资源描述
大面积地下室无粘结预应力通长布筋分段张拉施工工法
申报海南省省级工法相关材料
浙江国泰建设集团有限公司
海南建设工程股份有限公司
二〇一六年八月
申 报 资 料 目 录
1、海南省工程建设工法申报表;
2、工法文本;
3、企业级工法的批准文件;
4、工法应用和效益证明;
5、科技情报部门出具的科技查新报告;
6、反映工法实际施工的照片或录像光盘。
填 写 说 明
1.“申报单位”栏:应为工法的主要完成单位。
2.“主要完成单位”栏:完成单位不得超过2个,完成单位之间不存在上下级或控股关系。并应当与“主要完成单位意见”栏中的签章一致。
3.“通讯地址”及“联系人”:指申报单位的地址和联系人。
4.“主要完成人”栏:最多填写5人。
5.“重新申报项目”指该工法已批准为省级工法,有效期超过六年,但其关键技术有所创新,仍具有先进性和较高推广应用价值的工法。
6.“工法应用工程名称及时间”栏:最少填写3项工程,如工程应用少于3项,应填写申报书中“工法成熟、可靠性说明”栏。若关键技术属填补国内空白或为创新技术的情形,提供的工程实例不少于二项。
7.工法关键技术涉及有关专利的,应在“关键技术及保密点”栏注明专利号。
工法名称
大面积地下室无粘结预应力通长布筋分段张拉施工工法
主要完成单位
1、浙江国泰建设集团有限公司
2、海南建设工程股份有限公司
通讯地址
浙江省杭州市萧山区金惠路398号
邮编
311200
联系人
李树枝
手机
13071868020
e-mail
14664261@
主要完成人
姓名
职务
职称
工作单位
周韬
总经理
高工
浙江国泰建设集团有限公司
江志峰
科员
高工
浙江国泰建设集团有限公司
廖建平
副经理
高工
浙江国泰建设集团有限公司
郭泽文
总工
高工
海南建设工程股份有限公司
李炜
科员
工程师
海南建设工程股份有限公司
工法应用的工程名称及时间
1、万科城二期B地块17#-19#栋及地下室建安工程,开工日期2011年6月15日,竣工日期2013年10月12日。
2、郑州期货大厦,开工日期2009年12月10日,竣工日期2012年5月30日。
3、海建商业大厦,开工日期2013年9月,竣工日期2016年7月。
工法关键技术名称、组织审定的单位和时间
工法关键技术获科技成果奖励情况
原工法名称、完成单位、省级工法批准文号及工法编号(重新申报项目填写此栏)
工法内容简述:
普通地下室墙板结构容易开裂,从而导致渗漏,尤其是长度超过100米的结构,混凝土裂缝几乎是不可避免的。而预应力结构在施加预应力后,会对结构会产生一个轴压应力,所以预应力结构的抗裂性能优良,尤其适合解决超长结构的抗裂问题。另外无粘结预应力结构有利于降低建筑物层高和减轻结构自重,改善建筑的使用功能,有较好的经济效益。经过我单位几个工程的实践,地下室裂缝和渗漏问题得到了有效的改善,证明技术可行,效果明显,特整理本工法。
地下室外墙和顶板以后浇加强带为界,后浇带宽度为1.5米,分为若干施工段浇筑,每段混凝土分期浇筑。在混凝土中掺加复合型膨胀纤维抗裂外加剂,如SY-K膨胀纤维抗裂防水剂,膨胀剂掺量外墙、顶板为8%,后浇带为10%,高性能纤维每立方米混凝土0.9kg,这个是参考值,具体应通过试验确定准确掺量。带中和带外掺量不同,形成邻位限制条件,从而减少超长混凝土引起的后期收缩,并在加强带位置增加配筋。分若干段张拉,先张拉中间段,待后浇加强带封闭,并达到设计强度后对两端进行预应力张拉,其余分段混凝土预应力采取一端张拉。张拉时在后浇带内无粘结预应力筋采用连接器张拉。对超长束预应力张拉采用超张拉大回松技术。
无粘结预应力外墙施工工艺流程:施工准备→地下室外墙模板施工→墙体非预应力钢筋绑扎→外墙预应力定位筋施工→无粘结预应力筋施工→浇筑并养护混凝土→张拉段内无粘结预应力筋→张拉端锚具切割封锚。
无粘结预应力板施工工艺流程:施工准备→地下室顶板模板施工→顶板非预应力钢筋绑扎→顶板预应力定位筋施工→无粘结预应力筋施工→浇筑并养护混凝土→张拉段内无粘结预应力筋→张拉端锚具切割封锚。
