EPS块体填充现浇后张法预应力混凝土楼盖技术应用 翁新良

EPS块体填充现浇后张法预应力混凝土楼盖技术应用EPSblockbodypackingcast-in-placetensioningprestressedconcreteceilingtechnologyapplication翁新良俞廷标（浙江宝业建设集团有限公司312028）摘要EPS块体填充现浇后张法预应力混凝土楼盖技术，是在现浇混凝土楼盖的非预应力楼板处纵横有序地设置EPS块体填充，从而减少了混凝土的用量，减轻了楼板的自重，提高了楼板的保温隔热、隔声能力。后张预应力钢丝束位于现浇楼盖框架梁和楼板暗梁中，待楼盖混凝土强度达到设计要求时，张拉预应力钢丝束，满足张拉控制值后锚固预应力钢丝束，最后封堵锚固端。文中还阐述了浇筑混凝土时EPS块体上浮造成楼板上部钢筋位移的控制、EPS块体下部混凝土振实的控制、楼盖内预埋水电管线和预留孔、预埋盒等位置的控制等问题。关键词EPS块体现浇混凝土楼盖后张法预应力[Abstract]DuringtheconstructionofPost-tensioningconcretebuilding-top-floor,EPSblocksareregularlyplacedatthepositionwherethereisnopre-stressedsteelwire.Itdecreasestheamountofconcreteandtheweightofthefloorslab,itcanimprovestheheat-insulationandthesound-insulationcapacitytoo.Post-tensioningsteelwiresarelocatedinthebeams,theywillbepost-tensionedandbefixedaccordingtothestressandstrainaftertheconcretereachesthedesignstrength.Thispaperdescribestheup-movementcontrolofreinforcementcausedbythefloatingofEPSblocks,thedensitycontrolofconcreteundertheEPSblocksandhowtomakesurethepipesforelectricwire,waterpipesandswitchplatesareintherightposition.[keyword]EPSblockbodyCast-in-placeconcreteceilingTensioningpre-stressed一、工程概况石家庄广播电视采编播综合业务大楼工程东临体育大街、南临槐安东路，框筒结构，平面尺寸为34.9m×34.9m，内筒和外框之间距离为9.3m，共26层，其中地下2层，地上24层，建筑高度99.8m，总建筑面积47252㎡。大楼采用EPS块体填充现浇后张法预应力混凝土楼盖，原设计方案为地上22层，建筑面积44816㎡，采用EPS块体填充现浇后张法预应力混凝土楼盖后，楼层净空高度增加250㎜，在规划限制高度内建筑层数增加2层，建筑面积增加2436㎡；节约了钢筋、模板和混凝土材料，加快了施工进度，减轻了结构自重；楼板层具有保温、隔热、隔声的作用，从而提高了工程的综合经济效益。二、施工工艺流程施工工艺流程见图1图1EPS块体填充现浇后张法预应力混凝土楼盖施工工艺流程图三、设计技术要点施工准备暗梁、预留预埋设施及EPS块体位置定位放线支设板底模板板底及暗梁钢筋绑扎梁、暗梁内安置预应力筋马凳铺设预应力筋及波形管预留预埋水电管线等施工梁及板底钢筋检查EPS块体组合单元体铺设板顶面钢筋绑扎隐蔽工程检查验收混凝土浇筑及养护预应力筋张拉预应力筋端部处理楼盖结构验收不合格不合格（一）楼盖板横断面示意图及填充块体细部尺寸大样图见图2图2楼盖板横断面示意图及填充块体细部尺寸大样图（二）楼盖板厚设计技术指标见表1表1楼盖板厚设计技术指标板厚H(㎜)B(㎜)d(㎜)e1(㎜)e2(㎜)nH1(㎜)H2(㎜)A(㎜2)折算板厚(㎜)空心率（%）I（㎜4）25010002108053.34150502.875E+0415139.41.129E+09注：I为1m范围内混凝土面积所折算的惯性矩。