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【摘要】随着现代预应力混凝土结构理论的逐步完善,预应力技术的不断发展和工艺技术水平的提高,特别是无粘结预应力成套技术日趋成熟,越来越多的特种结构运用了无粘结预应力混凝土。本文对无粘结预应力技术在混凝土楼板施工中的应用进行总结。
【关键词】无粘结预应力楼板施工技术质量
中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:
无粘结预应力筋在灌注混凝土前,可如同非预应力筋一样按设计要求铺放在模板内,然后浇筑混凝土,不需要预留孔道、穿筋及灌浆等复杂的工序,待混凝土达到一定强度即可进行张拉,施工方便。
一、无粘结预应力混凝土结构的特点
无粘结预应力混凝土结构主要是指采用无粘结预应力钢筋,并按照后张法进行制作加工的结构。该结构具有以下特点:
(1)布置灵活。由于梁板的跨度加大,建筑内部的柱子相对较少,这样能够使建筑室内的空间增大,布置更具灵活性,同时还可以对建筑内的空间进行随意分隔,隔墙的布置也比较方便,能够满足不同用户的使用要求;
(2)使用性能好。在挠度以及裂缝的控制上均有明显效果,而且防渗性能较高、抗腐蚀性能较强,可将其用于车库的防水屋面无需施工其他防水措施;
(3)结构自重较轻。由于现场浇注的无粘结预应力楼板的厚度较之普通楼板要薄很多,所以其自身重量较轻,能够有效地降低各个支撑结构的荷载;
(4)结构的伸缩缝间距大。由于该结构具有较高的预应力,能够有效地抵消由混凝土收缩产生的应力,所以可增大伸缩缝的距离;
(5)管线设置方面。具有一定厚度的楼板可设置普通管线,如果是采用扁梁的后张楼板,则可在梁与梁之间的空间内布设各种外露管线;
(6)具有较高的抗震性。后张平板具有较为理想的刚性,可将由地震引起的水平震力按照刚度传递给各个抗侧力构件,增强了结构的整体抗震性能;
(7)施工周期短、速度快。结构中采用的模板比较简单,较之梁板式结构更加方便省时,比普通钢混结构施工周期更短、施工速度更快,一般情况下,采用该结构形式的建筑每月可施工5~6层。
二、无粘结预应力混凝土楼板施工
预应力楼板施工前,专业分包单位应准备下述工作:①施工图深化设计,并经设计单位确认;②预应力施工组织设计,报总包和监理批准。
1、预应力施工图深化设计
预应力施工图通常采用平法表示,即在平面图上表示预应力筋的间距和线形参数。为便于施工人员操作及质量验收,预应力专业公司应对设计图纸进行深化。深化内容一般包括:①绘制预应力筋铺放图;②绘制预应力筋马凳图;③补充张拉端和固定端的节点详图。
(1)预应力筋铺放图
预应力筋铺放图是预应力设计图纸的深化,图中应表示每根预应力筋的平面位置、编号及线形坐标,以便于预应力筋下料、伸长值计算、预应力筋铺放和质量验收。对于预应力筋双向布置的楼板,目前有2种铺放方法。一种是按编排顺序由下而上铺放,即首先计算交叉点处双向预应力筋的竖向坐标,确定最下方的预应力筋,并编号①,然后按同样方法确定剩余预应力筋最下方的那根,编号②,依此类推,直至编排出所有预应力筋的先后铺放顺序。这种铺放法不需要交叉穿束,但由于铺放顺序没有规律,对平面尺寸较大的工程,会影响施工进度。另一种铺放法如图1所示,首先规定某一方向(下排)的预应力筋先铺,然后计算交叉点处双向预应力筋的上下关系,在交点处用“”表示后铺方向的预应力筋在该点处的竖向坐标低于先铺方向的预应力筋,铺放时后铺方向预应力束在该点处从先铺方向预应力束下方穿过。这种方法是完成一个方向预应力筋的铺放后再进行另一方向预应力筋的铺放,虽然在一些交点处存在穿束,但条理清晰、易于掌握,且铺放速度快,通常在工程中多采用此方法。
图1 预应力筋铺放示意
