修亚光，张 伟，郝国元，张文浩（.中国建筑第八工程局有限公司总承包公司，上海 00000；.江苏盛和房地产股份有限公司，江苏 南通 6000；.中国建筑第八工程局有限公司，上海 00000；. 南通市人防工程质量监督站，江苏 南通 6000）

1 项目概况

南通某剧院项目共由 5 个单体组成（图 1），即少年宫、戏剧厅、歌剧院、音乐厅及多功能厅。少年宫建筑高度 30.515 m，戏剧厅建筑高度 41.215 m，歌剧院建筑高度 57.015 m，音乐厅建筑高度 310.215 m，多功能厅建筑高度 30.915 m。各单体观众厅的大跨度空间结构梁均采用缓粘结预应力技术。

图1 南通某剧院效果图

2 预应力方案比选

本项目组在深化设计阶段对预应力方案进行了可行性对比分析，并得出了以下结论：

(1) 无粘结预应力结构：性能较差，不符合抗震要求；但施工工艺简单，有利于控制施工质量。

(2) 有粘结预应力结构：性能较好，且满足抗震设计要求；但施工工艺复杂，质量难以控制。且施工过程中易存在孔道塌陷、堵塞等问题。孔道塌陷、堵塞使预应力筋不能顺利穿过，不能保证灌浆质量，致使灌浆不密实；从而导致预应筋与周围砂浆粘结性差，无法共同工作。同时，预应力筋易锈蚀，影响耐久性。

缓粘结预应力筋采用工厂化制造，施工工艺简单，施工质量可靠、有保障；预应力筋耐腐蚀。经过上述综合比对，最终选择了缓粘结预应力的施工方案。

3 缓粘结预应力构造原理

缓粘结预应力工艺是通过缓粘结剂的固化，使钢绞线、保护套与混凝土三者之间从无粘结状态逐渐过渡到有粘结作用的一种预应力形式。

预应力筋在钢筋骨架中布设、张拉过程中可以自由变形。施工前期，钢绞线与保护套内缓凝粘合剂不发生粘结，而在施工完成后的粘结剂的固化期内预应力筋通过固化的缓凝粘结剂与周围混凝土产生粘结作用，预应力筋与周围混凝土形成一体（图 2），相互作用，达到有粘效果。

图2 缓粘结预应力结构构造剖面图

4 缓粘结预应力的施工工艺

本项目缓粘结预应力施工流程分为以下工序：施工前准备→梁底模施工，框架梁骨架钢筋绑扎→缓粘结预应力筋布设→粘结剂固定端、张拉端安装→浇筑前做好隐蔽验收工作→张拉→封锚，具体施工流程如图 3 所示。

图3 缓粘结预应力施工流程

(1) 梁底模施工，框架梁骨架钢筋绑扎，根据图纸设计要求在梁箍筋上标识出矢高位置，焊接定位筋（定位筋钢筋使用直径 12 mm 的螺纹钢），定位筋要准确且牢靠。

(2) 缓粘结预应力筋布设（图 4），需定位准确、顺直，水平布筋误差控制在 ± 50 mm 内，竖向误差控制在 ±15 mm 内，注意外皮的保护及防止缓粘结剂的流失。

图4 预应力筋布筋

(3) 粘结剂固定端、张拉端（图 5）安装：固定端锚固体系组件包括挤压锚具、锚垫板、螺旋筋（图 6），组件间相互靠紧不留缝；张拉端采取梁端张拉，当梁端因现场实际无法施工时，可采用梁面张拉（依据图纸设计规范）。张拉系统组件包括单孔工作锚具、锚垫板、螺旋筋。梁端张拉的预应力张拉端采用塑料穴模，塑料穴模预埋张拉槽，塑料穴模应紧贴板底模板；梁面张拉则采用 10 cm×10 cm 长度 20 cm 的泡沫作为穴模突出梁面外以便于浇筑后定位及清理。

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图5 梁面预应力张拉端

图6 预应力筋张拉端组件

(4) 浇筑前做好隐蔽验收工作，严格遵守 JGJ 387—2017《缓粘结预应力混凝土结构技术规程》、GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》中的要求进行隐蔽工程的工序检查，并做好“隐蔽验收记录”。混凝土浇筑过程中应避免振动棒长时间接触缓粘结预应力筋及支撑，预防振动导致偏位及 PE 护套破损。

