淺析有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的工程實(shí)踐

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淺析有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的工程實(shí)踐
張福明

摘要：普通梁板結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)需要，必不可少的在套內(nèi)設(shè)計(jì)框架柱，使房屋套型受到梁、柱位置的限制，同進(jìn)裝修的隨意性和套內(nèi)使用面積也都受到了限制。如何使套內(nèi)使用面積達(dá)到最大、用戶裝修時(shí)可根據(jù)自己的意愿自由地改變套型，這是房地產(chǎn)開發(fā)商一直探索的問題。
關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土扁錨體系
前言：預(yù)應(yīng)力混凝土是在構(gòu)件的受拉區(qū)施加預(yù)壓應(yīng)力，當(dāng)構(gòu)件在荷載作用下產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí)，首先要抵消應(yīng)力，然后隨著荷載的不斷增加，受拉區(qū)混凝土才逐漸受拉開裂，從而推遲裂縫的出現(xiàn)和限制裂縫的開展，提高構(gòu)件的抗裂度和剛度的一種施工工藝。此外與普通混凝土相比還具有減輕自重、節(jié)約材料、增加構(gòu)件的耐久性等等優(yōu)點(diǎn)。但預(yù)應(yīng)力混凝土施工，需要專門的機(jī)械設(shè)備，工藝比較復(fù)雜，操作要求高，預(yù)應(yīng)力混凝土的單價(jià)一般高于鋼筋混凝土的單價(jià)，但在大跨度、大開間的結(jié)構(gòu)中，綜合效益較好。因此我公司在開發(fā)吉源花苑小區(qū)（1#、7# ~22#樓）時(shí)采用了有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓板結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)就有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓板施工工藝——扁錨體系的施工特點(diǎn)談?wù)勛约旱目捶ǎ?br /> 一、扁錨波紋管
有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力板厚不大（如較小的采用160mm），只能采用扁錨體系，保證預(yù)應(yīng)力束在板中有一定的曲率和必要的保護(hù)層，扁錨體系波紋管一般含3 ~5束高強(qiáng)鋼鉸線，寬度為65 ~90mm，厚度為22mm。
在一般荷載情況（荷載為2KN/m2 ~4KN/m2）高跨比為1/40 ~1/50（視荷載和四邊支撐條件），每平方米樓板預(yù)應(yīng)力筋用量為4.0~5.0Kg，板的每延長(zhǎng)米一般采用2束，為使有粘結(jié)筋間距不至過大（按美國(guó)ACI規(guī)范有粘結(jié)筋間距不大于板厚的8倍），在工程中均使用每個(gè)扁錨含3束預(yù)應(yīng)力筋。
波紋管的連接采用比所接波紋管大一號(hào)的波紋管，長(zhǎng)度為300mm，用鐵絲將接頭管和波紋管扎緊并纏上膠帶以防漏漿。
二、扁錨體系的鋪設(shè)、定位
由于板厚較薄，所以在施工中如何使預(yù)應(yīng)力筋矢高得到保證就成了預(yù)應(yīng)力樓板施工中的一個(gè)關(guān)鍵問題，預(yù)應(yīng)力筋矢高計(jì)算如下圖所示。在施工中，普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋交叉布置應(yīng)優(yōu)先滿足預(yù)應(yīng)力筋矢高要求，板底普通鋼筋應(yīng)先布設(shè)長(zhǎng)跨方向，短跨方向鋼筋應(yīng)和同向預(yù)應(yīng)力筋定位同一水平面，以保證預(yù)應(yīng)力主筋矢高，預(yù)應(yīng)力在滿足保護(hù)層的情況下，施工中應(yīng)讓跨中下層的預(yù)應(yīng)力束和板底上層鋼筋的走向平行，面支座上層的預(yù)應(yīng)力束應(yīng)和板面的下層鋼筋的走向平行這樣才能達(dá)到取得最大矢高即最大預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的結(jié)果，束的最低點(diǎn)一般是綁在板底筋上，在一些計(jì)算控制點(diǎn)的位置應(yīng)用馬凳控制束的高度用Ø12通長(zhǎng)鋼筋焊在馬凳上，把預(yù)應(yīng)力束與橫向的鋼筋牢牢扎緊，預(yù)應(yīng)力束要流暢、水平、不偏擺，特別要指出普通鋼筋的加工質(zhì)量和綁扎質(zhì)量對(duì)預(yù)應(yīng)力束的鋪設(shè)影響很大，如邊梁、暗梁箍筋的長(zhǎng)度的準(zhǔn)確性、主筋的搭接、保護(hù)層的厚度等。如果偏差較大，也將影響預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)質(zhì)量。
三、扁錨體系的張拉
扁錨體系的張拉端，錨墊板由鑄鐵錨座，錨環(huán)連成一體，固定端采用壓花錨，錨固鋼鉸線與混凝土結(jié)合的錨固長(zhǎng)度視混凝土標(biāo)號(hào)而定，在950~1200mm之間。
預(yù)應(yīng)力筋的張拉力大小，直接影響預(yù)應(yīng)力效果。張拉力越高，建立的預(yù)應(yīng)力值越大，構(gòu)件的抗裂性越好，但預(yù)應(yīng)力筋在使用過程中經(jīng)常處于高應(yīng)力狀態(tài)下，構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的荷載與破壞荷載接近，往往在破壞前沒有明顯的警告，這是危險(xiǎn)的。另外，如張拉力過大，造成構(gòu)件反拱過大或預(yù)拉區(qū)出現(xiàn)裂縫，也是不利的。反之，張拉階段預(yù)應(yīng)力損失越大，建立的預(yù)應(yīng)力值越低，則構(gòu)件可能過出現(xiàn)裂縫，也是不安全的。
張拉控制應(yīng)力σcon允許值

