浙江建筑，第２７卷，第３期，２０１０年３月 Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏ１．２７，Ｎｏ．３，Ｍａｒ．２０１０ 预应力技术在超高、大跨度梁中的应用 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇＹ ｉｎ Ｕｌｔｒａ・－Ｈｉｇｈ・－Ｌａｒｇｅ Ｓｐａｎ Ｂｅａｍ 俞 洋，李志佳，蒋斌，朱娴维，黄伟广，胡 强 ＹＵ ，ＬＩ Ｚｈｉ－ｊｉａ，Ｊ１ＡＮＧ Ｂ ，ＺＨＵ Ｘｉａｎ－ｗｅｉ，ＨＵＡＮＧ Ｗｅｉ—ｇｕａｎｇ，ＨＵ Ｑｉａｎｇ （浙江省建工集团有限责任公司，浙江杭州３１００１２） 摘要：介绍了杭州市广播电视中心一期工程中２３０ ｍ 和６００ ｍ 演播大厅灯栅架上空超高、超限、大跨度梁中预应力技术的 运用。在此对预应力技术优点进行了分析，并着重地介绍了预应力束铺设、搅捣、张拉、灌浆等相关施工工艺及其相应的优化措 施 本工程预应力技术的成功运用，能为今后类似工程的施工提供借鉴。 关键词：广播电视建筑；超高；超限；大跨度；铺设；数据分析；灌浆 中图分类号：ＴＵ７５７．１ １ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８—３７０７（２０１０）０３—００３５—０３ ｌ 工程概况 强度标准值厂ｎ ＝１ ８６０ ＭＰａ。主梁预留孔道采用金 属波纹管。主要预应力构件参数见表１。 杭州市广播电视中心一期工程位于杭州市钱江 新城５号区块，婺江路６８号。地块北部为待建三期 表１ 主要预应力构件参数表 地块，西部为待建二期地块，东侧为婺江路，南侧为 之江路。 由于本工程的特殊性，演播厅多且层高高、跨度 大，而且大厅上部需要安装灯栅层和大量相关的设 备，这些荷载全部要由上部结构梁来承担，这就势必 要加大结构梁的截面尺寸。考虑到上述问题，所以 本工程在高度为１ １．１ ｍ的２３０ ｍ 和高度为１９．５ ｍ （说明：预应力筋束形均为直线形布置。） 的６００ ｍ 的演播大厅主跨方向设置了预应力梁以 平衡部分竖向荷载，改善结构的受力性能，同时给构 由于本工程仅在局部区域内使用了预应力技 件施加了一定的压应力，以解决构件的开裂问题。 术，预应力的施加将使该区域内的混凝土受到压应 对于该工程而言，在框架梁内采用预应力技术不仅 力而产生应变，从而使预应力区域与非预应力区域 减小了构件高度，而且解决了构件在正常使用状态 结合处的混凝土产生裂缝。为避免上述现象产生， 下的裂缝及挠度控制难题。 在该结合处设置了后浇带。即在楼盖混凝土浇筑完 ２预应力梁的设计方案 毕并达到预应力张拉要求之后，首先张拉区域内的 预应力束，张拉完毕后再封闭后浇带，以防止张拉产 根据设计要求，预应力筋采用（ｂ １５．２４ ｍｍ高 生裂缝。 强低松弛钢绞线，主梁采用有粘结预应力技术，抗拉 预应力束张拉端节点的构造处理见图１。 收稿日期：２００９—１０—２０ 作者简介：俞洋（１９７７一），男，浙江杭州人，工程师，从事建筑工程项目技术管理工作。 ３６ 浙 江建筑 ２０１０年第２７卷 直接影响到施工的工期。项目部通过流水作业组织 此段后浇 统筹作业，先安排劳动力集中绑扎一条大梁的钢筋， 再进入预应力束的铺设，待验收无误之后再进行封 梁侧模的工序。