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中铁二局集团建筑有限公司 厦门地铁轨道交通运营控制中心项目

王 强 肖 杰 彭礼昀

缓粘结预应力技术是传统预应力技术的一次重大革新，它是继有粘结预应力、无粘结预应力后的第三代预应力技术，它摒弃了有粘结预应力施工复杂、孔道灌浆质量难以保证、张拉端做法困难的缺点铁路工程CFG桩专项施工方案，以及无粘结预应力在抗震及主要承受动荷载的结构体系中的不足，它是经过材料、结构、机械等多种专业的科学工作者研发数年推出的最新的预应力技术。它的特点主要是施工简便、与混凝土粘结锚固性能良好、质量容易保证，从而可以替代有粘结及无粘结预应力产品。简而言之，缓粘结预应力施工工艺可以按照无粘结预应力的施工方法达到有粘结预应力的受力模式，是预应力施工技术发展的趋势。

缓粘结预应力是继有粘结预应力、无粘结预应力后的第三代预应力技术，他摒弃了有粘结预应力施工复杂、孔道灌浆质量难以保证、张拉端做法困难的缺点，以及无粘结预应力在抗震及主要承受动荷载的结构体系中的不足，经过材料、结构、机械等多种专业的科学工作者研发数年推出的最新的预应力技术。它的特点主要是：

2.0.1 预应力混凝土构件可以减小梁高，提高混凝土抗裂性能，同时结构的挠度也得到改善；相比较于有粘结，缓粘结施工比有粘结缺少孔道灌浆的工序，能有效节约工期；结构超长的构件施加预应力能改善混凝土因温度变化而伸缩的不利影响。

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，其核心为缓粘结剂和外包PE护套压痕处理，可有效保证缓粘结预应力筋与混凝土之间的粘结。

图2.0.1 缓粘结预应力筋组成图

2.0.2 预应力筋穿束工艺，直接影响着预应力梁的施工质量及施工进度；

2.0.3 预应力张拉端和锚固端的精确安装，锚下受压区构造配筋，决定着梁的施工质量；

2.0.4 预应力张拉施工是预应力的施加过程，缓粘结预应力的张拉工艺与有粘结及无粘结预应力张拉工艺有所不同，如不加以区分，张拉施工将很难达到设计要求；

2.0.5 预应力梁施工时合理安排预应力部分和非预应力部分、设备管线及强弱电线管的交叉工序。

可使用于所有土木工程中的预应力混凝土结构，包括公路和铁路工程中的桥梁、水利工程中的水渠、工业与民用建筑中的梁板柱等。

在混凝土达到设计强度（若设计无规定，按规程要求）后，张拉缓粘结预应力筋，在混凝土构件中产生预压应力，缓粘结预应力筋在张拉适用期内预应力筋可以在护套内滑动，施加的预应力后预应力筋通过张拉端锚具作用于混凝土，缓粘结剂固化后预应力筋与混凝土可靠粘结。

5 施工工艺流程及操作要点

5.2.1 预应力筋铺放

预应力筋生产、下料及锚固端挤压锚的组装在场内进行。

支梁底模，铺设非预应力筋：先将非预应力筋骨架铺设好,为节省模板用量，梁模板及支撑建议采用快拆体系。

准备端模：根据本工程的实际情况和设计要求，在合模前要在端模上根据预应力筋设计位置打孔。所以要事先准备好端模，其尺寸要准确。

准备架立筋：应根据设计图纸以1.0m左右的间隔，设置架立筋，架立筋宜采用直径为12mm的螺纹钢筋。

穿设缓粘结预应力筋前先在箍筋上焊接定位筋，定位筋的位置由预应力筋的矢高与预应力筋集团束的半径来决定，即：定位筋最终顶面高度为预应力筋矢高减去预应力筋集团束的半径。定位筋间距按设计要求进行安装，穿设预应力筋后与定位筋绑扎牢固。

当预应力筋配置较多不能一次穿筋时，可采用分束多次穿入的方法。穿预应力筋由锚固端向张拉端穿，避免扭绞。预应力筋附近不得使用电气焊，以避免造成预应力筋的强度降低。

在梁预应力筋铺设完成后，土建队伍可进行梁模板安装及板模板支设，待板钢筋下铁铺设完成后确定预应力筋间距，铺设板内预应力筋，预应力筋铺设完成后铺设板上铁，预应力筋在板内自然悬垂。

