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【摘 要】在建筑工程中，预应力混凝土结构体系主要有：部分预应力混凝土现浇框架结构体系，无粘结预应力混凝土结构现浇楼板结构体系，在特种构筑物种，预应力混凝土电视塔、安全壳、筒仓、贮液池等也相继发展建成。特种混凝土结构预应力技术，可归纳为环向预应力和竖向预应力两类，本文主要讲述关于特种混凝土结构预应力的施工方法，作者希望此类文章对学习者有所帮助。
【关键词】预应力；特种混凝土结构；施工方法
前言
我国预应力技术是在20世纪50年代后期起步的，当时采用冷拉钢筋作预应力筋，生产预制预应力混凝土屋架、吊车梁等工业厂房构件。70年代在民用建筑中推广，80年代，结合我国现代多层工业厂房与大型公共建筑发展的需要，高强预应力干菜配筋的现代预应力混凝土出现，我国预应力技术从单个构件发展到预应力混凝土结构新阶段。近几天来，随着我国大跨度公共建筑兴建的需要，预应力技术与空间钢结构相结合，创造出了预应力网架、网壳、索网、斜拉、索膜等结构新体系，充分发挥受拉杆件的潜力，结构轻盈，时代感强。
1.环向预应力筋施工方法
1.1环向预应力筋布置：根据预应力筋在桐壁内环向分段情况有以下两种布置方式。（1）设置四根扶壁柱方式。珠江水泥厂生（熟）料库德内径为25mm，壁厚为400mm，总高度为64m，筒壁外侧有四根扶壁柱，筒壁内的环向预应力筋采用9Фδ15.2钢绞线束，间距为0.3～0.6m，包角为180°，锚固在相对的二根扶壁柱上，上下束错开90°，采用QM型锚固体系。（2）设置三根扶壁柱方式。泰山核电站安全壳的内径为36m，壁厚为1m，外侧有三根扶壁柱，总高度为73m。筒壁内的环向预应力筋采用11Фδ15.7钢绞线束，双排布置，竖向间距为350mm，包角为250°，锚固在壁柱侧面，相邻束错开120°。
1.2环向孔道留设。环向预应力筋孔道，宜采用预埋金属螺旋管成型。该管柔性好，如遇到壁体开洞，可绕过洞口形成下凹或上隆德空间曲线孔道，其曲率半径不宜小于3m。环向孔道向上隆起的高位处和下凹孔道的低点处设排气口、排水口及灌浆口，为保证孔道位置正确，沿圆周方向每隔2～4m设置一榀管道定位支架。该支架可用Ф12圆钢按预应力筋间距变化焊成梯格，长3m，每根扶壁柱两侧均应设置一榀定位支架。
1.3环向预应力筋穿入。大吨位环形预应力筋，宜采用单根穿入。如泰山核电站安全壳环向钢绞束为9～11根Фδ15.7钢绞线，长度为82.4m，其中，有些为空间束；采用穿束机单根穿入，其流程为：钢绞线从放线盘架中引出，经导向滑轮出穿束机推送，再经组合导管进入孔道，待钢绞线到达孔道另端碰到定位器后停止推送，用砂轮切割机切断，钢绞线应外露适当长度。穿束时钢绞线端头应套有“子弹形”帽罩。
1.4环向预应力筋张拉。采用四根扶壁柱时，对包角180°的预应力筋，需要配备4套张拉设备同时进行，即每根钢绞线的两端同时张拉，每圈2束也同时张拉。采用三根扶壁柱时，对包角为250°的预应力筋，需要配备6套张拉设备同时进行，即每3束预应力筋同时两端张拉，组成2圈预应力筋。
1.5环向孔道灌浆。环向孔道，一般由一端进浆，另端排气排浆，如环向孔道有下凹或上隆段，可在低处进浆，高处排气排浆，对较大的上隆段顶部，还可采用重力补浆，以保证灌浆密实。
2.竖向预应力的施工方法
2.1竖向预应力筋布置。南京电视塔是一座肢腿式高耸结构，塔高302m，塔身为三个独立的空腹肢腿，由七道箱形连梁相连，在肢腿外侧布置竖向预应力筋：第一组从-7m至+60m，每肢6束；第二组从-7m至121.2m，每肢12束；第三组从-7m至193.5m，每肢12束，每道连梁的预应力筋将三个肢腿箍在一起。每束预应力筋均采用7Фδ15钢绞线束，用QM15—7型锚具锚固。
