一、工程概況
F7、9大廈工程位于北京市西城區(qū)金融街與二環(huán)路地區(qū)F7、F9地塊上，總建筑面積為192436m2，其中地下部分建筑面積103519m2，地上部分建筑面積88917m2。F9 地塊的東部為一棟18層超五星級酒店，地下為三層，地上高度為66.50米，從地上四層開始核心筒外樓板采用無粘結預應力結構，因使用功能的調整需要對部分預應力結構進行改造，改造內容主要是對原預應力混凝土結構樓板新增設備洞口、預應力框架梁切除、預應力框架梁加固等，需要說明是該工程梁板結構中的預應力筋已張拉完畢端頭并處理完畢。
為保證原結構及加固部分結構的安全，在改造加固施工前邀請專家對該工程改造加固中的鋼筋混凝土結構、預應力改造加固設計方案及各項施工方案進行可行性論證，通過論證，專家認為是可行和安全的，并對改造加固方案提出了合理化建議，保證了預應力混凝土改造的順利進行。
二、工藝原理
該工程已經施工完的預應力筋如果直接切斷，那已經張拉的預應力筋將縮進混凝土梁板里，預應力筋將失效，切筋和放張時會產生較大回縮，同時瞬間產生巨大的松弛力，危險程度相當高。所以必須在保證結構安全（即不影響梁和板中預應力效應）和施工安全的前提下對預應力結構進行改造。
預應力混凝土結構的改造，必須充分考慮預應力結構改造相對于普通混凝土結構改造的不同之處和難點，如結構中預應力筋的布置、張拉端固定端位置等。由于預應力筋一般是連續(xù)布置，而改造往往僅僅是在局部位置，所以在施工之前需要制定完善詳細的施工方案，包括支撐系統(tǒng)的搭設恢復、混凝土的剔鑿、預應力筋的切斷、放張及重新張拉等，每一道工序和每一根預應力鋼筋如何處理都必須在施工前應充分考慮清楚。
三、工藝流程及施工方法
1.工藝流程
卸荷架搭設 → 確定預應力鋼筋的位置 → 人工剔鑿找出預應力鋼筋→ 對預應力鋼筋進行臨時固定并放張卸錨→ 在指定范圍進行混凝土切除→ 預應力鋼筋重新張拉、封頭（見圖1）。
2.施工方法
2.1卸荷架搭設
因該工程預應力筋在板中主要是溫度筋，板中由于預應力筋放張時間較短，不會因溫度變化對結構產生較大不利影響，而且放張過程中所剔鑿的孔洞也較小，所以板下不需要搭設支撐。由于梁截面較小，預應力放張?zhí)掼彽目锥措m然也較小，但梁的有效截面會減小，可能會對梁的承載力造成較大影響，所以需要在梁下搭設可靠的支撐。在懸挑梁中預應力筋是為解決裂縫和撓度而設置的，在放張后可能懸挑梁中會出現較大的裂縫，所以也需要搭設支撐。支撐的搭設需要能夠承受梁體自重和施工荷載的作用，同時支撐需恢復到原預應力筋張拉前的支撐情況，確保在預應力卸荷后梁不發(fā)生結構變形和開裂，保證結構的安全。
2.2確定預應力鋼筋的位置
在支撐系統(tǒng)搭設完成后，要參考原有結構預應力施工圖紙，并結合一些探測儀器如雷達探測儀等，確定預應力鋼筋的準確位置以及預應力節(jié)點的位置，并做出標記，為下一步剔鑿混凝土找出預應力鋼筋做準備。
2.3人工剔鑿找出預應力鋼筋
2.3.1剔鑿孔洞位置的選擇
在預應力混凝土結構改造中，剔鑿孔洞是一個比較大的工作量，選定合適的位置來剔鑿孔洞會減少很多的工作，減少改造工期。剔鑿位置的選擇主要遵循以下原則：
2.3.1.1預應力筋離梁板面較近，并對需要保留結構無損壞處。
2.3.1.2剔鑿處箍筋間距較大，以便于人工剔鑿。（一般避開梁板端部箍筋加密區(qū)）
2.3.1.3保證恢復預應力時預應力筋有足夠的張拉長度。
2.3.2剔鑿孔洞施工
