預(yù)應(yīng)力筋可以更好的解決建筑物裂縫問題。本文結(jié)合實(shí)際房建工程,簡述了有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝及注意事項(xiàng),詳細(xì)論述了難點(diǎn)和解決措施,為以后類似工程的施工提供經(jīng)驗(yàn)。
《建筑設(shè)計(jì)管理》的宗旨是以建筑勘察設(shè)計(jì)企業(yè)管理為核心,堅(jiān)持科學(xué)與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑瓌t,強(qiáng)調(diào)理論性與實(shí)踐性并重、知識(shí)性與可讀性并重,圍繞為勘察設(shè)計(jì)和建筑企業(yè)改革與發(fā)展,面向基層,注重實(shí)用,全方位、多視角觸及建筑領(lǐng)域,發(fā)布權(quán)威信息,宣傳和交流建筑企業(yè)改革與管理、建筑設(shè)計(jì)與技術(shù)、建筑施工與材料等方面的新成就、新經(jīng)驗(yàn)、新知識(shí)、新成果、新技術(shù),推介管理經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)成果,探索建筑業(yè)建康發(fā)展的新理論、新方法,為我國社會(huì)主義城鄉(xiāng)建設(shè)和發(fā)展服務(wù),為廣大建筑業(yè)職工和讀者服務(wù)。
預(yù)應(yīng)力技術(shù)按預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉順序可分為先張法和后張法,后張法又可分為有粘結(jié)和無粘結(jié)。中石化科研及辦公用房工程主要采用后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工。
一、主要施工方法及注意事項(xiàng)
1、施工工藝流程
有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工流程預(yù)應(yīng)力筋下料→搭梁板鋼管支架→支梁底模、起拱和校正梁底標(biāo)高→鋪設(shè)非預(yù)應(yīng)力鋼筋骨架→劃預(yù)應(yīng)力筋曲線坐標(biāo)位置、焊接定位筋→穿入預(yù)應(yīng)力鋼絞線→預(yù)應(yīng)力鋼絞線定位固定→安裝、固定端部張錨墊板→支端模→鋪放其他非預(yù)應(yīng)力筋→預(yù)應(yīng)力筋隱檢、澆注混凝土及混凝土養(yǎng)護(hù)→拆梁側(cè)模→張拉無粘接預(yù)應(yīng)力筋→端頭封堵→拆除梁底模及支架。
2、預(yù)應(yīng)力筋鋪放原則及注意事項(xiàng):
為保證預(yù)應(yīng)力筋的矢高位置,要求先鋪預(yù)應(yīng)力筋,后鋪水、電線道等。
從預(yù)應(yīng)力筋開始鋪設(shè)直到混凝土澆筑,避免在預(yù)應(yīng)力筋周圍使用電焊,以防預(yù)應(yīng)力筋通電造成強(qiáng)度降低。
要求預(yù)應(yīng)力筋必須與承壓板面垂直并伸出承壓板長度(預(yù)留張拉長度)≥30cm的直線段。
3、混凝土的澆筑及振搗
澆筑混凝土?xí)r應(yīng)認(rèn)真振搗,保證混凝土的密實(shí)。尤其是承壓板、錨板周圍的混凝土嚴(yán)禁漏振,不得有蜂窩或孔洞,保證密實(shí)。振搗時(shí),應(yīng)避免踏壓碰撞預(yù)應(yīng)力筋、支撐馬凳以及端部預(yù)埋部件。
4、預(yù)應(yīng)力筋張拉
混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求張拉強(qiáng)度(100%)后方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉,如有后澆帶則應(yīng)在后澆帶封帶達(dá)到設(shè)計(jì)要求的張拉強(qiáng)度后才能張拉。預(yù)應(yīng)力筋張拉前嚴(yán)禁拆除梁下的支撐,待該預(yù)應(yīng)力筋全部張拉后方可拆除。
與承壓板面不垂直的預(yù)應(yīng)力筋,端部必須進(jìn)行墊片處理,最終做到承壓板面與張拉作用線垂直。