节点安装参照节点图及要求：

外露张拉端做法 出板面或梁侧张拉端做法 锚固端做法

1）要求预应力筋伸出承压板长度（预留张拉长度）应满足张拉要求；

2）缓粘结筋段部应用胶带密封牢固，避免缓粘结剂泄露；

3）预应力筋必须与承压板外表面垂直，其在承压板后应有不小于30cm的直线段；

4）每个锚固端和张拉端承压板后装上一个螺旋筋, 要求螺旋筋要紧贴承压板。

5.2.2 混凝土的浇注

普通钢筋调整和铺设时，应避免移动预应力筋和配件的位置，更严禁用电气焊碰预应力筋及其配件。

待普通钢筋及预应力钢筋铺设完毕，隐检验收后，浇注混凝土。浇注混凝土时应注意振捣密实，同时注意保护缓粘结预应力筋外皮，避免用震捣棒直接接触预应力筋。

5.2.3 预应力筋张拉

1、预应力筋张拉前标定张拉机具

缓粘结预应力张拉机具采用预应力单孔张拉千斤顶和配套油泵；根据设计和预应力工艺要求的实际张拉力对泵顶进行定期标定（每6个月一次）。实际使用时，由此标定证书上的标定值计算出控制张拉力值相对应的油压表读值作为张拉人员操作的依据。

标定书在张拉资料中给出。

2、张拉条件、控制应力和实际张拉力

张拉条件：混凝土抗压强度达到或超过混凝土设计强度的95%时(以同条件混凝土试块的试验报告为准)，方可进行预应力筋张拉。

控制应力和实际张拉力：根据设计要求的预应力筋张拉控制应力取值（控制应力σcon=1395Mpa），实际张拉力根据实际状况进行3%的超张拉，则每束钢绞线的实际张拉力P为205.0kN。

3、待混凝土达到设计要求的强度后方可进行预应力筋张拉，具体张拉时间按土建施工进度要求进行。张拉时应有张拉部位混凝土的同条件养护试块试压强度报告单。

4、张拉完毕，经验收合格后，方可拆除梁下受力支撑。

5、单端筋，一端张拉。双端筋，先张拉一端，再补拉另一端。每束预应力筋张拉完后，应立即测量校对伸长值。如发现异常，应暂停张拉，待查明原因，并采取措施后，再继续张拉。

6、缓粘结预应力筋张拉工艺流程：

1）量测预应力筋初始长度L1；

4）张拉至应力1.05σcon ；

6）量测预应力筋最终长度L2；

7）计算张拉伸长值：ΔL＝最终长度L2－初始长度L1。

1）安装锚具，尽量使锚具紧贴锚垫板表面，再将夹片装上；

2）穿筋：将预应力筋从千斤顶的前端穿入，直至千斤顶的顶压器顶住锚具为止，调整千斤顶位置，使千斤顶轴心与喇叭口或承压板表面垂直，且顶压器与锚具表面尽量充分接触；

3）安装工具锚时，应使工具锚与千斤顶后部贴紧，并锁紧夹片；

4）张拉时，要控制给油速度，给油时间不应低于0.5min；

6）测量记录：应准确到毫米。

8、质量控制方法和要求：

1）张拉时，用按时标定过的设备，通过控制其油压表上的读数控制实际张拉力，用实际伸长值与理论计算伸长值相比较进行校核。（即张拉质量采用应力应变双控方法）。

曲线预应力筋的理论张拉伸长值△LT按下公式计算：

式中： Fj —— 预应力筋的张拉力；

Ap —— 预应力筋的截面面积；

Ep —— 预应力筋的弹性模量；

LT —— 从张拉端至固定端的孔道长度（m）；

k —— 每米孔道局部偏差摩擦影响系数；

U —— 预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数；

θ —— 从张拉端至固定端曲线孔道部分切线的总夹角（rad）。

2）认真检查张拉端清理情况，不能夹带杂物张拉；

3）锚具要检验合格，使用前逐个进行检查；

4）张拉严格按照操作规程进行，控制给油速度；

Q／CR 807-2020标准下载5）千斤顶安装位置应与预应力筋在同一轴线上；

6）张拉中钢丝发生断裂，应报告工程师，由工程师视具体情况决定处理。

5.2.4 张拉后预应力筋处理

预应力筋张拉完毕验收合格后，用机械方法，将外露预应力筋切断，且锚具外侧的外露预应力筋长度不应小于3cm，将张拉端及其周围清理干净，最后用细石混凝土尽快进行封锚。详见附图。封锚时预应力筋保护层厚度与钢筋保护层厚度一致，封堵的混凝土与原结构混凝土结合紧密。

广东省城市地下综合管廊工程综合定额(2018) 第一册 建筑装饰工程（广东省住房和城乡建设厅2018年11月）图5.2.4 现场预应力筋截断及封锚照片

5.2.5张拉注意事项

当构件温度低于10℃时，不适宜进行缓粘结预应力筋的张拉，应停止张拉，待构件温度升高到10℃以上时再进行张拉施工。