[天津]大剧院工程有粘结预应力技术应用.doc

有粘结预应力技术
本预应力工程位于大剧院1区（音乐厅）、3区（综艺剧场）两部分的三层、四层结构梁处，采用后张有粘结预应力技术。

1区（音乐厅）三层预应力梁平面布置示意图

1区（音乐厅）四层预应力梁平面布置示意图

3区（综艺剧场）三层预应力梁平面布置示意图

3区（综艺剧场）四层预应力梁平面布置示意图

主要材料：
①、钢材：预应力筋采用15.2mm，极限强度标准值为1860MPa的低松弛预应力钢绞线。
②、锚具：张拉端采用QM15-5/7/8群锚、I类，固定端采用15.2挤压锚、I类。
③、波纹管：壁厚为3.0mm的镀锌波纹管。
④.①、有粘结预应力筋制作
④.①.①在预应力筋制作（组装）时，采用机械切割。
在预应力筋旁边或对其它部件进行气割或焊接时，应防止预应力筋受焊接火花或接地电流的影响。
④.①.②预应力筋下料应在车间内进行。下料长度应采用钢尺丈量，使用砂轮或专用切筋器切断。
④.①.③钢绞线挤压锚具挤压前，在钢绞线端头安装异型钢丝衬套或挤压套，并在挤压套外面涂润滑油，钢绞线、挤压模和活塞杆应在同一轴心线上。液压挤压机的压力表读数按生产厂提供的参数控制，钢绞线端头应露出成型后挤压锚具外端。挤压锚具应与锚垫板固定可靠。
④.②有粘结预应力孔道成型
④.②.①后张预应力孔道成型，宜采用预埋管法。
④.②.②镀锌波纹管的连接，可采用大一号同型号波纹管作为接头管。
接头管的长度：管径为40-60mm时，不小于200mm；管径为65-80mm时，不小于250mm；管径为80-100mm时，不小于300mm。
接头管两端应采用胶带密封，不得漏浆。
④.②.③镀锌波纹管安装前，应按设计要求在箍筋上标出预应力筋的曲线坐标位置，点焊φ12-14钢筋点位，间距1m。波纹管安装时接头位置应错开。波纹管安装后，必须用铁丝与支托钢筋扎牢。
④.②.④灌浆孔（泌浆孔）与波纹管的连接是波纹管上洞，覆盖海绵垫片和塑料弧形压板并用铁丝扎牢，用φ32*2铁管插在接口上并将其引至构件顶面以上400-500mm。
④.②.⑤波纹管安装后，应检查波纹管的位置与曲线形状是否符合设计要
求，波纹管的固定是否牢靠、接头处是否密封、管壁有无破损等。如有破损，应及时用胶带修补。
④.③有粘结预应力筋铺设
④.③.①预应力金属量及布筋铺设：
严格按照根据本工程设计施工图制定的预应力施工方案规定的预应力筋数量位置，铺设有粘结预应力钢绞线。
④.③.②预应力筋穿入孔道
④.③.②.①预应力筋可在浇筑混凝土前穿束，严禁电火花烧伤管道内的预应力筋，同时应在外露端头裹塑料纸防锈、防污染。
④.③.②.②穿束方法：采用人力穿束方法。
④.③.③预应力筋平顺：
框架梁内预应力筋成束布筋，穿于波纹管内，刚度较好。在保证波纹管平顺的前提下，预应力筋平顺可有效保证。
④.③.④预应力曲线矢高
严格按照施工方案的定位钢筋高度，制定安装定位钢筋，用绑丝把波纹管与定位钢筋绑扎牢固，确保预应力筋有效矢高。为保证张拉的顺利进行，预应力筋在靠近端模板处要有不小于500mm的平直段（即预应力筋与垫板垂直），并用铁丝绑扎牢靠。
④.③.⑤波纹管及预应力筋安装
普遍钢筋就位之后，根据矢高要求安装预应力定位支架。支架用φ12以上的钢筋制作，为确保位置的准确，定位支架焊在梁的箍筋上。铺设预应力波纹管，并牢牢绑扎在定位指甲上，连接管部位用防水胶带缠绕。安装张拉端的喇叭管，将预应力筋穿入波纹管内。用棉丝密封灌浆孔、喇叭口等重要部位，连接部位用胶带缠绕密封防止水泥浆渗入。在胯间的最高点安装盖瓦和排气管。
④.③.⑥锚头安装固定
锚头安装固定见施工图节点详图，应固定牢靠，以保在任何情况下不受扰动。
④.③.⑦电气焊操作
尽量使各种管线为预应力筋让路，在穿设预应力筋之后，尽量减少电气焊次数，严禁电气焊损伤波纹管预应力筋。