張拉中,要隨時(shí)檢查張拉結(jié)果,理論伸長值與實(shí)測伸長值的誤差不得超過施工驗(yàn)收規(guī)范允許范圍。張拉后,應(yīng)將錨具外露的預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留不少于30mm長度后將多余部分用機(jī)械方法切斷,將張拉端清理干凈,再用細(xì)石膨脹混凝土或環(huán)氧砂漿封堵,密封后鋼筋不得外露。
二、預(yù)應(yīng)力在中石化科研及辦公用房工程中的難點(diǎn)和解決措施
由于結(jié)構(gòu)形式的復(fù)雜多樣性,本工程的預(yù)應(yīng)力施工存在較多的難點(diǎn):
1、由于框架梁高僅有450mm,只能選用扁波紋管來穿預(yù)應(yīng)力筋,而扁波紋管的寬度比相應(yīng)圓波紋管要大很多,這就要求梁中要有足夠的空間來安放波紋管。
2、由于框架柱基本都是鋼骨柱、梁柱鋼筋都較多,在梁柱交點(diǎn)處,兩個(gè)方向梁中的普通鋼筋、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋、柱中的普通鋼筋交錯(cuò)在一起,再加上柱中鋼骨的限制,導(dǎo)致梁柱交點(diǎn)處的鋼筋布置特別困難,而張拉端和錨固端也要布置在這些鋼骨柱內(nèi),施工非常困難。
3、由于幾條較大的后澆帶的存在,導(dǎo)致穿過這些后澆帶的預(yù)應(yīng)力筋無法及時(shí)進(jìn)行張拉灌漿,只能等到后澆帶澆筑完成后才能進(jìn)行。而預(yù)應(yīng)力筋沒有張拉灌漿,則梁下支撐就無法拆除,這對(duì)整個(gè)工程的施工無論是成本還是進(jìn)度等各方面都帶來了很不利的影響。
4、II區(qū)和III區(qū)是連接在一起的,相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力筋也是相連的,但由于其他一些原因,在實(shí)際施工中這兩個(gè)區(qū)的施工工期相差了將近四層,導(dǎo)致從II區(qū)延伸至III區(qū)的預(yù)應(yīng)力筋甩在外面時(shí)間較長,極不利于預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)。
5、由于扁波紋管高度非常小,而且施工中施工段的劃分較多,再加上后澆帶的影響,導(dǎo)致波紋管容易出現(xiàn)破損,澆筑混凝土?xí)r可能會(huì)有水泥漿灌入波紋管中,這會(huì)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的張拉和灌漿造成大的很影響,嚴(yán)重時(shí)甚至可能會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)梁中的預(yù)應(yīng)力筋無法張拉和灌漿。
6、針對(duì)預(yù)應(yīng)力在本工程中的施工難點(diǎn),通過的大量的研究分析,采取了以下措施:
?、庞捎诹焊咻^小,梁柱節(jié)點(diǎn)處普通鋼筋較多,彼此之間出現(xiàn)了很多沖突。針對(duì)這種情況,提前進(jìn)行了周密細(xì)致的深化設(shè)計(jì)。詳細(xì)的畫出了每層每根預(yù)應(yīng)力梁中波紋管的位置,通過協(xié)調(diào)、調(diào)整、設(shè)計(jì)變更梁中和柱中的普通鋼筋,為預(yù)應(yīng)力波紋管提供足夠的擺放空間。由于梁高較小,原先設(shè)計(jì)中采用的在雙向兩層梁筋下布置預(yù)應(yīng)力波紋管已經(jīng)無法保證設(shè)計(jì)矢高,通過與設(shè)計(jì)協(xié)商,將每個(gè)方向的預(yù)應(yīng)力波紋管都放在與同向普通鋼筋相同的標(biāo)高處,這樣預(yù)應(yīng)力筋的矢高將增大,更有利于結(jié)構(gòu)的受力。截面較小的柱子,就將預(yù)應(yīng)力筋布置為兩層,保證兩層預(yù)應(yīng)力筋的中心點(diǎn)處的矢高滿足設(shè)計(jì)的要求。
⑵梁柱節(jié)點(diǎn)是整個(gè)預(yù)應(yīng)力施工最大的難點(diǎn)之一,該區(qū)域的普通鋼筋由于柱中鋼骨的限制,本身就存在相互交叉、難以擺放的問題,而雙向布置的預(yù)應(yīng)力波紋管又需要較大的空間,尤其是預(yù)應(yīng)力筋的張拉端和錨固端在很多時(shí)候也要布置在柱端,這些都導(dǎo)致了梁柱節(jié)點(diǎn)難以施工。錨固端的處理采取向后延伸的辦法,增大預(yù)應(yīng)力筋的錨固長度,以避開柱子節(jié)點(diǎn)。
