无粘结预应力混凝土结构施工技术的探讨思维导图

无粘结预应力是后张预应力混凝土的一种新的施工工艺，其做法在预应力丝束表面涂防腐涂料并用塑料管包裹后，如同普通钢筋－预先铺设在支好的模板内，然后浇筑混凝土，待达到强度后进行张锚固。由于其具有无需留孔与灌浆、孔道摩擦力小、预应力筋易形成跨度曲线、施工简便等优点，近年来得以推广并广泛应用，但其技术量高、专业性强、施工中如果质量控制不严，易造成结构隐患，影响结构安全，在施工中应采取质量控制措施。

某出版基地科技文化活动中心-康乐中心，康乐中心共三层，一层层高5m，二层4.5m，三层6m，局部4.5m和7m。建筑物最高点19.1m，室外地坪最低标高-0.6m。康乐中心建筑物长度88.15m，宽度48.575m。各层建筑面积分别为：一层2840.81m2，二层2249.57m2，三层2593.5m2，单项工程建筑面积7880.92m2。其屋面设有4根24m跨无粘结预应力大梁，为本工程特殊结构部位。

图纸会审和技术交底：在施工前组织各级技术人员审图对关键部位放出大样图，发现问题及时与设计者协商解决。

严格拉制所用材料：钢绞线、锚具进场后要检查与货同行的产品标牌、合格证、厂家出具的物理性能证明书或产品质量检验报告。对钢绞线进行外观检查，不得有接头或死弯，油脂饱满均匀，不漏涂、护套圆整光滑，松紧适当。预应力筋的表面如有破损，必须及时用塑料胶带纸修补，外观检查必须逐盘进行。同时钢绞线及水泥要进场后抽样送试。

张拉设备与压力表：使用前应由计量部门配套检测是否合格，并提供相应拉力对照表。

康乐中心屋面结构层，纵向17轴、19轴的C轴至J轴线段，横向G轴、E轴的15至21轴线段设计为无粘结预应力屋面大梁，共四根，呈井字状布置。跨度24m，截面尺寸宽500mm，高1350mm，C40砼。除配设普通钢筋外，另配设8根单束φs15.2钢铰线作为预应力主筋，呈抛物线布置，一端作固定端，一端作张拉端，大梁与柱为刚结点。

施工中采用如下的施工顺序：搭设大梁、板支撑架→铺大梁底模→绑扎大梁普通钢筋和敷设无粘结预应力筋→固定端附加螺旋钢筋、安装锚板及夹具→张拉端附加钢筋网片、安装锚垫板→支次梁底模、扎次梁钢筋→支大梁侧模、次梁侧模、板底模→绑扎屋面板钢筋→浇捣梁板砼→大梁砼达到75%设计强度后，张拉钢铰线建立预应力→张拉端锚板、锚具防腐处理、浇砼封闭→张拉端预留张拉口处砼后浇封闭→模板拆除。

支模体系：双立杆钢管、双扣件支模架体系。双立杆纵横间距不大于800mm，水平横杆间距不大于1200mm，支撑架体纵、横向均开设剪刀撑。梁底受力杆为8号槽钢。

模板材料：为确保模板自身刚度，梁底、侧模均采用20mm厚钢框竹胶合板。

特殊措施：梁底模起拱3‰L，梁底中部加设双立杆顶撑，梁两侧模板设置3道直径16、间距600mm的对拉螺杆。立杆底部带钢垫板，一、二层楼板顶撑保留不拆除并垂直对应，使大梁梁板砼及支撑架的重量直接传至地面。屋面梁板砼浇筑时，派专人看模，发现异常情况，停止砼浇筑，待加固支撑体系后再施工。

采用挤塑涂层工艺生产的1×7，直径为15.2的标准型钢铰线，强度级别为1860Mpa。钢铰线的下料长度及下料方法：下料长度按钢铰线一端张拉L=L0+2(L1+100)+L2+L3公式计算。L0为构件内孔道长度，L1为夹片式工作锚厚度，L2为穿心式千斤顶长度，L3为夹片式工具锚厚度。经计算，17轴线、19轴线梁钢铰线下料长度为25.6m，E轴线、G轴线梁下料长度为25.8m。因钢铰线盘重大，盘卷小，弹力大，采用简易铁笼，将钢铰线盘卷装在铁笼内，从盘卷中央逐步抽出，丈量长度后，采用砂轮切割机断料。

