預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在房屋建筑的應(yīng)用

城市建設(shè)理論研究 甘蘭 · 2013-10-14 15:47 留言

  前言

  預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)除用于樓蓋外,有時(shí)還用來(lái)解決大跨度、大空間部位柱網(wǎng)轉(zhuǎn)換時(shí)的轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換桁架,以及復(fù)雜柱網(wǎng)情況下的轉(zhuǎn)換板。與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式改善了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在各種使用條件下的工作性能,提高了結(jié)構(gòu)剛度,減小了結(jié)構(gòu)變形,可減小或消除裂縫,提高抗裂性,延長(zhǎng)使用壽命,具有耐高壓,耐腐蝕,抗疲勞等優(yōu)點(diǎn),因而應(yīng)用廣泛。

  1.工程概況

  某工程大樓屋面層局部大跨度梁采用粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu),共有15榀預(yù)應(yīng)力梁,其中三層有3榀預(yù)應(yīng)力梁。預(yù)應(yīng)力梁最大跨度為22m,梁最大截面為600mm×1300mm,本工程預(yù)應(yīng)力鋼筋全部采用Ⅱ級(jí)松弛Φj15.2鋼絞線,預(yù)應(yīng)力鋼鉸線抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fptk=1860MPa張拉控制應(yīng)力1302MPa,單根預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力端采用夾片錨具,固定一律采用I類錨具,其中張拉端采用夾片錨具,固定端采用擠壓錨具。本工程預(yù)應(yīng)力混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C40。

  2.施工工藝流程

  本工程樓層預(yù)應(yīng)力粱模板安裝及鋼筋綁扎階段的施工順序?yàn)椋喊惭b梁模板,預(yù)應(yīng)力梁邊側(cè)模先不裝(以便穿插預(yù)應(yīng)力筋及設(shè)置張拉端),綁扎普通鋼筋及穿預(yù)應(yīng)力筋;安裝張拉端錨墊板及間接鋼筋,封梁邊模板?,F(xiàn)澆有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土工程的施工,是在普通鋼筋混凝土施工工序中穿插施工的。

  3.預(yù)應(yīng)力施工要點(diǎn)

  3.1預(yù)應(yīng)力筋下料、制作固定端錨具

  預(yù)應(yīng)力筋切割成工程所需長(zhǎng)度。下料完畢后即制作固定端錨具,加工好后運(yùn)到工地現(xiàn)場(chǎng)。鋼絞線的下料長(zhǎng)度等于絞線在結(jié)構(gòu)內(nèi)的長(zhǎng)度、張拉端預(yù)留長(zhǎng)度及下料誤差三者之和。下好料的成品鋼絞線不能有死彎及磨傷;下好料的鋼絞線應(yīng)按長(zhǎng)度分類堆放;預(yù)應(yīng)力筋下料完畢,及時(shí)檢查其規(guī)格尺寸和數(shù)量。

  3.2預(yù)應(yīng)力曲線放線

  預(yù)應(yīng)力筋(波紋管)在梁中按設(shè)計(jì)要求的曲線布置,曲線形狀由反彎點(diǎn)及最低點(diǎn)、最高點(diǎn)等幾個(gè)特征點(diǎn)控制,通常在梁非預(yù)應(yīng)力鋼筋(箍筋)上畫出預(yù)應(yīng)力筋詳細(xì)的放線圖,每間隔1.0-1.5m左右設(shè)一個(gè)控制點(diǎn)。放線應(yīng)由專人負(fù)責(zé),并及時(shí)進(jìn)行復(fù)核檢查。

  3.3固定架的焊接

  預(yù)應(yīng)力筋在各控制點(diǎn)處由固定架支承,普通鋼筋綁扎成型后,以波紋管管底標(biāo)高,按設(shè)計(jì)要求的預(yù)應(yīng)力曲線矢高在控制點(diǎn)處箍筋上劃線,將支架焊接在梁箍筋上,間距1000mm。為防止在澆筑混凝土?xí)r變位,固定架必須有足夠的支承力,直徑不小于10mm,為保證固定架位置的準(zhǔn)確,宜由焊工及放線人員一起進(jìn)行焊接固定架。