2.2竖向孔道留设。对上述超高竖向孔道，都采用镀锌钢管，以确保留孔德可靠性。镀锌钢管的分段长度为3～6m，应考虑塔身模板体系的工艺确定。上下节钢管的连接方式，采用螺纹套管连接加电焊。每根孔道钢管的上口均加盖，以防异物掉入堵塞孔道。竖管上的灌浆孔间距为20～60m，根据灌浆方式与灌浆泵压力确定、灌浆孔上装有Ф24短钢管，带有灌浆管的竖管应专门加上，单独安装。
2.3竖向预应力筋穿入孔道。（1）从下向上的穿束方式。穿束时，牵引钢丝绳与竖向预应力筋的连接时一项关键技术，为了防止竖向预应力筋在穿束过程中滑脱，可采用穿束网套或专用连接接头，其安全系数应大于2.3。穿束的摩阻力约为预应力筋自重的2～3倍。（2）从上向下的穿束方法。方法是在地面上将钢绞线编束后盘入专用的放线盘，吊上高空施工钢平台，同时使放线盘与动力及控制装置连接，然后将整只慢慢放出，送入孔道，较为顺利。竖向穿束应特别注意安全，防止预应力筋滑脱伤人。
2.4竖向预应力筋张拉。竖向预应力筋，一般采取一端张拉。其张拉端可设置在下端或上端，根据工程的实际情况确定。如南京电视塔的竖向预应力筋在上端进行张拉，为保证三个塔肢受力均匀，组成三个张拉组，同时在三个塔肢上张拉，每个塔肢张拉时，以塔肢截面中轴为中心，对称于两边进行。在超长竖向预应力筋张拉过程中，由于张拉伸长值很大，需要多次倒换张拉行程，因此，锚具的夹片应能满足多次重复张拉的要求。
2.5竖向预孔道灌浆。灌浆用水泥浆，根据天津电视塔经验，采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.40，掺1%的减水剂和10%的U型膨胀剂，其流动度达23cm，可灌性好，竖向孔道灌浆，由于泌水集中在顶端会产生一定孔隙，可采用手压泵在顶部灌浆孔局部二次压浆或采用重力补浆。
结束语
近20年来，我国预应力技术突飞猛进，高强钢绞线、金属波纹管、大吨位张拉锚固体系等、新技术、新材料、新设备的发展与创新推动了特种结构向大型化发展，特种混凝土结构预应力代表工程有：北京、天津、南京、上海等地污水处理厂预应力蛋形消化池，上海等地预应力天然气储罐等，是国家建筑技术进步的体现，是社会化前进的象征。因此，我们要重视新结构体系的应用与研究，为国家的发展建设献出一份力量。
参考文献
[1]李海光等.竖向超长预应力施工工艺研究.建筑施工，1995（2）：19—22
（作者单位：恒大地产集团哈尔滨有限公司）
【关键词】预应力；特种混凝土结构；施工方法
前言
我国预应力技术是在20世纪50年代后期起步的，当时采用冷拉钢筋作预应力筋，生产预制预应力混凝土屋架、吊车梁等工业厂房构件。70年代在民用建筑中推广，80年代，结合我国现代多层工业厂房与大型公共建筑发展的需要，高强预应力干菜配筋的现代预应力混凝土出现，我国预应力技术从单个构件发展到预应力混凝土结构新阶段。近几天来，随着我国大跨度公共建筑兴建的需要，预应力技术与空间钢结构相结合，创造出了预应力网架、网壳、索网、斜拉、索膜等结构新体系，充分发挥受拉杆件的潜力，结构轻盈，时代感强。
1.环向预应力筋施工方法
1.1环向预应力筋布置：根据预应力筋在桐壁内环向分段情况有以下两种布置方式。（1）设置四根扶壁柱方式。珠江水泥厂生（熟）料库德内径为25mm，壁厚为400mm，总高度为64m，筒壁外侧有四根扶壁柱，筒壁内的环向预应力筋采用9Фδ15.2钢绞线束，间距为0.3～0.6m，包角为180°，锚固在相对的二根扶壁柱上，上下束错开90°，采用QM型锚固体系。（2）设置三根扶壁柱方式。泰山核电站安全壳的内径为36m，壁厚为1m，外侧有三根扶壁柱，总高度为73m。筒壁内的环向预应力筋采用11Фδ15.7钢绞线束，双排布置，竖向间距为350mm，包角为250°，锚固在壁柱侧面，相邻束错开120°。
1.2环向孔道留设。环向预应力筋孔道，宜采用预埋金属螺旋管成型。该管柔性好，如遇到壁体开洞，可绕过洞口形成下凹或上隆德空间曲线孔道，其曲率半径不宜小于3m。环向孔道向上隆起的高位处和下凹孔道的低点处设排气口、排水口及灌浆口，为保证孔道位置正确，沿圆周方向每隔2～4m设置一榀管道定位支架。该支架可用Ф12圆钢按预应力筋间距变化焊成梯格，长3m，每根扶壁柱两侧均应设置一榀定位支架。