根據(jù)張拉端具體情況的不同,采取了不同的措施:一是將預(yù)應(yīng)力筋向后延伸到相鄰梁中,張拉端出梁頂設(shè)置,但這就要求梁頂普通鋼筋之間能夠調(diào)整出足夠的間距,能夠布置下預(yù)應(yīng)力筋的張拉端;二是如果條件允許,也可以將張拉端和錨固端調(diào)整位置以適應(yīng)現(xiàn)場的要求;三是當(dāng)在最外側(cè)柱子上布置張拉端時(shí),有時(shí)候由于箱型鋼骨的限制,無法將張拉端完全埋在柱子內(nèi),通過與設(shè)計(jì)的協(xié)商,在鋼骨上進(jìn)行了擴(kuò)孔,將張拉端埋在了柱子內(nèi)。
⑶結(jié)構(gòu)中幾條大的后澆帶將很多預(yù)應(yīng)力筋分隔成了兩段,當(dāng)后澆帶沒有澆筑并達(dá)到強(qiáng)度時(shí),這些預(yù)應(yīng)力筋是無法張拉灌漿的。通過與設(shè)計(jì)協(xié)商,收縮后澆帶與相鄰結(jié)構(gòu)同時(shí)澆筑,但混凝土采用強(qiáng)度提高一個(gè)等級(jí)的微膨脹混凝土,這樣就可以減少無法及時(shí)張拉和灌漿的預(yù)應(yīng)力筋。
施工段的劃分和相應(yīng)混凝土的先后澆筑,導(dǎo)致可能出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋張拉端處混凝土先澆筑,錨固端處混凝土后澆筑的情況,這在有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工中是不允許的,因?yàn)殄^固端是在生產(chǎn)車間加工好的,錨具的存在使得現(xiàn)場穿筋時(shí)只能從錨固端往張拉端方向穿進(jìn)波紋管里。在這種情況下,在現(xiàn)場將錨固端切掉,當(dāng)錨固端處預(yù)應(yīng)力筋穿好以后再將錨固端重新在現(xiàn)場擠壓。
?、菼I區(qū)與III區(qū)之間施工進(jìn)度相差較大,部分跨越兩個(gè)區(qū)的預(yù)應(yīng)力筋只能甩在兩個(gè)區(qū)的交界處。預(yù)應(yīng)力筋長時(shí)間暴露在空氣中會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)比較嚴(yán)重的銹蝕,對(duì)結(jié)構(gòu)受力不利。對(duì)出現(xiàn)較多銹蝕的預(yù)應(yīng)力筋作報(bào)廢處理,不再用于結(jié)構(gòu)中。
?、舍槍?duì)波紋管在施工中可能出現(xiàn)破損,有水泥漿灌進(jìn)波紋管內(nèi),影響張拉和灌漿的問題,也采取了相應(yīng)的措施。首先是在澆筑混凝土之前,嚴(yán)格檢查,盡量減少可能出現(xiàn)的問題,同時(shí)在梁跨內(nèi)多布置出氣孔,一旦出現(xiàn)上述情況,也可通過出氣孔來進(jìn)行灌漿。當(dāng)波紋管內(nèi)進(jìn)入漿體,無法張拉灌漿時(shí),先通過出氣孔初步確定波紋管堵塞的位置,然后將相應(yīng)位置處的混凝土剔鑿開,露出波紋管,漿波紋管中的漿體清理出來,繼續(xù)張拉灌漿。
預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后就及時(shí)灌漿,否則在高應(yīng)力狀態(tài)下,預(yù)應(yīng)力在空氣中腐蝕的特別快,對(duì)預(yù)應(yīng)力筋很是不利。
7、預(yù)應(yīng)力施工總結(jié)
通過以上的論述可以看出,鋼骨柱、扁梁、扁波紋管、后澆帶、施工段等都對(duì)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的施工有較大的影響。
扁梁中一般使用扁波紋管以保證預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)計(jì)矢高。扁波紋管穿筋困難,張拉灌漿也較為困難,這就需要在預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)施工中嚴(yán)格管理,加強(qiáng)質(zhì)量控制,將可能出現(xiàn)的問題提前解決,避免在后期的張拉和灌漿階段出現(xiàn)無法張拉或者灌漿的情況。
