大面積后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓蓋施工工法

大面積、超長(zhǎng)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓蓋施工工法前言隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，大商場(chǎng)、會(huì)議中心、展覽廳、車(chē)站等大型建筑物越來(lái)越多，這類(lèi)建筑不但要求單層面積大、且要求柱網(wǎng)間距大，因此往往采用現(xiàn)澆后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓蓋，即樓蓋的框架梁、次梁采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁，且樓蓋不設(shè)縫面積大，長(zhǎng)度超長(zhǎng)。我司施工的福埔SM商業(yè)城、廈門(mén)SM商業(yè)城均屬這類(lèi)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。在工程施工實(shí)踐中，我司開(kāi)展全面質(zhì)量管理（TQC）活動(dòng)，經(jīng)過(guò)不斷的總結(jié)、完善，形成了一套成熟的施工工法，其關(guān)鍵技術(shù)榮獲2000年度福建省建設(shè)委員會(huì)及福建省工程建設(shè)質(zhì)量管理協(xié)會(huì)頒發(fā)的福建省工程建設(shè)系統(tǒng)QC成果二等獎(jiǎng)。廈門(mén)SM商業(yè)城大面積預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用還獲得2003年福建省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。本工法在實(shí)際施工應(yīng)用中取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。工法特點(diǎn)2.1預(yù)應(yīng)力專(zhuān)業(yè)施工與其它專(zhuān)業(yè)施工穿插進(jìn)行，配合密切，充分利用結(jié)構(gòu)面積大的特點(diǎn)，使其它工序與預(yù)應(yīng)力施工工序合理搭接、互相配合，在不影響工期情況下達(dá)到節(jié)約成本的目的。2.2超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋的交叉搭接，使大面積預(yù)應(yīng)力樓蓋一次成型，避免分段施工，分段張拉，簡(jiǎn)化了施工程序，節(jié)約工期。2.3預(yù)應(yīng)力筋的布設(shè)靈活，可按受力需要布設(shè)成各種曲線形式，按實(shí)際需要進(jìn)行分束；預(yù)應(yīng)力筋固定錨固端、張拉端設(shè)置靈活；預(yù)應(yīng)力筋、錨具利用率高。2.4預(yù)應(yīng)力工程的張拉、灌漿設(shè)備系統(tǒng)化、輕便化，人員專(zhuān)業(yè)化，施工效率高，安全可靠，成本低。適用范圍本工法適用于大面積后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓蓋結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力砼的施工，主要針對(duì)樓蓋縱橫兩向連續(xù)長(zhǎng)度超長(zhǎng)，主、次梁跨度大，配有大量有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的情況。工藝原理本工法所指的大面積超長(zhǎng)樓蓋指面積超過(guò)5000M2，連續(xù)長(zhǎng)度超過(guò)60M的樓蓋。樓蓋框架梁、次梁均配置預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋采用低松弛高強(qiáng)鋼絞線（φ15.由于預(yù)應(yīng)力束長(zhǎng)度受到摩擦損失的限制，一般單端張拉曲線束應(yīng)小于兩跨，兩端拉曲線束應(yīng)小于四跨，因此存在超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力束連接的問(wèn)題。本工法預(yù)應(yīng)力束采用交叉搭接布束方案（如圖4），即在連續(xù)梁中間支座兩端設(shè)置張拉錨固端，使預(yù)應(yīng)力束之間通過(guò)交叉搭接連接起來(lái)。