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摘要：結(jié)合工程實(shí)例介紹了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)層施工過程及模板支撐、預(yù)應(yīng)力鋼筋的安裝、張拉、封錨保護(hù)和砼的澆筑等方面的施工工藝，從施工技術(shù)和管理上有效地控制了工程質(zhì)量。...

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)層施工設(shè)計(jì)

姜良波

陜西省第七建筑工程公司

    珠海機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓現(xiàn)澆框架體系由首層非預(yù)應(yīng)力梁板結(jié)構(gòu)、二層和屋面無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力粱板結(jié)構(gòu)層組成。建筑面積42800㎡，共分12區(qū)，層數(shù)兩層，局部3層。每區(qū)按沉降縫分開，層高5. 6 m，柱網(wǎng)l2 m×12m，結(jié)構(gòu)型式為粱板結(jié)構(gòu)，主梁高800～900 mm，無次粱，板厚120mm，主體混凝土為C35～c40。沿縱橫粱方向設(shè)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，在扳內(nèi)沿次粱位置設(shè)一至二道縱橫無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。根據(jù)候機(jī)樓面積大、分區(qū)多和層數(shù)少的特點(diǎn)，采取“逐層分區(qū)澆筑和張拉”的流水作業(yè)施工方案。本建筑物按沉降縫共分12個(gè)區(qū)，以4個(gè)區(qū)段為例，其工程量統(tǒng)計(jì)見表1。

序		單		粱    板
號(hào)	項(xiàng)目	位	數(shù)量	1區(qū)	4區(qū)	8區(qū)	1l區(qū)	1區(qū)	4區(qū)	8區(qū)	11區(qū)
l	混凝土	M3	4288	300	300	175	744	473	500	710	1086
2	成型鋼筋	T	686	50	46	42	225	62	59	48	155
3	預(yù)應(yīng)力筋 涂色素	根	1496	150	150	144	276	180	180	224	192
	錨具	件	2992	300	300	288	552	360	360	448	384
4	模板	M2	18880	991	1200	1254	2489	2080	2500	2936	5428

    樓板非預(yù)應(yīng)力筋為雙層配筋，支座處均配置負(fù)筋，預(yù)應(yīng)力筋系曲線布筋，板內(nèi)無粘結(jié)筋的配置，在建筑物中采取連續(xù)曲線配筋方式。為防止預(yù)應(yīng)力損失以及對(duì)中段預(yù)應(yīng)力混凝土的徐變和收縮的不良影響，兩端雙向配置無粘結(jié)筋。預(yù)應(yīng)力筋采用單根uΦj15.2鋼絞線。施工工藝流程主要由模板體系、鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)、砼澆筑及張拉無粘結(jié)筋4個(gè)過程組成，其流程為：安裝梁板及模扳一放線一綁扎下部非預(yù)應(yīng)力筋一預(yù)埋件安裝一安裝無粘結(jié)筋張拉端模板一鋪設(shè)無粘結(jié)筋一綁扎上部非預(yù)應(yīng)力筋一隱蔽工程檢查驗(yàn)收一澆筑砼一砼養(yǎng)護(hù)一張拉無粘結(jié)筋一注入潤(rùn)滑防銹油脂一切斷增長(zhǎng)的無粘結(jié)筋一端部封閉。

1.模板體系

    1.1模板和支撐形式

    1區(qū)為滿堂竹架支撐；4區(qū)為鋼門架支撐；8區(qū)為滿堂園木頂柱支撐；ll區(qū)為鋼管架支撐。梁板模板為木龍骨格柵，18 mm厚木夾板面板。

    1.2模板支撐架靜載試驗(yàn)

    由于候機(jī)樓臨海濱，地基為軟土地基，樓層較高，對(duì)支撐系統(tǒng)進(jìn)行靜載試驗(yàn)，按現(xiàn)行砼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范模板設(shè)計(jì)的荷載組合，泵送砼及相應(yīng)系數(shù)等計(jì)算，確定板試驗(yàn)荷載為l5 kN／㎡，粱試驗(yàn)荷載取20kN／m，24kN／m，30kN／m三種。采取連續(xù)性一次加荷，并進(jìn)行72h沉降觀測(cè)記錄。觀測(cè)地基沉降量要求和立桿穩(wěn)定。