外墙预应力定位筋施工:预应力筋水平定位筋可借用墙体水平φ12拉筋。非预应力下层水平筋安装完经检查合格后,沿预应力筋铺设方向每隔不大于2000mm设置标高控制点。顶板预应力定位筋施工:采用φ12钢筋制成马凳作为固定预应力筋的定位钢筋。非预应力下层筋安装完经检查合格后,沿预应力筋铺设方向每隔不大于2000mm设置标高控制点,将马凳筋按预应力筋的设计标高安装并固定牢固,确保无粘结预应力筋在顶板中的位置。
无粘结预应力筋施工工艺流程。清理下料场地→放线→下料→编号→修补→成盘→铺无粘结预应力筋→验收→张拉→切筋→封头。
无粘结预应力筋下料长度为无粘结筋长度+张拉端工作长度(每端300~400毫米),成盘供应的无粘结筋(成盘重约1.5吨),在放线时应尽量减少破损。固定端采用P型挤压锚,下料后即可在挤压机上成型。挤压过程中,尚应保持挤压锚固头内表面的清洁。
张拉段内无粘结预应力筋。预应力筋采用UPS15.20-1860低松弛钢铰线,锚具采用OVM锚具。预应力采用分段张拉,每段之间设1.5m宽的后浇加强带,预应力筋通长布置,在后浇带处用中间锚具进行分段张拉。先张拉中间段,待后浇加强带封闭并达到设计强度后张拉其余段,中间段采用两端张拉,其余段采用一端张拉。对局部梁内无粘结预应力腰筋采用连接器接长,先张拉中间区域,后在锚具部位作连接结长,再分别张拉两侧区域。对于外墙顶板内无粘结筋接长,考虑到数量较多,以及经济性,采用中间锚具在后浇带锚固预应力筋,用开口双缸千斤顶进行张拉。浇筑砼后,砼达到能拆端模的强度时,先拆除端头模板,清理端部,拔去穴模的锥形前套,检查张拉端承压钢板上与锚环接触部位的砼是否清理干净。无粘结预应力筋张拉时,混凝土试块抗压强度应符合设计要求,当设计无具体要求时,不应低于混凝土强度等级值的75%。无粘结预应力筋的张拉控制应力不宜超过0.75fptk,并应符合设计要求,施工时采取超张拉方法,预应力筋超张拉控制应力为σcon=1.03×0.75fptk。预应力筋的张拉程序为:0→0.2σcon(初读数)→0.6σcon(中读数)→1.03σcon(最后读数)。当采用应力控制方法张拉时,应校核无粘结预应力筋的伸长值,当实际伸长值与设计计算伸长值相对偏差超过±6%时,应暂停张拉,查明原因并采取措施予以调整后方可断续张拉。每个施工段的张拉应同步对称进行,要求从中间向两边逐根依次进行,以保证整个区域变形一致。由于预应力束长度超长,为增加连续跨中间跨的有效预应力,采用超张拉大回松技术,超张拉至σcon=1.03×0.75fptk,回松的锚具回缩量控制在8mm左右。
工法成熟、可靠性说明(工程实例少于3项填写此栏目)
关键技术及保密点(有专利权的,请注明专利号):
1、地下室外墙和顶板以后浇加强带为界,分为若干施工段浇筑,预应力筋在结构中连续通长布筋、分段张拉,施工工序简单,在超长预应力结构中,可以减少伸缩缝或不设伸缩缝。
2、它无需像后张法预应力混凝土施工那样,要事先预埋波纹管或钢管预留孔道之后穿筋张拉、锚固,再灌浆。它是将无粘结预应力筋置于模板内,待浇筑混凝土达到规定强度后,张拉、锚固、封端,因而施工方便,不干扰正常的混凝土施工,工期短。
3、在混凝土中掺加复合型膨胀纤维抗裂外加剂,如SY-K膨胀纤维抗裂防水剂,膨胀剂掺量外墙、顶板为8%,后浇带为10%,高性能纤维每立方米混凝土0.9kg,带中和带外掺量不同,形成邻位限制条件,从而减少超长混凝土引起的后期收缩。
4、张拉时在后浇带内无粘结预应力筋采用连接器张拉。对超长束预应力张拉采用超张拉大回松技术。
5、本工法无保密点。
技术水平和技术难度(包括与国内外同类技术水平比较):
本工法技术水平高,达到了国内先进水平。
设置后浇带处预应力筋的接长张拉,要求板内无粘结预应力筋连续接长张拉。
由于预应力束长度超长,为增加连续跨中间跨的有效预应力,采用超张拉大回松技术。
工程应用情况及应用前景:
“大面积地下室无粘结预应力通长布筋分段张拉施工工法”已经在万科城二期B地块17#-19#栋及地下室建安工程、郑州期货大厦工程等多个工程中得到成功应用,是一个成熟的工法。
本工法是对传统地下室抗裂防渗的改进,是建筑行业新技术、新工艺的推广应用,质量可靠,施工安全,经济社会效益显著,有着广阔的应用前景。
经济效益和社会效益(包括节能和环保效益):
