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摘要:本文结合实际工程案例分析预应力施工在实际工程中的应用,提出了一些在施工过程中应该注意的问题,为实际操作提供指导性意见,对具体的施工操作具有重要意义。
关键词:预应力;有粘结预应力梁;混凝土
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
由于采用预应力技术有许多结构和施工上的优点,如减少截面尺寸、控制裂缝和挠度,控制施工阶段的裂缝及减轻支撑负担等。通过调整结构的预应力度,构造处理得当,预应力结构的抗震性能得到保证,且由于减小了转换构件的尺寸,减轻结构自重。因此,预应力施工在我国房屋筑中得到广泛运用和发展。木文据此以具体案例结合对预应力施工在房屋建筑工程中应用进行简要探讨。
工程概况
本工程为新建教学楼工程,地下室顶板部分梁为大跨度梁,采用有粘结预应力技术,其目的是控制结构的裂缝与挠度。该部位预应力梁为单跨预应力梁,轴线跨度达20.25米,框架梁的截面为600mmX1500mm,有粘结预应力筋配筋为2x8B15.2+1x9B15.2,预应力钢铰线抗拉强度标准值为fptk=1860MPa,张拉控制应力σcon=1395Mpa,张拉端采用夹片锚具,固定端采用挤压锚具。本工程预应力混凝土强度等级均为C40。
施工中要注意的问题
(1)有粘结预应力筋张拉端都在梁柱节点处,此位置预应力筋穿束方向钢筋直径大、密度较高,预应力喇叭口、钢筋密集在一起,预应力张拉端设置比较困难。以上特点决定了本工程预应力施工难度较大,尤其是预应力筋张拉端和梁柱节点的做法须在施工前仔细确定;根据张拉端位置,提前预留出波纹管的孔道。
(2)预应力筋采用二次抛物曲线的布筋方式。预应力筋的穿束和定位要受到普通钢筋以及另一个方向主梁钢筋的影响。结构设计处理的原则是:梁、柱中受力主筋不能切断,根据实际条件适当偏移布置,以方便预应力波纹管通过;梁、柱中的其它钢筋应优先适当偏移布置,尽可能的保证预应力筋的矢高准确;当无法偏移时,经设计或监理认可,再进行切断或对预应力筋局部的矢高进行调整(调整的方向应该向着有利于结构受力的方向)。
施工工艺流程
预应力筋铺设
预应力梁模板安装及钢筋绑扎阶段的施工顺序为:安装梁模板,预应力梁边侧模先不装(以便穿插预应力筋及设置张拉端),绑扎普通钢筋及铺设波纹管和穿预应力筋;安装张拉端锚垫板及问接钢筋,封梁边模板。现浇有粘结预应力混凝土工程的施工,是在普通钢筋混凝土施工工序中穿插施工的。
铺设波纹管需注意:保证波纹管和喇叭管定位准确,波纹管横向位置一定要沿中心线或对称于中心线;密封所有连接部位,在各种接头处要用胶带密封,不得漏浆;铺放中和铺放后及浇筑混凝土过程中,严禁碰扁和损坏波纹管,严禁在波纹管上用气焊;严禁在预应力梁上方开洞口。
铺设预应力筋需注意:为保证预应力筋的矢高位置,要求先铺预应力筋,后铺水、电线道等;张拉端的承压板需有可靠固定,严防震捣混凝土时移动;从预应力筋开始铺设直到混凝土浇筑,避免在预应力筋周围使用电焊,以防预应力通电造成强度降低;两端穿筋位置应相互对应,所穿的预应力筋不要与已穿好的预应力筋发生缠绕,避免预应力筋之间发生纽结。
预应力筋张拉
预应力筋铺设完成后进行混凝土浇筑振捣,混凝土达到设计要求张拉强度后方可进行预应力筋的张拉。预应力筋张拉施工流程:首先量测预应力筋初始长度,然后安装锚具,装千斤顶进行张拉,当张拉应力达到1.03σcon时停止张拉, 锁定锚具。张拉过程做好张拉原始记录,并与计算伸长值进行校核,实测伸长值与计算伸长值相差不应超过+6%或-6%。
孔道灌浆