    1.3支模順序及起拱高度

    為便于鋼筋綁扎及預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)，梁模應(yīng)先支底模和一邊側(cè)模．板模應(yīng)采取間斷式或梅花形安裝，便于預(yù)應(yīng)力索的人工穿索。

由于預(yù)應(yīng)力梁在施加預(yù)應(yīng)力后產(chǎn)生的反拱可以抵消部分梁自重產(chǎn)生的撓度，故應(yīng)較普通砼框架粱起拱高度要小。根據(jù)模板頂架沉降觀測(cè)分析，確定單跨(12m)控制起拱在20mm以內(nèi)。

    1.4模板拆除

    在結(jié)構(gòu)砼強(qiáng)度達(dá)到75％．粱板預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，可拆除板、梁底模，但必須加臨時(shí)項(xiàng)撐，保證受荷跨度≤2m，以滿足上部結(jié)構(gòu)施工需要。

2.無轱結(jié)筋的鋪放

    2.1鋪放前的檢查和準(zhǔn)備

    無粘結(jié)筋在鋪放入模板前，必須檢查核對(duì)無粘結(jié)筋的規(guī)格、尺寸和數(shù)量，并逐根檢查端部配件。對(duì)有局部塑料套管破損的無粘結(jié)筋，在破損處注入潤(rùn)滑防銹油脂后用塑料膠帶修補(bǔ)。并根據(jù)預(yù)應(yīng)力索的鋪放次序編繪鋪教圖。

    2.2錨具安裝

    無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的錨具分為張拉端和固定端，張拉端采用為內(nèi)置型，固定端采用擠壓型(P型)錨。安裝端模板時(shí)，端模板用術(shù)板制成，板厚5cm，端模板按施工圖紙中所注無粘結(jié)筋的位置彈線、鉆孔。配錨具時(shí)，端模板留孔徑為30mm。端模板安裝豎直，偏差不大于3mm。安裝承壓板時(shí)，張拉端錨具承壓板(板厚l0mm鋼板)上均有釘孔，可用釘子將承壓板與端模板固定。

    2.3矢高控制

    馬凳是控制無粘結(jié)筋矢高的一項(xiàng)重要措施，用不小于中12的鋼筋焊接而成。馬凳按無粘結(jié)筋矢高的設(shè)計(jì)要求，制成不同高度，放在相應(yīng)部位上。間距不大于2m。支座、跨中處可不用馬凳。支座處可利用主筋焊接一根橫筋，用以保持支座處位置準(zhǔn)確。跨中可將無粘結(jié)筋直接綁在底筋上。

    2.4鋪放

    在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，無粘結(jié)筋如單向配置，可依次鋪放；如雙向配置，鋪放前按編制的鋪放程序，按先低后高的原則鋪放。方法是將各向無粘結(jié)筋交叉點(diǎn)處的標(biāo)高(從板底至無粘結(jié)筋的高度)標(biāo)出，分別進(jìn)行比較．若一個(gè)方向某一無粘結(jié)筋的各點(diǎn)標(biāo)高均分別低于其相交的各筋相應(yīng)點(diǎn)標(biāo)高時(shí)．則該筋先予放置。梁鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋安裝時(shí)，先將粱底筋套箍筋．穿入上部筋少量綁扎形成骨架，再由一端小心穿入預(yù)應(yīng)力筋，并按預(yù)先劃在側(cè)模上的固定點(diǎn)加固定，然后勻開箍筋并綁扎完好。板鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋安裝時(shí)，順序?yàn)榘磮D放線和分點(diǎn)一安裝板底筋一安裝支架一鋪預(yù)應(yīng)力筋一放壓筋固定預(yù)應(yīng)力筋一綁扎板上部筋。

    2.5調(diào)正定位

    無粘結(jié)筋為柔性索，成盤堆放，當(dāng)放開時(shí)，不能平直。一根無粘結(jié)筋長(zhǎng)度可達(dá)20-50m，調(diào)正定位從中向兩端綁扎定位。無粘結(jié)筋鋪開后要逐根調(diào)直固定。鋼鉸線的調(diào)直固定由6人操作，每人負(fù)責(zé)一個(gè)開間．以一端為準(zhǔn)，6人同時(shí)調(diào)整一根鋼鉸線。鋼絞線調(diào)直后應(yīng)立即固定，用鐵絲在跨中綁在底鐵上，支座(橫墻)處綁扎在水平鋼筋上，其他各點(diǎn)綁在碼上，在每跨內(nèi)固定5點(diǎn)。必須注意，不可將不在周一水平面上交叉點(diǎn)的無粘結(jié)筋綁在一起。