无粘结预应力技术用于超长结构是抗裂防渗的有效措施,采用通长布筋分段张拉方法可以不设或少设伸缩缝,从而减少锚具,降低成本。地下室裂缝和渗漏问题得到了有效的改善,减少后期维护费用,全寿命周期成本可以降低。采用分段施工,可分段支模、分段张拉、流水施工,从而可以降低模板及支架的投入。采用通长布筋分段张拉工法,外墙、顶板、梁和柱节点处不用加腋,减少钢筋混凝土,从而节约木材、钢材等材料,省去重复搭设支架平台,节约了重复搭设脚手架的费用。
与分段搭接布筋二次张拉相比,采用通长布筋分段张拉工法免除了梁柱节点处加腋异型模板安装的时间,减少了张拉齿板处钢筋安装及增加防崩钢筋网片的工作量,省去重复搭设拆除支架平台时间,从而可以大大节约工期。
采用无粘结预应力施工工法能降低楼层高度,在建筑物总高度不变的情况下增加层数,增大使用面积。大跨度空间也提供了灵活布局的建筑平面,提高了建筑使用功能、有效面积和结构安全性。
大面积地下室无粘结预应力通长布筋分段张拉施工工法
前言
普通地下室外墙顶板结构容易开裂,从而导致渗漏,尤其是长度超过100米的结构,混凝土裂缝几乎是不可避免的。而预应力结构在施加预应力后,会对结构会产生一个轴压应力,所以预应力结构的抗裂性能优良,尤其适合解决超长结构的抗裂问题。另外无粘结预应力结构有利于降低建筑物层高和减轻结构自重,改善建筑的使用功能,有较好的经济效益。经过我单位几个工程的实践,地下室裂缝和渗漏问题得到了有效的改善,证明技术可行,效果明显,特整理本工法。
工法特点
2.0.1在超长预应力结构中,可以减少伸缩缝或不设伸缩缝,地下室外墙和顶板以后浇加强带为界,分为若干施工段浇筑,预应力筋在结构中连续通长布筋、分段张拉,施工工序简单。
2.0.2它无需像后张法预应力混凝土施工那样,要事先预埋波纹管或钢管预留孔道之后穿筋张拉、锚固,再灌浆。它是将无粘结预应力筋置于模板内,待浇筑混凝土达到规定强度后,张拉、锚固、封端,因而施工方便,不干扰正常的混凝土施工,工期短。
2.0.3本工法采用机张法进行钢绞线张拉,分段张拉过程完全可控,施工质量容易保证。
2.0.4 可以不设或少设伸缩缝,减少锚具,地下室裂缝和渗漏问题得到了有效的改善,减少后期维护费用,全寿命周期成本可以降低。
适用范围
适用于大跨度、大空间的建筑工程,如大跨度的混凝土梁、楼板、地下室墙板底板等混凝土结构,也适用不宜设伸缩缝的超长超宽建筑物。
工艺原理
地下室外墙和顶板以后浇加强带为界,后浇带宽度为1.5米,分为若干施工段浇筑,每段混凝土分期浇筑。在混凝土中掺加复合型膨胀纤维抗裂外加剂,如SY-K膨胀纤维抗裂防水剂,膨胀剂掺量外墙、顶板为8%,后浇带为10%,高性能纤维每立方米混凝土0.9kg,这个是参考值,具体应通过试验确定准确掺量。带中和带外掺量不同,形成邻位限制条件,从而减少超长混凝土引起的后期收缩,并在加强带位置增加配筋。无粘结预应力筋通长布置,分若干段张拉,先张拉中间段,待后浇加强带封闭,并达到设计强度后对两端进行预应力张拉,其余分段混凝土预应力采取一端张拉。对超长束预应力张拉采用超张拉大回松技术。
(a)
(b)
图4-1超长预应力分段张拉原理图
(a)—板内超长预应力筋分段张拉原理图;(b)—墙内超长预应力筋分段张拉原理图;1—第一施工段;2—第二施工段;3—第三施工段;4—通长无粘结预应力筋;5—中间锚具;6—锚固端;7—后浇加强带
施工工艺流程及操作要点
施工工艺流程
无粘结预应力外墙施工工艺流程:施工准备→地下室外墙模板施工→墙体非预应力钢筋绑扎→外墙预应力定位筋施工→无粘结预应力筋施工→浇筑并养护混凝土→张拉段内无粘结预应力筋→张拉端锚具切割封锚。
无粘结预应力板施工工艺流程:施工准备→地下室顶板模板施工→顶板非预应力钢筋绑扎→顶板预应力定位筋施工→无粘结预应力筋施工→浇筑并养护混凝土→张拉段内无粘结预应力筋→张拉端锚具切割封锚。
操作要点
施工准备
无预应力筋进场后,应及时核查筋的规格、尺寸和数量,逐根检查筋的外包裹层质量及端部配件。经检查无误后,编号分类堆放。对包裹层破损的无粘结筋,用塑料胶条修补。
地下室外墙、顶板模板施工
地下室外墙模板安装工艺流程:安装前检查→一侧墙模吊装就位→安装斜撑→插入穿墙螺栓及塑料套管→清扫墙内杂物→安装就位另一侧墙模板→安装斜撑→穿墙螺栓穿过另一侧墙模→调整模板位置→紧固穿墙螺栓→斜撑固定→与相邻模板连接。
