江苏鼎达建筑新技术有限公司 江苏常州 213015
一、工程概况
常州某厂区办公楼,建筑面积16200㎡,地面以上五层,在进门处大厅及会议室由于功能要求,在二层结构,标高6.570m,【A~C轴/1~4轴】及【A~C轴/9~15轴】配置四根缓粘结预应力转换梁,三层结构,标高10.770m,【A~C轴/5~7轴】配置两根缓粘结预应力转换梁,控制梁的裂缝和扰度,减小了梁截面尺寸。
预应力梁混凝土强度等级为C40。预应力筋采用缓粘结预应力钢绞线,缓粘结预应力筋张拉适用期为240天,标准固化时间为720天。采用国家标准低松弛预应力钢绞线,直径S15.20,抗拉强度标准值为1860N/mm2,设计张拉控制应力为0.75fptk,=0.75×1860Mpa=1395Mpa 。
二、施工前的准备工作
1、技术准备
1)、根据设计图纸、相关国家规范、规程的要求编制有粘结预应力施工方案;
2)、准备预应力材料进场前的检验和试验资料;
3)、向总包、监理报送有关施工资料;
4)、同现场配合工种进行交接和技术交底;
5)、组织预应力分项施工人员熟悉图纸,熟悉现场情况,向作业人员进行技术和安全交底。
2、材料的准备:
缓粘结预应力筋张拉适用期为240天,标准固化时间为720天。采用国家标准低松弛预应力钢绞线,直径ФS15.20,钢绞线抗拉强度标准值fptk=1860 N/mm2,并按现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2014及混凝土结构工程施工质量验收规范《GB50204-2015》进行取样复试,复试合格后方可使用。
3、预应力锚具
因为本工程预应力中采用高强低松弛钢绞线,对锚具的要求高。按照规范要求,锚具必须采用I类锚具:锚具效率系数A0.95,试件破断时的总应变u2%。
4、机械设备的准备
选用设备及指标如下表:
5、主要材料检测
1)、缓粘结预应力筋进场后,应按现行国家标准抽取试件作力学性能检验,以60t为一批次,其质量必须符合有关标准的规定。
2)、对缓凝粘合剂拉伸剪切强度、弯曲强度和抗压强度按照相关规范检测,对PE护套肋高及肋宽进行测量检测。
3)、锚具进场后,除应按产品出厂证明文件核对其锚固性能类别、型号、规格及数量外,应按现行国家标准进行检测,合格后方可使用。在同种材料和同一生产工艺条件下,锚具以不超过2000套为一个验收批。
三、预应力梁施工工艺及技术要点
1、施工工艺过程
本工程在二层、三层部分转换梁配置了缓粘结预应力筋,根据该工程的结构设计特点,确定预应力的施工工艺如下:
缓粘结预应力筋进场→见证取样送检→现场下料→焊支架钢筋→穿筋→绑扎预应力筋→封模板→浇筑混凝土→养护→机械设备标定→张拉预应力筋→封锚
2、施工质量控制要点
1)、脚手架与模板
①预应力框架梁按设计要求预先起拱1/1000,模板支架应有足够的强度和刚度,能承受结构自重和施工荷载。
②在预应力筋张拉前,侧模应预先拆除,但是预应力梁底模板必须等到预应力张拉后方可拆除。
③预应力梁的支撑与普通梁、板支撑应分别独立支撑、后连接,以便在不影响预应力梁板支撑前提下,在预应力张拉时松开非预应力梁和板的支撑,以部分自重荷载抵消部分预应力混凝土梁和板的反拱,对结构有利,同时也可加快土建单位架设工具材料周转速度。
2)、预应力梁钢筋绑扎
①原则上非预应力筋制作及绑扎时应避让端部锚垫板及预应力筋位置,对影响缓粘结预应力筋穿入及设计矢高部分非预应力钢筋做适当调整,钢筋绑扎完毕后应随即垫好梁的保护层垫块,以便于预应力筋曲线标高的准确定位,保证预应力筋矢高,满足设计图纸要求。
3)、混凝土浇筑及其它工种:
①预应力框架梁的混凝土浇筑应一次完成,不得留有施工缝,楼面板和其余框架梁的施工缝可按规范要求留设和处理。泵送混凝土入模时,可顺从侧模淌入,以减小缓粘结预应力筋受到的冲击,防止预应力筋移位和变形。
②钢筋焊接时严禁将预应力筋作为电焊搭接线,严禁预应力筋附近不采取保护措施进行烧焊作业
四、预应力筋张拉施工工艺
预应力筋张拉是通过张拉机械将力作用于预应力筋上,然后通过预应力筋最终作用与框架梁板上,从而在框架梁中建立起预应力。因此,预应力筋张拉是整个预应力施工的关键,它将最终决定梁中预应力值的大小。
1)、张拉设备准备
①张拉设备有油泵、千斤顶及配套的限位器、变角器等。
②张拉前应将油表、千斤顶配套标定,其标定状态应与工作状态一致,压力表直径不宜小于150mm,其精度不应低于1.5级;标定张拉设备用试验机或测力计的精度不得低于2%。
2)、张拉端清理
①在浇筑混凝土后一定时间内,混凝土达到能拆端模的强度,先拆除张拉端部模板,派人清理端部。
②逐根检查张拉端是否符合要求,承压板上与锚环接触部位的混凝土是否清理干净等,并检查承压板后混凝土质量,如有空洞现象应在张拉前修补,安装锚具。
3)、预应力梁张拉操作要点:
①预应力筋张拉前总包应配合拆除端部模板并搭设相关张拉操作平台。
②根据设计图要求本工程预应力混凝土强度需达到设计强度的100%后才能张拉。
③张拉作业,以控制张拉力为主,同时用张拉伸长值作为校核依据。实测伸长值与理论计算伸长值的偏差应在±6%范围内,超出时应立即停止张拉,查明原因并采取相应的措施之后再继续作业。
4)、预应力筋张拉顺序:
由于本工程预应力梁在统一层面,预应力梁张拉顺序宜为:2轴→10轴→11轴→12轴顺次张拉。
5)、张拉程序
①预应力梁取1套25吨千斤顶张拉设备。
②预应力筋张拉方法采用,单根一端张拉。
③张拉程序如下:
0→0.1бcon/测伸长值)→0.2бcon/测伸长值)→1.0бcon/测伸长值→持荷两分钟→锚固
6)、张拉控制应力
①预应力束的张拉控制,以控制张拉力为主,同时用张拉伸长值作为校核依据。
②根据预应力设计施工图,预应力筋张拉应力为:0.75Fptk
③单根预应力筋张拉力为: N=0.75×1860×140=195.3KN
7)、预应力筋理论伸长值
①张拉以控制应力为主,并辅以伸长值校核。理论伸长值可按公式计算(省略)
三、结尾语
在当下的工程中,由于功能要求,预应力技术应用越来越广,同时也推动了预应力行业的发展,缓粘结预应力也是近几年迅猛发展的一种新型预应力技术,其秉承无粘结预应力技术简便易行的施工优点,克服有粘结预应力技术施工工艺复杂及灌浆不密实弊端,有效提高结构延性和抗震性能,增强结构耐久性与抗疲劳性能。以此工程在施工过程中技术要点,给其他类似工程提供一些借鉴。
论文作者:胡鹏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/22
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