    2.6布索要點(diǎn)及檢查

    嚴(yán)格按事先安排的布索順序，驗(yàn)明標(biāo)牌，由一端向另一端鋪設(shè)。嚴(yán)格控制矢高誤差≤±5mm：水平位置偏差≤±30mm。目測(cè)應(yīng)橫平豎直。每根粘結(jié)筋均應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，無粘結(jié)筋的套管及防銹油脂無破損。發(fā)現(xiàn)包皮破損應(yīng)立即用塑料帶纏繞修補(bǔ)．纏繞時(shí)需搭接一半。端部穿入錨環(huán)及側(cè)模的外露長(zhǎng)度均不得少于900mm。錨具固定端的鐓頭、錨板必須貼緊。張拉端承壓板與預(yù)應(yīng)力筋末是否垂直固定。檢查預(yù)應(yīng)力筋定位點(diǎn)、綁扎點(diǎn)的牢固性，保證澆筑砼時(shí)預(yù)應(yīng)力筋不移動(dòng)、不上浮和不變位。

3.砼澆筑

    3.1施工準(zhǔn)備

    水泥、碎石、砂等材料必須符合質(zhì)量要求，并按施工規(guī)范的規(guī)定備料。混凝土施工機(jī)具設(shè)備需準(zhǔn)備充足．并考慮發(fā)生故障的修理時(shí)間，要求有備用機(jī)具設(shè)各(特別是泵送砼)。砼澆筑期間要保證水、電和照明不中斷，為防止臨時(shí)停水停電，施工現(xiàn)場(chǎng)備用發(fā)電機(jī)組，并準(zhǔn)備足夠的抽水設(shè)備和取水點(diǎn)。根據(jù)施工需要和季節(jié)施工特點(diǎn)，應(yīng)準(zhǔn)備好在澆筑過程中防雨、防風(fēng)等物資和其他保障措施。

    3.2砼澆筑方式與路線

    本工程面積大，砼澆筑方式按分層分區(qū)施工，水平方向以結(jié)構(gòu)平面伸縮縫分區(qū)，垂直方式向結(jié)構(gòu)層分層；澆筑路線分區(qū)按縱向推進(jìn)，梁板砼澆筑同時(shí)進(jìn)行，連續(xù)施工結(jié)構(gòu)層(梁板)砼，在一個(gè)區(qū)不留施工縫。即間歇時(shí)間不超過2h。考慮砼數(shù)量大，決定用泵送砼方案。以縱向梁數(shù)定澆筑小組數(shù)，各組分別集中澆筑完橫向梁后，平行向前推進(jìn)。澆筑時(shí)，梁應(yīng)根據(jù)高度按300分層澆筑成階梯形，當(dāng)?shù)桨宓孜恢脮r(shí)應(yīng)與板砼一起澆筑，隨著階梯形的不斷延長(zhǎng)則可繼續(xù)向前推進(jìn)(砼傾倒方向與澆筑推進(jìn)方向相反)。為保證結(jié)構(gòu)層標(biāo)高準(zhǔn)確，在板底層鋼筋綁扎后，預(yù)應(yīng)力筋布置前，即按3.0×3.0m方格網(wǎng)在底筋上用短筋Φ10焊接標(biāo)高點(diǎn)。焊接完后復(fù)測(cè)標(biāo)高。砼澆筑振搗密實(shí)后，用平板振動(dòng)器拖平，并加人工找平。砼振搗過程中應(yīng)特別注意振動(dòng)器不能觸及預(yù)應(yīng)力筋和錨具，同時(shí)在梁端部、粱柱節(jié)點(diǎn)處等關(guān)鍵部位，因鋼筋密集，澆筑困難，宜用小振動(dòng)棒。 C40以上砼采用高頻振動(dòng)器。為防止砼收縮龜裂．在砼初凝后，終凝前必須抹壓兩次：澆筑完12h必須開始澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7晝夜。對(duì)柱四側(cè)均有預(yù)應(yīng)力筋張拉端和固定端的梁柱接頭，采用粒徑為0.5-1.0cm的瓜米石砼澆筑。

