混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)論文

時(shí)間:2022-04-24 03:07:00

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混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)論文

摘要:本文從施工角度闡述了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量控制及施工工藝,介紹了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的施工工藝及需重點(diǎn)注意的問題,從鋼筋工程、混凝土工程和模板工程三方面介紹了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的施工技術(shù),結(jié)合工程實(shí)例歸納了該技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力混凝土;無粘結(jié);預(yù)應(yīng)力筋;施工

1前言

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力是后張預(yù)應(yīng)力混凝土的一種新的施工工藝,其做法在預(yù)應(yīng)力絲束表面涂防腐涂料并用塑料管包裹后,如同普通鋼筋-預(yù)先鋪設(shè)在支好的模板內(nèi),然后澆筑混凝土,待達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行張錨固。由于其具有無需留孔與灌漿、孔道摩擦力小、預(yù)應(yīng)力筋易形成跨度曲線、施工簡便等優(yōu)點(diǎn),近年來得以推廣并廣泛應(yīng)用,但其技術(shù)量高、專業(yè)性強(qiáng)、施工中如果質(zhì)量控制不嚴(yán),易造成結(jié)構(gòu)隱患,影響結(jié)構(gòu)安全,在施工中應(yīng)采取質(zhì)量控制措施。

2工程概況

某出版基地科技文化活動中心-康樂中心,康樂中心共三層,一層層高5m,二層4.5m,三層6m,局部4.5m和7m。建筑物最高點(diǎn)19.1m,室外地坪最低標(biāo)高-0.6m??禈分行慕ㄖ镩L度88.15m,寬度48.575m。各層建筑面積分別為:一層2840.81m2,二層2249.57m2,三層2593.5m2,單項(xiàng)工程建筑面積7880.92m2。其屋面設(shè)有4根24m跨無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力大梁,為本工程特殊結(jié)構(gòu)部位。

3無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力屋面大梁施工

3.1施工前的準(zhǔn)備工作

圖紙會審和技術(shù)交底:在施工前組織各級技術(shù)人員審圖對關(guān)鍵部位放出大樣圖,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與設(shè)計(jì)者協(xié)商解決。

嚴(yán)格拉制所用材料:鋼絞線、錨具進(jìn)場后要檢查與貨同行的產(chǎn)品標(biāo)牌、合格證、廠家出具的物理性能證明書或產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告。對鋼絞線進(jìn)行外觀檢查,不得有接頭或死彎,油脂飽滿均勻,不漏涂、護(hù)套圓整光滑,松緊適當(dāng)。預(yù)應(yīng)力筋的表面如有破損,必須及時(shí)用塑料膠帶紙修補(bǔ),外觀檢查必須逐盤進(jìn)行。同時(shí)鋼絞線及水泥要進(jìn)場后抽樣送試。

張拉設(shè)備與壓力表:使用前應(yīng)由計(jì)量部門配套檢測是否合格,并提供相應(yīng)拉力對照表。

3.2屋面大梁施工

康樂中心屋面結(jié)構(gòu)層,縱向17軸、19軸的C軸至J軸線段,橫向G軸、E軸的15至21軸線段設(shè)計(jì)為無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力屋面大梁,共四根,呈井字狀布置??缍?4m,截面尺寸寬500mm,高1350mm,C40砼。除配設(shè)普通鋼筋外,另配設(shè)8根單束φs15.2鋼鉸線作為預(yù)應(yīng)力主筋,呈拋物線布置,一端作固定端,一端作張拉端,大梁與柱為剛結(jié)點(diǎn)。