顶板模板安装工艺流程:弹梁轴线并复核→搭支模架→调整托座或主楞→摆次楞→安放梁底模并固定→梁底起拱→扎梁筋→安侧模→侧模拉线支撑(梁高加对拉螺栓)→复核梁模尺寸、标高、位置→摆板主次楞→调整楼板模标高及起拱→铺板底模板→清理、刷脱模剂→检查模板标高、平整度、支撑牢固情况。
墙体、顶板非预应力钢筋绑扎
墙钢筋绑扎工艺流程:平面放线、定位→钢筋修整、清理→接长竖向钢筋并检查接头质量→暗柱钢筋绑扎→绑扎竖向钢筋和水平梯子筋→临时固定竖向梯子筋→按竖向梯子筋分档间距就位绑扎水平分布筋→连梁绑扎→洞口加筋补强→设置钢筋保护层垫块→验收交接。
楼板钢筋绑扎工艺流程:清理模板→在模板上弹钢筋分布线→绑扎板下层钢筋网片并设置钢筋保护层垫块→设置马凳筋→绑扎上层钢筋网片→局部调整→验收交接。
图5.2.4-1 外墙预应力筋布置
1—普通竖向钢筋;2—普通横向钢筋;3—预应力筋水平定位筋;4—通长无粘结预应力筋
外墙、顶板预应力定位筋施工
外墙预应力定位筋施工:预应力筋水平定位筋可借用墙体水平φ12拉筋(图5.2.4-1)。非预应力下层水平筋安装完经检查合格后,沿预应力筋铺设方向每隔不大于2000mm设置水平定位筋制作的标高控制点。
顶板预应力定位筋施工:采用φ12钢筋制成马凳作为固定预应力筋的定位钢筋。非预应力下层筋安装完经检查合格后,沿预应力筋铺设方向每隔不大于2000mm设置马凳标高控制点,将马凳筋按预应力筋的设计标高安装并固定牢固,确保无粘结预应力筋在顶板中的位置。
无粘结预应力施工
1 无粘结预应力筋施工工艺流程
清理下料场地→放线→下料→编号→修补→成盘→铺无粘结预应力筋→验收→张拉→切筋→封头。
2 现场预应力筋制作
无粘结筋的下料制作场地宜选在使用点附近,即无粘结筋进场时就应卸在下料地点,以减少场内运输。无粘结预应力筋下料长度为无粘结筋长度+张拉端工作长度(每端300~400毫米),成盘供应的无粘结筋(成盘重约1.5吨),在放线时应尽量减少破损。
固定端采用P型挤压锚,下料后即可在挤压机上成型。首先除去预应力筋端部毛刺,装上承压板,旋进钢丝衬套,要旋紧密排,放入挤压机,操纵油泵挤压,挤压过程中预应力筋应顶紧、扶正、对中,挤压过程一次完成,不得中途停顿,注意观察压力表最大数值,有不正常现象应停止挤压,检查挤压机,排除故障后再继续操作。定期检查锚固头外径,若模具磨损严重锚固头不合格,应及时更换,以确保锚固头质量。挤压过程中,尚应保持挤压锚固头内表面的清洁。
下完料后应按规格、品种成盘或顺直地分开堆放在通风干燥处,较长束可盘成直径1.7m左右的圆盘,若长度类别较多,可在端部作编号标识,以免误用。无粘结预应力筋露天堆放时,不得直接与地面接触,并应采取覆盖措施。
3顶板无粘结预应力筋铺放
图5.2.5-1张拉端锚具示意图
1—夹片;2—锚环;3—垫板;4—螺旋筋;5—无粘结筋;6—穴模
顶板无粘结预应力筋绑扎要求位置正确。板内预应力筋位于板厚中间,用马凳控制,当无粘结预应力筋间距较小时,可采用间距为HPB235φ12@2000马凳钢筋,马凳上电焊通长直径不小于HPB235φ14作为支架;如无粘结预应力筋间距较大,可直接采用HPB235φ12@2000马凳作为支架。一般情况下各种管道应在预应力筋布置好铺设,并尽量为预应力筋让路。无粘结筋与锚垫板应垂直。张拉端承压钢板与螺旋筋点焊固定,挤压锚的承压钢板与螺旋筋用扎丝固定。
预应力筋的张拉端采用凹入式塑料穴模构造(图5.2.5-1)。安装时,穴模应紧贴板端模板,承压钢板要垂直,并与板内钢筋电焊固定。
隐蔽工程检查时,检查重点是无粘结筋塑料套管有无破损;无粘结预应力筋标高是否与设计要求一致;张拉端和固定端安装是否妥当,张拉端外露长度是否足够;无粘结预应力筋远看是否是一条直线,检查后作好记录存档,立侧模前纠正。
图5.2.6-1混凝土浇筑顺序及张拉顺序示意图
1—后浇加强带;2—中间锚具;3—锚固端;4—通长无粘结预应力筋
4 外墙无粘结预应力筋铺放
外墙无粘结结预应力筋铺放基本同顶板。非预应力下层水平筋安装完经检查合格后,沿预应力筋铺设方向每隔不大于2000mm设置标高控制点,将拉筋按预应力筋的设计标高安装并固定牢固,确保无粘结预应力筋在墙体中的位置。
浇筑并养护混凝土
1混凝土浇注顺序(图5.2.6-1):
