浅谈超大面积、超薄预应力施工

1浅谈超大面积、超薄预应力混凝土施工摘要：随着城市的不断发展，重型工业项目的陆续上马，相应的配套设施污水处理厂的数量也正在不断的增加，无粘结预应力技术越来越多的被用于此类建筑中，也正逐步走向成熟，而超大面积、超薄预应力整体水池底板施工成为了其中的代表之一。它是将钢绞线及锚具预埋在混凝土板内，待混凝土板达到强度后通过张拉使钢绞线对混凝土板产生预应力，从而达到增加混凝土板承载力的目的。关键词：超大超薄无粘结预应力水池底板绪论本论文所介绍的超大面积、超薄预应力整体水池底板施工技术是采用美国JHCE公司专利技术进行设计的整体无粘结预应力池体，设计十分新颖，它取消了以往大型池体温度伸缩缝，形成了一个90m×55m的整体池体，厚度由以往的400mm～600mm厚变为150mm厚。由于生化池池体的厚度仅有150mm，且无分割缝，这在同类设计中尚属罕见，施工技术要求高，且面积大，所以施工中的技术含量较高，施工质量的控制也具有很大的难度。本论文是对锦州污水处理厂、长春市南部污水处理厂及锦州污水处理厂二期工程等的成功施工经验进行总结形成的。正文1适用范围适用于工业、民用建筑中大面积、超薄预应力底板的施工。2工艺流程2施工准备池体（内）模板支设非预应力筋制作非预应力筋下钢筋铺放、绑扎预应力筋制作无粘接预应力筋铺放端部节点安装非预应力筋制作非预应力筋上钢筋、铺放、绑扎无粘接预应力筋起拱、绑扎、调整隐检验收调整混凝土浇注、养护制作试块无粘接预应力筋张拉校核张拉机具、锚具准备、压试快端部处理（封锚）图2-1工艺流程图3操作要点3.1材料要求3.1.1无粘结预应力筋：采用高强低松弛钢铰线强度、尺寸要求应满足设计规定。钢铰线须采用大型企业优质产品，进场时附有生产厂家的合格证书、检测报告，并按每60t为一批进行抽样复验。3.1.2锚具：采用Ⅰ类锚具，锚具效率系数ηA≥0.95，试件破断时的总应变εu≥2%。3.1.3锚具密封：使用Sikadur32或Hi-mod粘接剂，然后用环氧Sikadur35或Hi-modLV密封。3.1.4焊条：施焊Ⅰ级钢（含Q235B），采用E43××型，施焊Ⅱ级钢采用E50××型。33.2制作下料3.2.1无粘结预应力筋按照施工图纸规定进行下料。按施工图上结构尺寸和数量，考虑预应力筋的曲线长度、张拉设备以及不同形式的组装要求，定长下料。3.2.2在下料过程中，遇钢铰线有死弯的应去除死弯部分，以保证每根钢铰线通长顺直。3.2.3为保证预应力筋成型正确，采用马蹬筋来控制预应力筋的矢高。3.2.4在制作过程中，应根据预应力筋的长短及所铺设位置逐根编号，并在堆放过程中分号堆放，以免造成施工时的混乱。3.2.5张拉端外露长度要求控制在80cm以内；张拉用的锚具由专人负责发放，做到一孔一锚。3.3铺设与安放3.3.1铺筋前的准备工作：1准备端模：预应力构件端模宜采用木模，并根据预应力筋的剖面位置在端模上打孔。2定位筋的制作：1）为保证线形正确，误差在±5mm之间，在预应力筋的下部设置马镫筋的间距在1.2m以内。2）预应力筋的线形通过支撑筋控制，水平误差在±5mm，竖直误差在±10mm。3.3.2铺设与安放：1无粘结预应力筋应严格按要求就位并固定牢靠。无粘结预应力筋的曲率，垫铁马蹬控制，铁马蹬间距不大于2m，并应采用铁丝与无粘接筋扎紧。2预应力筋逐层穿入，注意尽量避免与普通筋发生摩擦。每穿好一束预应力筋，待位置调整无误后，利用绑丝将其固定，除了将其固定在定位筋上，还应在每两个定位筋设一定位点（与普通筋绑牢）。竖向预应力筋同样定位。3施工前由土建方将各种留洞、预埋管道准确标示在模板处。躲洞口处预应力筋应顺滑，预应力筋转弯位置在水平方向上与洞口距离不得大于500mm，且预应力筋距洞口最小不得小于50mm.4过洞口预应力筋处理方法：在竖直方向上与洞口边缘距离小于400mm的预应力筋，应绕过洞口。应注意预应力筋转弯处距洞口水平距离应不小于500mm，同时预应力筋与洞口上下边缘最小距离不小于50mm，在竖直方向上与洞口边缘距离小于400mm的预应力筋，应断开并在洞口两侧的扶壁柱上设置张拉端，预应力筋遇孔洞时尽量按构造要求绕行，避免增加4张拉结点。