摘要：通過無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在水池上的應(yīng)用，淺談無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力張拉過程中的施工準(zhǔn)備及施工工藝。
　　關(guān)鍵詞：無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力，施工工藝，應(yīng)用總結(jié)
　　
　　無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)解決了大跨度或超混凝土結(jié)構(gòu)在荷載、溫度或收縮等效應(yīng)下產(chǎn)生的裂縫，能提高結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的性能，降低造價(jià)。
　　石家莊橋西污水處理廠二沉池共4座，整池為圓形無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)，池內(nèi)徑50米，高5.55m，池壁厚為350mm，池壁采用120o包角環(huán)向無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線環(huán)錨張拉。設(shè)計(jì)沿圓周均勻設(shè)置3個(gè)錨固槽，用以進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的錨固。鋼絞線環(huán)形布置，每環(huán)2根張拉時(shí)，同時(shí)用6臺千斤頂對3端同時(shí)張拉。
　　無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，其公稱直徑d=15.2mm（7φ5），抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1870MPa。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的錨具OVM，HM15-2T環(huán)錨，并做好錨具及無粘結(jié)筋的復(fù)試報(bào)告。預(yù)應(yīng)力錨具采用與預(yù)應(yīng)力鋼絞線對應(yīng)的夾片錨具，與錨具配套使用的墊板尺寸為100mm×100mm，厚度為14mm，材質(zhì)為Q235B。
　　1、 施工準(zhǔn)備
　　1.1. 技術(shù)準(zhǔn)備
　　根據(jù)本工程預(yù)應(yīng)力施工特點(diǎn)，確定合理的施工方案，編制詳細(xì)的施工作業(yè)指導(dǎo)書，做好技術(shù)交底工作，并對預(yù)應(yīng)力施工人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。
　　1.2. 材料準(zhǔn)備：
　　預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)場后要成批驗(yàn)收，每批數(shù)量不大于60t，從每批鋼絞線中任取3盤，每盤所選的鋼絞線端部正常部位取一根試樣進(jìn)行試驗(yàn)，如有一項(xiàng)不合格時(shí)則不合格盤報(bào)廢。再從未試驗(yàn)過的鋼絞線中取雙倍數(shù)量的試樣進(jìn)行不合格項(xiàng)的復(fù)驗(yàn)。如仍有一項(xiàng)不合格，則該批判為不合格品。
　　本工程池壁為無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土，鋼絞線必須是通長的，嚴(yán)禁有接頭。無粘結(jié)鋼絞線護(hù)套輕微破損者應(yīng)外報(bào)防水塑料膠帶修補(bǔ)，嚴(yán)重破損者不得使用。
　　1.3. 機(jī)具準(zhǔn)備：
　　采用YCN-25油壓千斤頂及夾片錨具6套，每臺千斤頂配校兩塊壓力表，壓力表精度等級等于或高于1.5級；校驗(yàn)張拉設(shè)備用的測力計(jì)，其精度不低于±2%。
　　2、 施工工藝
　　2.1. 工藝流程：
　　池壁非預(yù)應(yīng)力鋼筋綁扎→按預(yù)應(yīng)力布筋標(biāo)高焊接支架→鋪設(shè)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋并綁扎→檢查、調(diào)整及固定預(yù)應(yīng)力筋→錨固槽安裝固定→支設(shè)模板并澆筑砼、養(yǎng)護(hù)→砼強(qiáng)度100%后預(yù)應(yīng)力張拉→錨具密封及錨固槽封堵
　　2.2. 預(yù)應(yīng)力鋼筋綁扎
