一端张拉多跨曲筋预应力混凝土施工.pdf

第1 期 2 o 0 6 年1 月 广东土 木与建 筑 GUAN GD0NG ARC HI I C I l U RE C I VI L E NGI NE ERI NG N o 1 J A N 2 0 o 6 一 端张拉多跨曲筋预应力混凝土施工 李兆雄 ( 广州建筑工程监理有 限公司 广州 5 1 0 0 3 0 ) 摘要 ： 介 绍某工程一端张拉 多跨曲筋后张法预应力混凝土施 工技 术 张拉过程 中采 用应 力、 应变双控技术 。 取 得 了良好的效果。 关键词： 预应 力混凝土 ；张拉 ；后张 法 1 工程概 况 广州某商住楼下沉式绿化广场 上部设计活荷 载较大 。 首层采用后张法有粘结大跨度预应力混凝 土结构 ， 柱网为 6 0 rex 6 0 m， 板厚 2 0 0 ram 采用 四跨 曲线连续配筋( 如图 1 ) ， 同时配置了 1 4非预应力 筋。预应力筋采用 1 x 7 q 5 2标准型低松弛钢铰线， 1 8 6 0 MP a ， 设计张拉控制应力 o = 1 3 9 5 M P a ， 张拉 端采用夹片式锚具。 固定端采用压花锚 孔道用镀锌 金属波纹管成型。 预 应力筋 张 拉端 = = = _ ； 二 =： 二一= =一 r 6 0 0 o 一 6 0 0 o 一 应 。 离张拉端越远则摩擦所引起的预应力损失越大 这种摩擦力会导致张拉控制设备的张拉应力值满足 设计要求， 但实际上并未达到设计要求 ， 最终会导致 预应力混凝土结构强度不足而开裂破坏。对于多跨 曲线预应力筋 这种现象尤为明显。 对于较长构件 采用超张拉工艺 可在一定程度 上消除上述影响 2 。 一般采用二次张拉， 当超张拉至 1 0 5 o 时会退至 0 8 5 o 由于钢筋回缩时孔道壁 摩擦力的反 向作用 ， 预应力重新分布。当再次张拉 至 时 ， 预应力分布更加均匀 ， 预应力损 失也有 所减少。 在施工过程中 。 采用两端张拉可明显减少摩擦 带来 的应力损失 ， 但对于本项 目， 由于构造因素不能 采用两端张拉 并且又属于较长的曲线连续筋 ， 增加 了施工难度。 图 1 预应力曲线剖面示意图( 共 4跨 ) 本工程由于构造方面的原因， 预应力筋的一端 3 施工技术方案及其难点 不具备张拉操作空间， 故仅能进行一端张拉。 2 预应力筋施工中的内应力分布 在 自由状态下 ， 预应力筋拉伸过程 中除因材质 不均而引起少量内应力不均外 内应力的分布基本 处于均匀状态。预留孑 L 道的后张法直筋张拉施工过 程属于这种情况 。 基本不用考虑预应力筋 内应力分 布不均 的影响 。对于 曲线预应力筋 ， 张拉过程中钢 绞线 ( 或钢筋 ) 与孑 L 道 内壁紧密接触并产生相对移 动 接触面会产生较大的摩擦力_ 1 ， 因而张拉过程中 传递至远离张拉端的张拉应力与张拉机械所显示的 张拉应力并不相同。 曲线预应 力筋与孔道内壁问的摩擦力在张拉过 程 中指向远离张拉端 的方向 ， 由于摩擦力 的累积效 3 1 技术方案 ( 1 )张拉顺序 本工程整幅预应力混凝土板 面积近 l O 0 0 m ， 为 避免张拉时板截面呈过大的偏心受压状 ， 故对预应 力筋实行分批和对称张拉 ， 即从 中间向两侧间隔对 称地进行 先将奇数列张拉至 0 5 5 o - ， 即 AA 一 C C E - - - - E 一 ： 再张拉偶数列至设定应力 1 0 5 o - 即 B B 一D D 一 ； 最后张拉奇数列 至设定应力 即 A A C - - , C 一E E 一。 