摘要:随着建筑行业的快速发展,钢筋混凝土结构已成全世界各类房建中不可或缺的结构,但在混凝土使用当中会遇到内部构件裂缝的出现,为解决这一通病现可以在钢筋混凝土施工过程中穿插预应力施工工序,从而有效避免裂缝的产生,并提高构件的性能。现本文结合工程实例对预应力钢筋混凝土工程的施工技术要点进行详细分析,为同类工程提供参考。
关键词:建筑工程;钢筋混凝土;预应力;施工技术
预应力钢筋混凝土是利用混凝土较高的抗压能力来弥补其抗拉能力的不足,改善普通混凝土结构的受力性能、限制裂缝的出现,并且能够减小构件变形。其结构体对于地震、爆炸等偶然荷载的抵抗性能更好,但在施工过程中需要专门的材料、设备和技术控制好质量,确保工程的质量和安全。
1工程概况及结构特点
天运南沙多功能国际物流中心工程位于广州南沙开发区龙穴岛保税物流园区内,总建筑面积为129950.20平方米,建筑基底面积58468.21平方米。仓库为主要建筑物,为二层钢筋混凝土框架结构,首层层高9m,二层层高9m~12.95m,室外地面到仓库檐口高度为18m。
本工程须建造两座简支箱梁桥梁,作为二层仓库上行汽车及下行汽车通道,桥梁总长为36m,桥梁总宽为10.29m。简支梁桥采用预应力钢筋混凝土结构,计算跨径为35m。预应力钢筋混凝土箱梁混凝土强度等级为C50,桥台、桥墩、承台混凝土强度等级为C30。桥梁两侧设置钢筋砼防撞栏杆,护栏部分钢筋在施工主梁是需预埋。预应力钢筋混凝土是整个仓库结构受荷最重要的部分,施工时应按照设计图纸、施工规范及强制性条文严格做好预应力钢筋、钢绞线的检验、张拉和锁定等施工环节。
2 预应力钢筋混凝土工程施工技术要点
2.1施工准备
施工前必须做好各种准备,明确各种材料的使用情况,以确保施工能正常进行。预应力钢筋混凝土工程中要求使用的混凝土和辅料以及机具、设备必须符合相关规范,其选用会直接影响到施工过程的顺利与否。特别锚具作为预应力筋的组成部分,留置在预应力混凝土构件上,选用也不能马虎。选取的锚具质量必须过关,没有超过标准的裂缝出现,能够满足正常张拉及放松预应力钢筋的性能,上面的灌浆孔面积必须适宜;千斤顶、钢套环、顶压气、高压油泵和压浆泵等设备必须能满足工作使用要求,按说明进行配套标定和使用。
2.2 预应力筋的加工
根据施工场地情况,预应力钢筋采用现场下料加工、固定端制作,下料时采用无齿砂轮机切割,下好的成品预应力筋不能有死弯及磨伤。下好料的预应力筋贴上长度标签,按长度分类堆放,并挂好长度标签。预应力筋堆放场应尽可能靠近塔吊,以便于垂直运输。
2.3安装模板、预留孔道及抽管
模板的设计、材料和安装的质量对预应力钢筋混凝土结构质量影响很大。只有具备了足够的刚度,合适的分块,快速的安装和拆卸速度,灵敏密闭的液压部件,平整无污等优点,才能再拆模后达到较为理想的效果。
预留孔道必须有准确的尺寸和位置;孔道的直径应比预应力钢筋对焊接头的外径或需穿入孔道的锚具外径大10-15 mm,以利于预应力筋穿入。端部的预埋垫板应垂直于孔道中心线并用螺栓或钉子固定在模板上,以防止浇筑混凝土时发生走动;孔道留设的方法有钢管抽芯法、胶管抽芯法和预埋波纹管法等,这是预应力钢筋混凝土构件制作的关键工序之一。
钢管抽芯法是预先将钢管敷设在模板的孔道位置上,在混凝土浇筑后每隔一定时间慢慢转动钢管,防止它与混凝土粘结,待混凝土初凝后、终凝前抽出钢管形成孔道。选用的钢管要求平直、表面光滑,敷设位置淮确。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆准确地掌握抽管时间很重要,抽管顺序宜先上后下进行,抽管方法可用人工抽管或卷扬机抽管,抽管时必须速度均匀,边抽边转并与孔道保持在一直线上。抽管后应及时检查孔道情况,并做好孔道清理工作,以防止以后穿筋困难;胶管抽芯法可用于留设直线、曲线或折线孔道。胶管抽芯法预留孔道,混凝土浇筑后不需要旋转胶管,抽管时间一般控制在200h?℃,抽管时应先上后下,先曲后直;预埋波纹管法中的波纹管直接埋设在构件中而不再抽出。在留设孔道的同时,还在要设计规定的位置留设灌浆孔和排气孔。波纹管应密封良好并有一定的轴向刚度,接头应严密,不得漏浆。