  3.4波紋管安設(shè)

  普通鋼筋綁扎成型及固定支架焊好后,就可進(jìn)行輔管,輔管時(shí)先將固定端錨墊板安裝就位,從張拉端處逐步套入波紋管。波紋管的連接采用同一形大一號(hào)的管,長(zhǎng)400mm,每邊旋入150mm,對(duì)接后用膠帶密封。波紋管與固定端鋼絞線連接用棉絲封堵,再用膠帶密封。整段波紋管在梁內(nèi)應(yīng)順直,不得有明顯彎折,水平允許偏差10mm。

  3.5張拉過(guò)程

  張拉過(guò)程中以應(yīng)力控制為主通過(guò)油表讀數(shù)及伸長(zhǎng)值測(cè)量對(duì)預(yù)應(yīng)力筋張拉實(shí)行雙控管理,其實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值的差值不應(yīng)超過(guò)±6%。本工程預(yù)應(yīng)力筋根據(jù)圖紙采用一端張拉的施工方式,一端張拉用一臺(tái)千斤頂在構(gòu)件一端進(jìn)行張拉。張拉時(shí)對(duì)于較短的預(yù)應(yīng)力筋可以一次張拉到位并錨固,當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋長(zhǎng)度超過(guò)一定長(zhǎng)度時(shí)(一端張拉30m,兩端張拉60m)張拉力一次不能到位,但伸長(zhǎng)值達(dá)到150~200mm時(shí)應(yīng)立即回油,進(jìn)行第二次、甚至第三次張拉,每次張拉伸長(zhǎng)值均不能超過(guò)200mm。具體張拉過(guò)程如下:

  a.安裝千斤頂。安裝千斤頂時(shí)應(yīng)注意千斤頂上的工具錨孔位與構(gòu)件端部工作錨的孔位排列要一致,以防鋼絞線在千斤頂穿心孔內(nèi)打叉。此外,對(duì)直線預(yù)應(yīng)力筋,應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線重合;對(duì)曲線頂應(yīng)力筋,應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線重合。
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  b.啟動(dòng)油泵進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。對(duì)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在張拉力達(dá)到0.1ócon 時(shí)測(cè)量千斤頂外露長(zhǎng)度L1,加荷103%ócon一次張拉成功,測(cè)量千斤頂外露長(zhǎng)度L2后回油,撤掉千斤頂并作記錄。

  3.6 張拉要求

  a. 張拉時(shí),實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值應(yīng)與理論計(jì)算值接近,相差幅度不得超過(guò)-6%~+6%范圍,如超出范圍應(yīng)立即停止張拉,待查明原因后方可繼續(xù)張拉;

  b. 張拉時(shí)如發(fā)現(xiàn)混凝土破裂應(yīng)立即停止張拉,待查明原因并妥善處理后再繼續(xù)張拉;

  c. 發(fā)現(xiàn)斷絲斷束應(yīng)停止張拉,待調(diào)整張拉力和伸長(zhǎng)值后再繼續(xù)張拉;

  d. 張拉完成后應(yīng)立即添寫張拉記錄,張拉記錄精確到毫米;

  e. 張拉完成后方可拆除模板。

  3.7 張拉安全措施

  a. 在預(yù)應(yīng)力作業(yè)中,必須特別注意安全。因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力筋持有很大的能量,萬(wàn)一預(yù)應(yīng)力筋被拉斷或錨具與張拉千斤頂失效,巨大能量急劇釋放,有可能造成很大危害。因此,在任何情況下作業(yè)人員不得站在預(yù)應(yīng)力筋的兩端,同時(shí)在張拉千斤頂?shù)暮竺鎽?yīng)設(shè)立防護(hù)裝置;

  b. 操作千斤頂和測(cè)量伸長(zhǎng)值的人員,應(yīng)站在千斤頂側(cè)面操作,嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。油泵開動(dòng)過(guò)程中,不得擅自離開崗位。如需離開,必須把油閥門全部松開或切斷電路;

