马文宣、龚垒
（中建三局第二建设工程有限责任公司西部公司）
摘要：近年来，随着预应力混凝土结构设计与施工技术的日渐完善，以及预应力混凝土施工技术与施工工艺的不断提高，预应力施工技术在大直径圆形水处理构筑中的应用越来越多，预应力混凝土结构相对于普通混凝土结构，池壁厚度可大大减小，可以有效防止水池池体由于混凝土收缩、池壁内外温度变化以及气候变化所导致的裂缝及渗漏。
摘要：无粘结预应力施工技术、二沉池
1工程概况
某新建污水处理厂位于南宁市青秀区东侧，总建设规模1×104m3/d，二沉池共4座，池体内径42.6m，壁厚0.3m，深度4.6m，4座二沉池以配水井及污泥泵房为中心对称布置。底板混凝土强度等级C30，设6条径向膨胀加强带与1条环形膨胀加强带，膨胀加强带混凝土等级为C35, 池壁混凝土强度等级C40，底板与池壁采用杯槽连接，杯槽底部用1：2水泥砂浆找平，设4mm厚橡胶板干铺滑动层将底板与池壁分开，使环向预应力筋的张拉应力最大限度的产生混凝土环向压应力，杯槽采用壁板内侧填料。池壁采用预应力混凝土结构，池壁水平环向设无粘结预应力筋，间距260mm，锚具采用垫板连体式夹片锚具，张拉工艺采用每圈三股筋六端同时张拉，防腐后用C40细石膨胀混凝土进行封锚。
2施工准备
无粘结钢绞线预应力筋采用低松弛钢绞线，直径d=15.2mm，标准强度fptk=1860N/mm2，张拉控制应力值σcon=1395N/mm2。钢绞线应具有出厂质量证明书，进场时首先进行感观验收，要求钢绞线表面洁净、无损伤，油渍、漆污和铁锈清理干净，带有颗粒状或片状老锈的钢绞线不得使用。原材应按规范取样进行检验，检验合格后方可使用，检查数量为60吨一批，每批抽取一组试件；锚具系统采用OVM系列锚具，采用M15V工作夹片及M15-2工作锚板，所有选用的预应力夹片锚具及其配件的静载锚固性能应符合《预应力筋锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2002的要求；千斤顶采用YDC25-200内卡式，油泵采用ZB4/50微型高压油泵。
3施工工艺
3.1施工流程
钢绞线原材进场原材复试钢绞线下料安装钢筋支架钢绞线定位钢绞线敷设隐蔽验收封模板混凝土浇筑清理张拉端同养试块试压校验张拉设备切割锚头锚头防腐封锚
3.2预应力筋铺设及绑扎
（1）预应力筋铺设
根据预应力筋图纸设计中坐标的要求施工，定位架立筋采用C10钢筋点焊于竖向主筋上，竖向间距260mm，横向间距900mm。将预应力筋安装就位，要严格按照设计图纸要求铺放，从下到上依次铺放，预应力筋用铅丝绑扎在架立筋上，防止预应力筋在混凝土浇筑过程中发生错位，绑扎时从预应力筋的一端到另一端依次绑扎，保证预应力钢筋曲线顺滑，平行于壁板中心线，防止同束预应力筋绞扭在一起，钢绞线绕过较大尺寸的洞口时，应根据设计要求的曲线平滑平缓过渡。预应力筋的曲线筋末端的切线应与承压板相垂直，曲线段的起始点至张拉锚固点应有不小于300mm的直线段。钢绞线铺设前应仔细检查钢绞线外皮破损情况，当存在局部破损时，可用水密性胶带缠绕修补，胶带搭接宽度不应小于胶带宽度的1/2，缠绕层数不应少于2层，缠绕长度应大于破损长度每边100mm。严重破损的钢绞线应予以报废。
（2）承压板及螺旋筋的安装
采用钢尺寸为120mm×120mm×16mm垫板作为凹进砼表面的张拉端结点。两端安装承压板及C10加强螺旋筋，并按每种锚具的规格将其固定。承压板要牢固地安装在端头模板上，定位螺栓要拧紧，垫板要与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不能错位。要求承压板与预应力筋垂直且位置正确，调整好后用电焊焊接牢固。钢绞线穿过螺旋筋和承压板，末端要与承压板相垂直，且要求钢绞线与螺旋筋和承压板同心，从而使张拉作用线与承压板面垂直。承压板要紧贴固定在模板内表面，要确保承压板表面与浇筑混凝土表面平整，平整度不宜大于3mm。
