的質量事故。波紋管安裝就位過程中應盡量避免反復彎曲，以防管壁開裂。同時，還應防止電焊火花燒傷管壁。波紋管安裝后應檢查波紋管的位置、曲線形狀是否符合設計要求，波紋管的固定是否牢靠，接頭是否完好，管壁有無破損等。如有破損，應及時用粘膠帶修補。波紋管控制點的安裝偏差：垂直方向和水平方向都必須符合設計和驗收規(guī)范要求，其豎向位置偏差合格率須達到90％以上，不得越過允許偏差的1.5倍。 

　　預應力穿束可分先穿束和后穿束兩種。一般工程項目上先穿束應用較多，主要是利用已穿束的預應力筋束來回抽動以保證孔道不被堵塞。穿束過程中要防止預應力筋損傷波紋管和由于預應力筋的重量引起波紋管及支架的變形。因此，預應力筋穿束后必須復查波紋管曲線位置和波紋管壁有無損傷，杜絕質量隱患。穿束后的預應力筋在張拉前必須做好防銹、防污染措施。 　 

　　4.3　預應力梁的混凝土澆筑 

　　預應力混凝土框架結構部分的混凝土強度等級宜為C40以上。預應力混凝土框架梁的高度較大，混凝土應分層澆筑，并用插入式振動器振實，混凝土振搗過程中，應特別注意振動器不得觸及波紋管，以防止損壞波紋管而引起漏漿，堵塞孔道。同時，在框架梁端部、梁柱節(jié)點處等關鍵部位，因鋼筋密集，澆搗困難，宜用小直徑(φ30)的振動棒或振動片，仔細振搗密實，切勿漏振，以免張拉時因梁端混凝土不密實使預埋件凹陷，造成質量安全事故。澆筑過程中應利用牽引通孔器或已穿束的預應力筋來回抽動，保證孔道暢通。 

　　當大面積框架與樓面混凝土澆筑采用泵送混凝土時，應采取減少混凝土收縮的措施。 

　　梁柱混凝土應分開澆筑，特別是梁柱混凝土強度不一致時，施工縫應留在20～50cm處和梁上200～400cm處，后者應考慮到梁端預應力張拉時局部承壓需要，預應力框架粱一般不允許留設施工縫。 

　　4.3.1　預應力筋張拉及灌漿 

　　4.3.1.1　選擇科學合理的張拉方式和張劃順序。 

　　預應力筋的張拉方式很多，常用的張拉方式有一端張拉、兩端張拉、對稱張拉、超張拉等。施工方案應根據工程具體情況，選擇科學合理的張拉方法。科學合理的張拉方法可以達到事半功倍的效果。例如：在某中學新校區(qū)教學樓和圖書辦公樓都有16m和23.5m的單跨曲線后張預應力梁，根據設計要求采用兩端張拉工藝，但根據一些科研單位的研究成果表明：對于12～24m單跨曲線預應力梁，采用一端張拉代替兩端張拉對框架梁的抗裂度影響甚微，梁中部應力損失也很少。因此，在施工方案中提出采用一端張拉工藝，并征得設計部門的認可。在實際施工中采用應力控制、伸長值校核，結果表明，預應力筋的伸長值和內縮值都滿足施工驗收規(guī)范要求，采用一端張拉工藝代替兩端張拉既減少張拉次數(shù)，節(jié)約預應力筋，減少成本，又保證了工程質量。 

　　4.3.1.2　預應力梁張拉順序 

　　在單向預應力混凝土框架結構中，其張拉順序一般宜對稱于整個樓層進行。當現(xiàn)澆預應力框架結構梁的斷面尺寸較大，樓面整體性好時，框架梁的張拉順序也可按軸線順序從一邊向另一邊推進，使張拉設備移動線路最短。 

　　對于每榀框架梁中預應力梁的張拉順序，可自上而下或自下而上進行，應根據受力特點和安全施工因素確定。對于樓面整體剛度較小的框架梁，預應力筋張拉前，必須在施工方案中經過科學驗算張拉應力控制和張拉順序，報設計人員審核，防止預應力梁張拉時應力不對稱，梁側面出現(xiàn)裂縫或其他質量問題。對于樓面整體剛度較大、梁斷面尺寸較大、混凝土預應力較小、張拉端又在框架柱上時，為便于施工，可采取不對稱一次張拉。 

　　當框架結構的主次梁均采用預應力時，雙向預應力框架梁的張拉順序應先張拉次梁，后張拉主梁。如果張拉順序相反，先張拉主梁時，往往會由于主梁反拱較大，使位于主梁跨中的次數(shù)被抬起，造成次梁與模板支撐脫開，這時次梁尚未張拉，很可能產生裂縫。 

　　曲線孔道灌漿主要控制好水泥原材料、泌水率和灌漿工藝。 

　　在預應力混凝土驗收規(guī)范中并未對原材料強度提出具體要求，也未對配合比提出試驗要求。因此，現(xiàn)場施工企業(yè)應加強質量控制。首先水泥宜用強度等級不低于32.5級普通硅酸鹽水泥，水泥漿的水灰比為0.4～0.45。攪拌后3h的泌水率家控制在2％，最大不得超過3‰灌漿孔的位置，其間距一般≤15m，對于波紋管孔道可放寬至24m。曲線孔道的高差>50cm時，應在孔道的每個峰頂處設置泌水管，也可兼作灌漿孔。 

　　灌漿口宜選在低處，灌漿時可使孔道內的空氣或水從泌水管順利排出后在泌水管內也充滿了水泥漿，有利于保證曲線孔道灌漿質量。但是，灌漿口設在曲線孔道低點處，往往會由于預應力筋張拉后向上貼近灌漿口，使水泥漿較難灌入。這時，可將灌漿口設置在偏離孔道的正上方，避開張拉后的預應力筋阻塞灌漿口，使灌漿工作順序進行。對多跨曲線預應力筋孔道，還應考慮到灌漿時水泥漿向兩邊流動的距離大致相等，灌漿口宜設置在中支座處孔道的頂部。此外，灌漿口也可設置在錨具處，從一端灌漿。 

　　冬季灌漿時，孔道灌漿后水泥漿內的游離水在低溫下結冰，會將混凝土脹裂。因此，在冬天灌漿前，孔道周邊的溫度應在5℃以上，灌漿時水泥漿的溫度宜為10℃～25℃。 　 

　　5　結語 　 

　　綜上所述，預應力混凝土工程施工工藝較復雜，質量要求較高，隨著大跨度、大懸挑構件的不斷出現(xiàn)，預應力構件會越來越多。因此，從設計到施工的所有技術人員都應精心設計、精心施工，編制科學合理的施工方案，嚴格按照施工驗收規(guī)范、操作規(guī)程作業(yè)。同時，應不斷應用新技術、新材料、新工藝，確保工程施工質量。  

　　參考文獻： 

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