浅谈悬挑预应力在建筑施工中的应用

摘要：本文结合工程实例,详细介绍了大跨度建筑预应力后张法在建筑工程施工中的施工工艺、特点及技术应用, 掌握了切实可行的施工方法，可为类似建筑结构预应力后张法施工提供借鉴。

关键词：大跨度 悬挑预应力 施工技术 后张法

0 工程概况

某大楼由地下室、筒体、外挑楼层及连接体组成。主楼建筑面积11726m2，其中地面以上9722m2。主楼工程造型别致，结构新颖，是国内采用技术先进的大跨度悬挑预应力空结构体系。地面以上1~4层为两个8.3m×8.3m钢筋混凝土方形筒体，5层以上(16m)为两个25m×25m四周预应力空腹悬挑方形楼盖，每两层由4榀交叉预应力空腹悬挑主桁架及四周预应力空腹悬挑次桁架组合成四面悬挑8.35m的空间受力结构单元，支承在中心方型筒体和箱基上。通过标高16m以上的连接体，形成了对角线相连的对称性的悬挑结构。

1 采用的施工工艺及其特点

高层大跨度悬挑预应力结构施工技术要求高，安全防护难度大，施工中安全问题很突出，既要保证原工程开放时人员进出的安全，又要从建筑结构、施工设施、施工工艺及操作工艺等各方面来选择有利于施工的工艺和措施。

(1) 通过严格控制预应力张拉的工程质量来保证建筑结构达到设计要求。

(2)施工设施力求做到最不利荷载作用下，保证结构的稳定性。

(3) 选择适应高层建筑施工条件的施工方法，充分采用施工新工艺，扩大地面拼装作业，以减少高空作业。

(4) 强化劳动组合，选用先进的施工机械，相对减少高空作业的施工操作人员。

2 主要分部分项工程的施工技术

2.1 钢筋工程

现场搭棚、配备钢筋加工机械，集中加工成型。绑扎在各楼层作业面完成。针对工程预应力主次桁架断面小、钢筋规格大、配筋密的情况，采用分层分皮交叉安放绑扎的操作工艺。

2.2 模板工程

多边形柱采用定型木模板，柱筋采用钢管扣件，筒体外墙采用定型钢模散装散拆，内墙板采用定型钢模组装成大块整装整拆，粱模板采用定型钢模板整装散拆，楼板采用胶合板。

高16m悬挑处模板支持系统，采用 53无缝钢管及扣件组成钢管排架，挑出到屋面上部的支撑采用钢管斜向支撑与钢管排架联结，并支撑在承重墙上。

2.3 混凝土工程

现场设置混凝土搅拌站拌合混凝土。用方锥形混凝土料斗装料，由塔机运至作业面直接入模。

2.4 预应力工程

2.4.1 施工设备

(1) 公司专门成立了预应力领导小组，会同设计、建设单位进行调研，确定预应力施工工艺，并围绕该施工工艺对钢筋、模板、混凝土及外手脚、垂直运输等要求，编制施工组织设计，经审定后贯彻实施。

(2)确定锚具，选择预应力成孔方案及张拉设备型号。

该工程选用XMIS-7锚具，选择预埋内径φ65的金属波纹管成孔，以YCD-120穿心式千斤顶张拉机配置ZB4-500电动泵进行张拉。

(3)组织专业队伍经培训合格后上岗操作。该工程组织3个预应力施工专业队，进行技术培训，明确岗位责任，并进行模拟操作，经考核合格后上岗操作。该工程预应力施工专业队具体负责预应力钢丝下料、编束、预埋金属波纹管、穿束、张拉及灌浆等作业。

(4)高强钢丝、锚具检验。对进入现场的钢丝，除具出厂合格证外，还进行了抽样检验，保证各项技术指标全部满足国际GB5223—85的要求。对运至现场的锚具除检验出厂合格证外，还抽样进行硬度、探伤及锚固力试验。

2.4.2 主要施工方法

(1)预应力高强钢丝束制作，采用7×7 S5高强钢丝集组成束。钢丝采用切割机断料，张拉钢丝留置长度一般为800~1000mm。钢丝下料后，逐根检查钢丝的外观质量。严禁使用生锈或有伤痕的钢丝。

钢丝编束时，将49根 S5钢丝平放，一头对齐，用放水胶布分股包扎、编号。每束分7股，每股7根，套上锚环后，逐步推向另一端。中断用铁丝绑扎，至末端时同样用防水胶布分股包扎，编号与另一端相同。最后两端均用胶布将7股包在一起，以便穿束。

(2)金属波纹管及两端喇叭口安装。该工程采用内径 65mm金属波纹管，接头处使用内径为 69mm金属波纹管。两端喇叭口根据设计要求采用钢板加工并焊接有灌浆导管。

安装程序如下：

根据设计要求在单侧模板上标出管道及喇叭口定位座标→安装、校正并固定两端喇叭口→焊接波纹管定位固定支架(间距500mm)→安装金属波纹管→安装金属波纹管接头处金属波纹套管(套管的有效长度不小于130mm)→检查、校正并固定金属波纹管→套管两端用放水胶布缠裹两层(每圈胶带应与前圈胶带迭合1/4以上)，缠裹的宽度每边不小于50mm。

(3)清孔：采用自制清孔器人力进行清孔。

清孔方法：将尾部连有清孔器的绳索由喇叭一段穿入，将清孔器带入金属波纹管内，然后在两端用人力抽拉绳索清孔。

清孔步骤：金属波纹管安装校正完毕，即进行第一次清孔，如清孔器能顺利通过，即进行金属波纹管固定、密封。如清孔器在金属波纹管内受阻，根据清孔器两侧绳索显示清孔器在管内的位置，拆除该处套管进行检查，排除故障，重新安装，直到清孔器在管内能顺利通过为止。

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