预应力筋张拉后,应在24h内灌浆,如情况特殊不能及时灌浆时,应采取保护措施保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀,以防滑丝。孔道灌浆的质量在有粘结预应力施工中是非常关键的工序,压浆前对压浆机进行认真检查、标定,用压浆机向管道内注压清水,充分冲洗,润湿管道,至全部管道冲洗完后,方开始压浆。预应力孔道灌施工技术浆时,利用灰浆泵将水泥或普通硅酸盐水泥配制纯水泥浆,水灰比控制在0.4~O.45,加少量的减水剂(5%左右)。每一道孔灌浆一次性完成,中途不能停顿,在灌浆过程中喷嘴不能离开关键孔以免空气进入形成气泡。待排气孔流出浓浆并稳压后撤除压力并及时封闭排气孔、关键孔。灌浆施工时,需按有关规定现场抽样留置灰浆试块进行强度测定。
预应力筋切除和封锚
预应力筋张拉完毕灌浆完成后,待预应力孔道内浆体达到一定强度后采用机械方法(砂轮机或液压剪),将外露预应力筋切断,且保留在锚具外侧的外露预应力筋长度不应小于3cm,将张拉端及其周围清理干净,严禁使用电弧。然后用同等级强度的膨胀细石混凝土封閉端部,实施永久性防护措施,以防止水分及其他有害介质侵入。
总结
本工程采用了有粘结预应力技术,很好地解决了大跨度混凝土梁在受荷载较大时的托度和抗裂问题,同时也大大减少混凝土梁的截面尺寸和混凝土及钢筋的用量,提高了结构的使用空间,降低了工程造价。本预应力工程已完工两年多,从各方面观察的情况来看,效果是良好的。但预应力施工应用在民用房屋建筑工程中,可以说还是一项新技术,施工中仍有很多问题很难准确分析,需进一步不断摸索和总结。
参考文献
[1] 刘欣欣,王帅,王昆. 房屋建筑预应力施工技术探讨[J].城市建设理论研究,2003(1)
[2] 张敏强.预应力施工在房屋建筑工程中的应用研究[J].广东建材,2010(2)
[3] 唐晓梅,后张有粘结预应力施工技术及应用[J].山西建筑,2007(30)
[4] 混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204—2002)
[5] 预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224—2003)
关键词:预应力;有粘结预应力梁;混凝土
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
由于采用预应力技术有许多结构和施工上的优点,如减少截面尺寸、控制裂缝和挠度,控制施工阶段的裂缝及减轻支撑负担等。通过调整结构的预应力度,构造处理得当,预应力结构的抗震性能得到保证,且由于减小了转换构件的尺寸,减轻结构自重。因此,预应力施工在我国房屋筑中得到广泛运用和发展。木文据此以具体案例结合对预应力施工在房屋建筑工程中应用进行简要探讨。
工程概况
本工程为新建教学楼工程,地下室顶板部分梁为大跨度梁,采用有粘结预应力技术,其目的是控制结构的裂缝与挠度。该部位预应力梁为单跨预应力梁,轴线跨度达20.25米,框架梁的截面为600mmX1500mm,有粘结预应力筋配筋为2x8B15.2+1x9B15.2,预应力钢铰线抗拉强度标准值为fptk=1860MPa,张拉控制应力σcon=1395Mpa,张拉端采用夹片锚具,固定端采用挤压锚具。本工程预应力混凝土强度等级均为C40。
施工中要注意的问题
(1)有粘结预应力筋张拉端都在梁柱节点处,此位置预应力筋穿束方向钢筋直径大、密度较高,预应力喇叭口、钢筋密集在一起,预应力张拉端设置比较困难。以上特点决定了本工程预应力施工难度较大,尤其是预应力筋张拉端和梁柱节点的做法须在施工前仔细确定;根据张拉端位置,提前预留出波纹管的孔道。
(2)预应力筋采用二次抛物曲线的布筋方式。预应力筋的穿束和定位要受到普通钢筋以及另一个方向主梁钢筋的影响。结构设计处理的原则是:梁、柱中受力主筋不能切断,根据实际条件适当偏移布置,以方便预应力波纹管通过;梁、柱中的其它钢筋应优先适当偏移布置,尽可能的保证预应力筋的矢高准确;当无法偏移时,经设计或监理认可,再进行切断或对预应力筋局部的矢高进行调整(调整的方向应该向着有利于结构受力的方向)。