1.3环向预应力筋穿入。大吨位环形预应力筋，宜采用单根穿入。如泰山核电站安全壳环向钢绞束为9～11根Фδ15.7钢绞线，长度为82.4m，其中，有些为空间束；采用穿束机单根穿入，其流程为：钢绞线从放线盘架中引出，经导向滑轮出穿束机推送，再经组合导管进入孔道，待钢绞线到达孔道另端碰到定位器后停止推送，用砂轮切割机切断，钢绞线应外露适当长度。穿束时钢绞线端头应套有“子弹形”帽罩。
1.4环向预应力筋张拉。采用四根扶壁柱时，对包角180°的预应力筋，需要配备4套张拉设备同时进行，即每根钢绞线的两端同时张拉，每圈2束也同时张拉。采用三根扶壁柱时，对包角为250°的预应力筋，需要配备6套张拉设备同时进行，即每3束预应力筋同时两端张拉，组成2圈预应力筋。
1.5环向孔道灌浆。环向孔道，一般由一端进浆，另端排气排浆，如环向孔道有下凹或上隆段，可在低处进浆，高处排气排浆，对较大的上隆段顶部，还可采用重力补浆，以保证灌浆密实。
2.竖向预应力的施工方法
2.1竖向预应力筋布置。南京电视塔是一座肢腿式高耸结构，塔高302m，塔身为三个独立的空腹肢腿，由七道箱形连梁相连，在肢腿外侧布置竖向预应力筋：第一组从-7m至+60m，每肢6束；第二组从-7m至121.2m，每肢12束；第三组从-7m至193.5m，每肢12束，每道连梁的预应力筋将三个肢腿箍在一起。每束预应力筋均采用7Фδ15钢绞线束，用QM15—7型锚具锚固。
2.2竖向孔道留设。对上述超高竖向孔道，都采用镀锌钢管，以确保留孔德可靠性。镀锌钢管的分段长度为3～6m，应考虑塔身模板体系的工艺确定。上下节钢管的连接方式，采用螺纹套管连接加电焊。每根孔道钢管的上口均加盖，以防异物掉入堵塞孔道。竖管上的灌浆孔间距为20～60m，根据灌浆方式与灌浆泵压力确定、灌浆孔上装有Ф24短钢管，带有灌浆管的竖管应专门加上，单独安装。
2.3竖向预应力筋穿入孔道。（1）从下向上的穿束方式。穿束时，牵引钢丝绳与竖向预应力筋的连接时一项关键技术，为了防止竖向预应力筋在穿束过程中滑脱，可采用穿束网套或专用连接接头，其安全系数应大于2.3。穿束的摩阻力约为预应力筋自重的2～3倍。（2）从上向下的穿束方法。方法是在地面上将钢绞线编束后盘入专用的放线盘，吊上高空施工钢平台，同时使放线盘与动力及控制装置连接，然后将整只慢慢放出，送入孔道，较为顺利。竖向穿束应特别注意安全，防止预应力筋滑脱伤人。
2.4竖向预应力筋张拉。竖向预应力筋，一般采取一端张拉。其张拉端可设置在下端或上端，根据工程的实际情况确定。如南京电视塔的竖向预应力筋在上端进行张拉，为保证三个塔肢受力均匀，组成三个张拉组，同时在三个塔肢上张拉，每个塔肢张拉时，以塔肢截面中轴为中心，对称于两边进行。在超长竖向预应力筋张拉过程中，由于张拉伸长值很大，需要多次倒换张拉行程，因此，锚具的夹片应能满足多次重复张拉的要求。
2.5竖向预孔道灌浆。灌浆用水泥浆，根据天津电视塔经验，采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.40，掺1%的减水剂和10%的U型膨胀剂，其流动度达23cm，可灌性好，竖向孔道灌浆，由于泌水集中在顶端会产生一定孔隙，可采用手压泵在顶部灌浆孔局部二次压浆或采用重力补浆。
结束语
近20年来，我国预应力技术突飞猛进，高强钢绞线、金属波纹管、大吨位张拉锚固体系等、新技术、新材料、新设备的发展与创新推动了特种结构向大型化发展，特种混凝土结构预应力代表工程有：北京、天津、南京、上海等地污水处理厂预应力蛋形消化池，上海等地预应力天然气储罐等，是国家建筑技术进步的体现，是社会化前进的象征。因此，我们要重视新结构体系的应用与研究，为国家的发展建设献出一份力量。
参考文献
[1]李海光等.竖向超长预应力施工工艺研究.建筑施工，1995（2）：19—22
（作者单位：恒大地产集团哈尔滨有限公司）