整体竖向预应力剪力墙大开间高层建筑工法WZTU974-1465

第1页@筑龙网《整体竖向预应力剪力墙大开间高层建筑工法》资料编号：WZTU974-1465@整体竖向预应力剪力墙大开间高层建筑工法韩日君(天津市第二建筑公司)[中图分类号]：TU974整体竖向预应力技术在国内外发展较快，整体竖向预应力技术由天津市第二建筑公司、天津市建筑设计院与中国建筑科学研究院共同合作，先建了一栋大开间剪力墙体系多层住宅，建筑面积1296m2、层高2.7m、后又建成两栋十八层竖向预应力高层剪力墙大开间体系建筑，每栋10464m2。整体竖向预应力技术包括:竖向预应力的成孔工艺、钢筋的成型工艺、穿筋预锚工艺、张拉锚固工艺以及灌浆工艺、该技术有其较明显的结构优越性及其社会技术经济效益，为此特制定其工法如下:一、工程特点1.大开间剪力墙体系抗震性能好，施加整体竖向预应力后结构整体性好。2.整体竖向预应力改善其结构的抗裂性，故结构开间跨度加大且较经济。3.大开间建筑，混凝土墙体减少且建筑物单方重量减少，有利于抗震及减少地基加固的投资。4.整体竖向预应力大开间体系利用部分预应力故节约钢材。5.竖向预应力技术施工简便、技术易于掌握、平均张拉每根筋仅10～15mim。二、适用范围1.该工法适用于多层或高层大开间剪力墙结构，以及高耸建筑，还可用于住宅或办公用房。试点工程高层大开间剪力墙平面布置见图1。第2页@筑龙网《整体竖向预应力剪力墙大开间高层建筑工法》资料编号：WZTU974-1465@2.外墙用预制与现浇相结合的复合墙板，内墙为现浇墙体和预制楼板。复合外墙板为外挂预制板厚120mm及现浇墙厚200mm。楼板是YFB型预制轻体块材复合板长线法生产预应力楼板。3.该墙体、楼板全部应用了粉煤灰陶粒混凝土结构，减少建筑物自重。三、材料1.竖向预应力筋，采用钢绞线φj12(7φ4)。2.锚固系统。三根钢绞线的锚固采用可锻铸铁锥形-KTZ锚具，单根钢绞线的锚固采用中国建筑科学研究院提供YM型拼片式锚具见图2。钢绞线性能规格如下:张拉应力:0.65R截面积:0.88cm2重量:0.7Kg/m弹性模量:1.8×106N/mm制作损耗系数:1.1工艺损耗:1.5m/根第3页@筑龙网《整体竖向预应力剪力墙大开间高层建筑工法》资料编号：WZTU974-1465@应力损失数:0.64t/根超张拉数:7%钢绞线下料长度为:层高×层数+伸入地下室长度+锚固端500mm+张拉端1500mm+工艺损失1500mm。3.混凝土以C25～30为宜，可用于普通混凝土及轻骨料混凝土。四、工法原理整体竖向预应力技术系利用与大开间尺寸相吻合的钢制大模板现场浇注混凝土，墙中预先埋入预留孔道钢管，当浇注混凝土强度达到2MPa并在移开大模前用吊车将钢管拔出，形成预应力筋孔道，该预应力筋孔道中在各层距楼板1m左右预留侧向灌浆孔，当屋面混凝土施工完成，混凝土达到设计强度的80%以上后，将钢绞线由上往下穿入预应力孔道。预应力钢绞线材质必须符合有关规范、标准的要求，切断成型并考核制作损失及工艺长度损失。预应力筋预留孔道的预检标准是自屋面孔道口向下腑视，以底部见亮为准。在预留孔道中穿筋并在下部甩出钢绞线，利用预锚钢支架固定锚具及千斤顶，完成钢绞线预锚工艺后，送入锚固端就位(图3)。然后在屋顶上，单根钢绞线采取YC—18千斤顶，三根钢绞线采用YC—60双作用千斤顶进行墙体竖向预应力张拉，其张拉顺序应对称进行，每四层一灌浆，灌浆采用细石混凝土并注意振捣密实，灌至每层留孔处立即堵严。锚具端部灌混凝土保护。