从而错开普通钢筋绑扎与预应力束 铺设的时间，保证了总体施工进度。 ＠５０ （３）由于本工程预应力梁中预应力束张拉为直 张拉灌浆结束后浇筑混凝土 线型张拉，在预应力束的铺设过程中必须保证整体 的平整度在５ ｍｍ之内，考虑到预应力束的自重较 图１张拉端构造详图 ３ 施工工艺 施工工艺流程图见图２。 安装梁底模 ｔ 绑扎框架梁普通钢筋 ● 穿没波纹管 ● 安装端部配件 ● 预应力筋制作Ｈ 穿筋 ● 隐蔽工程验收 ● 浇筑混凝土ｔ－－４制作混凝土试块 ● 养护、拆测模 ｔ 『 张拉机具标定Ｈ 张拉｝・ 压混凝土试块 ｔ 冲洗孔道 ● 灌浆机具准备Ｈ孔道灌浆 Ｈ制作水泥浆试块 ● 封端 图２施工工艺流程图 ４预应力束铺设过程中注意事项 ４．１预应力筋的铺设及定位 由于跨度和荷载较大，梁内预应力筋的施工质 量直接关系到结构的承载力及使用功能要求，应采 取必要措施以保证预应力筋的安放及定位。 （１）波纹管的连接用同一形式大一号的管，长 ３００ ｍｍ，每边旋入１５０ ｍｍ，对接后用胶带密封。波 纹管与固定端钢绞线连接用棉丝封堵，再用胶带密 封。整段波纹管在梁内应顺直，不得有明显弯折，水 平允许偏差５ ｍｍ。 （２）由于预应力施工中预应力束的铺设属主导 工序，需要单独占用一定施工时间，所以工序安排将 大，所以在波纹管底部标高位置加设 １０＠１ ０００的 ｕ型定位钢筋作为支撑的骨架与箍筋点焊牢固。波 纹管通过铁丝与骨架绑扎牢固，这样就解决了预应 力束铺设完成后的整体平直度，避免了在后期的张 拉过程中由于局部的应力集中而造成梁体的开裂。 ４．２ 出气孔的设置 出气孔设置将会对后期的灌浆产生一定的影 响，考虑到在混凝土实际的施工过程可能会发生意 外情况，所以波纹管中间增设了一组出气孑Ｌ。为了 保证出气孔在后期的注浆过程的出气畅通，项目部 要求施工班组放弃在皮管里面放圆钢的施工方法， 直接改用西２０的电线管，高出部分灌浆后割除。 ５ 混凝土工程的注意事项 （１）混凝土的浇捣质量将会对后期的张拉产生 影响。由于预应力梁在后期预应力束张拉时将会产 生很大的应力，所以混凝土的局部振捣不密实都可 能致使梁的局部开裂。项目部在混凝土浇捣前对施 工班组进行了详细的技术交底，要求班组集中现有 最好的施工技术人员（特别是振动棒手），从梁跨中 间向两端对称浇筑，严格控制混凝土浇捣的高度和 振动棒的震动范围（振动棒不得接触波纹管）；严格 控制混凝土的水泥用量和坍落度，以防产生温度裂 缝和收缩裂缝。 （２）混凝土施工时正值炎热的夏天，项目部采 取了在梁上面一定的范围内砌砖块进行蓄水养护和 在养护期间不拆除梁侧模的方法进行养护，养护的 时间为１４ ｄ。 （３）混凝土达到设计强度的１００％以后，及时拆 除预应力梁张拉端的侧模板，清理张拉端喇叭口和 预应力筋，安装锚具，为张拉工作做好准备。 ６预应力筋张拉及数据分析 本工程张拉方式采取一端张拉、另一端锚具固 定的方式进行。预应力筋的张拉控制，以控制张拉 第３期 俞洋等：预应力技术在超高、大跨度梁中的应用 ３７ 力为主，同时用张拉伸长值作为校核依据，本工程考 虑超张拉后实际张拉力取为０．７５倍钢绞线强度标 准值，即１ ８６０ Ｘ ０．７５＝１ ３９５ ＭＰａ。 ６．１ 张拉的施工工序 ７ 灌 浆 根据设计要求 预应力张拉后要进行波纹管的后 注浆，注浆压力值控制在０．５ ＭＰａ。