1)根据后浇加强带设置情况,将结构划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ几个浇筑单元,混凝土浇筑顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ→Ⅵ。
2)单元Ⅰ混凝土等级达到75%后,可对单元Ⅰ进行预应力筋张拉,即对a、b批无粘结预应力筋进行张拉;
3)单元Ⅱ混凝土等级达到75%后,可对单元Ⅱ中c批预应力筋张拉,并在规定时间封闭Ⅰ、Ⅱ单元之间的X向后浇加强带;后浇加强带混凝土强度等级达到75%后,张拉Ⅱ单元中的d批无粘结预应力筋;
4)单元Ⅲ混凝土等级达到75%后,在规定时间封闭Ⅰ、Ⅲ单元之间的Y向后浇加强带;后浇加强带混凝土强度等级达到75%后,张拉Ⅲ单元中的e批无粘结预应力筋;
5)单元Ⅳ混凝土等级达到75%后,在规定时间封闭Ⅲ、Ⅳ和Ⅱ、Ⅳ单元之间的X、Y向后浇加强带;后浇加强带混凝土强度等级达到75%后,张拉Ⅳ单元中的h、g批无粘结预应力筋;
6)单元Ⅴ混凝土等级达到75%后,在规定时间封闭Ⅰ、Ⅴ单元之间的Y向后浇加强带;后浇加强带混凝土强度等级达到75%后,张拉Ⅴ单元中的i批无粘结预应力筋;
7)单元Ⅵ混凝土等级达到75%后,在规定时间封闭Ⅴ、Ⅵ和Ⅱ、Ⅵ单元之间的X、Y向后浇加强带;后浇加强带混凝土强度等级达到75%后,张拉Ⅵ单元中的k、l批无粘结预应力筋;
2 混凝土浇筑注意事项
1)在混凝土中掺加复合型膨胀纤维抗裂外加剂,如SY-K膨胀纤维抗裂防水剂,外墙、顶板膨胀剂掺量为8%,后浇带为10%,高性能纤维每立方米混凝土0.9kg,这个是参考值,具体应通过试验确定准确掺量。带中和带外掺量不同,形成邻位限制条件,从而减少超长混凝土引起的后期收缩,在加强带位置增加配筋。
2)在浇筑混凝土之前,需再对无粘结筋数量和关键位置及埋入端锚具进行认真检查,发现问题及时纠正。
3)浇筑混凝土时,严禁踩踏无粘结筋及触碰锚具,确保无粘结筋的束形和高度的准确。
3混凝土养护。夏季应防止水分蒸发、冬季应防冻。无论是夏季,还是冬季,混凝土浇筑完成后,用彩条布或塑料薄膜满盖一层,再覆盖草袋一层,对混凝土进行保湿保温养护。
张拉段内无粘结预应力筋
1预应力筋和锚具的选用
预应力筋采用UPS15.20-1860低松弛钢铰线,锚具采用OVM锚具。
2 预应力张拉
图5.2.7-2连接器构造示意图
1—锚板;2—工作夹片;3—连接管;4—φ15挤压套;5—φ15挤压弹簧;6—钢绞线;7—锚垫板
图5.2.7-1后浇带应力筋中间锚具安装示意图
1—无粘结预应力筋;2—特制中间锚具;3—承压钢板;4—后浇带封头模板;5—螺旋筋
预应力采用分段张拉,每段之间设1.5m宽的后浇加强带,预应力筋通长布置,在后浇带处用中间锚具进行分段张拉(图5.2.7-1)。先张拉中间段,待后浇加强带封闭并达到设计强度后张拉其余段,中间段采用两端张拉,其余段采用一端张拉。
图5.2.7-3 用套筒连接中间锚具示意图
1—连接套管;2—锚板;3—无粘结预应力钢绞线;4—连接锚具;5—连接套管
对局部梁内无粘结预应力腰筋采用连接器接长(图5.2.7-2)。先张拉中间区域,后在锚具部位作连接结长,再分别张拉两侧区域。对于外墙顶板内无粘结筋接长,考虑到数量较多,以及经济性,采用中间锚具在后浇带锚固预应力筋(图5.2.7-3、图5.2.7-4),用开口双缸千斤顶进行张拉(图5.2.7-5)。
图5.2.7-4单根钢绞线的中间锚具示意图
1—连接套管;2—锚板;3—无粘结预应力钢绞线
无粘结预应力筋张拉机具及仪表,应由专人使用和管理,并定期维护和检验。
浇筑砼后,砼达到能拆端模的强度时,先拆除端头模板,清理端部,拔去穴模的锥形前套,检查张拉端承压钢板上与锚环接触部位的砼是否清理干净。
图5.2.7-5开口双缸千斤顶对中间锚具张拉示意图
1—中间锚具;2—开口双缸千斤顶
无粘结预应力筋张拉时,混凝土试块抗压强度应符合设计要求,当设计无具体要求时,不应低于混凝土强度等级值的75%。
无粘结预应力筋的张拉控制应力不宜超过0.75fptk,并应符合设计要求,施工时采取超张拉方法,预应力筋超张拉控制应力为σcon=1.03×0.75fptk。预应力筋的张拉程序为:0→0.2σcon(初读数)→0.6σcon(中读数)→1.03σcon(最后读数)。当采用应力控制方法张拉时,应校核无粘结预应力筋的伸长值,当实际伸长值与设计计算伸长值相对偏差超过±6%时,应暂停张拉,查明原因并采取措施予以调整后方可断续张拉。每个施工段的张拉应同步对称进行,要求从中间向两边逐根依次进行,以保证整个区域变形一致。
