一、引言
近年來，預應力混凝土這門新技術得到了廣泛應用。混凝土預應力施工質量的控制是預應力樓蓋施工質量的重要保證。
下文筆者將結合某建筑工程實例, 探討建筑混凝土預應力施工質量控制。該工程建筑面積7885m2,結構為框架結構,屋面設計為預應力樓蓋, 主梁為有粘結預應力梁, 截面為500mm×1500mm, 其中跨度26.51m梁2 根, 預應力配筋為2×8Φ515.2+2×7Φ5, 跨度為20.86m梁2 根, 預應力配筋分別為2×6Φ515.2+2×5Φ515.2 及2×8Φ15.2+2×7Φ515.2,預應力梁混凝土設計強度為C40, 次梁及樓板為普通鋼筋混凝土結構, 混凝土設計強度為C25。
二、混凝土施工質量控制
1、施工難點。預應力主梁混凝土設計強度為C40、次梁及樓板混凝土設計強度為C25,施工時間在炎熱夏季, 當地又無法采購到商品混凝土, 在組織不同等級混凝土同時澆筑, 且受場地限制, 采用自拌泵送混凝土實際泵送能力只能達到20m3/h, 若不采取可靠措施, 按通常施工工藝, 不僅預應力主梁混凝土設計強度難以保證, 而且氣溫較高, 不同強度等級混凝土的接縫處容易產生冷縫, 對屋面防水性能造成相當不利的影響。
2、采取的措施。經過反復探討,制訂了詳細的質量控制計劃, 主要采取了以下措施, 取得了良好效果, 施工后經灌水試驗, 結構混凝土未發現一處滲漏。
1安排在傍晚氣溫不高的時候開始澆搗混凝土。
2C40、C50 混凝土均采用TW-4緩凝劑,摻量為水泥用量的2%, 延長初凝時間6小時～7小時,以保證不產生冷縫。
3參考梁、柱節點混凝土強度不同時的處理方法,在主梁邊h/2(h;次梁高度)處,沿主梁方向通長布設快易收口網(快易收口網在一個箍筋間距內傾斜), 以控制混凝土流淌范圍, 保證預應力梁混凝土振搗密實,達到設計強度。
4施工時先澆C40 搗混凝土, 后再調整配合比澆搗C25 混凝土, 在接縫處的次梁底模應開小孔, 排除振搗C40 混凝土時聚集到混凝土表面的水, 以免水稀釋C25 混凝土,在接縫處產生夾砂層。
5接縫處應充分振搗使C40 混凝土與C25 混凝土結合密實。
6提高混凝土抗滲能力為P8, 屋面混凝土摻TW-2高性能防水劑, 通過微膨脹, 防止C25、C40 混凝土干縮差異造成開裂。
7混凝土初凝后, 在表面覆蓋二層麻袋及一層塑料薄膜,保濕養護,以防干縮開裂。
三、預應力施工質量控制
1、施工工藝流程
施工準備→支梁底模板→綁扎普通鋼筋→焊接定位鋼筋、埋設金屬波紋管→穿預應力鋼紋線→張拉端錨墊板、固定端承壓板定位焊接→排氣管(兼泌水)預埋定位→封梁側、端模板→隱蔽工程驗收→澆筑混凝土→混凝土養護,搭設張拉腳手架→混凝土達到設計強度后, 安裝錨具、張拉預應力筋并錨固→灌漿、切割外露多余鋼絞線→端部處理。
2、主要施工方法
1預應力筋的下料
本工程預應力筋采用1860 級Φ515.2 高強度低松馳鋼絞線, 其抗拉強度標準值為fprk=1860Mpa。下料時,在放線盤上放預應力筋在平整的場邊上按下料長度在場地兩端設里標記、定長下料, 并將預應力筋拉直理順, 用砂輪鋸切割,要求端頭斷面整齊。
2預應力筋及波紋管的鋪設
支模板時, 梁的一側模板先不封, 以便于金屬波紋管和預應力筋的埋設。在非預應力鋼筋籠綁扎好后, 根據設計的曲線用普通圓鋼筋設置定位鋼筋,定位鋼筋間距800mm。特別注意反彎點處的標高。
定位鋼筋固定好后, 即可安裝金屬波紋管,波紋管逐根穿入鋼筋籠, 與定位鋼筋固定, 波紋管接頭用大一號波紋管連接并纏上膠帶防止漏漿。
安裝好波紋管后,即可進行鋼絞線穿束。穿束前鋼絞線端部應用膠帶包扎好, 鋼絞線可整捆或逐根穿入波紋管。
3預應力張拉端節點的安裝