④.③.⑧混凝土浇筑
在浇筑混凝土前，技术人员认真检查验收波纹管、预应力及锚具、垫板、螺旋筋的安装情况，填写“隐蔽工程验收记录”；在浇筑混凝土时，振捣棒不得碰撞预应力筋波纹管，防止钢绞线偏离原位或波纹管损伤；
④.③.⑨侧摸拆除
养护后，梁内顶端墙体模板及时拆除，拆模后清理张拉预留洞，安装张拉端锚具。
④.④、有粘结预应力张拉
④.④.① 张拉时间
在总包单位提供的混凝土同期试块强度报告达到张拉要求（框架梁混凝土达100%设计强度），报请监理公司批准后，开始有粘结预应力筋张拉；
④.④.② 张拉控制
④.④.②.①对结构主体施加预应力程序
根据对本工程项目结构布置特点，施加预应力的程序原则采用：
整体结构“自下而上，逐层张拉”
同层框架梁应“同步、对称张拉且由中间向两侧推进”的原则施加预应力。另外要求施加预应力时，底部支撑系统不得拆除。
④.④.②.② 对框架梁构件的张拉程序本项目采取“0→10%σk（记录伸长伸起始点）→50%σk（静停观察构件）→100%σk（记录伸长值）锚固”方案。
预应力张拉控制应力及伸长值应满足设计要求；预应力筋张拉采用张拉力与伸长值双控进行，如发现伸长值不满足规范的有关规定，应立即停止张拉，并查明原因，再进行张拉。
④.④.③张拉步骤
（1）预应力张拉设备在使用前，应送有资质的检验机构对千斤顶和油表进行配套标定，在张拉前进行试运行，保证设备处于良好工作状态。清理端部后安装锚环及夹片。
（2）安装千斤顶，连接好油路系统。由于开始张拉时，预应力筋在孔道内自由放置，而且张拉端各个零件之间有一定的空隙，需要用一定的张拉力，才能使之收紧。张拉到初应力（张拉控制应力的10%）时，首次记录千斤顶伸长值，
然后继续张拉至控制应力，再次量测伸长值。核算伸长值符合要求后，卸载锚固回程并卸下千斤顶，张拉完毕。
（3）张拉时以控制张拉力为主，同时用张拉伸长值作为校核依据，实测伸长值与计算伸长值的偏差应在（-6~+6）%范围之内。如果超出正常范围，应立即停止张拉，查明原因并采取相应的措施之后再继续作业。
④.⑤有粘结预应力孔道灌浆
④.⑤.①后张有粘结预应力孔道灌浆总体要求
（1）.后张法有粘结预应力筋张拉完毕并经检查合格后，应尽早进行灌浆，一般不宜超过48小时。
（2）.灌浆设备的配备必须确保其连续工作条件，灌浆前应检查配套设备、输浆管道及阀门的可靠性，注入泵体的水泥浆应筛滤，滤网孔径不宜大于5mm，输浆管连接的出浆孔孔径不宜小于10mm。
（3）.为确保孔道灌浆压力，灌浆前对锚具夹片空隙和其它可能漏浆处需采用高标号水泥浆或结构胶方法封堵，封堵材料抗压强度>10Mpa时方可灌浆。
④.⑤.②灌浆材料要求
（1）.灌浆水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆体标准强度大于30Mpa。
（2）.水泥浆的水灰比为0.45左右。
（3）.水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间不宜超过30min。
④.⑤.③灌浆工艺要求
{1}.灌浆前切割外伸钢绞线，钢绞线露在夹片外的长度控制在30~50mm，然后用水泥浆密封，以防浆体外溢。
（1）灌浆采用UB3型灌浆泵和PJ02型搅拌机。灌浆前，应进行机具准备和试车。
（2）灌浆工作应缓慢均匀地进行，不得中断，喷嘴不能离开灌浆孔，应排气通顺。
（3）灌浆压力控制为0.4~0.6Mpa。
（4）灌浆进行到排气孔冒出浓浆时，即可堵塞此处的排气孔，继续保压3~5分钟。