　　預(yù)應(yīng)力鋼筋運(yùn)至現(xiàn)場后，要及時(shí)檢查規(guī)格、尺寸和數(shù)量，并逐根檢查其端部配件無誤后，方可分類堆放。
　　預(yù)應(yīng)力鋼筋綁扎順序：先由下向上綁扎水平環(huán)向鋼筋，鋼筋綁扎時(shí)，將鋼絞線的兩端要扎緊并裹塑膠布。同時(shí)，要將鋼絞線托起，避免其被鋼筋破壞，以利于通過，施工時(shí)設(shè)專人前端牽引，后端推送，然后將預(yù)應(yīng)力鋼筋綁扎在預(yù)應(yīng)力定位鋼筋上。其綁扎方法與普通鋼筋相同，鋼筋安裝前要認(rèn)真測量、定位，做好預(yù)應(yīng)力鋼筋位置標(biāo)志。
　　環(huán)向鋼絞線鋪放時(shí)，要用鋼筋做成定位支架，用以控制鋼絞線位置。施工時(shí)要特別注意預(yù)應(yīng)力筋外包塑皮的保護(hù)，嚴(yán)禁在周圍施焊，如塑皮破損后，應(yīng)用防水膠帶進(jìn)行纏繞包裹保護(hù)。預(yù)應(yīng)力鋼絞線伸出錨固槽的長度應(yīng)滿足張拉要求。下圖為預(yù)應(yīng)力筋平面及立面布置圖。
　　
　　2.3. 混凝土澆筑
　　鋼絞線鋪放、安裝完畢后，填寫分項(xiàng)工程報(bào)驗(yàn)單和隱蔽工程驗(yàn)收記錄及時(shí)報(bào)請監(jiān)理工程師進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收，確認(rèn)鋼絞線安裝質(zhì)量合格后，方可澆筑混凝土。
　　混凝土澆筑時(shí)，搭設(shè)馬凳以避免踏壓碰撞鋼絞線、支撐架以及端部預(yù)埋部件，防止其位置發(fā)生變化。池壁混凝土必須振搗密實(shí)。
　　2.4. 混凝土養(yǎng)護(hù)：
　　混凝土澆筑完畢對混凝土進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。可在池壁側(cè)面滿掛舊氈布，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%前保持表面濕潤狀態(tài)。
　　錨具系統(tǒng)安裝：環(huán)狀鋼絞線末端的切線要與錨具的承壓板相垂直。
　　2.5. 預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉
　　張拉前要對同條件混凝土試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，當(dāng)混凝土立方抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度的100%后，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉。張拉前混凝土要保持濕潤，并要清理干凈承壓板板面，并檢查承壓板下面的混凝土質(zhì)量，如有局部缺陷，要認(rèn)真處理至符合要求。
　　對千斤頂、液壓機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，檢測其運(yùn)行狀態(tài)是否正常。
　　安裝千斤頂支撐架，并檢查張拉所用的工具如扳手、錘子、卡具等是否準(zhǔn)備齊全。
　　2.5.1 試張拉
　　正式張拉開始前，先進(jìn)行試張拉，用以檢測張拉機(jī)械、設(shè)備的情況；測試預(yù)應(yīng)力筋的摩擦阻力；檢測預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力變形是否符合要求。
　　試張拉方法：在預(yù)應(yīng)力筋的兩端各安裝一臺千斤頂，測試時(shí)首先將固定端的千斤頂油缸拉出少許，并將回油閥關(guān)死；然后開動千斤頂進(jìn)行張拉，當(dāng)張拉端壓力表讀數(shù)達(dá)到預(yù)定張拉力時(shí)固定端壓力讀數(shù)并換算成張拉力。兩端張拉力之差即為預(yù)應(yīng)力筋的摩擦阻力。
　　2.5.2 張拉
　　張拉方式：預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉采用單端張拉，由下向上隔圈依次張拉，每圓周有三個(gè)張拉端，每端配有2套張拉設(shè)備要同時(shí)張拉。
　　張拉順序：池壁采用包角120°預(yù)應(yīng)力鋼絞線，張拉時(shí)配備6套張拉設(shè)備同時(shí)進(jìn)行張拉、同時(shí)回頂，每束鋼絞線的兩端同時(shí)張拉，每圈的兩束也同時(shí)張拉，張拉施工人員并做好記錄。
　　張拉程序：0→1.05%ócon（持荷2min）→ócon