五、工艺流程施工准备→绑扎非预应力筋→固定预留孔道钢管→排稳大模→固定大模板→灌墙体混凝第4页@筑龙网《整体竖向预应力剪力墙大开间高层建筑工法》资料编号：WZTU974-1465@土→转动预留孔道钢管→拔出预留孔道钢管→脱模→施工至屋面标高→钢绞线合格证检验→锚具合格证检验→钢绞线丈量、切断→捆成把→盘圆→运至屋顶→穿钢绞线→底层预锚→锚固端就位→上部垫放钢垫板(图4、5)→张拉→固定锚具→分层灌浆→锚具灌混凝土封闭保护。六、操作要求1.留孔。层层孔道连结保持垂直，避免堵塞、保持孔道通畅。2.穿筋。混凝土强度达80%以上进行穿筋，由上至下逐步穿入，用锚具临时固定。3.下端预锚。下部为固定端，钢绞线引出墙外安放预锚架、将锚具预锚就位。4.安放垫板。屋顶伸出钢绞线垫放钢垫板，以防混凝土局部挤压造成破坏。5.张拉。根据墙体平面对称张拉，进行应力、应变双控，单根及三根钢绞线张拉顺序见图6。第5页@筑龙网《整体竖向预应力剪力墙大开间高层建筑工法》资料编号：WZTU974-1465@6.灌浆。采用C15细石混凝土，用小振捣棒振捣密实。六、注意事项1.张拉端加垫板要平整，垫板规格见图4、5。2.三根钢绞线钢垫板上的刻槽以及单根钢绞线锚具下垫板φ20孔均为灌浆用排气孔道。七、质量标准1.锚具的试验检验应符合锚具的质量要求，为张拉力的2.5倍。2.钢绞线应有出厂合格证和试验报告，应符合试验要求，标准强度160MPa。3.张拉时应做出原始记录和张拉程序。4.油表校核。误差在允许的范围内。八、安全措施1.穿钢绞线时应加护绳，以防止钢绞线端部坠入孔道。2.钢绞线穿好并临时锚固后，进行下道工序。3.张拉时操作人员精神集中，注意观察动向。4.油泵操作人员要密切配合，油泵给油稳。九、劳动组织共计6人，事先做好准备，对钢绞线进行丈量，切断、成捆，用塔吊吊运至屋顶。单根穿筋每档3人(两档)；三根穿筋每档6人操作；张拉每档3人(起码两档)。十、张拉设备性能YC-18型千斤顶(上海市液压机械厂生产):额定油压:50MPa理论张拉力:198.94kN第6页@筑龙网《整体竖向预应力剪力墙大开间高层建筑工法》资料编号：WZTU974-1465@公称张拉力:176.4kN张拉行程:250mm活塞截面积:40.6cn2活塞回程油压面积:22cm2外型尺寸:φ110×425mm自重:17kgYC-60千斤顶(大连市拉伸机厂生产):额定油压:40MPa张拉油缸面积:162.5cm2理论张拉力:637kN公称张拉力:588kN公称顶压力:294kN张拉行程:150mm顶压行程:50mm十、效益分析整体竖向预应力轻混凝土剪力墙大开间结构综合技术经济效益:1.三材指标。在两栋体形相同的高层建筑中，分别采用整体竖向预应力技术与非预应力结构，其用料见表1。从表中看出除木材有特殊原因外，钢材用量降低30%，水泥用量降低41%。2.建筑物单方重量比较(表2)。第7页@筑龙网《整体竖向预应力剪力墙大开间高层建筑工法》资料编号：WZTU974-1465@由于采用整体竖向预应力及轻骨料混凝土，单方重量减轻0.5t/m2，减轻重量36%(当然有两种因素)。3.桩基造价:软土地基加固投资价高，合理选择桩基是一项重要的技术措施，而其前提则是墙体轻与重的差异，见表3。十一、工程实例湖北路两栋18层住宅，每栋建筑面积10464m2、其结构如前所述采用整体竖向预应力大开间剪力墙体系，桩基为承重墙下单排布桩(预制)350mm×350mm×14000mm共计200根/栋。墙体±0以上应用粉煤灰陶粒混凝土。1991年第4期（第20卷总第100期）