缓粘结预应力技术在国家会议中心二期工程中的应用

国家会议中心二期工程主体结构顶板及梁设计为缓粘结预应力筋，用于控制结构的温度收缩及表面裂缝，本文介绍缓粘接预应力技术在该工程中的应用。

1　施工流程

施工准备→搭设模架→绑扎顶板及梁钢筋→布置预应力筋曲线定位钢筋→预应力筋下料→预应力筋敷设定位及安装→安装固定端及张拉端锚具→安装结构梁侧模→隐检验收→浇筑混凝土→张拉预应力筋→切除端头多余部分→封闭张拉端锚具。

2　缓粘结预应力筋的铺设要求

（1）了解设计图纸预应力筋布置位置、数量及布线情况，根据设计要求进行编号，提前进行各编号部位的编排，正式穿筋前应根据编号进行临时就位，避免施工错误。

（2）预应力施工应在水、电线管安装前完成定位，确保定位准确。

（3）梁、板部位缓粘结预应力筋均按自然抛物线布置，处于跨中部位的预应力筋应布置在梁下铁上侧，处于支座位置的预应力筋布置在梁上铁下侧（图1、图2）。

图1　结构梁缓粘结预应力筋布置示意

图2　楼板缓粘结预应力筋布置示意

（4）缓粘结预应力筋应按设计要求进行敷设，确保平面定位准确、间距相等。若单跨小于4?m，可在该跨内直线布置预应力筋。

（5）就位的预应力筋应保持顺直，严禁多股预应力筋相互扭绞或过于集中。

（6）穿筋安装过程中外包护套表皮若有破损应及时使用水密性胶带进行缠补处理，避免流失的缓粘结剂污染其他材料。

3　缓粘结预应力筋端部节点处理

（1）缓粘结预应力筋的张拉端根据预应力筋的敷设部位确定，根据建筑结构及现场情况，若预应力筋张拉端设置部位不易进行张拉操作时，可在布筋过程中将张拉端与锚固端对调位置，以方便张拉作业。

（2）张拉端按设置部位分为结构侧面张拉端及出板面张拉端2种方式，其中侧面张拉端采用穴模式做法；出板面张拉采用杯套管做法，如图3~图8所示。

图3　构件侧面张拉端穴模做法示意

图4　出板面张拉端示意

图5　锚固端节点

图6　张拉端节点详图（张拉前）

图7　锚固端节点（张拉前）

图8　张拉端节点（端部封堵）

4　预应力筋张拉

（1）待混凝土强度达到75%设计强度，方可进行张拉作业。对经过后浇带的预应力筋，需在后浇带混凝土强度达到75%设计强度后，再进行张拉作业。混凝土强度以同条件试件检测结果为依据，施工过程中对缓粘结预应力混凝土部位应多留置1~2组同条件试件。梁和板张拉时的养护期不应低于7?d和5?d。预应力筋张拉前可拆除下部支撑模架，以免影响其他结构作业。

（2）张拉控制应力为1?302?MPa，施工时超张拉3%，单束预应力筋控制张拉力为188?kN。施工时一次性张拉至100%控制应力，张拉前先计算预应力筋理论张拉伸长值，采用YCN23~25前卡液压式千斤顶，根据工程量及施工进度确定张拉设备数量，张拉设备及仪表应定期维护和校验。

（3）缓粘结预应力筋张拉作业受环境温度限制，构件温度不应低于5℃，北方地区应尽量避免冬期施工，其原因是大型公建项目结构施工阶段不易形成封闭空间进行保温；采用电热毯加热仅可使构件上部升温，下部仍难以升温且升温不易控制；在预应力筋位置布置电子测温线工序繁琐、成本较高且效果不佳。

（4）张拉完成后，锚具外露的预应力筋需采用机械切割，预留长度不少于30?mm，预应力筋端部不宜长时间暴露，以避免积水或建筑垃圾造成锚具污染损坏。张拉验收后，须及时清理并封闭张拉端，封闭材料一般采用高于结构一个强度等级的混凝土。考虑小方量混凝土供应困难且目前大部分地区不允许在现场搅拌混凝土，该部位可采用高强度无收缩灌浆料进行封闭。

5　特殊部位处理

国家会议中心二期工程施工阶段共设置13台塔式起重机，其中5台塔式起重机洞口部位与预应力梁筋发生冲突，2台塔式起重机洞口与预应力板筋发生冲突。由于地上结构施工周期较长，且缓粘结预应力筋张拉适用期为6个月，待具备张拉条件时已超过张拉适用期。

为满足设计功能需求，可在对应的局部位置采用无粘结预应力筋进行施工，该做法既不会影响缓粘结预应力张拉施工，又能达到局部区域的功能效果。

施工过程中断开塔式起重机洞口范围内缓粘结预应力筋，考虑洞口范围内的无粘结预应力筋搭接长度进行甩筋处理，其他部位正常铺设缓粘结预应力筋。

待结构洞口具备封闭条件时恢复梁或板内的普通钢筋，将预留的无粘结预应力筋铺放至洞口部位的梁或板内并按要求进行搭接（图9），待混凝土浇筑完成且同条件试件强度达到75%设计强度时，再进行该部位的无粘结预应力筋张拉。

（a）

（b）

（c）

图9?塔式起重机穿楼板洞口预应力筋处理

（a）原敷设位置；（b）局部换取无粘结预应力筋；（c）无粘结预应力筋搭接敷设

6　后期结构改造做法

国家会议中心二期工程设计使用年限较长，其使用功能首先需满足2022年北京冬季奥运会使用，冬奥会结束后需调整建筑功能或建筑布局。若采取传统的无粘结预应力结构，依赖于两端锚具受力使其达到工作状态，结构改造的断筋情况会使预应力筋受力失效；而利用缓粘结预应力技术的优势，在缓粘结剂完全硬化后对结构楼板进行改造开洞，此时切断预应力筋不会影响保留部位预应力筋的工作性能，不会对结构造成影响。