钢铰线铺设与固定：在大梁底部普通钢筋铺设后进行，采用人工穿束铺设。先临时固定在模板支撑体系的横杆上，待普通钢筋箍筋绑扎后，根据设计图纸确定的抛物线状标记出钢铰线每距1m的高度位置，用直径14的钢筋点焊固定在箍筋上，作为钢胶线就位的支杆。复核支杆高度无误后逐步拆除临时支杆，使其就位。并按设计给定的水平位置将8根单束钢铰线排列均匀，用8号铁丝绑牢。对预应力筋和普通钢筋分别隐蔽验收。

钢铰线锚固端的特殊构造处理：钢铰线锚固端处按单根套设直径8mm的螺旋钢筋，螺旋钢筋圈数5圈以上。单孔钢锚垫板设4根螺纹直径14mm的锚筋，锚筋长度大于140mm，直接点焊固定在柱、梁钢筋上。钢铰线末端穿过锚板孔口后，采用单孔15-1P夹片式锚具固定。

钢铰线张拉端的特殊构造处理：钢铰线张拉端处按设计增设5片直径10mm，间距50~80mm的钢筋网片，钢筋网片与柱梁钢筋点焊固定。8根单束钢铰线按设计设二块锚垫板，锚垫板采用Q235材质，厚度14mm，长宽按设计尺寸。锚垫板设直径16的螺纹锚脚，钢筋长度大于160mm。锚脚点焊固定于柱梁钢筋上，并固定于端部模板上，确保锚板位置正确，平整无误。张拉端的钢铰线通过锚板孔，甩头长度确保大于穿心式千斤顶的长度，以便张拉。

大梁分三层浇捣，每层分别浇捣密实，特别是锚固端及张拉端部砼必须仔细浇捣，确保密实。大梁一次连续浇捣成型，没有水平、垂直施工缝。大梁浇捣沉实1小时后再浇板砼，以免出现裂缝。为提早张拉时间，大梁砼强度宜提高一级，按C50砼浇捣。

固定端采用单孔15-1P夹片式锚具，张拉端采用单孔15-1夹片式锚具。锚具锚环采用45号钢，调直热处理硬度HRC32-35。夹片采用20Cr钢，表面热处理后的齿面硬度为HRC60-62。

预应力张拉准备工作：砼浇捣时预留试块，按现场同条件养护，试压检验砼强度达到设计强度75%以上时，才进行张拉。张拉端预埋垫块与锚具接触处的焊渣、砼残渣等清理干净。准备四台穿心式YC20D千斤顶，四台ZB0.8-500电动油泵。未张拉前，模板及支撑系统不得拆除。

张拉方法及顺序：采取一端张拉，双控方法（即控制张拉应力、控制张拉伸长值），分束分批建立预应力。因四根梁呈井字布置，考虑张拉应力平衡，每根梁端设一套张拉机具，四根大梁同步分束建立预应力。

张拉程序：因钢铰线为曲线布置，以0.2Pj级载量初始伸长值，Pj级或1.03Pj级为伸长终点值。本工程张拉程序征求设计单位意见，取其中一种与设计松驰应力相吻合的张拉程序。为便于同步建立预应力和便于校核张拉伸长值，实行分级加载，中间增加一级0.6Pj载级。

伸长值校核：按直线段、曲线段分别计算伸长值后叠加，大梁钢铰线理论伸长值初步计算为180mm。考虑钢铰线为曲线布置，以0.2Pj级载量伸长起点值，以0.6Pj级载量伸长中间值，以1.0Pj或1.03Pj时量伸长终点值。

张拉端锚固区处理：张拉端锚固后，将多余的钢铰线采用手提式砂轮切割机切除，外露长度不少于300mm，并清除锚板及锚具上的油污、杂物，涂刷防锈漆后，采用C40膨胀砼封闭。

张拉端区预留板孔处理：将张拉端锚固处理后，对预先为方便张拉留设的板孔洞支模，按施工缝处理后，后浇C30膨胀砼封闭。

预应力张拉前，对从事张拉工作的人员进行专门的技术培训和全生产教育，操作人员必须熟记张拉程序和机械操作规程，熟悉机性能，并进行以下工作。

通过对无粘结预应力混凝土工程质量施工过程各个环节的控制，出版基地科技文化活动中心-康乐中心的施工质量得到了很好的效果。实践证明，只要强化管理、精心施工，在技术上严格把关，操作上严格按照工艺要求去施工，无粘结预应力混凝土就会达到预期的效果，杜绝质量隐患的发生。

参考文献：