为了确保灌浆的质 量，现场在注浆的施工过程中采取二次注浆的施工方案， 事先做好油泵压力标定及钢绞线弹性模量、强 度检验及理论伸长值计算。 （１）清理垫板及钢绞线表面的灰浆； （２）安装锚板，夹片； （３）千斤顶就位，千斤顶上的工具锚孔位与构 件端部工作锚的孔位排列要一致； （４）将工具锚夹片均匀打紧并外露一致； ． （５）油泵供油给千斤顶张拉油缸，并随时检查 伸长值与计算值的偏差； （６）张拉到规定油压后，持荷复验伸长值，合格 后实施锚固； （７）千斤顶活塞回程； （８）拆除千斤顶； （９）切除多余的钢绞线。 同时为了确保张拉时的人身安全和张拉效果，项 目部在每一个张拉端均搭设了１ ｍ Ｘ１ １２ｑ的操作平台。 ６．２数据分析 根据设计要求，当预应力梁混凝土达到１００％ 设计强度后即进行张拉，张拉控制应力 ＝０．７５ｆ＝ １ ３９５ ＭＰａ，张拉程序为０—１０％一２Ｏ％一１０３％（锚 固）。张拉控制为双控，即以应力控制为主，用伸长 值进行校核，其实际伸长值与理论伸长值误差率应 在一６％～６％之间。 、 由于考虑到预应力束长，影响预应力束张拉结果 的因素复杂多样。为了积累经验和提供参考数据，我 们选择其中一根梁进行试验，为以后的张拉提供参考 （持荷时间为２ ａｒｉｎ ２５ ｓ），具体张拉数据见表２。 表２张拉数据表 从表２可以看出预应力束的张拉偏差值均在设 计允许误差的范围内，这说明张拉过程是成功的。 通过同样的方法对剩余的梁进行了张拉，经过数据 对比发现最大正误差值为５．４％、最大负误差值为 一４．３％，均在设计允许误差的范围内，本工程的预 应力张拉圆满成功。 有效地排除了管内的残余空气，确保了灌浆的密实度。 ７．１ 灌浆材料要求 （１）灌浆水泥采用４２．５级普通硅酸盐水泥，水 泥浆体２８ ｄ标准强度不低于３０ ＭＰａ。 （２）水泥浆的水灰比为０．４～０．４５，搅拌后３ ｈ 的泌水率控制在２％以内，流动度以１６～２０ Ｓ为宜， 并添加适量膨胀剂：但不得掺人含氯化物等对预应 力筋有腐蚀作用的外加剂。 （３）水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间不宜 超过３０ ｍｉｎ。 （４）灌浆不得使用压缩空气。 ７．２灌浆工艺要求 （１）灌浆前切割外伸钢绞线，钢绞线露在锚具 外的长度控制在３０～５０ ｍｍ，然后用水泥浆密封所 有张拉端，以防浆体外溢，并将排气孔部位的波纹管 逐个打通，为下一步操作做准备。 （２）灌浆前应进行机具准备和试车，孔道应湿 润、洁净。 （３）灌浆工作应缓慢均匀地进行，不得中断，并 应排气通顺。 （４）灌浆孑Ｌ设在张拉端垫板上，水泥浆从一端 灌入，灌浆压力控制在０．５ ＭＰａ。孔道较长或灌浆 管较长时压力宜大些，反之可小些。 （５）灌浆进行到排气管冒出浓浆后，方可堵塞 此处的排气孔。 （６）灌浆过程中制作２组７０．７ ｍｍ×７０．７ ｍｍ Ｘ７０．７ ｍｍ的立方体水泥净浆试块，标准养护２８ ｄ 后送交实验室检验试块强度，其强度不应小于３０ ＭＰａ。 由于灌浆质量直接关系到预应力钢绞线与混凝 土的粘结效果以及结构的耐久性，因此施工过程中 项目部在每一个环节严格控制，从而确保了本工程 的灌浆质量。 ８ 结 语 本工程通过预应力梁施工完毕后，各项技术指 标均处于受控状态，有效地减小了梁的截面尺寸，为 今后我公司大空间、大跨度超限梁预应力技术的施 工提供了宝贵的施工经验。
