[00333676]既有无粘结预应力混凝土结构改造钢绞线重锚技术及工程应用

1、课题来源与背景 随着经济的快速发展、技术的进步和城市规划的日新月异,一方面许多既有建筑物已经影响了城市建设的发展规划,另一方面大量既有建筑物已不能满足使用功能的要求,需要对既有建筑进行部分拆除或局部改造。对于无粘结预应力混凝土结构的既有建筑物进行结构部分拆除或局部改造,要求使被保留结构中的预应力筋维持在原有的预应力水平,使预应力筋的应力不损失或损失很少,以及在改造加固过成中不影响被保留房屋结构正常使用功能的要求,通过试验研究与工程实践,创新性地发明了一种既有无粘结预应力混凝土结构改造钢绞线重锚施工技术,成功地解决了既有无粘结预应力混凝土结构的改造难题。 2、技术原理及性能指标 （1）研发了一种特制的无粘结预应力钢绞线开口锚具 该开口锚具包括工具锚和工作锚,其中工作锚由上下工作锚环、螺栓、夹片组成,工具锚由上下锚块、螺栓组成,实现了对处于工作状态的钢绞线首先实施锚固,然后对拆除部分截断。 通过试验检验了锚具效率系数、夹具效率系数以及锚具组装件的预应力筋总应变,试验结果表明,特质的开口锚具完全能锚住钢绞线,钢绞线5天的应力损失为2.2%,以后应力稳定,没有出现损失;锚具效率系数、夹具效率 系数及预应力筋总应变满足规范要求。 （2）提出了既有无粘结预应力混凝土结构改造钢绞线重锚施工技术 其核心工艺原理为：采用开口工具锚、开口工作锚,对保留部分的预应力筋进行重锚固,然后将待拆除部分的预应力筋截断,通过开口锚具良好的夹持性能,使保留部分的预应力筋的应力状态基本上不发生改变,并在截断拆除过程中对钢绞线回缩量以及反应结构安全的柱倾斜量、楼板挠度及应变进行监控,从而保证了剩余部分建筑的安全和良好的工作性能。 其工艺流程包括：施工准备→主体结构重锚端部加固→楼板开洞→梳形锚垫板安装→锚具安装→无粘结预应力钢绞线截断→封锚→结构拆除。 3、技术的创造性与先进性 无粘结预应力混凝土结构在改造时,不改变钢绞线的预应力,且在改造期间住户不搬迁,一直是工程改造的难题。该方法的核心技术目前国内、外尚无相关文献报道,施工器具、施工方法等属创新技术,关键技术具有国际领先水平。该技术具有工序简单、易操作、技术可靠、工程成本低、施工工期短等优点。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 该技术对既有无粘结预应力混凝土结构进行部分拆除或局部改造,能够确保被保留结构中的预应力筋的应力不损失或损失很少,以及在改造加固过成中不影响被保留房屋结构正常使用功能的发挥,确保了在改造过程中被保留房屋建筑的整体安全性。该技术已经过试验研究、专家论证、专家鉴定、多个工程应用,因而该技术已基本成熟,安全可靠,能广泛应用于该类建筑的改造。 5、应用情况及存在的问题 该技术已成功应用于长沙汇源大厦改造工程、长沙市“两馆一厅”图书馆改造、长沙平和堂改造工程。 以长沙汇源大厦改造工程为例,该技术成功实现了长沙汇源大厦裙楼部分等建筑的拆除或局部改造,保证了拆除或局部改造过程中主体结构的安全性和可靠性。该工程整个改造工程造价920万元左右;若采用整栋拆除后重建,其经济损失将上亿元,直接经济效益显著。而且改造加固过程中不需临时迁移住户,不影响房屋的正常使用,节省了大量的拆迁和安装费用,符合建筑节能、环境保护等绿色施工要求,符合国家当前的政策导向要求。且工序易操作,劳动强度低,施工工期短,对周边环境影响小,经济效益和社会效益显著。