3.2.1施工順序

施工中采用如下的施工順序:搭設(shè)大梁、板支撐架→鋪大梁底?!壴罅浩胀ㄤ摻詈头笤O(shè)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋→固定端附加螺旋鋼筋、安裝錨板及夾具→張拉端附加鋼筋網(wǎng)片、安裝錨墊板→支次梁底模、扎次梁鋼筋→支大梁側(cè)模、次梁側(cè)模、板底?!壴菝姘邃摻睢鷿矒v梁板砼→大梁砼達(dá)到75%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,張拉鋼鉸線建立預(yù)應(yīng)力→張拉端錨板、錨具防腐處理、澆砼封閉→張拉端預(yù)留張拉口處砼后澆封閉→模板拆除。

3.2.2屋面大梁支撐及模板施工

支模體系:雙立桿鋼管、雙扣件支模架體系。雙立桿縱橫間距不大于800mm,水平橫桿間距不大于1200mm,支撐架體縱、橫向均開設(shè)剪刀撐。梁底受力桿為8號槽鋼。

模板材料:為確保模板自身剛度,梁底、側(cè)模均采用20mm厚鋼框竹膠合板。

特殊措施:梁底模起拱3‰L,梁底中部加設(shè)雙立桿頂撐,梁兩側(cè)模板設(shè)置3道直徑16、間距600mm的對拉螺桿。立桿底部帶鋼墊板,一、二層樓板頂撐保留不拆除并垂直對應(yīng),使大梁梁板砼及支撐架的重量直接傳至地面。屋面梁板砼澆筑時(shí),派專人看模,發(fā)現(xiàn)異常情況,停止砼澆筑,待加固支撐體系后再施工。

3.2.3屋面大梁無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼鉸線施工

采用擠塑涂層工藝生產(chǎn)的1×7,直徑為15.2的標(biāo)準(zhǔn)型鋼鉸線,強(qiáng)度級別為1860Mpa。鋼鉸線的下料長度及下料方法:下料長度按鋼鉸線一端張拉L=L0+2(L1+100)+L2+L3公式計(jì)算。L0為構(gòu)件內(nèi)孔道長度,L1為夾片式工作錨厚度,L2為穿心式千斤頂長度,L3為夾片式工具錨厚度。經(jīng)計(jì)算,17軸線、19軸線梁鋼鉸線下料長度為25.6m,E軸線、G軸線梁下料長度為25.8m。因鋼鉸線盤重大,盤卷小,彈力大,采用簡易鐵籠,將鋼鉸線盤卷裝在鐵籠內(nèi),從盤卷中央逐步抽出,丈量長度后,采用砂輪切割機(jī)斷料。

鋼鉸線鋪設(shè)與固定:在大梁底部普通鋼筋鋪設(shè)后進(jìn)行,采用人工穿束鋪設(shè)。先臨時(shí)固定在模板支撐體系的橫桿上,待普通鋼筋箍筋綁扎后,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定的拋物線狀標(biāo)記出鋼鉸線每距1m的高度位置,用直徑14的鋼筋點(diǎn)焊固定在箍筋上,作為鋼膠線就位的支桿。復(fù)核支桿高度無誤后逐步拆除臨時(shí)支桿,使其就位。并按設(shè)計(jì)給定的水平位置將8根單束鋼鉸線排列均勻,用8號鐵絲綁牢。對預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋分別隱蔽驗(yàn)收。

3.2.4鋼鉸線錨固端、張拉端的特殊處理

17、19軸線預(yù)應(yīng)力大梁鋼鉸線張拉端考慮設(shè)在C軸柱頂外側(cè)端,固定端則直接錨入J軸柱梁端頂部內(nèi)。E、G軸大梁鋼鉸線張拉端考慮設(shè)在21軸柱梁端固定端則直接錨入15軸柱梁端內(nèi)。

鋼鉸線錨固端的特殊構(gòu)造處理:鋼鉸線錨固端處按單根套設(shè)直徑8mm的螺旋鋼筋,螺旋鋼筋圈數(shù)5圈以上。單孔鋼錨墊板設(shè)4根螺紋直徑14mm的錨筋,錨筋長度大于140mm,直接點(diǎn)焊固定在柱、梁鋼筋上。鋼鉸線末端穿過錨板孔口后,采用單孔15-1P夾片式錨具固定。