  c. 張拉時(shí)應(yīng)認(rèn)真做到孔道、錨環(huán)與千斤頂三對(duì)中,以便張拉工作順利進(jìn)行,并不致增加孔道摩擦損失;

  d. 多根鋼絞線束夾片錨固體系如遇到個(gè)別鋼絞線滑移,可更換夾片,用小型千斤頂單根張拉;

  e. 多根鋼絞線同時(shí)張拉時(shí),構(gòu)件截面中斷絲和滑脫鋼絲的數(shù)量不得大于鋼絞線鋼絲總數(shù)的3%,且一束鋼絞線只允許斷一絲;

  f. 每根構(gòu)件張拉完畢后,應(yīng)檢查端部和其他部位是否有裂縫,并填寫張拉記錄表;

  g. 張拉時(shí)如發(fā)現(xiàn)混凝土破裂應(yīng)立即停止張拉,待查明原因并妥善處理后方可繼續(xù)張拉。

  3.8混凝土澆筑及注意事項(xiàng)

  預(yù)應(yīng)力筋穿束完畢后,檢查和調(diào)整敷設(shè)的各種管線的位置、規(guī)格和數(shù)量,檢查和修補(bǔ)破損的波紋管,進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收,合格后方可澆筑混凝土。在混凝土澆筑過(guò)程中,應(yīng)特別注意振動(dòng)棒不要直接接觸波紋管。張拉端及梁柱節(jié)點(diǎn)等重點(diǎn)部位宜采用小直徑振動(dòng)棒振搗密實(shí),以免出現(xiàn)蜂窩,造成張拉時(shí)發(fā)生事故?;炷翝仓r(shí)要注意預(yù)留同條件養(yǎng)護(hù)混凝土試件,以便張拉時(shí)以其強(qiáng)度檢測(cè)值作為預(yù)應(yīng)力筋后張拉的依據(jù)。在澆完混凝土后要及時(shí)清理干凈錨墊板面上的混凝土,以確保錨具能順利地安裝。

  3.9預(yù)應(yīng)力孔道灌漿

  a.在預(yù)應(yīng)力筋穿束過(guò)程中,重點(diǎn)保護(hù)好波紋管不受破壞,柱鋼絞線采用單根穿束方案,穿束前先將鋼絞線端部用黑膠布包緊,然后把單根鋼絞線從波紋管一端穿至另一端。穿束時(shí),注意不能硬頂,以防波紋管被頂破,而應(yīng)將鋼絞線往復(fù)輕抽、推、轉(zhuǎn),同時(shí)檢查波紋管是否平順,否則及時(shí)將其扶平順。在固定端波紋管口處,用鋼絲球和回絲封閉,以免漏漿。

  b.孔道灌漿時(shí),根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的氣溫情況,將水泥漿自拌制到壓入孔道的延續(xù)時(shí)間一般控制在30~45min。并保證水泥漿在使用前和壓注過(guò)程中連續(xù)攪拌以及壓注水泥漿的壓力,以確保連續(xù)工作,同時(shí)采用SQ45-3型活塞式壓漿機(jī)壓注水泥漿,最大壓力1.0MPa,從最低點(diǎn)的壓漿孔壓入,由最高點(diǎn)的排氣孔排氣和泌水,壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進(jìn)行,不得中斷,并應(yīng)將所有最高點(diǎn)的排氣孔依次放開和關(guān)閉,使孔道內(nèi)排氣通暢。壓漿在達(dá)到柱頂部孔道頂端飽滿后出漿,并達(dá)到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。為保證管道中充滿灰漿,關(guān)閉出漿口后,還應(yīng)保持不小于0.5MPa的一個(gè)穩(wěn)壓期,該穩(wěn)壓期不宜少于2min。

  4.結(jié)語(yǔ)

  綜上所述,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,可有效減小柱截面尺寸,從而達(dá)到減少模板、鋼筋和混凝土用量,降低工程造價(jià)的目的。同時(shí),預(yù)應(yīng)力施工的埋管、穿筋可與普通鋼筋鋪設(shè)同時(shí)進(jìn)行,張拉、灌漿不占主工期,不會(huì)增加施工工期,值得同行借鑒。

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