无粘结预应力混凝土板试验检测报告11.11

1、湖南科技大学工业实践中心大楼无粘结预应力混凝土板施工监控及其长期观测研究报告第一章 概 况一、 工程概况 湖南科技大学工业实践中心大楼位于湖南科技大学南校区内,大楼为地下一层地上六层混凝土框架结构,该工程建设单位为湖南科技大学,设计单位为湖南省设计研究院,施工单位为二十三冶建筑集团有限公司,监理单位为湘潭华厦建设监理公司。该大楼西南角1-6层会议室区（1-3轴，A-D轴）设置无粘结预应力现浇混凝土板（见图一）。预应力混凝土板采用C30混凝土，预应力筋采用直径15.2mm，极限抗拉强度标准值为1860MPa低松弛预应力钢绞线，非预应力筋采用HPB235、HRB335、HRB400三种规格制作，预

2、应力锚具一律采用I类锚具，张拉端采用夹片锚具，固定端采用挤压锚具。 图一 监控区域总图二、 监控目的按照相关的技术规范标准，进行无粘结预应力混凝土现浇板的各项性能的施工监控和长期观测。包括测试各施工阶段无粘结预应力混凝土现浇板的预应力筋应力及其损失，非预应力钢筋、混凝土的应力应变，现浇板的整体变形和板的裂缝情况。为确定工程施工质量、进一步研究无粘结预应力技术，提供现场的实测数据、提供珍贵资料。三、 监控依据1） 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）2） 预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程（JGJ85-2002）3） 建筑结构检测技术标准（GB/T 50344-2004）4） 民

3、用建筑可靠性鉴定标准（GB50292-1999）5） 建筑工程施工质量评价标准（GB/T 50375-2006）6） 湖南科技大学工业实践中心整套的设计图纸第二章 监控方案一、检测人员检测单位： 湘潭湖科大工程检测中心本项目负责人： 祝明桥方案设计： 祝明桥 方案审定： 刘志坚 赵文武试验人员： 祝明桥 刘亚军 何利雄 冷辉平 魏启智 谢新明 冯彦祥 张中俊二、检测的内容和范围依据监控目的和委托方提供的设计图纸，确定本项目的监控内容和范围为：一、施工阶段：1） 检测无粘结预应力筋在张拉等施工过程的预应力应力及其损失；2） 检测施工阶段无粘结预应力混凝土现浇板跨中及暗梁部位混凝土及非预应力筋的应

4、力应变情况；3） 检测施工阶段无粘结预应力混凝土现浇板跨中和支座部位的变形；4） 检测预应力混凝土板在施工过程中裂缝发展情况（目测）。二、正常使用阶段1）检测无粘结预应力筋在正常使用过程的预应力应力及其损失；2）检测正常使用阶段无粘结预应力混凝土现浇板跨中及暗梁部位混凝土及非预应力筋的应力应变情况；3）检测正常使用阶段无粘结预应力混凝土现浇板跨中和支座部位的变形；4）检测预应力混凝土板在正常使用过程中裂缝发展情况（目测）。三、检测方法 根据监控要求，结合预应力混凝土板施工实际情况，为了准确测量预应力混凝土板施工过程和使用过程中的各项测试指标，将采用以下途径进行测试： 1） 取图纸的2-3轴交A

5、- B轴板，在板跨中与支座处（即4根预应力筋）试验纲绞线束两端的锚环下各安装一个预应力测力计，预应力测力计与锚环之间有可靠的限位装置。测试各根预应力筋的预应力应力及其损失。图二 应力应变测试点布置图2） 取图二所示部位4个截面，每个截面在板的表面和板底安置振弦式钢筋应变仪，而在板截面的中间安置振弦式混凝土应变仪，通过振弦读数仪测试板截面钢筋与混凝土的应力应变情况。图三变形测试点布置图3） 取图三所示的16个点进行控制通过高精度精密水准仪测试预应力板监控板整体的变形情况。4） 通过实时观察混凝土板在施工阶段和使用过程中的裂缝情况。四、检测仪器1预应力应力及其损失测试振弦式预应力测力计（8个）、J

6、MZX300X综合测试仪（1台）2应力应变测试振弦式钢筋应变仪（12个）、振弦式混凝土应变仪（12个）、JMZX300X综合测试仪（1台）等3变形测试高精度精密水准仪（1台）、卷尺（1把）、塔尺（1个）等4裂缝检查目测五、检测步骤 1）仪器仪表的标定。试验之前，对振弦式预应力测力计、综合测试仪进行标定，图四固定振弦式混凝土应变仪示意图2）应力应变测试选点与布点。在预应力板浇注之前，选好测点（见图二），对测点部位按图三的布点方式布置好振弦式钢筋应变仪和振弦式混凝土应变仪。振弦式钢筋应变仪采用等面积替代原钢筋焊接布置，后布置类似马凳（见图四）的构件，再在中间部分绑扎振弦式混凝土应变仪；3）浇混凝土

7、，养护，布板变形测试点。在如图三的16个测试点上用环氧树脂胶粘上瓷砖片。对三层和四层分别也布置类似变形监测点，一层亦布置了少量变形监测点，作为参考及以后研究用。4）在预应力板张拉之前，在预应力测试部位布置好振弦式预应力测力计，每根预应力筋布两端。固定端在浇混凝土前布置，张拉端在预应筋张拉前布置； 5）试验。a.变形测试：对二层变形测试点进行初读数浇四层混凝土测一组数据张拉二层预应力筋测一组数据拆一层脚手架测一组数据浇五层混凝土测一组数据张拉三层混凝土测一组数据浇六层混凝土测一组数据张拉四层预应力筋测一组数据拆二层脚手架测一组数据b.应力应变测试：按监控方案确定的频率对钢筋应变仪、混凝土应变仪进

