无粘结预应力施工技术及其应用研究

以某小区住宅项目为例,从张拉端安装、板筋铺放、束筋与浇捣、预应力筋张拉等方面详细介绍了无粘结预应力施工技术 的运用，并就张拉作业的运用要点和质量控制技术进行了研究，以期促进无粘结预应力施工技术应用与推广。关键词 建筑工程;预应力施工;无粘结;质量控制0引言随着建筑行业的发展，建筑材料、施工工艺发展迅速,预

应力混凝土施工技术在预防和控制混凝土裂缝、提高混凝土

强度和刚度等方面具有显著的应用优势，并且具备自重轻、 节约材料等优点，有效克服了传统钢混结构存在的缺点，为

高层、超高层建筑发展创造了有利条件。根据钢筋和混凝土 粘结状态，分为有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝

土。相较于有粘结预应力混凝土施工技术，无粘结预应力施

工技术不需要预留孔道，也不需要灌浆,因此具有施工简便、 工期短、造价低等特点，广泛应用于建筑领域。［工程概况某小区住宅项目，建筑总面积为5m2,包括3栋

30~33层的住宅楼及2层地下室。根据地质勘查结果和建筑

工程防震要求，为提高建筑抗变形和扰度控制能力,减轻结 构自重，避免建筑局部结构出现裂缝,该工程地下室顶板设

计采用后张法无粘结预应力施工方案。2无粘结预应力主要施工技术2.1张拉端的安装根据施工图纸安装凹进混凝土表面的张拉端结点，确保 承压板与预应力筋垂直，且安装位置满足施工设计要求，如

图3无粘结板面张拉端大样2.2铺放板筋该工程的预应力筋采用U e S15.2无粘结高强钢绞线束， 双向直线布束在板中。铺设工作前，应制定严格的铺放顺序,

位置不正确应及时进行调整。预应力筋张拉端位置调整完成 后,应绑扎牢固。张拉端节点安装方法如图1~图3所示。避免出现混乱，还应注意预应力筋铺设与非预应力筋铺设走

向保持一致。在铺放过程中应确保其平面位置与剖面位置准 确。平面位置控制上，应根据施工图设计要求和无粘结预应

力筋布置方式,进行统一编号布置预应力筋;剖面位置控制

上,应根据施工设计要求,精确测量、定位预应力筋中心线到

板底的距离，可以在无粘结预应力筋下垫一些混凝土块，用

铁丝将其绑扎在非预应力筋上，保证其牢固性。2.3束筋与浇捣预应力筋铺设完成后，要对束形进行调整,确保预应力

筋束形正确。调整完毕后,采用20#镀锌铅丝将预应力筋与

定位筋绑扎固定。在绑扎过程中，应对预应力筋进行检查，如

• 57 •■工程应用发现预应力筋外皮存在破损情况，则需采用高密聚乙烯胶带 缠补，如果破损严重应给予报废处理。在完成上述工作后，就

要支设预应力板侧模板,并将预应力板两端模板与埋入件进 行固定。预应力筋铺放时，为保证预应力筋矢高位置，应先铺 设板底非预应力钢筋及相关水电管线,避免施工过程中破坏 预应力钢筋的布置。严禁在预应力筋周围使用电气焊，防止

预应力筋通电影响其强度。预应力筋铺放完成后，应组织质 量检查部门自检、上报监理及建设单位进行隐藏工程验收,

验收合格后方可浇捣混凝土。混凝土浇筑过程中，应加强混 凝土浇筑质量控制,并及时进行振捣,提髙混凝土密实度,消

除混凝土蜂窝麻面、气泡、裂缝等问题，提髙混凝土构件强 度，保证混凝土构件质量。2.4预应力筋张拉该工程的预应力筋抗拉强度标准值§rtk=1860MPa,控制

应力取0.7盘tk,采用一次超张拉（张拉为3%）,张拉力为

187.7kN/束，张拉时混凝土构件强度应达到100%,方可开展

预应力筋张拉施工。应力张拉应根据专项施工方案进行，与

主体结构施工顺序保持一致。在张拉前及张拉过程中应认真

测量预应力筋的外露长度并做好记录。张拉过程中宜在初应

力为张拉控制应力的10%时测量，分级记录,其尺寸之差为 实际伸长量,以理论伸长值校核,如发现伸长值与理论值差

异超过6%时，应停止张拉并进行检查,待查明问题后方可继

续张拉。张拉施工时,首先要清理承压板面,并将预应力筋外露

的塑料部分沿承压板割掉，精确测量预应力筋长度并做好相

关记录，确保预应力筋长度满足施工要求。然后安装锚具和

夹片，再使用千斤顶进行张拉施工。当预应力筋张拉至

1.03 6 con时应将油压卸至为0o此时,现场施工人员应及时 测量并记录预应力筋长度读数。预应力筋张拉前，严禁拆除 板下的支撑,以免发生施工安全事故。张拉施工完成后,在预留锚具外露的预应力筋30mm以