由于在剔鑿過程中對預應力筋的鋪放位置難以準確定位，所以首先通過圖紙和儀器等確定需要處理的預應力筋的根數和位置范圍，然后再按照圖紙所示的距離梁邊或板邊的尺寸開洞口將預應力筋剔鑿出來，板洞口為200mm×200mm的方孔洞，在梁上洞口為梁寬×200mm。必須保證預應力筋不受任何損傷以免預應力筋受損傷后出現筋被拉斷，錨頭飛出傷人等事故。所以剔鑿時必須先用人工一點一點剔鑿，待露出預應力筋后再用電錘進行大面積剔鑿，并嚴格按施工流程進行施工。
2.4對預應力鋼筋進行臨時固定并放張卸錨
找出預應力鋼筋位置并開洞后，就可以使用特種錨具（如開口錨具、C型錨具）臨時夾持住，根據不同情況采用不同的開洞和臨時固定方法。然后可以采用氣割的方法將洞口內的預應力鋼筋切斷，將預加應力慢慢釋放掉，燒斷前必須在該預應力筋張拉端作可靠的防護，以免發(fā)生意外，張拉端預應力筋及錨具飛出傷人，保證施工過程中張拉端后不許站人。然后用特種設備如雙缸千斤頂將臨時錨具卸除，完成放張卸錨操作。必須注意若開洞處預應力筋較長，切筋和放張時會產生較大回縮，為避免放張過程中出現安全事故，必須慢慢放張，嚴格按操作規(guī)程進行。
2.5在指定范圍進行混凝土切除
預應力筋卸荷完成后，即可以對需要開洞的改造位置的混凝土的進行大面積切除，在預應力筋的張拉長度范圍內需要保留一定的剔鑿長度，剔鑿過程要注意保護預應力鋼筋，以免發(fā)生意外。切斷預應力筋時要保證其具有足夠的張拉工作長度，也要保證其足夠的錨固長度。
2.6預應力鋼筋重新張拉、封頭
2.6.1洞口處預應力筋切斷放張后，還需重新進行張拉，恢復開洞位置周邊結構中的預應力狀態(tài)，張拉力按照原有結構預應力的張拉力進行。必須注意的是由于預應力筋放張和重新張拉時，張拉端混凝土強度很難滿足施工要求且預應力筋出端面處位置難以保證理想狀態(tài)，因此在張拉之前必須對預應力筋端部進行加固處理，以滿足混凝土局部承壓的要求。
2.6.2該工程在梁中的預應力鋼筋為集團束布置的，每梁中布有4根預應力筋，在梁端位置，該集團束都位于梁的中上端。由于預應力重新張拉需要將預應力鋼筋分散開處理，所以這就需要在混凝土拆除完畢后重新澆注一部分混凝土安放承壓板，并配置一定數量的附加鋼筋，以承擔預應力鋼筋局部承壓的作用。此部分混凝土強度達到85%以后，就可以對預應力鋼筋再次張拉，張拉控制應力按照原結構的要求進行。加上錨具尺寸和混凝土保護層厚度，第一次澆注的混凝土至少需要300mm，其余部分混凝土第二次澆注，如圖2所示。
四、安全注意事項
1.每個班組設安全員一名，具體負責無粘結預應力施工的安全。
2.施工人員進場必須戴安全帽，補張拉操作人員必須持證上崗。
3.預應力筋放張前必須對原張拉端作可靠的防護，以免錨具或預應力筋在放張過程中飛出傷人。
4.補張拉作業(yè)時，在任何情況下嚴禁站在預應力筋端部正后方位置。操作人員嚴禁站在千斤頂后部。在張拉過程中，不得擅自離開崗位。
5.油泵與千斤頂的操作者必須緊密配合，只有在千斤頂就位妥當后方可開動油泵。油泵操作人員必須精神集中，平穩(wěn)給油回油，應密切注視油壓表讀數，補張拉到位或回缸到底時應避免回油壓力瞬間迅速加大。
6.補張拉過程中，錨具和其它機具嚴防高空墜落傷人。油管接頭處和張拉油缸端部嚴禁手觸站人，應站在油缸兩側。
五、應用效果
該工程預應力混凝土結構改造施工過程中，嚴格按照施工方案、規(guī)程和專家建議組織施工，確保了工程結構安全和施工過程安全，同時也取得了良好的社會效益。
