缓粘结预应力在唐华宾馆项目中的应用

缓粘结预应力在唐华宾馆项目中的应用

赵楠

中天西北集团

[摘要]：缓粘结预应力技术是继无粘结、有粘结预应力技术之后发展起来的一项预应力新技术。缓粘结预应力是指在施工阶段预应力钢绞线伸缩变形自由、不与周围缓凝粘合剂产生粘结，而在施工完成后的预定时期内预应力筋通过固化的缓凝粘合剂与周围混凝土产生粘结作用。缓粘结预应力吸收了无粘结的施工特点，有粘结的力学特点。施工与无粘结预应力相同，布置灵活，采用单孔锚具，不需要穿波纹管、不需要灌浆。缓凝粘合剂固化后，在力学上最终达到有粘效果。

[关键词]：缓凝结；预应力；张拉；锚具

0 前言

缓粘结预应力技术是继无粘结、有粘结预应力技术之后发展起来的一项预应力新技术。缓粘结预应力是指在施工阶段预应力钢绞线伸缩变形自由、不与周围缓凝粘合剂产生粘结，而在施工完成后的预定时期内预应力筋通过固化的缓凝粘合剂与周围混凝土产生粘结作用。

1 工程概况

唐华宾馆项目由改建和扩建部分组成。扩建部分为三层框架结构。建筑外立面采用与原有建筑相同的仿唐建筑风格。

本工程扩建部分一层有大型会议厅，南北向跨度25.20m，东西向跨度为31.00m。设计采用梁板结构。采用缓粘结预应力梁，其中南北向4条梁，东西向5条梁，梁截面尺寸统一为800×1800，板厚为120mm。预应力梁混凝土强度等级不得低于C40。

2 材料设备选择

2.1 施工材料的选用

1）钢绞线按设计要求采用1860级φs21.8高强度低松弛缓粘结预应力钢绞线，产品标记为：RPSR-180-540 21.8-1860 JG/T 369-2012，缓凝粘合剂的标准张拉适用期为180d，标准固化时间为540d。缓粘结预应力钢绞线须在张拉适用期内完成张拉[1] 。缓粘结预应力筋是由钢绞线、外涂缓粘结胶粘剂和外包PE组成，如图1。外包PE表面必须有凹凸不平的压痕，21.8mm规格缓粘结预应力筋肋高不得低于2.0mm。肋中缓凝粘合剂充盈。21.8mm高强低松驰钢绞线，fptk=1860Mpa[2]，弹性模量Ep＝195GPa。质量符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003标准。材料出厂证明书应齐全，经验收后方可使用。

图1 缓凝剂预应力筋构造图

2）预应力筋张拉端采用夹片锚、固定端采用挤压锚。质量及使用应符合本工程所用锚具产品性能应符合国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-2007）规定，《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2010的规定。锚具采用通过国家认证的品牌系列锚具，该体系锚具是Ⅰ类锚具，缓粘结张拉端为单孔夹片式锚具，由单孔锚具、锚板、穴模、螺旋筋组成；出厂前由厂家出具相关质量证明书，材料到货后经验收后方可使用。

 2.2 施工设备的选择

施工设备主要有线材切割机、电动油泵、前卡式千斤顶、预应力挤压机、电焊机、手提切割机等预应力专用设备。

3 施工工艺流程

缓粘结预应力施工过程中应保证钢筋和钢绞线的位置准确，张拉控制应力符合设计要求，张拉完成后及时封锚固定。

4 主要施工措施

4.1 预应力筋下料

预应力筋下料长度（L）为梁内长度( L1)与张拉端的工作长度( L2)之和。

L1按设计图纸计算，L2按两端张拉1.8m计算。

4.2 预应力筋铺设

1）待梁筋铺设完毕安装梁侧模板之前，严格按照预应力设计图纸和本方案附图 “预应力筋束形图”中标注的尺寸，设置标高定位筋，定位筋采用Φ10圆钢，标高定位筋按束形图标各个标高点布置，定位筋电焊在梁箍筋上，如图2。