(5) 当混凝土试块强度达到张拉条件时，预应力筋的张拉顺序按照先浇筑先张拉的原则进行。同一浇筑单元，从两侧向中间张拉或从中间向两侧对称张拉。

张拉前去除外露预应力筋外包 PE，采用 50 t 千斤顶张拉，高压油泵驱动；采取控制应力和伸长值双控措施，伸长值偏差控制在 ± 6% 以内。

预应力筋的张拉程序：清理承压板、钢绞线→穿锚环、安放夹片→量测张拉端钢绞线原长 L 1 →安放千斤顶→张拉至控制应力→回程、卸千斤顶→量测张拉端钢绞线长 L 2→校核张拉伸长值。其中，设计张拉控制应力 σcon为钢绞线抗拉强度标准值的 70%，即：σcon=1 860 MPa×70%=1 302 MPa；张拉过程中应力为 0～100%σcon。

(6) 张拉端封锚（图 7），张拉后 24 小时无异常，切除多余钢绞线，外露锚具 30～50 mm，采用高强灌浆料封堵张拉槽。

图7 锚固端封锚

5 缓粘结预应力控制要点

预应力技术往往承受超大荷载，且对于结构构件本身的安全性、耐久性也有着更为严格的标准和要求，因而本项目针对缓粘结预应力混凝土施工过程中的各个重要环节，管理过程中着重强调以下控制要点。

5.1 张拉前技术准备

(1) 必须满足预应力混凝土构件的抗压强度达到设计强度方可进行施加预应力。

(2) 完成预应力混凝土构件的施工质量检查，特别是检查梁板结构的温度、有无收缩裂缝，分析这些裂缝产生的原因和对预应力施工的影响，并由设计单位对有裂缝存在的构件进行设计复核，决定是否采取相应措施及对策。

(3) 逐个检查张拉穴口的施工尺寸偏差，特别是检查承压板与孔道的垂直度，如有问题应由设计复核并采取措施，同时作好相应处理记录。

(4) 在对预应力筋施加拉力之前需在钢绞线上做好定位标记，以确保张拉的伸长值满足设计要求。

(5) 调整锚具、千斤顶、孔道三对中，即锚具安装时，保证孔道与锚环对中同心，夹片均匀打紧，并外露一致；与此同时，构件上的工作锚孔位与千斤顶上的工具锚一致。

5.2 冬季施工控制措施

冻固现象：缓粘结预应力钢绞线中缓凝粘合剂在温度较低时会出现冻固现象。此时张拉摩阻力变大，不易张拉。得温度上升后，缓凝粘合剂才会软化，摩阻力快速下降，适合张拉。

当温度 ＞ 20°C 时，可不持荷超张拉；当 ＜ 20°C 进行缓粘结预应力筋张拉时，应采用持荷超张拉方式，预应力筋应力从 0 张拉至 1.05 倍张拉控制应力，并应在持荷一定时间后进行锚固。

当温度 ＜5°C 时不宜进行缓粘结预应力筋张拉。若工程需要在温度 ＜5°C 进行张拉时，可用专业电加热措施对对钢绞线加热，以升温措施减少预应力损失。钢绞线所通电电压不应 ＞36 V 安全电压。

5.3 预应力孔道位移控制措施

预应力施工过程中为防止孔道位移，确保工程质量，施工人员将在每个矢高控制点处用扎丝将预应力束牢固定在定位筋上，浇筑混凝土前仔细检查，浇筑过程中禁止直接振捣钢绞线。

5.4 缓粘结梁张拉端防裂缝措施

为降低梁主筋对梁面的影响及防治张拉端处应力过于集中，张拉端在梁面上分排，各张拉端间距 ≥500 mm。

5.5 混凝土中氯离子含量的控制

为避免混凝土中氯离子含量过高而影响混凝土的耐久性，需严格控制混凝土中氯离子含量。本项目在混凝土浇筑前对混凝土进行氯离子测试，测试出混凝土中氯离子含量，确保了氯离子含量 ＜0.06%。

6 结 语

南通某剧院项目缓粘结预应力施工技术的应用实施过程中，通过对各个施工工序的施工要点控制，使得预应力工程的施工质量得到了充分保证；同时也对超大跨度缓粘结预应力施工过程中采取的关键技术措施和方法进行总结，可以为同类工程提供一定的建造经验。