2.4混凝土的浇筑、养护
混凝土的配比要注意按照施工方案严格执行,遵守相关的规范,坚决不允许私自改变的情况出现。采用合适的工艺进行混凝土的灌注,同时要保证振捣的质量,并确保预设孔道不会被损坏。为了防止混凝土表面发生龟裂,进行二次收浆是一般采用的较为有效的措施。在混凝土的养护过程中,要注意保湿养护对其进行湿度控制、温度控制和养护液的喷洒等。
2.5预应力筋的制作、穿束和张拉
预应力筋的制作与钢筋的直径、钢材的品种、锚具的类型、张拉设备和张拉工艺有关。目前常用的预应力筋有单根钢筋、钢筋束或钢绞线束、钢丝束。单根钢筋的制作,一般包括配料、对焊等工序。钢筋束和钢绞线应该按照具体的相关规范进行制备,一般的施工单位钢绞线束主要采用3-6根7φ4组成。钢筋束和钢绞线束的强度高,柔性好,所以普遍应用于我国各种工程建设中。
制作预应力筋完毕后,将钢筋或钢筋束人工穿束,穿束过程中注意对预设管道的保护,并随时对工程中的施工质量进行检查,如果预设管道有破损,要及时进行修补工作。制作预应力混凝土构件的核心就是钢筋的张拉。安装张拉设备时,直线预应力筋应使张拉力的作用线与孔道中心线重合;曲线预应力筋应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。与此同时要注意对张拉质量的控制,避免出现超张拉、滑丝、断丝和保护层裂缝的意外情况的初现。超张拉虽然可以提高结构体中钢筋的有效预应力,提高结构体的抗裂性能,但是对于结构体后期徐变上拱的稳定性就不能保证。
2.6孔道灌浆
预应力筋张拉锚固后,孔道应及时灌浆,增加结构的整体性和耐久性。灌浆前混凝土孔道应用压力水冲刷于净并润湿孔壁,保证管道内没有杂物和积水等。灌浆可采用电动灰浆泵,均匀不间断地进行,孔道灌浆应采用32.5R以上普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制的水泥浆;对空隙大的孔道可采用水泥砂浆灌浆。水泥浆及水泥砂浆强度均不应低于30Mpa。灌浆过程中,注意对结构体所处的环境温度和湿度进行控制,必要时添加适量外加剂。相关检测人员在此过程中还需要随时进行抽样检测灰浆的力学性质。在灌浆结束后,宜再继续加压至0.5-0.6Mpa并稳压一定时间,以确保孔道灌浆的密实性。灌浆后孔道内水泥浆及水泥砂浆强度达到15Mpa时,预应力混凝土构件即可进行起吊运输或安装。
2.7 封锚
张拉、灌浆完成后进行封锚。封锚前应用手持砂轮切割机切割预应力筋外露多余长度,剩余长度不宜少于30mm。封锚前必须将锚具、锚孔清理干净,用细石微膨混凝土进行封锚。封锚材料必须将锚具、预应力钢丝头全部封锚堵密实,不得留有空隙,筋头、锚具不得外露。
3结语
预应力钢筋混凝土施工与普通钢筋混凝土相比为复杂,但其具有构件自重轻、刚度大、耐久性好、抗裂度高、截面小、材料省等优点,在大跨度、大开间与重荷载的结构中,不但可以减少材料用量,还可以扩大使用功能,有效改善综合经济效益。本工程获得2014年度广州市建设工程优质奖和广州市安全文明施工样板工地,因此,预应力钢筋混凝土在现代结构中值得推广。
参考文献
[1]施翊,黄慎江.浅谈预应力混凝土结构施工质量控制[J].工程与建设,2013,27(2):247-249
[2]杨志林.预应力混凝土技术在我国的应用[J].福建建材,2010(2):8-9
论文作者:唐广俊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月上
论文发表时间:2017/6/28
标签:预应力论文; 孔道论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 钢筋混凝土论文; 构件论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年3月上论文;