許志勇
摘要:現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土空心樓板能夠較大幅度的減輕結(jié)構(gòu)自重,并具有減少混凝土截面尺寸、增大跨高比、V減少結(jié)構(gòu)裂縫和變形等優(yōu)勢(shì),提升了結(jié)構(gòu)的綜合使用性能,因此這一技術(shù)在大型建筑得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文介紹了現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土空心樓板技術(shù),并探討了它在大型建筑中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:澆預(yù)應(yīng)力混凝土空心樓板;預(yù)應(yīng)力;抗浮
一、現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土空心樓板技術(shù)
預(yù)應(yīng)力技術(shù)是利用高強(qiáng)度、高性能材料,通過張拉等一系列工藝,從而使得高性能材料發(fā)揮作用,達(dá)到減小構(gòu)件斷面,提高構(gòu)件承載能力,改善構(gòu)件使用功能及耐久性能的目的。由于預(yù)應(yīng)力鋼材的強(qiáng)度是普通鋼材強(qiáng)度的4~5倍,而其價(jià)格只為普通鋼材的2~3倍,因此在跨度較大的結(jié)構(gòu)中(一般板跨度≥8m,梁跨度≥15m,以下所述均為大跨度結(jié)構(gòu))。
(一)技術(shù)特點(diǎn)
預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)與普通結(jié)構(gòu)相比將有較好的經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)還具有普通結(jié)構(gòu)及其它結(jié)構(gòu)不具有的優(yōu)點(diǎn):
1、構(gòu)件斷面最小
在同等跨度及荷載條件下,由于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)所用材料強(qiáng)度及各項(xiàng)性能最佳,因此其斷面最小。我們以一9m×9m板跨為例,預(yù)應(yīng)力板厚為220mm,現(xiàn)澆空心板厚為250mm,若采用普通實(shí)心平板,其厚度將更大,若板的跨度再增大,普通平板方案將很難施行。
2、抗裂性能最佳
由于預(yù)應(yīng)力鋼材通過張拉等系列工藝,預(yù)先在構(gòu)件混凝土中施加了壓應(yīng)力,并在構(gòu)件內(nèi)部形成與外荷載反向的平衡荷載,因此預(yù)應(yīng)力平板具有較好的抗裂性能,在其全壽命周期內(nèi),構(gòu)件不會(huì)產(chǎn)生裂縫。
3、具有較好的耐久性能
由于預(yù)應(yīng)力平板結(jié)構(gòu)有效地避免了裂縫的產(chǎn)生,因此其耐久性能最佳。
4、施工速度快
與普通鋼筋混凝土樓板相比,既能夠滿足抗震要求,又能夠減少梁甚至無梁也可以,從而使模板施工更便捷,加快了施工速度,縮短了工期。
(二)應(yīng)用范圍
隨著建筑空間的擴(kuò)大、跨度的增大,原有的施工技術(shù)已經(jīng)無法滿足當(dāng)前建筑的發(fā)展需求。而大跨度現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力空心樓板由于具有上述優(yōu)勢(shì)而被廣泛的應(yīng)用于大跨度的建筑工程中,如單向樓板與雙向樓板。
(三)工藝流程
施工準(zhǔn)備—支模板—綁扎空心板底鐵鋼筋、肋梁鋼筋—預(yù)埋管線—鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋(有粘結(jié)波紋管)—鋪設(shè)空心管、固定—綁扎板面鋼筋—預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)安裝—隱檢驗(yàn)收—澆筑混凝土—預(yù)應(yīng)力張拉—端部封堵(有粘結(jié)灌漿)