(2)预应力筋马凳图
马凳图表示了预应力筋用马凳的规格、平面位置及高度。马凳主要用于控制无
粘结预应力筋的线形坐标,马凳钢筋规格不小于Φ8,间距1.5~2.0m,并用铁丝与无粘结筋扎牢。
(3)张拉端和固定端节点图
张拉端和固定端节点图表示张拉端和固定端的节点构造和节点形式。无粘结预应力筋的张拉端分为内置式和外置式,如图2所示。固定端分为挤压锚和压花锚,如图3所示,目前工程上一般采用挤压锚。其中螺旋筋规格及数量一般由锚具生产厂配套供应,单根Φ15.2mm无粘结钢绞线所配螺旋筋规格一般为Φ8 5圈。
图2 张拉端节点构造
1—无粘结预应力筋;2—螺旋筋;3—固定端锚板;4—挤压头;5—压花锚
图3固定端节点构造
2、预应力施工组织设计
预应力工程施工前,专业分包单位应根据土建总包的总体进度计划、流水作业方式、施工方法及具体要求等编制预应力专项施工组织设计,一般包括以下内容:①编制依据;②工程概况及施工条件;③施工准备;④预应力筋布置方案;⑤预应力张拉、灌浆及封锚方案;⑥主要技术要点、质量要求及验收方法;⑦施工进度计划;⑧质量、安全、进度目标及其保证措施;⑨施工组织机构和人员设备配备情况。
三、施工技术要点
现场施工可采用分段浇筑、一同张拉的施工方法,逐段完成预应力结构的施工,施工技术要点如下:
1、模板安装
支主梁底模和侧模,经检查合格在侧模上按图画出钢绞线位置待钢筋绑扎合格,安装另一侧梁模板,支次梁及楼板模板。
2、非预应力筋及钢绞线制作安装
(1)钢绞线下料及吊运。为了确保下料的尺寸准确,应按照预先计算好的下料长度进行下料,钢筋的切割不得采用电弧,必须使用切割机或砂轮锯进行加工。每根无粘结钢绞线均应拴挂标志,注明长度及所在部位。无粘结筋的吊运,必须采用带橡胶套管的专用索具吊运,严禁用钢丝绳直接吊无粘结筋;
(2)预应力钢绞线的安装。根据侧模上预应力筋的轴线定出钢绞线的水平位置,焊定位槽,然后进行无粘结钢绞线穿束穿束时,应采取措施防止无粘结筋表皮被钢筋划伤,且须保证预应力筋的标高和位置,中端垂直部分可直接用扎丝绑扎在垂直定位钢筋上。钢绞线穿束完成后,应检查其外包层的完好程度,对轻微破损情况可用胶带缠绕修补,如破损严重应做换筋处理。
3、钢绞线就位、绑定位架
(1)无粘结钢绞线就位后调整好直线形状,用22号铅丝将无粘结钢绞线与支架绑在一起,防止浇筑混凝土时无粘结钢绞线移位;
(2)预应力筋在最高点、最低点的净保护层厚度70mm,錨固压处预应力筋及锚具净保护层最小厚度为50mm。
4、锚固端以及张拉端的固定
(1)按设计要求的位置将固定端锚板绑扎牢固,钢丝镦头必须紧贴锚板,严禁锚板相互重叠放置,但须与梁轴线重合;
(2)检查锚固端位置标高、检查支架筋定位标高、控制预应力筋曲线的定位、误差不超过10mm;c.无粘结预应力曲线或折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端锚固点应有不少于0.3m的直线段。
5、混凝土浇筑
在进行混凝土浇注之前,必须做好隐蔽工程的验收,配置混凝土的各种原材料都应具有检测报告、产品质量合格证等。现场浇注时,应由专人对浇注以及振捣情况进行检查,固定端以及张拉端的混凝土应振捣密实,不得出现漏振或空洞现象;在混凝土浇注过程中,严禁碰撞锚具、端部预埋件、支撑架以及钢绞线等,以此来确保锚具和钢绞线位置的准确性;浇筑完成后,应按相关规定进行混凝土养护,养护时间应少于7d。
结束语
为了确保施工质量,要求现场施工技术人员必须掌握各种施工方法及施工要点,只有这样,才能有效地保证施工质量,最终使工程按工期顺利完成。
参考文献
[1] 刘红安,刘克辉. 无粘结预应力梁施工工艺浅析[J]. 河南建材. 2011(05)