8、行测试。预应力应力及其损失测试：与应力应变测试同。裂缝检查：对整个施工与使用过程实时进行监测。六、监控方案一）确定材料的力学性能1、钢绞线：测极限强度fy ; 屈服强度fu ; 弹性模量Es ;应力应变曲线- ;钢绞线取样：4组; 3根/组 ; 1米/根 ; 共计3 *4=12根; 共12米;2、混凝土：测立方体抗压强度fcu ; 轴心抗压强度fc ; 弹性模量Ec ; 应力应变曲线-;混凝土试块取样：2类;每类4组 ; 3块/组 ;共计：3×4×2=24块（其中立方体试块12块，棱柱体试块12块） 立方体试块尺寸：150mm×150mm×150mm;棱

9、柱体试块尺寸： 100mm×100mm×300mm;养护条件：现场同等条件下;测试时间：测4次（分别在张拉前、满半年、满一年、满三年） 二）预应力损失测试预应力损失的检测： 测试方法：连续跟踪测试三年。 测试时间：第一时间段：每隔5分钟测一次 共测一小时（060分钟） 第二时间段：每隔15分钟测一次 共测2小时(60180分钟） 第三时间段：每隔30分钟测一次共测三小时（180360分钟） 第四时间段：每隔3小时测一次 共测满一天 （共测6次） 第五时间段：半天测一次 共测3天 第六时间段：1天测一次 测满一个月 第七时间段：一周测一次 测满半年 第八时间段：一个月测一次

10、测满三年 测试条件：相同季节内每次测试的温度不能相差太大，要在相同的时间段检测，同时记下温度和时间，并制表格记录;三）构件的受力性能测试1、应力应变测试：1）非预应力钢筋：布6个点, 每点埋设2个元件, 共埋12个元件。 2）混凝土：布6个点, 每点埋设2个元件, 共埋12个元件。注：混凝土的布点位置与钢筋相同，钢筋传感元件分别在测试点取梁或板的上下部的某段钢筋，混凝土应变传感元件放在钢筋传感元件之间每隔100，具体布置见图二所示；测试时间：与预应力损失的检测同。2、变形测试：1）反拱测试：布16个点，用环氧树脂胶固定瓷砖片作为记号 2）变形测试：找一个参考点（假定其在施工阶段不发生竖向变形）

11、并作下记号，测试时间：每一次有大的荷载变化或受力变化前后。第三章 检测成果一、 试验结果汇总1 事件汇总时间7月12日7月15日7月25日7月29日7月30日7月31日8月7日事件一层张拉预应力筋地下室脚手架拆除四层楼面摆钢筋浇四层预应力板砼张拉二层预应力筋拆一层脚手架浇五层预应力板砼时间8月8日8月9日8月17日8月18日8月19日9月1日9月2日事件张拉三层预应力筋拆二层脚手架浇六层预应力砼张拉四层预应力拆三层脚手架张拉五层预应力拆四层脚手架2 预应力筋应力及其损失测试结果1).张拉过程两端预应力筋应力值初始读数初张拉103%张拉张拉时间备注张拉端3740170kN9.5kN176.3kN

12、7.30,18:15374016断线导致数据无法检测固定端3740080kN1.6kN32.3kN压力差(kN)07.9144相差%83.281.7张拉端3740200.4kN10kN242.3kN7.30,19:00固定端374011-0.2kN5kN27.8kN压力差(kN)0.65214.5相差%5088.5张拉端3740210.0kN100.6kN370.2kN7.30,10:45固定端3740090.5kN38.4kN145.1kN压力差(kN)0.562.2225.1相差%60.860.8张拉端3740167.30,16:00固定端374013-0.5kN16.9kN180.4kN

13、压力差(kN)相差%2).张拉完预应力的损失 3 张拉前测试点截面应力分布 4 张拉后测试点截面应力分布 5 变形测试成果汇总一).张拉过程时间6:48前6:489:109:1010:3010:3016:2016:208:00事件张拉左10根预应力筋张拉右1015根张拉左1022根张拉完东西向张拉完南北向时间6:48前6:489:109:1010:3010:3016:2016:208:00事件张拉左10根预应力筋张拉右1015根张拉左1022根张拉完东西向张拉完南北向二).全过程1).二层板整个施工过程的挠度变化7.25, 15:507.29, 10:007.30，6:487.31,8:007

14、.31, 12:408.5, 8:308.8, 9:508.12, 8:308.14,16:008.18, 10:00相对变形相对变形相对变形相对变形相对变形相对变形相对变形相对变形相对变形仪器点0-2.94.4-1.3-0.74.64.4-9-1.8-2参考点0000000000100.350.950.451.7-1.9-1.05020-0.250.7-3.65.15-0.552.8-0.95-2.25-0.730-1.452.9-4.154.451.22-3.15-2.50.3540-1.92.95-1.251.91.853.65-4.55-2.4-0.650-0.22.35-1.450.

15、12.11.1-1.15-1.75060-1.052.7-1.62.73.15-7.1-3.9-1.05700.13.41.22.84.054.1-9.05-1.8-280-1.21.7-1.32.21.24-5.85-1.45-2.680-1.43.80.052.852.35.9-9.15-2.75-1.190-3.42.35-0.850.80.72.35-2-1.65-1.2100-2.73-2.61.69.35-6.05-3-0.85-0.111004-1.72.89.4-4.9-6.1-1.8-1120-1.355.25-0.22.734.15-8.25-2.7-0.9130-3.454.1-0.053.4-6.055.9-6.95-1.9-1.8140-3.72.3-0.71.85-7.34.25-2.35-2.55-0.9150-4.6