后澆帶和施工段的設(shè)置需要考慮到對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的影響。設(shè)置的合理將大大提高預(yù)應(yīng)力施工的效率,也會(huì)加快后期的張拉灌漿工序。如果設(shè)置的對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的施工比較不利,不僅會(huì)影響預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)和施工質(zhì)量,還會(huì)影響到后期的張拉和灌漿,當(dāng)有后澆帶跨過預(yù)應(yīng)力筋,那么在后澆帶澆筑完成并達(dá)到強(qiáng)度要求之前,預(yù)應(yīng)力筋是無法張拉和灌漿的。梁中預(yù)應(yīng)力筋沒有張拉,梁下支撐一般是不允許拆除的,這就導(dǎo)致很多的后續(xù)工作無法進(jìn)行,對(duì)工程的工期帶來不利的影響。
在采用扁波紋管的梁中,容易出現(xiàn)灌漿不密實(shí)的情況,所以在扁波紋管鋪設(shè)中,應(yīng)盡量多布置出氣孔,一旦有梁跨出現(xiàn)不易灌漿的情況,可以通過出氣孔來灌漿,保證梁體的密實(shí)。
三、預(yù)應(yīng)力應(yīng)用體會(huì)
在預(yù)應(yīng)力的施工過程中,應(yīng)重點(diǎn)注意以下問題:
1、預(yù)應(yīng)力筋穿束采用人工單根穿束。穿束時(shí),注意不能硬頂,以防波紋管被頂破,而應(yīng)將鋼絞線往復(fù)輕抽、推、轉(zhuǎn),同時(shí)檢查波紋管是否平順,否則及時(shí)將其扶平順;預(yù)應(yīng)力筋穿束過程中及完畢后,應(yīng)對(duì)波紋管破損情況進(jìn)行檢查,如有破損應(yīng)立即用防水膠帶包纏。并在固定端波紋管口處,用鋼絲球和回絲封閉,以免漏漿。
2、孔道灌漿時(shí),根據(jù)施工現(xiàn)場的氣溫情況,將水泥漿自拌制到壓入孔道的延續(xù)時(shí)間一般控制在30~45min。并保證水泥漿在使用前和壓注過程中連續(xù)攪拌以及壓注水泥漿的壓力,以確保連續(xù)工作,同時(shí)采用活塞式壓漿機(jī)壓注水泥漿,最大壓力1.0MPa,從最低點(diǎn)的壓漿孔壓入,由最高點(diǎn)的排氣孔排氣和泌水,壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進(jìn)行,并應(yīng)將所有最高點(diǎn)的排氣孔依次放開和關(guān)閉,使孔道內(nèi)排氣通暢。壓漿在達(dá)到柱頂部孔道頂端飽滿后出漿,并達(dá)到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。為保證管道中充滿灰漿,關(guān)閉出漿口后,還應(yīng)保持不小于0.5MPa的一個(gè)穩(wěn)壓期,該穩(wěn)壓期不宜少于2min。
3、預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢灌漿完成后,待預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)漿體達(dá)到一定強(qiáng)度后采用砂輪切割機(jī)切斷端部多余的預(yù)應(yīng)力筋,切割后預(yù)應(yīng)力筋的外露長度不應(yīng)小于30mm,然后用同等級(jí)強(qiáng)度的膨脹細(xì)石混凝土封閉端部,實(shí)施永久性防護(hù)措施,以防止水分及其他有害介質(zhì)侵人。
4、預(yù)應(yīng)力施工完成后禁止在樓板、梁底、梁支座面隨意鉆孔,安裝支吊架要事先預(yù)埋鋼板處理,板面必須開洞,應(yīng)報(bào)設(shè)計(jì)單位同意之后,制定嚴(yán)格完善的施工措施方可實(shí)施。 張拉錨固區(qū)域禁止隨意鑿打混凝土,防止出現(xiàn)混凝土鑿松后造成錨具意外脫飛,造成事故。
參考文獻(xiàn):
1、建筑施工手冊(cè)(第四版)
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3、無粘接預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ92-2004
4、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)程 JGJ140-2004
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