(四)施工質(zhì)量關(guān)鍵控制點(diǎn)
1、預(yù)應(yīng)力筋、鋼筋材質(zhì)檢驗(yàn)控制。
2、空心管進(jìn)廠檢驗(yàn),包括:規(guī)格外徑檢查,管芯平直度檢查,管芯有無破損,管芯抗折、抗壓檢查,管芯吸水率檢查(水泥管和紙管)。
3、預(yù)應(yīng)力筋矢高、順直和節(jié)點(diǎn)固定的控制。
4、確??招墓艿姆€(wěn)定、平直,確保管芯間實(shí)心肋的質(zhì)量。
5、避免空心樓板的上下保護(hù)層過厚與空心管上浮問題的發(fā)生。
6、在混凝土澆筑施工前要去報(bào)預(yù)應(yīng)力筋鋪放的正確,還要做好節(jié)點(diǎn)保護(hù)工作;除此之外還用做好空心管鋪放定位的成品保護(hù)工作。二、大型建筑中現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土空心樓板施工技術(shù)應(yīng)用
(一)工程概況
某省地質(zhì)博物館一層拍賣大廳頂板,設(shè)計(jì)擬采用預(yù)應(yīng)力空心樓板,板凈跨24.5m×24.5m,板厚800mm,肋梁180mm×800mm,肋間板內(nèi)模殼700mm×700mm×600mm,梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40。預(yù)應(yīng)力采用后張法無粘接預(yù)應(yīng)力。樓板底模擬采用12㎜厚高強(qiáng)竹膠板,梁側(cè)模采用多層板。模板支撐體系采用碗扣式腳手架。內(nèi)模采用GBF箱形內(nèi)模,非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用Ⅲ級(jí)鋼筋、I級(jí)鋼筋,預(yù)應(yīng)力鋼筋為15.24鋼鉸線,水平鋼筋采用直螺紋機(jī)械連接。
(二)施工技術(shù)
1、鋼筋模板技術(shù)
樓板模板支完并通過預(yù)檢驗(yàn)收,框架結(jié)構(gòu)的框架梁鋼筋等已綁扎完成。
彈鋼筋和箱模安放位置線。按照設(shè)計(jì)排箱圖要求,在樓板模板上放線,保證后續(xù)肋梁鋼筋綁扎和箱模安裝的位置準(zhǔn)確。依據(jù)軸線,放出縱橫向肋梁控制線,肋梁間即是安放箱模位置。在覆膜模板上放線可采用白涂料等代替墨汁,以保證所放線的清晰牢固。
綁扎樓板底鐵和肋梁。按照模板上彈線的位置,依次綁扎樓板底鐵和箱模邊肋梁。先按照綁梁的方法沿樓板下鐵下層筋方向綁扎樓板肋梁,并鋪設(shè)同一方向樓板底鐵;然后,鋪設(shè)樓板下鐵上層筋方向的肋梁上鐵,逐個(gè)套入肋梁箍筋,箍筋套完后,穿肋梁的下鐵和樓板下鐵并綁扎牢固。為保證肋梁截面尺寸,預(yù)先用Φ10鋼筋按照肋梁截面內(nèi)凈尺寸焊好井字形支撐馬凳,沿肋梁縱向每隔2米設(shè)置。綁扎完畢后,拉線檢查并調(diào)整好肋梁的位置、順直。
注意保證區(qū)格板周邊和柱周圍樓板設(shè)計(jì)實(shí)心部分的尺寸如果是預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆空心樓蓋,預(yù)應(yīng)力筋一般設(shè)置在肋梁內(nèi),在綁扎肋梁時(shí),應(yīng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)和綁扎。預(yù)應(yīng)力筋張拉端和錨固端不能布置在空心樓板內(nèi),應(yīng)布置在板周邊的框架梁等實(shí)心構(gòu)件內(nèi)。
2、預(yù)應(yīng)力工程
(1)波紋管安裝