中間張拉端設(shè)在梁頂或梁側(cè)。采用這種連接方式使樓蓋超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力梁不必分段施工，整條梁同時(shí)鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋，同時(shí)澆灌，同時(shí)張拉，從而簡(jiǎn)化整個(gè)樓蓋的施工。由于結(jié)構(gòu)單層面積大，每層的施工周期較長(zhǎng)，且預(yù)應(yīng)力工程規(guī)模大，本工法在施工工藝中強(qiáng)調(diào)了對(duì)預(yù)應(yīng)力施工的檢查及成品保護(hù)。同時(shí)利用結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理控制施工節(jié)奏，充分利用模板架料的周轉(zhuǎn)，達(dá)到節(jié)約成本的目的。圖4交叉搭接布束施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程安裝梁支架↓安裝梁底模、一面?zhèn)饶！⒏艨绨迥！壴轰摻畈y管制作↓→預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)鋼絞線下料↓梁筋調(diào)整↓封另一面?zhèn)饶！⑵溆喟迥！壴褰睢A(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)檢查↓澆梁板砼→制作砼試塊↓砼養(yǎng)護(hù)，拆側(cè)?！謇韽埨^，灌水檢查↓張拉←壓砼試塊↓孔道灌漿→制作水泥漿試塊↓封錨←孔道水泥漿養(yǎng)護(hù)↓拆底模及支撐←壓水泥漿試塊圖5.1預(yù)應(yīng)力樓蓋施工流程圖5.2繪制施工翻樣圖施工前，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況對(duì)預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)圖進(jìn)行細(xì)化，繪出安裝翻樣圖，以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工?，F(xiàn)場(chǎng)施工的翻樣圖包括：非預(yù)應(yīng)力筋位置詳圖；預(yù)應(yīng)力筋分束及其編號(hào)；預(yù)應(yīng)力束在每個(gè)固定支架處的高度；預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋的位置關(guān)系詳圖；預(yù)應(yīng)力束錨固端的位置及安裝詳圖；梁柱節(jié)點(diǎn)細(xì)部詳圖等。翻樣圖應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)單位審核認(rèn)可。5.對(duì)非預(yù)應(yīng)力鋼筋需要詳細(xì)定位的主要有梁面縱筋、柱主筋。梁面設(shè)置張拉端時(shí)，梁面筋排列應(yīng)使中間兩根面筋凈距大于錨環(huán)直徑，中柱主筋的排列應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力束能順利穿過(guò)柱節(jié)點(diǎn)，邊柱主筋的排列應(yīng)保證端部張拉端能順利張拉。圖5.2.1-1~5.圖5.2.1-1梁面筋排列圖5.2.1-2中柱縱筋排列圖5.5.預(yù)應(yīng)力梁配有較多鋼絞線時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況分成若干束，一般每束為5-12根鋼絞線，大于12根預(yù)應(yīng)力束，錨墊板太大，不利安裝及張拉，但若每束根數(shù)太少，則束數(shù)過(guò)多也不利于排管。每根梁預(yù)應(yīng)力束最好能排成一排，束間凈距、預(yù)應(yīng)力束保護(hù)層應(yīng)不低于75mm。預(yù)應(yīng)力束在梁截面的排列應(yīng)對(duì)稱(chēng)。預(yù)應(yīng)力束的長(zhǎng)度單端拉最長(zhǎng)不超過(guò)兩跨，兩端拉不超過(guò)四跨。應(yīng)盡量采用兩端拉，以減少預(yù)應(yīng)力束搭接數(shù)量。分束后在翻樣圖上給出每束編號(hào)。5.