2 3 维普资讯 http:/ 2 0 o 6 年1 月 第1 期 李兆 雄： 一端 张拉多 跨曲 筋 预应力混 凝土 施工 J A N 2 0 0 6 N o 1 ( 2 )张拉控制 本工程预应力筋一端因构造原岗 具备张拉操 作空间， 仅能进行一端张拉， 为了保证 曲线预应力筋 张拉效果 ， 减少应力松 弛， 施工中采用应力 、 应变双 控 的方式进行张拉控制。 应力控制作为张拉的主要控制手段 ， 本工程采 用超张拉工艺 ， 可一定程度上减少摩擦 力所引起 的 预应力损失 ，其张拉模式为： 0 一O 1 一O 5 5 哪 一 1 0 5 一 + 0 8 5 一 + 1 0 + 持荷 2 rai n 。 应变控制作为张拉控制的辅助手段 ， 是对应力 控制的校核与补充 本工程因仅能控制张拉端 ， 故无 法反映传递至相对端的内应力。在预应力筋的两端 粘贴应变片， 张拉过程 中测量预应力筋两端的应变 ， 预应力筋在张拉范围内可视为完全弹性体， 两端的 应变差即反映了应力差 ， 也反映了张拉过程 巾的累 积摩擦力影响 ， 施工过程中两端应变差控制存 5 ， 若超出则降低张拉速度或暂停张拉 ， 严重时可将预 应力部分松弛 ， 使预应 力分布更均匀 ， 然后冉继续拉 伸 ， 持荷后两端应变差控制在 l 。 3 2 施工难点 ( 1 )张拉顺序较复杂 ， 不但要 间隔张拉 ， 且奇数 列预应力筋分两次张拉 ， 要求施工人员配合默契和 组织严密， 防止 出现奇数列预应力筋二次张拉疏漏。 ( 2 )张拉控制难度较大， 四跨曲线连续配筋和一 端张拉 ， 增加了应力松弛的可能， 应力、 应变双控， 在 一 端张拉的同时严格监控两端应变 ， 并有针对性地 调整张拉程序 ， 人员的配合协调有一定的难度。 ( 3 )预应力波纹管要适应曲筋的弯曲弧度芟求 ， 定位难度大 ， 在各弧度部位要采用不同的同定方法 。 ( 4 )预应力施工由专业分包单位承担 ， 混凝土工 程 由总包单位施工 ， 与混凝土浇注等工序穿插进行 且互相影响， 增加了施工组织和协调难度。 4 施工 工艺 4 1 张拉前的准备 首先进行预应力筋下料 、 编束和制作固定端工 作 ， 下料时应准确计算多跨 曲筋的下料长度， 必要时 采用细绳模拟配筋实测曲筋长度。预应力筋下料 的 切割必须采用砂轮切割机而非烧焊 ， 下料后预应力 筋按不同长度分别编号排放 ； 固定端的压花锚用压 花机制作。预应力筋下料完成后， 及时检查其数量 和尺寸情况。 2 4 绘制放线图进行预应力波纹管定位，焊接同定 架后即开始预埋波纹管 ， 波纹管接头长 2 0 0 3 0 0 m m， 将 已编束的预应力筋依次穿人波纹管中；预应力筋 穿束后应将 已穿筋 的波纹管牢 固崮定， 确保预应力 筋在浇捣 混凝土时不会上浮而改变垂直高度 ； 安装 螺旋筋、 锚垫板 、 预 留排气管。多跨连续配筋呈波浪 状 应在孔道上每一个峰顶设置排气孔和泌水孔 。 对隐蔽T程进行验收后浇筑混凝土 ， 尽量避免振动 棒直接触动波纹1 世 坏 ， 并清理锚垫板。 4 2预臆力张拉 ( 1 )张托前提条件 本工程采用 C 4 0混凝土 ， 设计要求张拉预应 了 J 筋时构件混凝土强度不低于混凝土标准强度的 7 5 ， 混凝上浇注后第 2 0天进行张拉 ， 实测同条件养护混 凝土试件强度平均值为 3 8 M P a ， 达到其标准强度 的 9 5 。 ( 2 )张拉 在夹 盘前端 的钢 丝 J =二 刻上标记 用以辨 认是否滑丝， 然后开始 张拉。 控制应力与张拉 力按照表 1 。 张托前必须 根据 干 斤顶标定 报告 中的 线性方程 计算 各级 张 表 1 控制应力与张拉力对照表 拉力对应的油表读数 ； 张拉时用压 力表读数控 制张 拉力 ， 张拉时应保证孑 L 道 、 锚环 与千斤顶i对中 ， 防 止预应力筋发乍断裂或滑脱 ， 确保施T的顺利进行。 