3.3混凝土浇筑
混凝土浇筑前，钢绞线锚头应采取必要的成品保护措施，外漏套管将钢绞线锚头包裹，防止钢绞线锚头污染。钢绞线铺放、安装完毕后，及时填写分项工程报验单并报请监理工程师进行隐蔽工程验收，确认钢绞线安装合格后，方可浇筑混凝土。
浇注混凝土时应认真振捣，保证混凝土的密实。尤其是承压板、锚板的周围的混凝土严禁漏振，不得出现蜂窝或孔洞。当浇注混凝土初凝1～2天后，应及时拆除张拉墩端模，将预埋件撤除清理承压板。混凝土浇筑时，振捣棒应避免碰撞钢绞线、支撑架以及端部预埋承压板及螺旋筋部件，防止其位置发生变化。预应力钢绞线两端混凝土必须振捣密实。试验人员做好同期试块，及时测定混凝土强度值，为预应力筋张拉提供依据。池体混凝土浸湿养护时间不少于21天。
4.预应力张拉
4.1张拉前准备
当池壁混凝土达到设计强度，具备同条件养护试块抗压试验报告后，方可进行预应力张拉，圆形水池预应力筋张拉顺序和张拉工艺与预应力损失的大小、圆池的内力有关，必须根据设计要求的每圈三股筋六端同时张拉，并控制各端的张拉力值相等，张拉顺序自下而上隔圈张拉，从零应力开始张拉至1.03倍张拉控制应力；张拉前割除外露预应力筋保护层，杯口杂物清理干净，并清理干净承压板板面，并检查承压板下面的混凝土质量，如有局部缺陷，要认真处理至符合要求。对全部张拉设备进行标定，根据标定数值，计算设计张拉力对应的压力表读数，油泵、千斤顶必须配套使用；张拉设备校验期限不应超过半年。
4.2张拉控制应力及预应力筋伸长值确定
张拉控制应力σcon=1395N/mm2；
单根控制张拉力195.3kN;
预应力筋伸长值311mm。
4.3张拉工艺流程：
混凝土浇筑→混凝土养护→拆模及张拉墩混凝土凿毛→割断外露套管并清理油脂→安装锚夹具→安装千斤顶→同步加压→量测→回油撤泵→切断无粘结筋→锚具及钢绞线防腐→封锚混凝土
4.4预应力筋张拉程序
池壁均匀布设6个张拉墩，张拉时，按设计要求先自下而上隔圈张拉。即先进行1、3、5号张拉墩张拉，隔圈张拉至池壁顶部后，再进行2、4、6号张拉墩张拉，直至所有钢绞线完成张拉。用6台千斤顶对6端同步张拉，张拉时对每根预应力筋进行编号。由于本工程终沉池预应力钢绞线根数较少，但抗裂要求高，发生预应力断裂的影响很大，张拉方式采用分级张拉，两端的千斤顶要同步给压，达到设计规定的张拉力后，稳压2分钟压力不降低，可以进行回油退顶，张拉完成后，应将锚具外露的预应力筋预留不少于30mm长度后，将多余部分切断，进行防腐后用C40微膨胀细石混凝土密封。预应力施加方法根据施工阶段验算，环向预应力筋采用两端张拉，张拉程序为：
0→10%σcon，测量初值→20%σcon→50%σcon→100%σcon→103σcon，测量终值，稳压2分钟→锚固
4.5张拉注意事项
预应力筋的张拉采用双控，以控制张拉力为主，伸长值作为校核。
安装张拉设备时应使张拉力的作用线与预应力钢筋中心线重合；对水平环状预应力筋应使张拉力的作用线与钢绞线中心线末端的切线重合。
张拉中，要检查张拉结果，理论伸长值与实测值得误差不得超过施工验收规范允许范围±6%。
张拉过程中，预应力筋两端及千斤顶后不得站人，听从负责人安排。
锚固后，采用砂轮锯切除超长部分的预应力筋，严禁采用电弧焊切割。
5结语
无粘结预应力混凝土技术施工工艺较为简单，摩擦损失小，质量容易保证，能够缩短工期，节省材料，可以有效防止池体混凝土结构的开裂和渗漏，提高池体的承载力和抗渗能力，具有良好的经济性与结构的优越性。
参考文献
[1]《建筑施工手册》（第五版），中国建筑工业出版社，2011
[2]《无粘结预应力混凝土结构技术规程》（JGJ92-2016），中国建筑工业出版社，2016
[3]《给水排水工程结构设计手册》（第二版），沈世杰，中国建筑工业出版社，2007
[4]《给水排水工程预应力混凝土圆形水池结构技术规程》（CECS216:2006），中国计划出版社，2006