根據(jù)設(shè)計(jì)的預(yù)力束曲線形狀，確定預(yù)應(yīng)力束在每一固定支架處的垂直、水平位置，當(dāng)以箍肢作為支架時(shí)，由于箍筋位置隨意性較大，翻樣圖上預(yù)應(yīng)力束固定點(diǎn)的位置可能與現(xiàn)場(chǎng)筋箍位置相距一段距離，因此除給出預(yù)應(yīng)力曲線束在固定點(diǎn)的高度外，還應(yīng)給出該點(diǎn)斜率，以供現(xiàn)場(chǎng)修正，修正大小為該點(diǎn)的斜率乘以該點(diǎn)與箍筋的距離。5.張拉端最好設(shè)在梁端，超長(zhǎng)束存在交叉搭接，應(yīng)在梁中間支座處設(shè)置張拉端，張拉端可設(shè)在梁面或梁側(cè)，梁較寬且預(yù)應(yīng)力束在支座處不是太高時(shí)，可按圖5.2.4-1設(shè)在梁面，此時(shí)錨墊板上緣應(yīng)盡量提到與主筋齊平。若梁面筋較多，錨墊板可放梁面筋之下。梁面張拉端應(yīng)在墊板后面留槽口，槽口內(nèi)的箍筋做成開(kāi)口箍（如圖5.2.4-2），等張拉完后再?gòu)澔夭⒑负?。寬度較小的次梁按圖5.2.4-3把張拉口設(shè)在主梁側(cè)，為防止主梁受到側(cè)向剪力過(guò)大，以及張拉時(shí)次梁側(cè)面砼發(fā)生崩裂，梁在張拉端處應(yīng)加肋，梁側(cè)張拉端須在樓板面預(yù)留尺寸700×1400mm張拉洞口(如圖5.2.4-4)。預(yù)應(yīng)力束交叉搭接應(yīng)盡量分散于整條梁各支座處，當(dāng)支座一則有多束搭接時(shí)，梁面有多個(gè)張拉口，按圖5.2圖5.2.4-1梁面張拉示意圖5.圖5.2.4-3梁側(cè)張拉示意圖5.圖5.25.框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)是預(yù)應(yīng)力筋、非預(yù)應(yīng)力筋最密集的地方，特別是預(yù)應(yīng)力束交叉搭接處，縱橫預(yù)應(yīng)力束很多，排列應(yīng)認(rèn)真考慮，圖5.2.5-1典型柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖，主梁預(yù)應(yīng)力束分兩排放置，每排不超過(guò)三束，以免過(guò)多削弱柱截面。在梁柱節(jié)點(diǎn)處，應(yīng)準(zhǔn)確繪出梁面筋、柱筋及預(yù)應(yīng)力筋位置關(guān)系，同時(shí)應(yīng)注意柱節(jié)點(diǎn)箍的放置，內(nèi)套箍圖5.25.3操作要點(diǎn)5.預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)放在防雨棚內(nèi)，下料場(chǎng)地宜為水泥砂漿硬地面。下料前根據(jù)圖紙計(jì)算出每束預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度，錨具后的張拉預(yù)留長(zhǎng)度梁面張拉應(yīng)增加1.4-1.5m，梁側(cè)張拉增加0.7-0.85m，曲線預(yù)應(yīng)力束每跨長(zhǎng)度按[1+8/3（δ2/L2）]L（其中L為跨度，δ為矢高）計(jì)算。切下鋼絞線束卷成鋼絞線垂直運(yùn)輸采用塔吊，現(xiàn)場(chǎng)若未安裝塔吊，可用人工逐根上傳。5.預(yù)應(yīng)力筋在梁鋼筋綁扎完之后開(kāi)始鋪設(shè)，鋪設(shè)按焊支架→固定波紋管→穿束→調(diào)整→固定錨墊板→裝穴模順序施工。支架用Ф12鋼筋直接焊于箍肢上，每80-90cm一步，注意箍筋下砼墊塊強(qiáng)度應(yīng)保證，以防止墊塊被壓碎。支架高度根據(jù)翻樣圖計(jì)取、修正。波紋管用16#鐵絲交叉綁扎在支架上，接頭用比母管直徑大3mm接頭管連接，也可以用兩片剖開(kāi)的波紋管套接，并用膠帶密封連接處。鋼絞線等波紋管固定完之后才穿，短束采用逐根穿入，兩端拉長(zhǎng)束采用整束穿入，由于束較長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)制作穿束導(dǎo)引帽(如圖5.3圖5.3穿束后開(kāi)始固定錨墊板，設(shè)在梁面的張拉端錨具，固定墊板時(shí)應(yīng)注意墊板的角度、位置，以免影響以后張拉，由于在張拉端附近預(yù)應(yīng)力束較多，墊板前方的預(yù)應(yīng)力束很難與墊板垂直，施工時(shí)應(yīng)認(rèn)真調(diào)整，否則張拉很容易出現(xiàn)斷絲。