某污水处理厂工程无粘结预应力施工技术实证分析

　　某污水处理厂生物池二座、结构相同，生物池长78m、宽46m，池底边缘5m宽砼厚1m，中部厚0.6m，池壁高9.9m，池壁下部厚0.5m，池底砼标号为C30,抗渗标号为S6,池壁砼标号为C40，抗渗标号为S6;预应力筋水平、竖直双向布置水平筋竖向间距200㎜，池顶四层双竖布置，竖向分中部张拉和顶部张拉，均为双束布置，竖向筋不平间距为140㎜(400㎜)，中部和顶部筋间隔布置，间距280㎜(800㎜)，竖向筋底部为固定端，顶部为张拉端，池长向设两条宽2m的后浇带。

　　2、技术分析

　　双向无粘结预应力技术应用于超深、超长水池工程结构，国内尚不多见，设计上采用混合配筋的结构，减小池壁厚度，减小配筋，具有接近抗裂性，破坏呈延性。池中无粘结预应力筋采用Φ15.2Ⅱ级松驰钢铰线，抗拉强度标准值为1570N/mm2，固定端采用柳州生产的OVM15P-1挤压锚、Ⅰ类锚具，张拉湍采用柳州生产的OVM15-1型两片式夹片Ⅰ类锚具，设计控制应力取0.7倍抗拉强度标准值1099N/mm2，超张拉应力为1.03倍抗拉标准值1131.97N/mm2，张拉力FCON=бCON.AP=158.45KN磨擦系数取规范值K=0.04，u=0.12钢铰线弹性模量取实测值的平均值EP=1.95×105MP,按此公式计算得：竖向短筋32㎜，竖向长筋55㎜，水平下部长筋428㎜，水平下部短筋长264㎜，水平上部长筋425㎜，水平上部短筋261㎜，以上数值经设计院核准确认，后实施。张拉前确定砼强度已达到90%以上，才能张拉。

　　3、技术措施

　　由于预应力结构要求严格，准确，为保证施工质量，采取以下措施：

　　3.1施工材料、机具

　　①钢铰线采用天津第二预应力钢丝有限公司产品进场后应作力学性能、润滑脂、外管套的检测。

　　②锚具应作静载试验，外观及硬度检查。

　　③承压板尺寸要准确特别注意穿筋孔应两面倒棱避免穿筋时划破外套。穿筋孔洞为23㎜，比预应力筋大7.8㎜。

　　④承压板前应加焊螺旋筋。

　　3.2张拉设备

　　①千斤顶：用YCN-25型全液压前置内卡式千斤顶。

　　②油泵：用STDB0.63×63微型高压油泵。

　　③压力表与油泵配套：精度1.5级。使用前千斤顶、油泵、压力表做配套标定。

　　3.3无粘结预应力筋下料

　　下料应考虑构件长度，锚夹具厚度，千斤顶长度，钢材品种和施工方法等因素，生物池下料如下：

　　①下料长确定：L=L1+L2+L3+L4+L5

　　②下料时人工拖拉钢铰线，切不可在石子地面上拖拉，最好垫一些圆木、毛竹，起到省力又保护钢铰线外皮。

　　③下料必须用无齿据断料，不可用电气焊。

　　④钢铰线解盘时，用手按住，有人放盘，有人前边拉，用手按住并且抓牢，绝不允许放开或自行弹开。

　　3.4预应力筋的铺设与固定预应力筋应保证位置准确、平顺、绑扎牢固。

　　①水平竖向预应力筋见下图所示布置。

　　②竖向架立筋用Φ161000布设。

　　水平架立筋用Φ161000布设。布设前每根都必须用水平仪打好标高，并将标高用粉笔画在非预应力筋上。

　　③为保证预应力筋位置的准确、平顺，在放样时应将每个承压板的中线放出。

　　④承压板的位置及高程一定要准确、牢固，不能在砼浇筑时发生位移。

　　⑤非预应力筋绑好检查后再铺设预应力筋，非预应力筋的撑筋与预应力筋架立筋统一考虑。

　　⑥后浇带处的预应力筋用Φ20铁管保护，铁管长2.5M，每端伸入砼250㎜。铁管锯断后，应用纱纸或砂轮打磨，防止穿筋时割破预应力筋。

　　⑦人工将预应力筋穿入锚垫板后，每束预应力平齐，并留出工作长度，绑扎时应用力适度，绑扎太松预应力位置会偏移，太紧时张拉会增加张拉时的摩阻力，因而绑扎应适度，预应力筋间不得互相绕错位。