（三）现浇混凝土EPS块体填充楼盖板上、下翼缘的厚度宜为板厚的1/4～1/6，同时应满足最小厚度不小于50㎜。现浇板沿计算单元设肋，肋宽不宜小于50㎜。（四）现浇混凝土EPS块体填充楼盖板应设置边肋，边肋的宽度除应满足板的剪切承载力要求外，从支承边起算应不宜小于0.2h，且不小于50㎜。（五）EPS块体间肋宽与块体外径的比值不宜小于0.2；楼盖板的受力钢筋最小配筋率、温度收缩钢筋的配筋率应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。（六）EPS块体填充的楼盖板，当纵横向的钢筋间距大于150㎜时，角部宜配置附加的构造筋，构造钢筋应符合下列规定：楼板角部板顶、板底均应配置构造钢筋，其范围从支座中心算起，两个方向的延伸长度均不少于所在角区格板短边跨度的1/4。构造钢筋的直径不小于Φ8，间距为200㎜，配筋方式宜采用正交或放射状。（七）楼盖板开洞时，应按规范要求在洞口周边设置加强钢筋。四、现浇楼盖施工操作要点（一）EPS块体定位，采用组合格栅、限位钢筋（附加箍筋）或垫块的方式进行固定。预制组合格栅的钢筋骨架与暗梁及板的钢筋绑扎牢固，并按间距300～500㎜设架立垫块和限位垫块（50㎜×50㎜的混凝土垫块），限制EPS块体上下移动。为防止EPS块体前后、左右移动，采用在暗梁处设置附加箍筋与组合格栅绑扎牢固的方式进行控制。（二）为防止在混凝土浇筑过程中EPS块体上浮，影响混凝土结构质量，可按矩形或梅花型布置抗浮点，每肋均设或隔一个肋交叉设置，保证每㎡不少于1个点。布设方法是在设抗浮控制点相应的模板上用电钻打孔，采用Φ4㎜的铁丝一端从孔中往下穿出，与模板支撑体系的木龙骨（格栅）或短钢筋棍绑扎牢，上面另一端与板面钢筋或暗梁上钢筋绑扎牢固（见图3）。图3抗浮控制与板底混凝土浇筑密实控制做法示意图（三）预留预埋及水电管线等施工（1）梁及板底钢筋绑扎完毕后，进行预留预埋及水电管线等施工，铺设各种管线时，不得将暗梁处预应力筋抬高或压低，不得任意改变预应力筋位置。（2）铺设水电管线过程中，应严格检查EPS块体在模板上放线的位置，尽量避开；若不能避开时，应做好标记，同设计研究，制定方案，如缩短局部EPS块体尺寸或预先留设洞、槽的方式进行解决，再采用防水聚乙烯胶带进行封闭。五、后张法预应力施工操作要点本工程框架梁为有粘结预应力混凝土结构，板为无粘结预应力EPS块体填充现浇板。预应力钢筋选用低松驰预应力钢绞线fptk=1860Mpa，直径15.24㎜，混凝土强度等级为C40，预应力张拉控制应力为1302Mpa。（一）施工计算（1）预应力筋下料长度按近似抛物线计算：预应力梁筋ykL1(900×500㎜)：L=1250+9400+780+2×55+100=11640㎜；预应力梁筋ykL1A(800×500㎜)：L=1250+9370+780+2×55+100=11610㎜。预应力板筋x1、y1：L=2×1250+2×9300+13800+1800=36700㎜；预应力板筋x2、y2：L=1250+9300+1000=11550㎜。（2）预应力筋张拉力按设计要求取σcon=0.7fptk=1302Mpa，1根钢绞线截面面积Ap=140㎜2，本工程预应力板筋单根钢绞线张拉力Pj=182KN；预应力梁筋7根钢绞线集团束张拉力Pj=1274KN；预应力梁筋8根钢绞线集团束张拉力Pj=1456KN。（二）预应力筋孔道留设（1）孔道采用金属波纹管，波纹管接长采用大一号同型波纹管作为接头管。接头管的长度不小于管径的3倍。接头管的两端用粘胶带密封。