鋼鉸線張拉端的特殊構(gòu)造處理:鋼鉸線張拉端處按設(shè)計(jì)增設(shè)5片直徑10mm,間距50~80mm的鋼筋網(wǎng)片,鋼筋網(wǎng)片與柱梁鋼筋點(diǎn)焊固定。8根單束鋼鉸線按設(shè)計(jì)設(shè)二塊錨墊板,錨墊板采用Q235材質(zhì),厚度14mm,長寬按設(shè)計(jì)尺寸。錨墊板設(shè)直徑16的螺紋錨腳,鋼筋長度大于160mm。錨腳點(diǎn)焊固定于柱梁鋼筋上,并固定于端部模板上,確保錨板位置正確,平整無誤。張拉端的鋼鉸線通過錨板孔,甩頭長度確保大于穿心式千斤頂?shù)拈L度,以便張拉。

3.2.5大梁砼澆搗

大梁分三層澆搗,每層分別澆搗密實(shí),特別是錨固端及張拉端部砼必須仔細(xì)澆搗,確保密實(shí)。大梁一次連續(xù)澆搗成型,沒有水平、垂直施工縫。大梁澆搗沉實(shí)1小時(shí)后再澆板砼,以免出現(xiàn)裂縫。為提早張拉時(shí)間,大梁砼強(qiáng)度宜提高一級,按C50砼澆搗。

3.2.6錨具

固定端采用單孔15-1P夾片式錨具,張拉端采用單孔15-1夾片式錨具。錨具錨環(huán)采用45號鋼,調(diào)直熱處理硬度HRC32-35。夾片采用20Cr鋼,表面熱處理后的齒面硬度為HRC60-62。

3.2.7無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力張拉施工

預(yù)應(yīng)力張拉準(zhǔn)備工作:砼澆搗時(shí)預(yù)留試塊,按現(xiàn)場同條件養(yǎng)護(hù),試壓檢驗(yàn)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上時(shí),才進(jìn)行張拉。張拉端預(yù)埋墊塊與錨具接觸處的焊渣、砼殘?jiān)惹謇砀蓛簟?zhǔn)備四臺穿心式Y(jié)C20D千斤頂,四臺ZB0.8-500電動油泵。未張拉前,模板及支撐系統(tǒng)不得拆除。

張拉方法及順序:采取一端張拉,雙控方法(即控制張拉應(yīng)力、控制張拉伸長值),分束分批建立預(yù)應(yīng)力。因四根梁呈井字布置,考慮張拉應(yīng)力平衡,每根梁端設(shè)一套張拉機(jī)具,四根大梁同步分束建立預(yù)應(yīng)力。

張拉程序:因鋼鉸線為曲線布置,以0.2Pj級載量初始伸長值,Pj級或1.03Pj級為伸長終點(diǎn)值。本工程張拉程序征求設(shè)計(jì)單位意見,取其中一種與設(shè)計(jì)松馳應(yīng)力相吻合的張拉程序。為便于同步建立預(yù)應(yīng)力和便于校核張拉伸長值,實(shí)行分級加載,中間增加一級0.6Pj載級。

張拉最大控制應(yīng)力:最大張拉應(yīng)力бcon不大于規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的75%fPtk,即最大張拉力бcon=0.75×fPtk×AP=0.75×1860×139=19.3905kN。最大張拉力由千斤頂與電動油泵配套標(biāo)定的壓力讀數(shù)表控制。

伸長值校核:按直線段、曲線段分別計(jì)算伸長值后疊加,大梁鋼鉸線理論伸長值初步計(jì)算為180mm。考慮鋼鉸線為曲線布置,以0.2Pj級載量伸長起點(diǎn)值,以0.6Pj級載量伸長中間值,以1.0Pj或1.03Pj時(shí)量伸長終點(diǎn)值。