　　⑧曲线段的起始点至张拉锚固定点应有不小于300㎜的直线段。

　　⑨承压板要保证与预应筋垂直，按设计结构要求的角度制作端模板，承压板用螺丝与端模板联接牢固。

　　⑩运钢铰线时不能在硬物上拖拉，尤其在筋与架杆的十字接头处不能拖拉，为保证这点，用麻绳绑住先拖拉的一头，在十字接头处抬高。

　　3.5预应力筋的张拉

　　①张拉顺序：水平短筋由下至上间隔张拉，后由上至下补齐张拉，两侧墙同时进行，张拉一次完成水平长筋由下至上间隔张拉，两侧墙同时进行，再由上至下补齐张拉，第一次张拉按45%控制应力，第二次张拉按103%控制应力，二次张拉间隔一天，统一核算伸长值竖向短筋由池长向中间向两边对称间隔张拉，再由中间向两边对称补齐张拉，竖向长筋由池长向中间向两边对称间隔张拉再由中间向两边对称补齐张拉。

　　②张拉操作：划断塑料套管并清理油脂-安装锚环-打入夹片-安装千斤顶-加荷(按规范及技术分析的要求)，同时量测、记录出镐长度-持荷，持荷时间为两分钟，同时计算伸长值，核算伸长率。

　　③张拉首圈测定初始伸长值，初始应力取15%控制应力164.85MP。

　　④张拉设备必须配套合作，不得混用，并配专人负责。

　　⑤长向筋张拉一定要同步进行，否则会影响张拉。

　　⑥发现油泵漏油及其它设备有毛病时，应立即停止张拉，并且重新标定后才能使用。

　　3.6浇注砼及养生

　　①在浇注砼时，应注意加固肋、壁板要振捣密实，震动棒不得震击无粘结筋，以免破损和移位。

　　②在振捣砼时，应有专人或预应力施工人员进行跟班指导，每层浇筑厚度不得大于震动棒头的1.5倍，沿池壁环向浇筑，随时观察，浇筑完毕后及时进行养生，保持充分湿润，防止水分过早蒸发。

　　③混凝土浇筑浇筑前做好充分的准备工作，预留1台汽车泵待用，保证混凝土浇筑的连续性。浇筑时，要控制好浇筑速度和浇筑厚度，既要减少新浇混凝土对模板的侧压力，又要保证混凝土层间不出现冷缝，选择每层浇筑厚度为50cm，新老层间隔时间约40min。为保证直径较大的柔性套管管底混凝土密实，应在管底开设浇筑振捣孔，以利排气、浇筑和振捣。在混凝土墙与底板交接处的阴角处，因底板混凝土在凝固前承受不了墙体混凝土的重力和振捣，因此不要过早清除涌出砂浆对底板平压光，以免失去压力平衡形成烂根。其有效方法是控制水灰比和坍落度，合理调整时间使浇筑底板后有一段不超过初凝的停顿，提高底板混凝土支承墙体混凝土的能力。普通防渗混凝土养护要求较严，因此，不宜过早拆除模板，拆模时间延长可减少水分蒸发，有利保温，对减少收缩，防止裂缝有利。

　　④为防止混凝土外壁的预埋件因拆模松动而渗水，拆除时混凝土强度必须超过设计标号的70%，防水混凝土凝结后，应立即进行覆盖养护，并充分保持湿润，常温季节在前3d每天浇水4次～6次，3d后每天浇水2次～3次，养护时间不得少于两周。

　　3.7封锚

　　①整座池张拉完成后，汇总张拉原始记录并报有关单位。

　　②用砂轮锯切断钢铰线，锚具外钢铰线长≥30㎜，加塑料套管保护。

　　③在砼接触面应凿毛(张拉前就应做好)以加强新老材料间隔防止收缩裂缝，保护锚具。锚具及承压板表面涂防水涂料(煤沥青)。

　　4、各工序对预应力筋的影响

　　4.1非预应力钢筋与预应力筋的影响

　　①在施工过程中，底板非预应力筋的上排筋为Φ25@200，又在非预应力墙筋的内边，因而底板上排筋纵横方向及相对应的墙筋位置预留3根钢筋不要绑扎，但应先放好，预应力筋的施工人员才可从这洞口下去，安装预应力筋的锚垫板及布筋。

　　②非预应力钢筋安装绑扎验收后，才可布预应力筋，因要保证预应力筋的位置准确，预应力筋很多都需固定在非预应力筋上，并且预应力筋布上后，严禁去电焊非预应力筋，防止预应力筋皮被烧坏。

　　③应保证预应力筋位置准确，当非预应力筋与预应力筋“打架”时，首先保证预应力筋的位置准确。

　　4.2木模安装与预应力筋的影响

　　①装吊模及外墙侧模板时，木工要进入钢筋墙内，钻螺栓洞，要求木工不能踩在预应力钢筋的水平非预应力的架立筋上，否则会影响预应力筋的位置。