5节点安装：将端模板固定好；将承压板用火烧丝固定好，使其表面靠紧模板。张拉作用线（沿外露预应力筋方向）应与承压板面垂直。在预应力筋的张拉端后装上一个螺旋筋，要求螺旋筋要紧贴承压板。节点安装要求：1）要求预应力筋伸出承压板长度（预留张拉长度）≥40cm。2）将木端模固定好。3）螺旋筋应固定在张拉端及锚固端的承压板后面，圈数不少于3-4圈。6铺设：1）张拉端部预留孔应按施工图中规定的无粘接预应力筋的位置、编号和钻孔。2）张拉端的承压板应用钉子或螺栓固定在端部模板上，且应保持与张拉作用线与承压板相垂直。3）无粘结预应力筋垂直高度采用支撑钢筋控制，在板内垂直偏差为±5mm。4）无粘接预应力筋的位置宜保持顺直，施工时采用多点画线或挂线方法，按点线铺设预应力筋。5）双向铺放预应力筋时，应对每个纵横筋交叉点相应的两个标高进行比较，对各交叉点标高较低的无粘结预应力筋应先进行铺放，标高较高的次之宜避免两个方向的无粘结预应力筋相互穿插铺放。6）铺放各种预埋管道管线不应将无粘结预应力筋的垂直位置抬高或压低。7）当集束配置多根无粘接筋时，应保持平行走向，防止相互扭绞。8）无粘结预应力筋的外露长度应根据张拉机具所需要的长度确定，无粘结预应力曲线筋或折线筋末端的切线应与承压板相垂直，曲线度的起始点至张拉锚固点应有不少于300的直线段。9）在安装穴模或张拉端锚具时，各部件之间不应有缝隙。10）张拉端和固定端须配置螺旋筋，螺旋筋应紧靠承压板或锚具，并固定可靠。预应力筋铺设时张拉端构造如图：3.4砼的浇注与振捣3.4.1预应力筋铺放完成后，应由业主单位、施工单位、监理公司及设计人员对预应力筋锚具的品种、规格、数量、位置及锚固区局部加强构造等进行隐检验收，确认合格后，方5可浇注砼。3.4.2砼浇注时，严禁踏压撞碰无粘结预应力筋，支撑架以及端部预埋部件。3.4.3砼浇注时应认真振捣，保证砼的密实。尤其是张拉端、固定端、承压板周围的砼必须振捣密实，严禁漏振和出现蜂窝孔洞，以免张拉时变形。3.5预应力张拉图3.5-1无粘结预应力张拉工艺流程3.5.1张拉前机具标定张拉前根据设计和预应力工艺要求的实际张拉力对机具进行标定并由专人使用和管理。实际使用时，根据此标定值作出“张拉力—油压力”曲线，根据该曲线找到控制张拉力值相对应的油压表读值，并将其打在相应的泵顶表牌上，以方便操作和查验。3.5.2预应力筋张拉前的准备1根据施工要求采用千斤顶及油泵的配套校验，以确定千斤顶张拉力与油泵压力表读间的关系，保证张拉力准确无误。测量预应力筋初始长度安装锚具装千斤顶锁定锚具退出千斤顶测量预应力筋终结长度校对预应力筋伸长值62清理穴模及承压板，去除张拉部分钢铰线的外包层。3安装张拉锚具，安装时应保证夹片清洁无杂物。4张拉伸长值的计算：AL=FpmLp/ApEp，Ep值由钢铰线厂家提供，以及复算。5确定张拉顺序。6张拉班组的安全教育，技术交底及工作分配。7准备张拉记录表。3.5.3无粘结预应力钢筋张拉1张拉前按砼张拉强度要求提供砼强度报告。2张拉时应以控制应力为主并校核理论伸长值张拉。由于无粘接预应力筋较长，张拉值大于千斤顶行程，所以采用分级张拉，即锚固一次后千斤顶回程进行第二次循环，直至达到控制值。两端均应拉到控制值，伸长值合并计算。当实际拉伸值超出理论值的+6%—-6%的范围应停止张拉，待查出原因后再继续张拉。3本工程的预应力筋超长，张拉过程中应缓慢加力，张拉程序为：0-10%——100%σcon。4安装张拉设备时，对直线的无粘接预应力筋，应使张拉力的作用线与无粘接筋中心线重合；对曲线的无粘接预应力筋，应使张拉力的作用线与无粘接筋中心线末端的切线重合。5无粘接预应力筋张拉时，应逐根编号填写张拉记录。6夹片锚具张拉前，应清理承压板面，检查承压板后面的砼质量；张拉后，采用砂轮锯切断超长部分的无粘接预应力筋，严禁电弧焊切断。7张拉完成后应待24h后，查看锚固情况，如一切正常后，可将端部剩余无粘接预应力筋用无齿锯切掉，剩余的余留长度不小于30mm。