項(xiàng)次預(yù)應(yīng)力鋼材品種張拉方法
先張法后張法
1 碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼鉸線 0.75fptk 0.7 fptk
2 熱處理鋼筋、冷軋帶肋鋼筋、冷拔低碳鋼絲 0.7 fptk 0.65fptk
3 冷拉鋼筋精軋螺紋鋼筋 0.9 fptk 0.85fptk

預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序，應(yīng)使混凝土不產(chǎn)生超應(yīng)力，構(gòu)件不扭轉(zhuǎn)與側(cè)彎，結(jié)構(gòu)不變拉等，因此施工中用小噸位千斤頂對(duì)稱順序張拉。本工程采用1860級(jí)鋼鉸線（fptk=1860Mpa），按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定（見上表），預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力σcon=0.7fptk=1320N/mm2。因預(yù)應(yīng)力筋的張拉噸位不大，設(shè)計(jì)要求采取超張拉以減少應(yīng)力松馳損失，所以在張拉端張拉至1.03σcon 錨固。
施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際伸長(zhǎng)值，預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際伸長(zhǎng)值ΔL應(yīng)等于：
ΔL=ΔL1+ΔL2-A-B-C
ΔL1——從初應(yīng)力至最大張拉力之間的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值
ΔL2——初應(yīng)力以下的推算伸長(zhǎng)值
A ——張拉過程中錨具楔緊引起的預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮值
B ——千斤頂內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋的張拉伸長(zhǎng)值
C ——施加應(yīng)力時(shí)，后張法混凝土構(gòu)件的彈性壓縮值
規(guī)范規(guī)定張拉伸長(zhǎng)值的容許差值為-5%~10%。通過對(duì)伸長(zhǎng)值的校核，可以綜合反映張拉力是否足夠，孔道摩阻損失是否偏大，以及預(yù)應(yīng)力筋是否有異�，F(xiàn)象等。
四、扁錨體系的灌漿
預(yù)應(yīng)力筋張拉后，利用灌泵水泥漿壓灌到預(yù)應(yīng)力孔道中去，其作用有二：一是保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋，以免銹蝕。二是使預(yù)應(yīng)力筋與構(gòu)件混凝土有效粘結(jié)，以控制超載時(shí)裂縫的間距與寬度并減輕梁端錨具的負(fù)荷狀況。灌漿工作應(yīng)緩慢均勻地進(jìn)行，不得中斷，并應(yīng)排氣通順。在孔道兩端留出濃漿并封閉排氣孔后，宜再繼續(xù)加至0.5~0.6N/mm2。稍后再封閉灌漿孔。
扁錨體系的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓板灌漿在施工中突出特點(diǎn)是波紋管為扁形，并且保護(hù)層較小，施工工藝控制不好（如保護(hù)層過小、混凝土不密實(shí)、波紋管強(qiáng)度不足、接頭處理不好、灌漿壓力過大），會(huì)造成灌漿時(shí)，波紋管脹裂、混凝土保護(hù)層脫落的后果。因而，在預(yù)應(yīng)力板扁錨體系的施工中，應(yīng)特別注意：
（1）波紋管最低點(diǎn)的混凝土保護(hù)層不低于20mm，并且振搗應(yīng)密實(shí)。
（2）扁形波紋管在制作時(shí)強(qiáng)度、形狀應(yīng)滿足要求。
（3）波紋管的接頭應(yīng)牢靠、不漏漿。
（4）灌漿壓力控制在0.5~0.6Mpa。
五、結(jié)束語
綜上所述，由于高強(qiáng)鋼材和高強(qiáng)混凝土的發(fā)展，適合于各種鋼種和應(yīng)用場(chǎng)合的新的預(yù)應(yīng)力工藝和預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備不斷出現(xiàn)，為我們提供了解決這個(gè)問題的方法。