張拉端錨固區(qū)處理:張拉端錨固后,將多余的鋼鉸線采用手提式砂輪切割機(jī)切除,外露長度不少于300mm,并清除錨板及錨具上的油污、雜物,涂刷防銹漆后,采用C40膨脹砼封閉。

張拉端區(qū)預(yù)留板孔處理:將張拉端錨固處理后,對預(yù)先為方便張拉留設(shè)的板孔洞支模,按施工縫處理后,后澆C30膨脹砼封閉。

3.3預(yù)應(yīng)力張拉準(zhǔn)備工作中應(yīng)注意的問題

預(yù)應(yīng)力張拉前,對從事張拉工作的人員進(jìn)行專門的技術(shù)培訓(xùn)和全生產(chǎn)教育,操作人員必須熟記張拉程序和機(jī)械操作規(guī)程,熟悉機(jī)性能,并進(jìn)行以下工作。

3.3.1所有用于預(yù)應(yīng)力的千斤頂應(yīng)是專為采用的預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)所設(shè)計(jì),經(jīng)國家認(rèn)定的技術(shù)監(jiān)督部門認(rèn)證的產(chǎn)品。

3.3.2千斤頂?shù)木葢?yīng)在使用前校準(zhǔn)。千斤頂一般使用超過6個(gè)月或200次,或在使用過程中出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時(shí)應(yīng)重新校準(zhǔn)。測力環(huán)或測計(jì)應(yīng)至少每2個(gè)月進(jìn)行重新校準(zhǔn),并使監(jiān)理工程師認(rèn)可。任何時(shí)候工地測出的預(yù)應(yīng)力鋼絞線延伸量有差異時(shí),千斤頂應(yīng)進(jìn)行再校準(zhǔn)。

3.3.3用于測力的千斤頂?shù)膲毫Ρ?,其精度?yīng)不低于1.5級。校正千頂用的測力環(huán)或測力計(jì)應(yīng)有±2%的讀數(shù)精度。壓力表讀盤直徑應(yīng)小于15mm。每個(gè)壓力表應(yīng)能直接讀出以“kN”為單位的數(shù)值或伴一換算表可以將讀數(shù)換算為“kN”。壓力表應(yīng)具有大致兩倍于工作力的總壓力容量,被量測的壓力荷載應(yīng)在壓力表總?cè)萘康?/4~4范圍內(nèi),除非在量程范圍建立了精確的標(biāo)定關(guān)系。壓力表應(yīng)設(shè)于作者肉眼可見的2mm距離以內(nèi),使無視覺差能夠獲得穩(wěn)定和不受動的讀數(shù)。每臺千斤頂及壓力表應(yīng)視為一個(gè)單元且同時(shí)校準(zhǔn),以確張拉力與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線。

3.3.4張拉前根據(jù)鋼絞線的強(qiáng)度、拉力和彈性模量值計(jì)算出每束(根)絞線的初始拉力、控制拉力和超張拉力下的伸長值,作為施工時(shí)的拉伸長值控制指標(biāo)。

3.3.5無論是進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉,還是進(jìn)行孔道壓漿,事先在操作部位兩端用鋼板設(shè)置屏障,用纜繩隔離并設(shè)置明顯警示標(biāo)志,操作期間禁任何非施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場,操作人員也嚴(yán)禁將身體直接對準(zhǔn)道部位。

4結(jié)束語

通過對無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土工程質(zhì)量施工過程各個(gè)環(huán)節(jié)的控制,出版基地科技文化活動中心-康樂中心的施工質(zhì)量得到了很好的效果。實(shí)踐證明,只要強(qiáng)化管理、精心施工,在技術(shù)上嚴(yán)格把關(guān),操作上嚴(yán)格按照工藝要求去施工,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土就會達(dá)到預(yù)期的效果,杜絕質(zhì)量隱患的發(fā)生。

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