張拉端的定位, 應根據設計圖紙要求的水平和垂直位固定牢固。由于端頭節點梁柱普通鋼筋較密,張拉端采用外錨式處理辦法。粱張拉端錨墊板按設計要求固定于梁的端部, 在預應力筋張拉并灌漿以后,再后澆混凝土封閉, 端部的位在綁扎普通鋼筋時, 應盡可能避開預應力筋和端部錨墊板的位置,以使預應力筋順利穿過。
4灌漿孔的安裝
有粘結預應力構件在預應力筋鋪設后, 應進行排氣管(兼泌水)的埋設。梁構件灌漿孔在錨墊板上, 梁構件排氣管(兼泌水)一般設在支承附近排氣管(兼泌水)高度要高出混凝土表面30cm左右。
5模板、支撐
預應力梁跨度大、自重大, 施工中應采取可靠措施保證支撐與模板的強度和穩定性, 防止跑模和梁底下撓。根據要求預應力梁底模和支撐在預應力張拉完畢前不得拆除。
6隱蔽工程驗收
為確保工程質量在澆筑混凝土之前, 相關單位共同對預應力分項工程進行全面的隱蔽驗收,內容包括：①原材料驗收是否合格,質保資料是否齊全;②預應力筋的數量、規格、束形是否符合設計圖紙要求;③波紋管有無破損, 接頭是否牢靠;④張拉端和固定端的安裝是否符合工藝要求。各方確認合格,隱蔽工程驗收后方可澆筑混凝土。
7混凝土澆筑與養護
混凝土澆筑時, 嚴禁踩壓波紋管、預應力筋、定位鋼筋、排氣管(兼泌水管)及端部預埋件。振搗時,振動棒不得碰到波紋管、錨具等,以確保預應力筋的束形和錨具的位置準確。混凝土應振搗密實,澆筑好后要注意養護, 以確保混凝土有足夠的承壓力, 若發現有不密實和空鼓現象,必須在張拉前進行修補。
8預應力筋的張拉。①預應力梁預應力筋采用兩端張拉方式, 錨具采用LQM型夾片式錨具。混凝土強度達到設計強度(C40)的75%以上,方可進行張拉。②張拉設備油泵采用ZB4 一500 型高壓電動油泵;千斤頂采用YCW150、YCW250 型千斤頂。張拉前應對千斤頂、油泵和油壓表進行配套標定, 張拉設備應在標定的有效期內使用。③預應力筋的張拉控制應力為1.03×0.70fptk =1341N/mm2(超張3%)單束張拉力為187.75KN(包括超張3%)。④預應力筋張拉時采用張拉力和伸長值雙控制, 以張拉力為主, 測量張拉伸長值作為校核, 伸長量誤差允許值為±6%, 如超出范圍, 應暫停張拉, 查明原因并采取措施予以調整后,方可繼續張拉。⑤預應力筋張拉時, 通過張拉伸長值的校核可以綜合反映張拉力是否夠孔道摩擦損失是否偏大, 以及預應力筋是否有異常現象。預應力筋張拉伸長值AL,可按下式計算：
△ L=FpmLp/ApEp式中：Fpm—- 預應力筋的平均張拉力(KN)
Lp—- 預應力筋的長度(mm)
Ap—- 預應力筋的截面積(mm2)
Ep—- 預應力筋的彈性模量(KN/mm2)
⑥預應力筋的實際伸長值宜在初始張拉力為控制應力左右時開始量測,分級記錄。
9灌漿及端部處理。①張拉完畢后,用手提砂輪鋸切除外露多余預應力筋,切除后露出夾片的鋼絞線長度30mm～50mm然后清除雜質。②在錨具及承壓板表面涂以環氧樹脂, 起防水防銹保護作用。③灌漿預應力筋張拉結束后,有粘結預應力梁孔道應及時進行灌漿。水泥漿的水泥采用42.5 普通硅酸鹽水泥, 水灰比為0.4,摻入少量減水劑和徽膨脹劑,減水劑采用TW- 3型高效早強減水劑, 摻量為水泥用量的1.5%,膨脹劑采用AEA膨脹劑,摻量為水泥用量的8%灌漿前孔道應灌水洗凈、潤濕, 灌漿應緩慢均勻地進行, 不得中斷, 并應排氣通順, 在灌滿孔道排出水泥漿并封閉排氣孔后, 宜再繼續加壓至0.5Mpa～0.6 Mpa,稍后再封閉灌漿孔。
參考文獻
1、張敏強.預應力施工在房屋建筑工程中的應用研究.廣東建材，2010年第26卷第2期
2、周文彤.預應力樓蓋的混凝土及預應力施工要點分析.四川建材，2007年第33卷第1期