上。多余的预应力筋可采用高速砂轮切割，严禁采用电焊烧 割，并擦除油脂后使用强度高一等级的细石混凝土封锚,以

保护预应力锚固系统。3张拉作业技术应用要点3.1施工检查要点张拉前进行必要的施工检查。（1） 质量环境方面:以混凝土试块对楼盖、结构层梁分别

进行强度和弹性检测，确保混凝土质量、构建质量均符合设

计要求且不存在下沉现象。（2） 作业设备方面:包括千斤顶、压力表和油泵。施工前 进行千斤顶校正并对张拉时间、张拉次数进行记录。一般单

次校正的有效期为90d,张拉次数应当控制在200次以下。张

拉设备及其配件应当配套使用以确保工程质量。・58・2019 年3.2锚具与上限位板安装要点施工前的检查完成后，可以进行锚具和上限位板安装。

安装时，安排专人观察锚具与垫板结合处，实现对正连接。随

后进行夹片安装,保证所使用的部件牙纹完整、无锈蚀。完成

后以激光仪测量夹片的水平对齐情况,找平时应当以专用工

具轻轻敲打突出的部件，以避免产生损伤。上限位板安装时,

由于锚杆孔数量问题，需要对孔位对正情况逐一检查，以免

由于方向不正确在张拉时损坏夹片。作业前应当测量绞线公

差，如公差过大则安装作业需求对限位做出调整。该工程釆

用QM系列锚具,张拉端锚具采用夹片式锚具，固定端锚具

采用P型挤压锚。3.3张拉作业要点该工程采用一端张拉，若现场施工条件，使得预应

力张拉端无法按照原图中位置布置，可根据现场情况将张拉

端与固定端对调调整，以便张拉。局部张拉有困难的部位，可

将张拉端已到中间合适位置分段张拉。此时,分段张拉作业 均应对伸长值进行检测,避免累计误差对工程施工质量的影

响。张拉伸长的计算公式如下：式中：山为预应力筋张拉伸长值;N”为预应力筋平均张拉

力忆为预应力筋张拉长度;£为预应力筋截面面积;E,为预

应力筋弹性模量。同时，在张拉过程中需要对张拉应力进行有效控制。当

应力过大时，材料可能由于屈服强度超载导致变形。该工程

的预应力筋抗拉强度标准值@tk=1860MPa,控制应力取

0.7fptk,采用一次超张拉（张拉为3%）,张拉力为187.7kN凍。

4常见问题及质量控制措施在无粘结预应力施工中，常见的问题主要包括预应力筋

断筋和锚索腐蚀。断筋和腐蚀问题直接影响预应力筋强度,

进而影响预应力板的强度和受力平衡。因此,在无粘结预应

力施工技术中,应加强对预应力筋质量的检验检测，其中材

料进场的质量检验包括质量证明文件、包装、规格等，并按3

盘/60t比例进行抽检，检查预应力筋外观、直径、力学性能等 指标，确认进场材料质量满足施工技术要求。材料进场后，应

分类堆放并做好防潮防雨措施。为了确保预应力筋强度，在

整个施工过程中,应加强对施工人员的管理与监督,杜绝使

用电气焊焊伤预应力筋和锚具的行为发生。当预应力筋外皮 出现破损时，应采用高密聚乙烯胶带缠补。在张拉施工过程中，预应力筋断丝、滑丝问题不可避免。

其原因主要是预应力筋钢丝宜径较大、锚具与夹片不密合、

锚夹具与预应力筋不配套等问题引起的。针对这些问题，施

工单位应采取有效措施加以预防,尽量避免断丝、滑丝问题。（下转第6页）■试验研究2019 年实践表明，地质条件得到认真研究并勘察后，再熟练掌

(5)单桩承载力低。产生原因:①入岩深度不够。②钻进

速度控制不恰当。采取的措施:①a过控制提钻时间节点，从

握福建省岩溶地区长螺旋钻孔压灌桩的施工特点，并及时解 决施工过程中出现的问题，长螺旋钻孔压灌桩在福建省岩溶 地区的应用是可行的。而增加入岩深度。②在一些软弱土层中，钻进速度要稍微加 快，以防因钻头的离心效应在孔壁上形成泥皮。5桩基检测5.1桩身完整性首先对该工程2#楼采用低应变法进行桩身完整性检