由于预应力束长度超长,为增加连续跨中间跨的有效预应力,采用超张拉大回松技术,超张拉至σcon=1.03×0.75fptk,回松的锚具回缩量控制在8mm左右。
图5.2.8-1张拉后中间锚具用专用塑料封盖封闭图
1—中间锚具;2—专用封盖;3—无粘结预应力筋
张拉端锚具切割封锚
张拉后的无粘结预应力筋应立即进行封端保护,对于后浇加强带处的中间锚具用专用塑料封盖保护(图5.2.8-1)。对端头锚固端用手提式砂轮切割机切除张拉后多余的预应力筋,其切断后露出锚具夹片外的长度不得小于30mm,对留有穴模的凹槽先套入特制塑料盖帽,再用微膨胀混凝土或低收缩防水砂浆密封。
材料与设备
材料
表6.1-1主要材料
序号
名称
单位
规格
数量
备注
1
无粘结钢绞线
t
φ15.20
50
-
2
锚具
套
OVM15-1
1500
-
3
锚具
套
OVM15-1P
1200
-
4
预埋钢板
块
18mm
3000
-
5
单孔螺旋筋
个
φ12
3000
-
主要机具设备
表6.2-1主要机具设备
序号
名称
单位
型号
数量
备注
1
前置内卡式千斤顶
台
YCN-20
8
-
2
穿心式千斤顶
台
YN-20
8
-
3
挤压机
台
GYJA
4
-
4
高压油泵
台
ZB4-500
8
-
5
砂轮切割机
台
JIG350
4
-
6
手持角磨机
台
BOSH100
8
-
7
电焊机
台
BX3-120-1
2
-
8
钢卷尺
把
5m
10
-
9
卷尺
把
50m
2
-
质量控制
本工法质量执行的规范标准
《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ85-2010);
《无粘结预应力混凝土结构技术规程》(JGJ92-2004);
《无粘结预应力钢绞线》(JGJ161-2004);
《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2000);
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015);
《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013);
《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-2011)。
质量控制措施
7.2.1预应力筋、锚具、夹具、连接器等在储存、运输、安装过程中应采取防锈、防损坏措施。
7.2.2 预应力筋的吊运应采用软起吊,吊点应衬垫软垫层。
7.2.3 无粘结预应力筋铺放之前,应及时检查其规格尺寸和数量,逐报检查并确认其端部组装配件可靠无误后,方可在工程中使用。对护套轻微破损处,可采用外包防水聚乙烯胶带进行修补,每圈胶带搭接宽度不应小于胶带宽度的l/2,缠绕层数不应少于2层,缠绕长度应超过破损长度30mm,严重破损的应予以报废。
7.2.4 铺放双向配置的无粘结预应力筋时,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。
7.2.5 敷设的各种管线不应将无粘结预应力筋的竖向位置抬高或压低。
7.2.6 钢筋及水电线管的安装过程中,应注意对预应力筋的保护,严禁在楼板上拖动非预应力钢筋,严禁踩踏预应力筋及其专用马凳。
7.2.7 预应力筋张拉机具及仪表,应定期维护和校验。张拉设备应配套标定,并配套使用。无粘结预应力筋锚固端,必须保证承压板、螺旋筋、网片筋等可靠固定,锚固区混凝土必须振捣密实,严禁触碰张拉端穴模。
7.2.8 预应力筋张拉锚固后应及时对锚固区进行防护处理。
7.2.9 预应力筋张拉后,应注意观察楼板外观,如有裂缝发生,应尽快组织人员查明原因,并报原设计单位处理。
7.2.10 张拉端的承压板应采用可靠的措施固定在端部模板上,且应保持张拉作用线与承压板面相垂直。
质量验收标准
主控项目