图2预应力筋定位措施

2）缓粘结预应力钢绞线按图纸及方案规定进行铺设。

3）端部垫板必须与钢绞线束保持垂直，垫板固定在端部钢筋上。

4）在预应力筋铺放之前，应预先根据施工图中预应力筋的位置放样。运到现场的预应力筋均带有编号标牌，预应力筋的铺放要与施工图所示的编号相对应。

5）预应力筋铺放须各自保持平行走向，严禁互相扭绞，绝对要保证预应力筋与外边轴线的垂直。

6）张拉端的承压板需有可靠固定，严防震捣混凝土时移动；承压板与模板之间必须连接牢固应避免出现空隙；并须保持张拉作用线与承压板垂直。

7）在预应力筋的张拉端和锚固端各装一个螺旋筋，要求螺旋筋要紧靠承压板和锚板牢固固定,且螺旋筋圈数不少于4圈。

8）无粘结筋在铺放中如发生外包塑料皮破损要用胶带缠补好。

9）从预应力筋开始铺设直到混凝土浇筑，严禁在预应力筋周围使用电焊，以防预应力筋通电造成强度降低。

10）对于斜出张拉梁面的预应力筋，应采用斜向木盒等措施保证预应力筋斜出梁面，对承压板下的混凝土应采取加强措施。

4.3 锚具安装

锚具类型为夹片锚具。预应力筋采用两端张拉的锚固方式；张拉端做法为凹入式张拉端，即锚具凹进混凝土表面，锚垫板需要预先安装在梁张拉端，并隐蔽在张拉结点的混凝土内。

4.4 浇筑混凝土

在预应力钢绞线铺设完毕且通过隐蔽验收合格后方可浇筑混凝土。浇筑混凝土时严禁碰撞钢绞线以及端部垫板。混凝土必须振捣密实，尤其张拉端处，不可出现空鼓现象。

4.5 预应力筋张拉

1）根据设计要求混凝土强度达到设计强度C40的90%后方可进行张拉；张拉工作完成前，不得拆除梁、板底模；张拉时须提供混凝土试块强度报告。

2）张拉时采用控制应力法，设计张拉控制应力σcon=0.75fptk=1395MPa，预应力张拉时采取双控法，即控制张拉力的同时校核预应力筋的张拉伸长值。实际伸长值控制范围应在-6％～+6％的计算理论伸长值范围内，偏差超过±6%时应暂停张拉，查明原因并采取措施予以调整后方可继续张拉。张拉程序如下：

张拉程序：0→ 20%σcon（量初值）→100%σcon（持荷）→（量终值校核）

3）油泵供油给千斤顶张拉油缸，预应力筋张拉应力以均匀速度分级加载。钢绞线束张拉至终应力时，并随时检查伸长值与计算值的偏差。

预应力筋张拉前对张拉设备进行检定，经陕西省建筑科学研究院计量中心检定，压力表校准方程为：

P=0.102191F+0.185121=21.8mm

（钢绞线的公称截面积为313mm2）

P=0.102191×1395×313+0.185121

=44.8MPa

经计算，油泵压力表读数为44.8MPa时, 即达到设计张拉控制应力1395MPa。张拉过程中应以此来控制张拉应力，保证各钢绞线张拉应力符合要求。

4）张拉结束后用切割机切割多余钢绞线，切割后夹片外钢绞线长度不得小于30m。

4.5 封锚固定

对端头处理并经检查验收合格后，在10天内再用微膨胀水泥砂浆或细石混凝土对端部进行封堵，密封后预应力筋不得外露，防止钢绞线腐蚀。

5 结语

缓粘结预应力作为一种新型的预应力施工技术。缓粘结预应力技术是继无粘结、有粘结预应力技术之后发展起来的一项新预应力技术。缓粘结预应力吸收了无粘结的施工特点，有粘结的力学特点。施工与无粘结预应力相同，布置灵活，采用单孔锚具，不需要穿波纹管、不需要灌浆。缓凝粘合剂固化后，在力学上最终达到有粘效果。实践证明，缓粘结预应力与传统预应力施工相比，工艺简单，施工效果好，具有较好的推广价值。

参考文献：

[1]《缓粘结预应力混凝土结构技术规程》.JGJ 387-2017[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.

[2]《预应力混凝土用钢绞线》.GB/T 5224-2014[S].北京:中国标准出版社，2014.