錨墊板后的預(yù)留張拉槽采用泡沫塑料作穴模，裝模前鋼絞線用塑料布包扎保護(hù)好，錨墊板喇叭口內(nèi)用填充物塞嚴(yán)，特別對(duì)于梁面張拉口，張拉口更應(yīng)保護(hù)好。5.由于規(guī)模大，鋪設(shè)好的預(yù)應(yīng)力筋難免受到意外的損壞，隱蔽前應(yīng)對(duì)預(yù)應(yīng)力半成品作全面檢查，檢查內(nèi)容包括：1、鋼絞線是否被電焊燒傷。2、波紋管是否被其它工種損壞。3、張拉口是否被非預(yù)應(yīng)力筋擋住。4、張拉口穴模是否受損或移位。5、灌漿管、泌水管是否損壞。澆砼時(shí)，應(yīng)派專(zhuān)人護(hù)管，對(duì)澆砼振搗時(shí)出現(xiàn)波紋管意外受損或灌漿管、泌水管被破壞應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。砼澆完后還須再檢查管道是否通暢。5.張拉順序?yàn)橄却瘟汉笾髁?，張拉時(shí)，梁砼強(qiáng)度達(dá)到C30以上且不低于設(shè)計(jì)砼立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%。設(shè)在梁面的張拉端，由于錨墊板陷入梁面，張拉空間受梁面筋限制，張拉采用變角張拉或在千斤頂前方加延長(zhǎng)筒（如圖5.3.4-1）；中間張拉端前方預(yù)應(yīng)力曲線束曲率較大，張拉前應(yīng)仔細(xì)對(duì)中，并在錨板孔四周及夾片外周涂上潤(rùn)滑劑，以避免張拉時(shí)出現(xiàn)斷絲；由于預(yù)應(yīng)力束較長(zhǎng)，彎折較大，整束內(nèi)每根鋼絞線可能松緊不一，因此張拉前先用小千斤頂逐根預(yù)拉5%con，然后再整束按0.15con(量初值)→圖5.35.短束灌漿管設(shè)在端部，長(zhǎng)束設(shè)于曲線束中部低處，泌水管（兼排氣管）設(shè)在預(yù)應(yīng)力曲線束最高點(diǎn)，但框架梁最高點(diǎn)剛好在柱內(nèi)，為不影響上層柱的施工，泌水管可設(shè)在柱側(cè)，考慮到柱側(cè)高度略低于柱中，在柱兩側(cè)均設(shè)泌水管，若在高點(diǎn)有少量泌水，從一側(cè)補(bǔ)漿能輕易從另一側(cè)排出泌水?？紤]到要及早拆模，灌漿用水泥漿的實(shí)際標(biāo)號(hào)可適當(dāng)提高，水泥漿除泌水率、流動(dòng)度必須滿足規(guī)范要求外，初凝時(shí)間應(yīng)達(dá)到1.5~2小時(shí)，這是因?yàn)槊娣e大，水泥漿的水平運(yùn)輸長(zhǎng)，而且灌漿機(jī)、料斗等要經(jīng)常移動(dòng)，這些都要消耗一定時(shí)間。灌漿時(shí)，壓力控制在0.3Mpa左右，單端拉短束，從一端灌向另一端，兩端拉長(zhǎng)束，從中間向兩端施灌，灌完封閉排氣管后適當(dāng)加壓一會(huì)兒，以保證管道水泥漿密實(shí)。灌完1~2小時(shí)后進(jìn)行二次壓漿，最后還須安排專(zhuān)人補(bǔ)漿，直至泌水管水泥漿不再下沉為止。5.封錨前先切除外露鋼絞線，切割采用φ180手持砂輪切割機(jī)。切割應(yīng)保證夾片后至少有30mm的外露長(zhǎng)度且鋼絞線末端有25mm的保護(hù)層。最后清理砼表面，復(fù)位非預(yù)應(yīng)力筋，錨頭涂一層環(huán)氧膠泥，再用高一級(jí)細(xì)石砼封錨。5.4其它工種的配合5.4.5.5.45.5勞動(dòng)力組織預(yù)應(yīng)力工程施工可成立預(yù)應(yīng)力專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目經(jīng)理部，項(xiàng)目部設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理1名，施工員1-2名，質(zhì)檢員1名，材料員1名。根據(jù)工程大小及進(jìn)度要求設(shè)1-2個(gè)施工班組，每個(gè)班組25-30名工人。對(duì)每道工序，人員最低配置為：下料4名；鋪設(shè)15-25名；張拉每臺(tái)千斤頂配4名，共需8-12名；灌漿15名，其中后臺(tái)4名，運(yùn)輸3名，前臺(tái)8名；切頭2人一組。材料與設(shè)備6.1材料6.1.6.6.1.3波紋管：波紋管可在現(xiàn)場(chǎng)卷制，鋼帶選用0.3×6.1.4灌漿管：灌漿管應(yīng)采用耐壓，高韌性塑料管，內(nèi)徑6.6.2施工設(shè)備鋼絞線下料采用砂輪切割機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)切割外露鋼絞線采用Φ180手持式砂輪切割機(jī)。