1原材料。预应力筋进场时,应按现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224等的规定抽取试件作作抗拉强度、伸长率检验,其检验结果必须符合国家现行相关标准的规定。无粘结预应力筋的涂包质量应符合《无粘结预应力钢绞线》JG161标准的规定。预应力筋用锚具、夹具和连接器应按设计要求采用,其性能应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370等的规定。
2 制作与安装。预应力筋安装时,其品种、级别、规格、数量必须符合设计要求。
3 张拉。预应力筋张拉时,混凝土强度应符合设计要求。预应力筋张拉质量验收应符合下列规定:1)张拉设备应经检定或校准;2)张拉力、张拉顺序及张拉工艺应符合设计及施工方案的要求;3)采用应力控制方法张拉时,控制张拉力下预应力筋伸长实测值与计算值的相对偏差不应超过±6%;4)最大张拉应力不应大于现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB50666 的规定。钢绞线出现断裂或滑脱的数量不应超过同一截面钢绞线总根数的3%,且每根断裂的钢绞线断丝不得超过一丝;对多跨双向连续板,其同一截面应按每跨计算。
4 封锚。锚具的封闭保护措施应符合设计要求,当设计无要求时,外露锚具和预应力筋的混凝土保护层厚度不小于:一类环境时20mm,二a、二b 类环境时50mm,三a、三b 类环境时80mm。
一般项目
1原材料。无粘结预应力钢绞线护套应光滑、无裂缝,无明显褶皱。预应力筋用锚具、夹具和连接器使用前应进行外观检查,其表面应无污物、锈蚀、机械损伤和裂纹。
2 制作与安装。预应力筋应采用砂轮锯或切断机切断,不得采用电弧切割。钢绞线挤压锚具挤压完成后,预应力筋外端露出挤压套筒不应少于1mm。
3张拉和放张。锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量应符合设计要求。
4灌浆及封锚。后张法预应力筋锚固后的外露部分宜采用机械方法切割,其外露长度不宜小于预应力筋直径的1.5倍,且不宜小于30mm。
安全控制
本工法安全执行的规范标准
《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91);
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005);
《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2012);
《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》(JGJ202-2010)。
安全控制措施
8.2.1制定项目的安全生产责任制,工地现场设专人负责有关预应力施工的安全。
8.2.2施工前,由项目负责人进行安全教育和安全考核,成绩合格方可上岗。
8.2.3在整个施工过程中,由安全负责人定期对全体施工人员进行具体施工要求安全交底和安全检查。
8.2.4严禁穿拖鞋上班,进入现场必须配戴安全帽,高空临边作业必须系安全带。
8.2.5规范用电管理,所有闸箱、电缆和用电机具必须达到安全用电标准,做到人走断电。
8.2.6所有施工机械必须由专人负责保管,并且要常保养、常检查、常维修,使其保持良好的工作状态;设备要由专人操作,必须严格遵守操作规程,防止一切可能的机械伤害。
8.2.7积极配合总包单位的工作,建立消防组织,经常性的进行防火检查,及时发现和消除存在的火灾隐患。
8.2.8操作机械设备严格遵守操作规程,按规定配备防护用具。机械设备实行一机一闸一保护。
8.2.9对张拉平台、脚手架、安全网、张拉设备等,现场施工负责人要组织检查,安全后方可使用。
8.2.10打开成盘预应力筋进行下料时,应采取有效措施防止预应力筋弹开伤人。
8.2.11预应力筋张拉时,操作人员要控制好油泵进油的速度,给油要均匀,加荷要平稳缓慢,持荷要稳定;张拉操作人员量测千斤顶时不能触摸千斤顶,记录人员要随时观察混凝土结构的变化情况,张拉操作人员要注意观察油泵压力表指针有无异常摆动,若有特殊情况应立即停止张拉,待查明原因采取措施后,方可进行张拉。