施工工艺流程
预应力筋铺设
预应力梁模板安装及钢筋绑扎阶段的施工顺序为:安装梁模板,预应力梁边侧模先不装(以便穿插预应力筋及设置张拉端),绑扎普通钢筋及铺设波纹管和穿预应力筋;安装张拉端锚垫板及问接钢筋,封梁边模板。现浇有粘结预应力混凝土工程的施工,是在普通钢筋混凝土施工工序中穿插施工的。
铺设波纹管需注意:保证波纹管和喇叭管定位准确,波纹管横向位置一定要沿中心线或对称于中心线;密封所有连接部位,在各种接头处要用胶带密封,不得漏浆;铺放中和铺放后及浇筑混凝土过程中,严禁碰扁和损坏波纹管,严禁在波纹管上用气焊;严禁在预应力梁上方开洞口。
铺设预应力筋需注意:为保证预应力筋的矢高位置,要求先铺预应力筋,后铺水、电线道等;张拉端的承压板需有可靠固定,严防震捣混凝土时移动;从预应力筋开始铺设直到混凝土浇筑,避免在预应力筋周围使用电焊,以防预应力通电造成强度降低;两端穿筋位置应相互对应,所穿的预应力筋不要与已穿好的预应力筋发生缠绕,避免预应力筋之间发生纽结。
预应力筋张拉
预应力筋铺设完成后进行混凝土浇筑振捣,混凝土达到设计要求张拉强度后方可进行预应力筋的张拉。预应力筋张拉施工流程:首先量测预应力筋初始长度,然后安装锚具,装千斤顶进行张拉,当张拉应力达到1.03σcon时停止张拉, 锁定锚具。张拉过程做好张拉原始记录,并与计算伸长值进行校核,实测伸长值与计算伸长值相差不应超过+6%或-6%。
孔道灌浆
预应力筋张拉后,应在24h内灌浆,如情况特殊不能及时灌浆时,应采取保护措施保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀,以防滑丝。孔道灌浆的质量在有粘结预应力施工中是非常关键的工序,压浆前对压浆机进行认真检查、标定,用压浆机向管道内注压清水,充分冲洗,润湿管道,至全部管道冲洗完后,方开始压浆。预应力孔道灌施工技术浆时,利用灰浆泵将水泥或普通硅酸盐水泥配制纯水泥浆,水灰比控制在0.4~O.45,加少量的减水剂(5%左右)。每一道孔灌浆一次性完成,中途不能停顿,在灌浆过程中喷嘴不能离开关键孔以免空气进入形成气泡。待排气孔流出浓浆并稳压后撤除压力并及时封闭排气孔、关键孔。灌浆施工时,需按有关规定现场抽样留置灰浆试块进行强度测定。
预应力筋切除和封锚
预应力筋张拉完毕灌浆完成后,待预应力孔道内浆体达到一定强度后采用机械方法(砂轮机或液压剪),将外露预应力筋切断,且保留在锚具外侧的外露预应力筋长度不应小于3cm,将张拉端及其周围清理干净,严禁使用电弧。然后用同等级强度的膨胀细石混凝土封閉端部,实施永久性防护措施,以防止水分及其他有害介质侵入。
总结
本工程采用了有粘结预应力技术,很好地解决了大跨度混凝土梁在受荷载较大时的托度和抗裂问题,同时也大大减少混凝土梁的截面尺寸和混凝土及钢筋的用量,提高了结构的使用空间,降低了工程造价。本预应力工程已完工两年多,从各方面观察的情况来看,效果是良好的。但预应力施工应用在民用房屋建筑工程中,可以说还是一项新技术,施工中仍有很多问题很难准确分析,需进一步不断摸索和总结。
参考文献
[1] 刘欣欣,王帅,王昆. 房屋建筑预应力施工技术探讨[J].城市建设理论研究,2003(1)
[2] 张敏强.预应力施工在房屋建筑工程中的应用研究[J].广东建材,2010(2)
[3] 唐晓梅,后张有粘结预应力施工技术及应用[J].山西建筑,2007(30)
[4] 混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204—2002)
[5] 预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224—2003)