[2] 秦英广. 浅谈无粘结预应力空心楼盖施工技术[J]. 山西建筑. 2009(36)
[3] 胡伟勋. 无粘结预应力砼在商住楼中的施工应用[J]. 建筑设计管理. 2009(01)
【关键词】无粘结预应力楼板施工技术质量
中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:
无粘结预应力筋在灌注混凝土前,可如同非预应力筋一样按设计要求铺放在模板内,然后浇筑混凝土,不需要预留孔道、穿筋及灌浆等复杂的工序,待混凝土达到一定强度即可进行张拉,施工方便。
一、无粘结预应力混凝土结构的特点
无粘结预应力混凝土结构主要是指采用无粘结预应力钢筋,并按照后张法进行制作加工的结构。该结构具有以下特点:
(1)布置灵活。由于梁板的跨度加大,建筑内部的柱子相对较少,这样能够使建筑室内的空间增大,布置更具灵活性,同时还可以对建筑内的空间进行随意分隔,隔墙的布置也比较方便,能够满足不同用户的使用要求;
(2)使用性能好。在挠度以及裂缝的控制上均有明显效果,而且防渗性能较高、抗腐蚀性能较强,可将其用于车库的防水屋面无需施工其他防水措施;
(3)结构自重较轻。由于现场浇注的无粘结预应力楼板的厚度较之普通楼板要薄很多,所以其自身重量较轻,能够有效地降低各个支撑结构的荷载;
(4)结构的伸缩缝间距大。由于该结构具有较高的预应力,能够有效地抵消由混凝土收缩产生的应力,所以可增大伸缩缝的距离;
(5)管线设置方面。具有一定厚度的楼板可设置普通管线,如果是采用扁梁的后张楼板,则可在梁与梁之间的空间内布设各种外露管线;
(6)具有较高的抗震性。后张平板具有较为理想的刚性,可将由地震引起的水平震力按照刚度传递给各个抗侧力构件,增强了结构的整体抗震性能;
(7)施工周期短、速度快。结构中采用的模板比较简单,较之梁板式结构更加方便省时,比普通钢混结构施工周期更短、施工速度更快,一般情况下,采用该结构形式的建筑每月可施工5~6层。
二、无粘结预应力混凝土楼板施工
预应力楼板施工前,专业分包单位应准备下述工作:①施工图深化设计,并经设计单位确认;②预应力施工组织设计,报总包和监理批准。
1、预应力施工图深化设计
预应力施工图通常采用平法表示,即在平面图上表示预应力筋的间距和线形参数。为便于施工人员操作及质量验收,预应力专业公司应对设计图纸进行深化。深化内容一般包括:①绘制预应力筋铺放图;②绘制预应力筋马凳图;③补充张拉端和固定端的节点详图。
(1)预应力筋铺放图
预应力筋铺放图是预应力设计图纸的深化,图中应表示每根预应力筋的平面位置、编号及线形坐标,以便于预应力筋下料、伸长值计算、预应力筋铺放和质量验收。对于预应力筋双向布置的楼板,目前有2种铺放方法。一种是按编排顺序由下而上铺放,即首先计算交叉点处双向预应力筋的竖向坐标,确定最下方的预应力筋,并编号①,然后按同样方法确定剩余预应力筋最下方的那根,编号②,依此类推,直至编排出所有预应力筋的先后铺放顺序。这种铺放法不需要交叉穿束,但由于铺放顺序没有规律,对平面尺寸较大的工程,会影响施工进度。另一种铺放法如图1所示,首先规定某一方向(下排)的预应力筋先铺,然后计算交叉点处双向预应力筋的上下关系,在交点处用“”表示后铺方向的预应力筋在该点处的竖向坐标低于先铺方向的预应力筋,铺放时后铺方向预应力束在该点处从先铺方向预应力束下方穿过。这种方法是完成一个方向预应力筋的铺放后再进行另一方向预应力筋的铺放,虽然在一些交点处存在穿束,但条理清晰、易于掌握,且铺放速度快,通常在工程中多采用此方法。
图1 预应力筋铺放示意
(2)预应力筋马凳图
马凳图表示了预应力筋用马凳的规格、平面位置及高度。马凳主要用于控制无
粘结预应力筋的线形坐标,马凳钢筋规格不小于Φ8,间距1.5~2.0m,并用铁丝与无粘结筋扎牢。