（2）波纹管安装前，按设计要求在箍筋上标出预应力筋的曲线坐标位置，点焊支托，支托间距取1.0～1.2m，波纹管安装后应与钢筋支托可靠固定。（3）灌浆管或泌水管与波纹管连接时，在波纹管上开洞，覆盖海绵垫和塑料弧形压板并与波纹管绑扎牢固，再将灌浆管或泌水管插在弧形压板的接口上，且伸出构件顶面不小于500㎜。（三）预应力筋安装、铺设（1）无粘结预应力筋铺设前，对护套轻微破损处采用防水聚乙烯胶带进行修补，每圈胶带搭接宽不小于胶带宽度的1/2，缠绕层数不小于2层，缠绕长度应超过破损长度30㎜。（2）板中无粘结预应力筋的曲线坐标采用钢筋马凳控制，间距不大于1.5m,无粘结预应力筋铺设后应与马凳绑扎固定。（3）预应力筋张拉端的锚垫板利用短钢筋或直接与四周非预应力筋焊牢，锚垫板应垂直于预应力筋。（4）柱的竖向钢筋和梁的上下部主筋以及板的负弯矩筋的安装位置应根据预应力筋和锚垫板的位置合理调整，确保预应力筋和锚垫板的安装位置；（5）预应力筋或预留孔道波纹管安装完毕后，其周围不得进行电焊作业；如有必要则必须采取可靠的防护措施。（四）预应力筋张拉本工程采用一端先张拉，另一端补张拉的两端张拉方案。预应力梁板筋张拉控制应力为1302Mpa（0.7fptk）。（1）预应力梁筋张拉时混凝土强度应达到或大于设计强度的100%；预应力板筋张拉时混凝土强度应大于设计强度的80%。预应力筋张拉前不得拆除梁板底模支撑，在常温下，混凝土的龄期对于楼板不宜小于5d，对于梁不宜小于7d。张拉顺序应先张拉楼板，再张拉梁。（2）本工程预应力筋集团束采用小型千斤顶逐根张拉，但各根钢绞线不得叠压、缠绕。（3）张拉程序。梁：0→0.10Pj→1.00Pj（持荷2min）→锚固。板：0→0.10Pj→1.03Pj（持荷2min）→1.00Pj→锚固。（4）张拉伸长值校核伸长值校核是检验张拉工序成败的有效手段，预应力控制为主，伸长量控制为辅的双控措施已在预应力中普遍应用，若钢绞线控制应力已达到设计值，并实际量测伸长值在计算伸长值的±6%范围，则认为合格。否则应暂停张拉，查明原因，在采取措施后，方可继续张拉。（五）孔道灌浆和封锚（1）水泥浆灌入前温度不应低于5℃，也不应超过35℃。（2）灌浆应缓慢持续进行，不得中断，并应排气通顺。（3）灌浆孔内水泥浆凝固后，应将泌水管等切至构件表面，如管内有空隙，则应仔细补浆。（4）预应力筋外露部分应用机械方法切割，外露长度不宜小于预应力筋直径的1.5倍，且不小于25㎜。（5）锚具封闭前，应将周围混凝土冲洗干净、凿毛。（6）锚具封闭保护应用与结构混凝土强度等级相等或大一级的细石混凝土。六、经济技术分析（一）EPS块体填充现浇后张法预应力混凝土楼盖平面见图4图4EPS块体填充现浇后张法预应力混凝土楼盖平面图（二）EPS块体填充现浇后张法预应力混凝土楼盖其经济跨度为8.0～30.0m，其特点是在四个角部设置8道900×500㎜的预应力框架扁梁，角部和边部都设计成预应力双向板，板厚250㎜，折算厚度155㎜。本工程楼板（不包括框架扁梁）中，每㎡材料用量及结构造价如表2：表2EPS块体填充现浇后张法预应力混凝土楼板材料用量及造价分析表项目每㎡用量单价（元）每㎡造价（元）普通钢筋（kg）17.505.4294.85预应力筋（kg）4.0116.5066.18混凝土（m3）0.155455.0070.53EPS块体（m3）0.15380.0057.00模板（㎡）1.0532.6234.25合计322.81注：表中模板为一次性费用，可根据实际周转次数折减。（三）EPS块体填充现浇后张法预应力混凝土楼盖的优点：（1）结构自重轻，可降低竖向结构构件和基础造价3～5%。（2）可取消部分室内吊顶，则可节省部分吊天棚费用。（3）每层结构净空可提高250㎜。（4）可减少支模工作量，每个标准层可缩短工期1d左右。七、结语EPS块体填充现浇后张法预应力混凝土楼盖技术应用，可降低建筑物的层高，增大建筑的跨度和开间尺寸；现浇混凝土楼盖中填充了EPS块体，可减少混凝土的用量，减轻楼盖自重；楼板层具有保温、隔热、隔声的作用