　　安裝張拉設(shè)備：安裝時(shí)對水平環(huán)狀預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)使張拉力的作用線與鋼絞線中心線末端的切線重合。
　　張拉方式采用分級張拉，第一級張拉至設(shè)計(jì)張拉力的10%，第二級張拉至設(shè)計(jì)張拉力。圓周處三個(gè)張拉端的千斤頂要同步給壓，超張拉達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，穩(wěn)壓2分鐘不降壓，可以進(jìn)行回油退頂。
　　張拉時(shí)密切觀察壓力表讀數(shù)用以控制張拉力。張拉時(shí)采用雙控制，張拉過程中以應(yīng)力控制為主，伸長值進(jìn)行校核，如果實(shí)際伸長值大于計(jì)算值的10%或小于計(jì)算值的5%，要暫停張拉，查明原因，采取措施予以調(diào)整后再繼續(xù)張拉。
　　預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中，認(rèn)真填寫無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力張拉記錄表，記錄好各項(xiàng)數(shù)據(jù)。
　　2.6. 錨固與封錨
　　待千斤頂同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力后，各千斤頂同時(shí)回油退頂，預(yù)應(yīng)力筋錨具自動錨固。張拉錨固后，采用砂輪鋸切除超長部分的預(yù)應(yīng)力筋，嚴(yán)禁采用電弧焊切割。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋切斷后露出錨具夾片外的長度不得大于30mm。
　　錨具密封：張拉錨固后及時(shí)對錨具進(jìn)行全封閉防腐處理，裸露的鋼絞線采用塑料護(hù)套進(jìn)行包裹。
　　封端砼澆筑：首先將錨固槽砼接觸面進(jìn)行鑿毛處理，將浮塵、雜物清理干凈，然后安裝模板，澆水濕潤，采用C45細(xì)石膨脹砼封堵錨固槽。
　　
　　3、 計(jì)算
　　1.已知條件：鋼絞線長度：二沉池53.91米；
　　鋼絞線截面面積：Ap=139mm2；
　　鋼絞線彈性模量：Ep=195KN/mm2；
　　張拉控制應(yīng)力：σcon=1302MPa；
　　張拉力：187KN。
　　2.孔道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失σl2計(jì)算：
　　σl2=σcon×（1-1/ekx＋μθ）式1
　　其中x為張拉端至計(jì)算截面長度
　　�。�26.96米；
　　θ為包角角度，�。�θ=60°=1.047rad
　　查表可知：k=0.0040;μ=0.12
　　計(jì)算kx+μθ=0.0040×26.96+0.12×1.047=0.233＞0.2
　　式1=1302×（1-1/e0.233）=271MPa
　　3.伸長值計(jì)算：（一端）
　　△Lp=FpmLp/ApEp式2
　　其中：Fpm=0.5×187+0.5×（1302-271）×139×10-3=165KN
　　式2=（165×26960）÷（139×195）=164mm
　　4、 成品保護(hù)
　　1） 預(yù)應(yīng)力筋成盤運(yùn)輸時(shí)，盤徑不宜小于2米，每盤長度不宜超過200米，長途運(yùn)輸必須采取有效的包裝措施。
　　2） 預(yù)應(yīng)力筋裝卸吊裝時(shí)，應(yīng)保持在成盤或順直狀態(tài)下起吊、搬運(yùn)，不得摔、砸、踩、踏，嚴(yán)禁鋼絲繩或其他堅(jiān)硬吊具與預(yù)應(yīng)力筋外包層直接接觸。
　　3） 安裝錨具時(shí)嚴(yán)禁用鐵器敲砸。
　　4） 張拉前，預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)避免破皮、漏油，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)用防水膠布包纏。
　　5） 避免磕碰砼棱角。
　　5、 應(yīng)用總結(jié)
　　本工程二沉池通過采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，有效防止了超長結(jié)構(gòu)砼裂縫的出現(xiàn)。通過水池滿水試驗(yàn)觀察，未發(fā)現(xiàn)滲漏�？梢灶A(yù)計(jì)，隨著無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的日漸成熟和完善，它必將在更多的工程中發(fā)揮越來越大的作用。 發(fā)表論文