(3)张拉端和固定端节点图
张拉端和固定端节点图表示张拉端和固定端的节点构造和节点形式。无粘结预应力筋的张拉端分为内置式和外置式,如图2所示。固定端分为挤压锚和压花锚,如图3所示,目前工程上一般采用挤压锚。其中螺旋筋规格及数量一般由锚具生产厂配套供应,单根Φ15.2mm无粘结钢绞线所配螺旋筋规格一般为Φ8 5圈。
图2 张拉端节点构造
1—无粘结预应力筋;2—螺旋筋;3—固定端锚板;4—挤压头;5—压花锚
图3固定端节点构造
2、预应力施工组织设计
预应力工程施工前,专业分包单位应根据土建总包的总体进度计划、流水作业方式、施工方法及具体要求等编制预应力专项施工组织设计,一般包括以下内容:①编制依据;②工程概况及施工条件;③施工准备;④预应力筋布置方案;⑤预应力张拉、灌浆及封锚方案;⑥主要技术要点、质量要求及验收方法;⑦施工进度计划;⑧质量、安全、进度目标及其保证措施;⑨施工组织机构和人员设备配备情况。
三、施工技术要点
现场施工可采用分段浇筑、一同张拉的施工方法,逐段完成预应力结构的施工,施工技术要点如下:
1、模板安装
支主梁底模和侧模,经检查合格在侧模上按图画出钢绞线位置待钢筋绑扎合格,安装另一侧梁模板,支次梁及楼板模板。
2、非预应力筋及钢绞线制作安装
(1)钢绞线下料及吊运。为了确保下料的尺寸准确,应按照预先计算好的下料长度进行下料,钢筋的切割不得采用电弧,必须使用切割机或砂轮锯进行加工。每根无粘结钢绞线均应拴挂标志,注明长度及所在部位。无粘结筋的吊运,必须采用带橡胶套管的专用索具吊运,严禁用钢丝绳直接吊无粘结筋;
(2)预应力钢绞线的安装。根据侧模上预应力筋的轴线定出钢绞线的水平位置,焊定位槽,然后进行无粘结钢绞线穿束穿束时,应采取措施防止无粘结筋表皮被钢筋划伤,且须保证预应力筋的标高和位置,中端垂直部分可直接用扎丝绑扎在垂直定位钢筋上。钢绞线穿束完成后,应检查其外包层的完好程度,对轻微破损情况可用胶带缠绕修补,如破损严重应做换筋处理。
3、钢绞线就位、绑定位架
(1)无粘结钢绞线就位后调整好直线形状,用22号铅丝将无粘结钢绞线与支架绑在一起,防止浇筑混凝土时无粘结钢绞线移位;
(2)预应力筋在最高点、最低点的净保护层厚度70mm,錨固压处预应力筋及锚具净保护层最小厚度为50mm。
4、锚固端以及张拉端的固定
(1)按设计要求的位置将固定端锚板绑扎牢固,钢丝镦头必须紧贴锚板,严禁锚板相互重叠放置,但须与梁轴线重合;
(2)检查锚固端位置标高、检查支架筋定位标高、控制预应力筋曲线的定位、误差不超过10mm;c.无粘结预应力曲线或折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端锚固点应有不少于0.3m的直线段。
5、混凝土浇筑
在进行混凝土浇注之前,必须做好隐蔽工程的验收,配置混凝土的各种原材料都应具有检测报告、产品质量合格证等。现场浇注时,应由专人对浇注以及振捣情况进行检查,固定端以及张拉端的混凝土应振捣密实,不得出现漏振或空洞现象;在混凝土浇注过程中,严禁碰撞锚具、端部预埋件、支撑架以及钢绞线等,以此来确保锚具和钢绞线位置的准确性;浇筑完成后,应按相关规定进行混凝土养护,养护时间应少于7d。
结束语
为了确保施工质量,要求现场施工技术人员必须掌握各种施工方法及施工要点,只有这样,才能有效地保证施工质量,最终使工程按工期顺利完成。
参考文献
[1] 刘红安,刘克辉. 无粘结预应力梁施工工艺浅析[J]. 河南建材. 2011(05)
[2] 秦英广. 浅谈无粘结预应力空心楼盖施工技术[J]. 山西建筑. 2009(36)
[3] 胡伟勋. 无粘结预应力砼在商住楼中的施工应用[J]. 建筑设计管理. 2009(01)