固定端擠壓錨采用擠壓機(jī)。張拉設(shè)備根據(jù)每束鋼絞線的根數(shù)選用不同噸位的千斤頂，8~12根采用250噸級(jí)，6~7根采用150噸級(jí)，4~5根采用100噸級(jí)。油壓泵選用ZB4-500電動(dòng)油泵，壓力表精度為1.5級(jí)。根據(jù)工程規(guī)模及施工進(jìn)度，千斤頂、油壓泵配置2~4臺(tái)套。施工前應(yīng)對(duì)千斤頂、油壓表配套標(biāo)定。灌漿采用的機(jī)具為兩臺(tái)砂漿攪拌機(jī)、一臺(tái)UB3型灌漿機(jī)、一個(gè)裝料斗、數(shù)輛手推車(chē)。還有一臺(tái)灌漿機(jī)、高壓水泵備用。同時(shí)備用電源應(yīng)保證。質(zhì)量控制7.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)除滿足GB50204的規(guī)定外，尚應(yīng)滿足以下兩點(diǎn)：7.1.1預(yù)應(yīng)力筋束形控制點(diǎn)水平方向7.1.2錨墊板安裝角度允許偏差7.2質(zhì)量保證措施7.2.17.7.7.7.7.2.7.2.7安全措施操作人員進(jìn)行高空作業(yè)，用電及機(jī)械設(shè)備，除遵照國(guó)家，省市頒發(fā)的有關(guān)安全規(guī)定外，預(yù)應(yīng)力施工應(yīng)注意以下安全技術(shù)要點(diǎn)：8.1吊運(yùn)波紋管必須至少兩個(gè)吊點(diǎn)，并用卡子卡緊，鋼絞線盤(pán)應(yīng)用鐵絲綁扎牢固，防止吊運(yùn)時(shí)松散開(kāi)。8.2在板面上抬運(yùn)鋼絞錢(qián)盤(pán)時(shí)，前后應(yīng)互相照應(yīng)，行走路架應(yīng)牢固可靠。解開(kāi)鋼鉸線盤(pán)時(shí)應(yīng)互相配合好，防止彈出傷人。8.3穿束時(shí)，路架應(yīng)鋪設(shè)結(jié)實(shí)，懸空處牽拉時(shí)，應(yīng)系安全帶。8.4張拉用腳手架應(yīng)牢固可靠，吊千斤頂橫桿應(yīng)經(jīng)過(guò)核算。8.5張拉時(shí)應(yīng)有專(zhuān)人統(tǒng)一指揮，張拉禁止閑雜人員圍觀，操作人員應(yīng)在千斤頂兩側(cè)工作，沿千斤頂軸線上不得站人。8.6灌漿時(shí)，施灌人員應(yīng)穿防護(hù)服，戴上防護(hù)鏡及防護(hù)手套。環(huán)保措施9.1張拉設(shè)備的油壓泵廢機(jī)油，不要隨便遺棄，應(yīng)由環(huán)保部門(mén)指定的單位回收。9.2張拉后切下的鋼鉸線頭、廢波紋管等可回收資源，應(yīng)充分回收，以節(jié)約資源。9.3錨墊板后的預(yù)留張拉槽采用泡沫塑料作穴模，混凝土澆完后拆除穴模時(shí)，泡沫塑料應(yīng)及時(shí)收集，避免到處亂飛。9.4灌漿時(shí)，應(yīng)避免水泥漿到處流淌，應(yīng)設(shè)專(zhuān)門(mén)泥漿池。清洗灌漿設(shè)備廢漿，或外溢的水泥漿，應(yīng)妥善收集，倒入泥漿池處理后方可排放。效益分析10.1大面積、超長(zhǎng)樓蓋采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，建筑物的跨度可以設(shè)計(jì)得更大，層高更小，提高整幢建筑綜合效益。10.2對(duì)于大面積預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，大量采用兩端張拉，其錨具、鋼絞線利用率高，施工效率高，從而降低單位噸數(shù)預(yù)應(yīng)力的工程造價(jià)。10.3預(yù)應(yīng)力束采用交叉搭接連接，避免分段施工，大大節(jié)省工期。10.4大面積預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)，施工時(shí)如果配合使用用快拆模板等新技術(shù)應(yīng)用，可大大減少模板的投入，節(jié)約用工，還可加快施工的進(jìn)度。10.5大面積超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)大大減少裂紋出現(xiàn)可能，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。應(yīng)用實(shí)例11.1晉江福埔SM商業(yè)城晉江福埔SM商