4.無粘結(jié)筋的張拉

    4.1張拉工藝

    張垃前應(yīng)將板端清理干凈，剝?nèi)ネ饴朵摻g線的塑料套筒，對(duì)錨具逐個(gè)進(jìn)行檢查，嚴(yán)禁使用銹蝕錨具；并逐根測(cè)量外露鋼絞線的長(zhǎng)度，并記錄作為張拉前的原始資料。張拉時(shí)，接通油泵加壓，當(dāng)壓力達(dá)到2.5 N／mm。時(shí)，停止加壓。調(diào)正千斤項(xiàng)位置后，繼續(xù)加壓，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的張拉力。當(dāng)千斤頂行程滿足不了張拉所需伸長(zhǎng)值時(shí)，可中途停止張拉，作臨時(shí)錨固，倒回千斤頂行程，再進(jìn)行第2次張拉。兩端同時(shí)張拉時(shí)，應(yīng)同步、同級(jí)，壓力差不應(yīng)超過10 N／m。液壓頂壓是用手動(dòng)泵給頂壓器加壓。當(dāng)張拉到控制應(yīng)力時(shí)，停止加壓，在保持所需壓力下，用手動(dòng)泵給頂壓器加壓。壓力達(dá)到30 N／mm。時(shí)，頂壓器和千斤頂同時(shí)緩慢回油，最后拆除張拉設(shè)備。采用彈簧頂壓時(shí)，當(dāng)張拉到要求控制應(yīng)力時(shí)，即可回油。由于彈簧頂壓使錨具內(nèi)縮量增大，故應(yīng)進(jìn)行二次張拉。二次張拉時(shí)，必須卸去頂壓設(shè)備，換上支承架，將千斤頂支承在構(gòu)件上。千斤頂與錨具應(yīng)保持在同一軸線上，加壓值應(yīng)取設(shè)計(jì)控制應(yīng)力值。測(cè)量記錄時(shí)，無粘結(jié)筋張拉后，應(yīng)再次

測(cè)量外露長(zhǎng)度，減去張拉前測(cè)量的長(zhǎng)度，所得之差即為實(shí)際伸長(zhǎng)值．用以校核理論伸長(zhǎng)值，其偏差應(yīng)不大于l0％或不小于5％。變角張拉時(shí)，為了避免無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋過長(zhǎng)，造成張拉過程中預(yù)應(yīng)力的損失，索長(zhǎng)控制在20～50m之間，這樣部分張拉端就設(shè)在粱板面上，為此采用了由中國(guó)建筑科學(xué)研究院最新研發(fā)的變角張拉專利技術(shù)。

    4.2錨固區(qū)防護(hù)

    無粘結(jié)筋端部固區(qū)必須有充分的防銹和防火保護(hù)措施。錨具是無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的關(guān)鍵部分，對(duì)錨固區(qū)的保護(hù)是非常重要的。在預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固完畢，將外伸鋼鉸線切割到規(guī)定的長(zhǎng)度(20cm左右)后，將其分散彎折再澆砼封閉。預(yù)應(yīng)力筋的切除采用手提砂輪鋸．不得使用電弧、火焰切割。錨固區(qū)的封閉采用后澆膨脹砼和環(huán)氧砂漿密封在預(yù)留凹槽內(nèi)。且宣在槽口內(nèi)壁涂環(huán)氧樹脂類粘結(jié)劑，以加強(qiáng)新老砼的結(jié)合．防止收縮裂縫。

5.結(jié)束語

    該工程無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)用使施工更便捷，便于控制質(zhì)量，可以節(jié)約鋼材，增大建筑結(jié)構(gòu)跨度，減輕自重和提高建筑物使用功能。施工過程中從模板體系、砼體系、預(yù)應(yīng)力筋布索和預(yù)埋張拉體系方面嚴(yán)格把關(guān)，密切配合，保證了該項(xiàng)目的順利實(shí)施，達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量效果。該工程投入使用多年，人流如潮，根據(jù)逐年的跟蹤觀測(cè)，使用效果良好。樓板砼采用整體澆筑，不留施工縫，樓板底和框柱均未出現(xiàn)裂縫。定期和定點(diǎn)檢測(cè)，實(shí)測(cè)撓度數(shù)據(jù)均小于設(shè)計(jì)計(jì)算值和允許撓度。荷載的撓度曲線近乎直線，表明樓板處于彈性階段工作。該工程實(shí)踐證明無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋使用效果良好。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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