安裝前先根據(jù)波紋管設(shè)計(jì)位置,在梁內(nèi)鋼筋骨架沿梁長設(shè)一道短筋焊接固定架,再將波紋管定位和固定在其上。波紋管對(duì)接接長處采用長200mm的大一號(hào)同型管密封膠封裹套接,錨固端管口用快凝砂漿封堵密實(shí)。安裝時(shí)應(yīng)曲線平順連續(xù),防止管壁開裂和電焊燒傷,安裝后再次檢查固定是否牢靠,接頭是否完好,管壁有無破損。
(2)預(yù)應(yīng)力筋穿束
為了保證編束穿入波紋管內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋平順和不相互扭絞,每根鋼絞線應(yīng)在兩端固定前用“來回?zé)o障礙拉動(dòng)”的方法進(jìn)行檢查。
(3)灌漿排氣管的設(shè)置
在波紋管每跨最高及最低處各設(shè)置排氣孔,并用透明塑料軟管連接作排氣管,波紋管排氣孔口應(yīng)使用防水密封膠封牢,防止混凝土施工時(shí)砂漿堵塞孔口;排氣管安裝好后應(yīng)進(jìn)行通氣檢查,然后朝上固定。
(4)預(yù)應(yīng)力筋張拉
張拉前應(yīng)再次檢查各預(yù)應(yīng)力筋是否會(huì)相互扭絞,或外露部分是否有梁筋等硬物卡阻而影響自由張拉。
(5)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿
首先用壓水法檢查灌漿排氣管是否暢通有效(實(shí)際上這在樓板混凝土澆筑時(shí)更應(yīng)控制)。本工程孔道灌漿水灰比為0.42。采用42.5R普通硅酸鹽水泥并摻高效減水劑,灌漿時(shí)將張拉端錨墊板上灌漿孔作為進(jìn)漿孔。開動(dòng)灌漿泵注入壓力水泥漿,由近至遠(yuǎn)逐個(gè)檢查出漿孔,可從透明塑料排氣管觀察到漿液排出濃度,待排出濃漿后逐一封閉,所有出漿孔妥善封閉后繼續(xù)加壓至0.5~0.6MPa,封閉進(jìn)漿孔閥門,結(jié)束灌漿并封錨。
(三)質(zhì)量控制措施
1、空心板的抗浮措施
要確??招陌宀簧细?,首先要做的要是保證抗浮控制點(diǎn)設(shè)置的合理性,在肋梁處設(shè)置控制點(diǎn),布置形式可以是矩形也可以是梅花型,可以每肋都設(shè)置抗浮點(diǎn),也可以間隔一個(gè)設(shè)一個(gè),確保每平方米內(nèi)有大于兩個(gè)的點(diǎn)。在抗浮控制點(diǎn)安裝時(shí),可用鐵絲進(jìn)行固定,首先要在肋梁部位的底模上打孔。為能夠做好清理打孔屑,在打孔時(shí)要在模板上放樣定位。
2、空心板的定位措施
空心板定位與抗浮是本工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn),措施是否得當(dāng)關(guān)系直接到空心板結(jié)構(gòu)體系能否實(shí)現(xiàn)。輕質(zhì)管的定位是靠組合格柵、輕質(zhì)管限位鋼筋(或墊塊)、輕質(zhì)管架立鋼筋(或墊塊)來實(shí)現(xiàn)。限位鋼筋與架立鋼筋限制輕質(zhì)管的上下錯(cuò)動(dòng),組合格柵限制輕質(zhì)管的左右錯(cuò)動(dòng);靠三種鋼筋的摩擦力限制輕質(zhì)管的前后錯(cuò)動(dòng)。在安放輕質(zhì)管之前先固定好架立鋼筋,放好輕質(zhì)管后再穿限位鋼筋,限位鋼筋定位要求準(zhǔn)確,一定要牢固綁扎或者點(diǎn)焊在箍筋上,位置絕對(duì)不允許錯(cuò)動(dòng)。
參考文獻(xiàn)
[1]劉昭清.雙向筒芯現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土雙向空心樓板的受力性能研究[D].結(jié)構(gòu)工程:西南交通大學(xué),2010.
[2]王通.現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土空心樓蓋彈塑性分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D].結(jié)構(gòu)工程:哈爾濱工程大學(xué),2012.