摘要：本文作者結合多年的工作經驗，并通過相關的工程實例，介紹了預應力技術在高層建筑結構中的應用，從預應力施工的角度探討施工過程中可能遇到的問題及其解決措施。
　　關鍵詞：預應力；高層建筑；施工技術
　　
　　引言
　　部分預應力混凝土理論及其應用已在該領域確立了主導地位，通過配置一定數量的非預應力鋼筋，可以調整預應力強度比和延性，改善裂縫分布，滿足使用階段和抗震性能兩方面的要求。
　　高層建筑中常用的預應力結構形式為無梁平板結構和有梁大板結構等，無梁平板結構除保留樓板周邊必要的邊梁和局部少數有隔墻處及洞口邊緣的梁外，室內明梁全部取消，僅在必需處設置暗梁以改善樓板的受力性能，每單元整個室內項板為一整塊的平面；而有梁大板結構是在柱子之間布設明梁，大板上布置隔墻，在使用上與無梁平板結構相似。
　　1工程概況實例
　　某高層商住樓設計為27層的中筒框架剪力墻結構，設有2層地下室和4層裙樓，結構轉換層設在4層，5～31層為標準層，平面尺寸46.0m×24.6m，單層建筑面積975m,樓板厚120mm，轉角及柱位均設有短肢剪力墻。主梁最大跨度7.8m，許多次梁和個別大梁難免出現橫穿住戶房間的情況，最大室內明梁梁高達700m，給使用造成明顯的不便。
　　
　　結構平面布置圖
　　在施工過程中，在業主和住戶的強烈要求下，決定將主體結構轉換層以上7～31層標準層樓板改為有粘結預應力大板結構。但因主體結構已施工至5層結構轉換層，故必須對比原設計進行可行性、安全性等各方面的評估和驗算，對綜合技術經濟指標進行分析，通過論證最終確定了變更方案。
　　變更方案取消了所有的室內明梁，僅保留了主戶分隔墻所在的主梁及外墻圈梁，預應力板作為主要的橫向受力構件，板厚200mm(局部160～190mm)，預應力筋按樓板所受的計算應力曲線布置，L=7～26m，均為一端固定一端張拉，張拉端設于中簡剪力墻內側及外墻圈梁外側。預應力張拉采用雙控制，即應力控制和伸長值校核，計算伸長值由設計方給出，張拉伸值在計算值-5％～+10％之間，設計控制應力fcon=O.75fptk。
　　目前我國預應力混凝土建筑設計和施工規范尚未完善，特別在高層建筑領域，常常把普通鋼筋混凝土設計準則套用到預應力混凝土結構中，這一點有關規范尚未涉及，由于本工程過多地考慮了地震內力對結構的影響，以及裂縫對建筑耐久性的危害，單層樓板普通鋼筋含量雖有所減少，但整體含鋼量并未降低，使工程造價略有提高。
　　2預應力技術在施工的應用
　　預應力結構與普通混凝土結構相比，在施工領域更受歡迎，尤其是高層建筑在施加預應力后樓板模板就可拆除，施工方便且速度快。本工程采用預應力混凝土平板結構，取消了許多梁，模板用量明顯減少，安裝更簡單方便，樓面結構普通鋼筋用量將減少，且其中大多是綁扎費時費力的梁鋼筋，平板鋼筋綁扎快捷方便，預應力筋與普通筋可交叉綁扎，可節省施工時間。
　　當混凝土強度達到設計值的75％時即可進行預應力筋張拉，張拉過程中可照常進行上一層樓面的施工，張拉完成后即可拆除模板，而預應力張拉不占施工工期，節省了時間，預應力平板的施工速度快于一般梁板體系，這與常規想象有很大的不同。由于預應力無梁結構施工可節省人力、模板和輔材，模板周轉快，施工周期短，故施工單位更樂于進行這種結構的施工。
　　本工程所用預應力材料及施工要點為：
　　(1)預應力選材。預應力筋為高強低松弛鋼絞線(fptk=1860MPalOOOh松弛損失小于2.5％)，波紋管(預應力筋預留套管)采用扁型波紋管(bh=60×19)；錨具采用OVM系列夾片式錨具，符合一類錨具要求。
　　(2)預應力施工。預應力筋開料準確，防切防焊；防止波紋管變形、移位、穿孔或燒傷；預應力筋張拉必須在混凝土強度達設計值的75％后進行，張拉過程中關鍵要進行雙控制；預應力筋的孔道灌漿應保持0.3～O.5MPa的壓力并穩壓5min。
　　3施工中的問題及解決措施
　　3．1常見質量問題分析
　　預應力施工中常見的問題主要是張拉過程中的斷絲或滑絲現象，應根據不同情況采取有效的解決方法，如處理不當則會影響結構的安全和質量。通常張拉中發生斷絲的主要原因如下：
　　(1)預應力筋力學性能不合格，表面銹蝕或存在其它導致截面減小的缺陷。
　　(2)錨具夾片硬度過高，齒高也過大，稍有偏控就造成刻痕過深而較易發生斷絲現象。
　　(3)鋼錨墊板喇叭筒較細且較長，端部也較鋒利，連接稍有不順則張拉時就可能造成預應力筋損壞，而鑄鋼制墊板喇叭筒則較粗短，端部與孔道用內插式連接，故應盡量選用鑄鋼錨墊板。
　　(4)錨板喇叭筒、錨板、錨環及千斤頂不同心，造成偏拉，受力不均。
　　(5)張拉過程控制不嚴，張拉力過大而導致斷絲。
　　3．2本工程中的質量問題及解決措施
　　(1)在21層預應力筋A-1張拉施工中，當千斤頂施加壓力至36MPa時，受拉的1條鋼絞線突然發生斷裂，導致7股鋼絲中的3股被拉斷，斷口位置離張拉端錨具約lOcm，設計允許最大控制應力為鋼絞線應力標準值的75％。
　　經調查分析，在張拉機具正常使用的情況下，千斤頂施加壓力控制在有效范圍內，鋼絞線所受拉應力未達到標準應力的70％，且未發現錨具滑絲現象故可排除超張拉的因素。又經檢測機構進行同爐號鋼絞線和現場取樣鋼絞線檢驗，結果表明預應力筋的機械性能符合國家標準，可排除鋼絞線材質因素較大的可能是在水電預埋和電焊過程中，由于疏忽了隔離防護，對鋼絞線造成了局部損傷。
　　其補救處理方法如下：①在張拉端逐根使3束鋼線松弛，取出預應力筋A-1的錨具，將3束鋼絞線全部報廢；②在固定端將鋼絞線錨固范圍的混凝土鑿除面積約400mm×lO00mm，深約15Omm；⑨采用鋼絞線電焊對接方法，使報廢的鋼絞線被拉出波紋管的同時，新換的鋼絞線能順利穿入波紋管并留長lm；④重新安裝錨固端后，在固定端澆筑混凝土并振搗密實；⑤在混凝土強度達設計值75％后重新張拉。
　　(2)在本工程預應力張拉過程中，發現張拉長度小于lOm的預應力筋，在同等張力的情況下，其實際伸長值普遍超出計算值的上限；長度在10～18的預應力筋實際伸長值在設計值內；長度在18m以上的預應力筋實際伸長值小于計算值的下限。分析其原因，有以下幾種：

 1/2    1 2 下一頁 尾頁