同一预应力筋两端臆变测试应完全相同并同步 进行 ， 张拉过程中不需将应变换算成应力 ， 但应能迅 速确定两端的应变差 ， 同时还应按规范要求校核预 应 力筋的伸长值 ， 使实际伸长值 设计理沧值的相 对 偏差 土 6 4 3 孔道灌浆 灌浆用水泥浆采用 P O 4 2 5 R水泥( 水灰比0 4 ) 、 奈系高效减水剂( 掺量 1 2 ) 配制而成 ， 将水泥浆从 设在张拉端锚垫板上灌浆孔灌入孑 L 道 ， 至排气孔有 浓浆流出才关 闭排气孔 ， 以 0 4 0 6 MP a的压力稳压 3 0 s 后停止灌浆 。灌浆完成后用小砂轮机切除张拉 端 多余的预应力筋 ， 按设计要求用细石混凝土封闭 端 部 ( 下转第 2 0页) 维普资讯 http:/ 2 O 0 6 年1 月 第1 期 广东 土木与 建筑 J A N 2 O 0 6 N o 1 图 5平 台使 用 效 果 图 侧用粗钢筋临时将平台与 2 8层钢梁焊接 ， 以提高其 稳定性。在楼层上打凿的吊孔 ， 将来可利用擦 窗机 在其下焊接压型板 。 灌浆封堵。 3 2 空中花园底部各工序的相互搭接安排 主要施工流程及工期分别为 ： 平 台制作 ( 7 d ) 一 2个平台依次提升 ( 1 d ) 一2个平台吊装 固定( 1 d ) 一 一 一 轴平台上作业( 共 2 5 d ， 包括防火涂料 施工 6 d ： 泛光照明及铝板天花安装 1 5 d ； 擦窗机轨道 安装等 1 5 d ) 一平 台下降 、 移位 ( 1 d ) 一2个平 台依次 提升( 1 d ) 一2个平台吊装固定( 1 d ) 一 轴平台上作业 ( 共 2 5 d 。 包括防火 涂料施工 6 d ； 泛光 照明及铝板天花安装 1 5 d ； 擦窗机轨道安装等 1 5 d ) 。 整个空中花园底部电气 、 设备安装及装修施工 工期仅用时 2个月完成 ， 比传统方法大大缩短了工 期 。 且施工质量和安全保证方面等均 比传统支模或 吊装方法更为优越 ， 达到了预期 目的， 创造了良好的 经济效益。 ( 上接第 2 4页) 5结束语 5 1 对于施工难度较大的预应力混凝土工程， 确定 合理的施工技术方案显得尤为重要。本工程通过从 中间开始分批 、 对称 、 间隔张拉 。 使张拉 时预应 力板 截面不出现过大 的偏心受压状态 确保 了预应力混 凝土工程的总体质量 。 5 2 超长多跨曲筋预应力混凝土一端 张拉施工 。 采 用应力 、 应变双控方式进行张拉控制 ， 以应力控制作 为张拉 的主要控制手段 ， 应变控制作为应力控制 的 有益补充。通过对预应力筋两端 的应变进行监测 ， 适时调整张拉模式 ， 使超长多跨 曲线预应 力筋的张 拉过程得到了有效控制 ， 工程施工取得了良好效果。 20 4结语 图 6平 台 吊点 布 置 图 经现场各单位人员的努力 ， 该空 中花园及装修 中创新地使用 了大量的新技术和新 工艺 ， 其 中大型 升降平 台的设计及成功使用 。 在同类超高层工程建 设中是较为新颖的 ， 以较低 的成本在较短工期 内顺 利解决 了几项重大技术难题 ， 高效优质地完成 了预 期 目标 ， 该工程安装获得了圆满成功 ， 获得了业主及 当地质监部门的好评 。 目前该大厦已被评选为广 州 市优 良样板工程。 s | s 参考文献 1 江景波建筑施工 M 上海： 同济大学出版社， 1 9 9 0 2 王祖华混凝七与砌体结构 M 广州： 华南理工大学出 版社 1 9 9 3 3 G B 5 0 2 0 4 混凝 土结构工程施T质量验收规范 M 维普资讯 http:/