3.5.4张拉操作要点1穿筋：将预应力筋从千斤顶的前端穿入，直至千斤顶的顶压器顶住锚具为止。如果需用斜垫片或变角器，则先将其穿入，再穿千斤顶。2张拉：油泵启动供油正常后，开始加压，当压力达到2.5MPa时，停止加压。调整千斤顶的位置，继续加压，直至达到设计要求的张拉力。当千斤顶行程满足不了所需伸长值时，中途可停止张拉，作临时锚固，倒回千斤顶行程，再进行第二次张拉。3采用张拉时张拉力按标定的数值进行，用伸长值进行校核，即张拉质量采用应力应变双控方法。根据有关规范张拉实际伸长值误差不应超过理论伸长值的±6%。4认真检查张拉端清理情况，不能夹带杂物张拉。5锚具要检验合格，使用前逐个进行检查，严禁使用锈蚀锚具。76张拉严格按照造作规程进行，控制给油速度，给油时间不应低于0.5min。7无粘结筋应与承压板保持垂直，否则，应加斜垫片进行调整。8千斤顶安装位置应与无粘结筋在同一轴线上，并与承压板保持垂直，否则，应采用变角器进行张拉。9张拉中钢铰线发生断裂，应报告工程师，由工程师视具体情况决定处理。10实测伸长值与计算伸长值相差6%以上时，应停止张拉，报告工程师进行处理。小于6%时，可进行二次补拉。11张拉控制要求12底板无粘结预应力的张拉控制要求3.6采用二次张拉施工工艺。3.6.1从一个方向的直径处开始，并依次进行对称张拉。最后进行环向张拉。当直径处浇注的砼强度达到设计值时进行第一次张拉，然后进行另一个方向的张拉，所有张拉均为两端同时张拉。3.6.2无粘结预应力筋张拉要求:当强度达到设计要求时先进行竖向预应力筋的张拉，然后再进行水平方向的第二次张拉。水平向、竖向的每根无粘预应力筋的控制张拉力为193.9KN。且水平向为两端同时张拉。竖向无粘预应力筋的张拉点应从中间开始，两侧均匀进行。在套管、孔洞两侧应对称进行。水平向无粘预应力筋的张拉从底部开始，向上间隔进行张拉，且两根水平钢铰线同时在两端被张拉。即张拉顺序为底部第一排，向上第三排，向上第五排……至顶部。然后在从底部进行第二排，向上第四排……依次进行。3.7张拉测量纪录张拉前逐根测量外露无粘结预应力筋的长度，依次记录，作为张拉前的原始长度。张拉后再次测量无粘结筋的外露长度，减去张拉前测量的长度，所得之差即为实际伸长值，用以校核计算伸长值。测量记录：应准确到毫米。3.8封锚预应力筋在张拉后，经监理验收合格后，用砂轮锯将外漏预应力筋切断，剩余30~40mm，然后涂防锈漆，最后根据设计要求使用Sikadur32或Hi-mod粘接剂，然后用环氧Sikadur35或Hi-modLV密封处理。87结语本着“过程精品，服务跨越五洲；中国建筑，品质重于泰山”的质量观，我们严格按照ISO9001相关程序文件控制工程质量。由于积极推广应用和开发新技术，我们在质量、安全、文明施工等方面均取得了良好的成绩。超薄钢筋混凝土预应力水池施工工艺为此项技术在同类工程中的广泛应用奠定了基础，也进一步完善了超薄预应力混凝土的施工技术。参考文献：1国家标准．混凝土结构设计规范（GB50010-2002)，北京：中国建筑工业出版社，20022国家标准．混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002)．北京：中国建筑工业出版社，20023国家标准．预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003)．北京：中国标准出版社，20034行业标准．无粘结预应力钢绞线（JG3006-2003)北京：中国建筑工业出版社，20035行业标准．无粘结预应力混凝土结构技术规程(JGJ/T92-93)．北京：中国计划出版社，19936国家标准．预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T14370-2002)．北京：中国标准出版社，20017行业标准．预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程(JGJ85-2003)．北京：中国建筑工业出版社，