缓粘结预应力施工技术

栾屹鑫 ,杨金鑫  ,陈浩

摘要：缓粘结预应力技术是在有粘结预应力和无粘结预应力技术后发展的一种新型预应力技术，他是两种预应力技术的结合。本文介绍了缓粘结预应力技术在烟台蓬莱国际机场项目的应用，介绍了缓粘结预应力混凝土施工工艺优缺点。并针对施工重难点提出相应的解决方法。

关键词：缓粘结预应力、有粘结预应力、无粘结预应力、施工工艺

0引言

传统的预应力混凝土技术由于施工工艺不同，分成有粘结预应力和无粘结预应力。有粘结预应力的施工需预留穿筋或预穿预应力筋及套管，后期进行注浆，其工艺繁琐，而无粘结预应力筋在工作中受力处处相等，存在预应力筋及锚具疲劳，结构强度利用率低等缺点，直接制约了适用范围。缓粘结预应力技术将无粘结预应力体系与有粘结预应力体系相结合，具有无粘结预应力技术施工方便、造价低和有粘结预应力技术所具有的结构延性好、抗震性能优等特点。

1工程概况

工程位置位于烟台蓬莱国际机场位于烟台市经济技术开发潮水镇，距离烟台市中心直线距离约43公里，公路距离约48公里，为山东省干线机场，属国家一类航空口岸。场址属于暖温带季风区大陆性气候，年平均气温11.7℃，年平均日最高气温28.8℃，年平均日最低气温－2.3℃，极端最高气温38.8℃，极端最低气温－14.9℃，月平均最高气温32℃，月平均最低气温-8℃。年平均相对湿度62.2%。本工程地上4层，地下1层，基础设计为柱下独立基础；地上4层及地下1层，均采用现浇钢筋混凝土框架结构，并设置多组黏滞阻尼器；其中部分区域采用后张法有粘结预应力梁楼盖，部分区域设置缓粘结预应力筋；屋盖采用钢桁架结构，支撑柱采用钢管柱或钢管混凝土柱。

2工程重难点

本工程为大跨超长混凝土结构，为控制大跨结构的裂缝和挠度，减轻混凝土收缩和温度变化对混凝土梁板的不利影响，在本工程D区大厅部分楼层采用后张法有粘结预应力梁、后张法缓粘结预应力梁，在施工过程中如何协调有粘结预应筋在梁中的布设位置、与钢筋的排布、张拉的时间、各专业的穿插都与整个工程的工期、质量息息相关。

解决措施：根据后浇带设置情况，将预应力梁划分为后浇带区域及后浇带所围成的结构梁区域两个张拉结构单元；梁内采取矢高钢筋定位，确保钢绞线平滑过渡；张拉区域遵循对称原则，纵横向梁对称同时张拉；混凝土浇筑时注意对波纹管的保护。

3施工工艺流程

缓粘结预应力施工工艺流程

图3-1  缓粘结工程施工工艺流程图

本工程第一批次张拉预应力筋均采用 1860 级直径 21.8mm 缓粘结预应力钢绞线，张拉适用期为 180 天；标准固化时间为 540 天，受到张拉时效限制，缓粘结钢绞线需按现场施工进度情况合理组织加工进场；钢绞线需按设计参数及规范要求，在厂家加工成成品；约 3000 米左右为一盘进行封盘进场，钢绞线进场后需对外观质量进行检查，并对母材进行力学性能试验送检，检验合格后方可进行使用。缓粘结预应力采用 I 类锚具，固定端采用挤压式锚具，张拉端采用夹片式单孔锚，锚具进场后需对外观质量进行检查，并进行静载锚固性能试验送检，检验合格后方可进行使用。

缓粘结预应力筋布设

梁内缓粘结预应力筋布设，需待梁钢筋绑完成，梁落在底模上以后进行梁内标高放线，安装预应力支架钢筋，可利用梁拉钩筋进行固定，间距 1~1.5m，预应力筋梁内布置应按中心对称原则。如下图所示，

图3-2   缓粘结张拉端预埋安装

采用梁板面内凹式张拉端，即张拉封锚完成后，锚具不突出结构完成面，在预埋时是需在锚垫板前方留有穴模，穴模选用聚乙烯挤塑板，尺寸为10×10cm 长 15cm，混凝土浇筑时穴模留在混凝土内，待混凝土达到强度后清理掉预埋在混凝土中的穴模，形成张拉槽；预应力张拉体系组件包括单孔工作锚具、锚垫板、螺旋筋；其中锚垫板及螺旋筋为提前预埋至混凝土中，锚具为张拉时在穴模预留的槽口内安装；板面张拉端制作安装时需考虑到张拉完成后，锚具不能突出结构完成面，所以需控制锚垫板的角度不能过大，锚垫板制作完成后的仰角不能大于 45 度；端部张拉端锚垫板需与结构完成面平行，张拉端现场制作排列需整齐，前后两排张拉端承压厚度不宜小于 50cm；确保切割后的预应力筋夹片外露长度不得小于设计要求，同时柱外露的张拉操作长度部分的预应力筋需位于柱钢筋缝隙的中间位置，可采取一定的措施将柱钢筋撑开，确保后续张拉时张拉设备的安装空间，如下图所示。  

图3-3  缓粘结预应力张拉与封锚

本工程航站楼混凝土强度等级为 C40，混凝土浇筑时需留不少于 2 组同条件试块，在同条件试块强度达到 100%时方可进行张拉，缓粘结 21.8 预应力筋张拉采用 60 吨千斤顶，采用高压油泵驱动千斤顶；千斤顶、油表标定周期为 6 个月；在张拉槽清理完成后，进行锚具安装；张拉时采取控制应力和理论伸长值双控的原则，张拉前后分别测量张拉端钢绞线的外露长度，进行实际伸长值的测量，伸长值偏差需控制在±6%之内。张拉时先试拉 2-3 根，观察张拉端周边混凝土状态，同时进行弹性模量及摩擦系数的复核，对计算的伸长值已经实测伸长值进行调整，张拉过程需有专业工程师旁站并做好伸长值的记录；张拉完成 24 小时后，对张拉端的外露钢绞线进行机械切割，切割后的外露长度不小于 30mm；切割完成后将锚具上刷防腐漆，清理张拉槽、淋水，依据设计要求采用比该结构高一个强度等级的细石混凝土进行封锚，封锚时收面要平整。

4结语

本文依托新建烟台蓬莱国际机场二期T2航站楼缓粘结预应力施工工程，分析缓粘结预应力施工流程及技术要点，得出如下结论：（1）缓粘结预应力技术以无粘结的施工方式，达到了有粘结预应力的结构性能，具有发展前景。（2）针对预应力的施工及施工过程中存在的问题和施工要点、难点，给出了解决方案。

5参考文献

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四型机场建设关键技术研究与示范CSCEC-2021-Z-34