8.2.12预应力筋张拉施工时张拉端前后方都不得站人,张拉位置的下面不应有人通行,以免锚具、工具等掉落,造成不必要的损害;张拉端后方立夹片脱丝防护板,防止夹片脱丝时飞出伤人。
8.2.13 千斤顶和油泵必须有安全措施,以免造成设备损坏和不必要的事故。
环保措施
9.0.1加强对作业人员的环保意识教育,材料运输、装卸、加工、安装过程中应防止不必要的噪声产生,最大限度减少施工噪声污染和环境污染。
9.0.2高压油泵应采用液压油。油液应过滤,保持清洁,油箱应密封,防止渗漏,防止雨水灰尘混入油箱。
9.0.3张拉设备应定期保养、维护,避免油管漏油污染作业面,废弃的油应收回集中处理,不得直接排入下水道。
9.0.4 施工现场设专人负责施工下脚料及废弃物的回收工作,应做到不散撒、混放,不滞留施工作业面,临时堆放点应有明显标识,便于及时回收。
9.0.5合理安排施工工序,尽量将噪音大的工序安排在早7点~晚10点的时间段内,将噪声小、影响小的工序安排在夜间施工。
9.0.6夜间施工应采用低角度照明防光污染。
9.0.7对于建筑垃圾的处理,尽可能防止和减少垃圾的产生,对垃圾流向进行有效控制,严禁垃圾无序倾倒,防止二次污染。
效益分析
无粘结预应力技术用于超长结构是抗裂防渗的有效措施,采用通长布筋分段张拉方法可以不设或少设伸缩缝,从而减少锚具,降低成本。地下室裂缝和渗漏问题得到了有效的改善,减少后期维护费用,全寿命周期成本可以降低。采用分段施工,可分段支模、分段张拉、流水施工,从而可以降低模板及支架的投入。采用通长布筋分段张拉工法,外墙、顶板、梁和柱节点处不用加腋,减少钢筋混凝土,从而节约木材、钢材等材料,省去重复搭设支架平台,节约了重复搭设脚手架的费用。
与分段搭接布筋二次张拉相比,采用通长布筋分段张拉工法免除了梁柱节点处加腋异型模板安装的时间,减少了张拉齿板处钢筋安装及增加防崩钢筋网片的工作量,省去重复搭设拆除支架平台时间,从而可以大大节约工期。
采用无粘结预应力施工工法能降低楼层高度,在建筑物总高度不变的情况下增加层数,增大使用面积。大跨度空间也提供了灵活布局的建筑平面,提高了建筑使用功能、有效面积和结构安全性。
应用实例
11.1 万科城二期B地块17#-19#工程
万科城二期B地块17#-19#工程,项目总建筑面积110200.06m2,其中地上建筑面积89799.48㎡,地下建筑面积 20400.58㎡,项目总投资约15000万元,17#-19#栋为剪力墙结构,地上34层,地下室为框剪结构,地下一层。开工日期2011年6月15日,竣工日期2013年10月12日。
采用该工法施工完成近三年,未发现地下室裂缝、渗漏情况,效果良好,与分段搭接布筋二次张拉相比,节约工期、节约锚具、节约钢材和支模架费用。
11.2 郑州期货大厦
郑州期货大厦工程位于郑东新区CBD外环A-37地块,外环路与CBD第一大街的交叉口,开工日期2009年12月10日,竣工日期2012年5月30日。本工程总建筑面积56960m2,地下室建筑面积8184m2,地上建筑面积48776m2。塔楼上部主体28层,建筑总高120.6m。结构体系采用钢筋混凝土框架—核心筒结构。
采用该工法施工完成近五年,未发现地下室裂缝、渗漏情况,效果良好,与分段搭接布筋二次张拉相比,节约工期、节约锚具、节约钢材和支模架费用。
11. 3 海建商业大厦项目工程
海建商业大厦项目位于海口市海秀东路与蓝天路交汇处,为一栋地下2层、地上22层,建筑面积31873.56m2,其中地上部分建筑面积为22205.52m2;地下室建筑面积9668m2。结构采用框架剪力墙结构。开工日期2013年9月,竣工日期2016年7月。地下室采用本工法施工,未发现地下室裂缝、渗漏情况,效果良好,与分段搭接布筋二次张拉相比,节约工期、节约锚具、节约钢材和支模架费用。
施工照片资料
无粘结预应力钢绞线
无粘结预应力钢绞线
无粘结预应力固定端挤压
地下室顶板无粘结预应力钢绞线施工
地下室顶板无粘结预应力钢绞线施工
地下室顶板无粘结预应力钢绞线施工
地下室顶板上层钢筋施工
地下室顶板无粘结预应力钢绞线施工
后浇加强带处中间锚具施工
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