当然,长螺旋钻孔压灌桩技术相对于其他施工技术来讲

起步较晚，在具体施工过程中还存在着比较多不足之处，还

需要在不断的应用过程中完善,只有这样才能确保长螺旋钻 孔压灌桩在福建省岩溶地区得到更广泛的推广。测,检测结果如表1所示。表4低应变检测结果汇总表项目检测桩数/根参考文献合计I类桩II类桩[1] 刘锡阳，刘锡波,姚建国，等.长螺旋钻孔压灌混凝土成桩

工法Q].施工技术,1998,27(9):35-36.25025比例/%1000100[2] 沈保汉.桩基础施工技术讲座第六讲长螺旋钻成孔工艺

的发展[J].施工技术,2000(10):51-53.5.2单桩竖向抗压静载试验对该工程2#楼2-116,2-181,2-221号桩进行单桩竖向

[3] 潘建伟，黄潮松，尹登旺.长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢

筋笼成桩质量控制措施[J].施工技术,2014(6):5-7.抗压静载试验。试验加荷方式为慢速维持荷载法，受检桩的

每级荷载增量均为300kN,最大试验荷载均加至3000kN,受 检桩试验均进展顺利,均未出现异常现象，在最大荷载作用

[4] 张正明，王顶堂.长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工及质量控

制技术Q].山西建筑,2016,42(35):94-96.[5] 郑俊杰，朱峰，袁内镇.软土地区长螺旋钻孔压灌桩试验

研究[J].华中科技大学学报(自然科学版),2002,30(9):

下桩顶沉降均小于40mm,且没有明显沉降增大的现象，均未

达到极限承载状态，取最大试验荷载3000kN为各受检桩的

单桩竖向抗压极限承载力。单桩竖向抗压承载力特征值按单 桩竖向抗压极限承载力的50%取值,为1500kN,符合设计要

101-103.[6] 丁旭亭，苏华，虞利军.长螺旋钻孔压灌桩嵌岩技术的改

进与应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2015,42(11):

求。受检桩单桩竖向抗压静载荷试验结果如表2所示。表2单桩竖向抗压静载试验结果桩号62-65.作者简介：桩长/m最大试

承载力特

验荷载征值/kN最大试验荷

载下桩顶累 计沉降/mm残余变

形/mm付仁(1987-)，男，硕士研究生，工程师，主要从事岩土工 程、工程材料等领域的质量检测与科研工作。/kN2-11618.182-1812-22115001500150030003000300018.2211.6213.967.98叶海斌(1986-),男，硕士研究生，工程师，主要从事建筑 设备设计及施工。18.9619.9626.6323.59作。蒋晓锋(1988-),男，本科，助理工程师，主要施工管理工

6结语(上接第58页)主要措施包括:穿束前,按规程梳理编束并正确绑扎;张拉施

应力专项施工验收合格,满足施工设计要求。参考文献工前,应加强对锚夹具检验,测定夹片硬度,及时更换硬度不 合格的夹片;当张拉到一定程度后，一旦发生油压回落问题, 应立即停止，待查明原因后,采取针对性的方案进行处理。张

[1] 苏健.有粘结与无粘结预应力栓梁力学性能比较研究[D].

大连:大连海事大学,2012.拉施工结束后，应组织人员及时进行密封，降低应力腐蚀和

[2] 白崇喜.无粘结CFRP筋部分预应力混凝土梁板设计方法研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2010.电化学腐蚀对预应力筋性能的影响,提高工程施工质量。5结语通过对无粘结预应力施工技术在建筑工程中的具体应

[3] 杜进生，刘西拉.基于结构变形的无粘结预应力筋应力变化研究U]. 土木工程学报,2003(08):12-19.用的分析,特别是通过有效措施避免了无粘结预应力施工中

的常见问题，使得该项目地下室顶板所采用的后张法无粘结 预应力施工技术得以顺利进行,经有关单位验收，该项目预

作者简介：陈志峰(1985-),男，福建龙岩人，大学本科，

工学学士，工程师,现主要从事建筑工程施工工作。• 6 •