（5）灌浆过程中制作2组70*70*70的立方体水泥净浆试块，标准养护28
天后送交实验室检验试块强度，其强度不应小于30Mpa。
（6）孔道压浆应连续一次完成，不得中断。当发生孔道阻塞串孔或中断灌浆时，应及时冲洗孔道，采取措施重新灌浆，整个孔道灌满后再封闭灌浆孔。
（7）室外温度低于+5℃时孔道灌浆应采取抗冻保温措施，防止浆体冻胀使混凝土沿孔道产生裂缝。
④.⑥有粘结预应力筋的成品保护
④.⑥.①金属波纹管
由于金属波纹管的材料特性，在施工过程均应注意保护，以免划伤碰伤，导致混凝土浇筑时水泥浆浸入堵管，若有破损，应及时专用胶条有效密封，保证封缠圈数及长度。
④.⑥.②预应力钢绞线
预应力钢绞线为高强低碳钢，由7根直径为5mm的高强冷拔钢丝捻制而成，高温对钢丝的强度影响很大，因此，在所有工序施工过程中，严禁电气焊触及钢绞线及张拉锚固端组件，导致材料退火，影响钢绞线强度和延性。
④.⑥.③锚具封装保护
后张拉预应力筋锚固后的外露部分应采用机械方法切割。预应力筋外露长度，不宜小于其直径1.5倍，且不宜小于30mm，严禁采用电弧切割。
⑤、预应力张拉
预应力张拉作为预应力结构施工过程中的关键过程，是保证预应力结构符合预应力设计的重要环节，是在结构中建立有效预应力作用的唯一工序，因此对张拉过程的有效控制决定了预应力结构能否有效实现。
⑤.①预应力筋张拉总体要求
⑤.①.①对同一束预应力筋，采用小型千斤顶单根逐级张拉工艺，或采用相应吨位的千斤顶进行整束张拉。
⑤.①.①预应力筋的张拉步骤，应从零应力加载至初应力量测伸长值，再以均匀速度分级加载测量伸长值至终应力、终伸长。
⑤.①.③预应力筋张拉应采取应力控制，伸长值校核。张拉过程中实际伸长值与计算伸长值的允许偏差为±6%，如超过允许偏差，应查明原因采取措施后方可继续张拉。
⑤.①.④预应力筋张拉时，应对张拉过程作详细记录。
⑤.②张拉准备
⑤.②.①预应力筋张拉设备及仪表应满足预应力筋张拉要求，且应定期维护和标定。张拉千斤顶与压力表应配套标定，并配套使用。标定时千斤顶活塞的运行方向应与实际张拉工作状态一致。
⑤.②.②张拉设置的标定期限不应超过半年。当在使用过程中更换压力表、千斤顶维修后或张拉设备出现反常现象是应重新标定。
⑤.②.③锚具安装前，应清理锚垫板端面和喇叭孔内的杂物，且应检查并保证锚垫板后的混凝土密实；同时应清理预应力筋表面浮锈和渣土。
⑤.②.④锚具安装应保证锚板对中，夹片应击紧，夹片缝隙均匀，夹片硬度要按照规范要求进行抽验，且有正式报告。
⑤.②.⑤预应力筋张拉前，应计算施工张拉力值、相应压力表读数和张拉伸长值，并填写张拉申请表。
⑤.③对混凝土强度的要求
本工程要求预应力混凝土强度达到设计强度的100%，方可张拉。只有同条件混凝土试块强度试验报告表明混凝土强度达到设计强度要求后，才能开始张拉。
⑤.④张拉控制力
预应力筋的张拉控制，以控制张拉力为主，同时用张拉伸长值作为校核依据。本工程张拉控制应力取为0.75倍钢绞线强度标准值，即1860*0.75=1395Mpa。
每束预应力束的张拉控制力按下表取值。（单位：kn）
预应力束
理论张拉值
初始张拉力
张拉控制力
φ15
0.1fptk
0.75fptk
⑤.⑤支撑体系
预应力梁张拉前可以拆除梁的侧模，张拉灌浆完成后可拆除梁板的底模和支撑体系。
⑤.⑥张拉设备

预应力张拉设备在使用前，应送有资质的检验机构对千斤顶和油表进行配套标定，在张拉前进行试运行，保证设备处于良好工作状态。设备若出现故障应及时返修，重新标定后方可使用。