大面积后张有粘结预应力楼盖施工工法

大面积、超长有粘结预应力楼盖施工工法前言随着经济发展，大商场、会议中心、展览厅、车站等大型建筑物越来越多，这类建筑不但要求单层面积大、且要求柱网间距大，因此往往采用现浇后张有粘结预应力楼盖，即楼盖的框架梁、次梁采用有粘结预应力梁，且楼盖不设缝面积大，长度超长。我司施工的福埔SM商业城、厦门SM商业城均属这类预应力结构。在工程施工实践中，我司开展全面质量管理（TQC）活动，经过不断的总结、完善，形成了一套成熟的施工工法，其关键技术荣获2000年度福建省建设委员会及福建省工程建设质量管理协会颁发的福建省工程建设系统QC成果二等奖。厦门SM商业城大面积预应力技术应用还获得2003年福建省科技进步三等奖。本工法在实际施工应用中取得了良好的社会效益和经济效益。工法特点2.1预应力专专业施工与其其它专业施工穿插插进行，配合合密切，充分分利用结构面面积大的特点点，使其它工工序与预应力力施工工序合合理搭接、互互相配合，在在不影响工期期情况下达到到节约成本的的目的。2.2超长预应应力筋的交叉叉搭接，使大大面积预应力力楼盖一次成成型，避免分分段施工，分分段张拉，简简化了施工程程序，节约工工期。2.3预应力筋筋的布设灵活活，可按受力力需要布设成成各种曲线形形式，按实际际需要进行分分束；预应力力筋固定锚固固端、张拉端端设置灵活；；预应力筋、锚锚具利用率高高。2.4预应力工工程的张拉、灌灌浆设备系统统化、轻便化化，人员专业业化，施工效效率高，安全全可靠，成本本低。适用范围本工法适用于大大面积后张有有粘结预应力力楼盖结构预预应力砼的施施工，主要针针对楼盖纵横横两向连续长长度超长，主主、次梁跨度度大，配有大大量有粘结预预应力筋的情情况。工艺原理本工法所指的大大面积超长楼楼盖指面积超超过5000M2，连续长度度超过60M的楼盖。楼楼盖框架梁、次次梁均配置预预应力筋，预预应力筋采用用低松弛高强强钢绞线（φ15.2,18660级），锚具具张拉端采用用夹片锚，固固定端采用挤挤压锚、压花花锚等，管道道为预埋波纹纹管。由于预应力束长长度受到摩擦擦损失的限制制，一般单端端张拉曲线束束应小于两跨跨，两端拉曲曲线束应小于于四跨，因此此存在超长预预应力束连接接的问题。本本工法预应力力束采用交叉叉搭接布束方方案（如图44），即在连连续梁中间支支座两端设置置张拉锚固端端，使预应力力束之间通过过交叉搭接连连接起来。中中间张拉端设设在梁顶或梁梁侧。采用这这种连接方式式使楼盖超长长预应力梁不不必分段施工工，整条梁同同时铺设预应应力筋，同时时浇灌，同时时张拉，从而而简化整个楼楼盖的施工。由于结构单层面面积大，每层层的施工周期期较长，且预预应力工程规规模大，本工工法在施工工工艺中强调了了对预应力施施工的检查及及成品保护。同同时利用结构构特点，合理理控制施工节节奏，充分利利用模板架料料的周转，达达到节约成本本的目的。图4交叉搭接布布束施工工艺流程及及操作要点5.1施工工艺艺流程安装梁支架↓安装梁底模、一一面侧模、隔隔跨板模↓绑扎梁钢筋波纹管制作↓→预应力筋铺设设钢绞线线下料↓梁筋调整↓封另一面侧模、其其余板模↓绑扎板筋↓预应力筋铺设检检查↓浇梁板砼→制作作砼试块↓砼养护，拆侧模模↓清理张拉头，灌灌水检查↓张拉←压压砼试块↓孔道灌浆→制作作水泥浆试块块↓封锚←孔道水水泥浆养护↓拆底模及支撑撑←压水泥浆试试块图5.1预应应力楼盖施工工流程图5.2绘制施工工翻样图施工前，根据现现场的具体情情况对预应力力设计图进行行细化，绘出出安装翻样图图，以指导现现场施工。现现场施工的翻翻样图包括：：非预应力筋筋位置详图；；预应力筋分分束及其编号号；预应力束束在每个固定定支架处的高高度；预应力力筋与非预应应力筋的位置置关系详图；；预应力束锚锚固端的位置置及安装详图图；梁柱节点点细部详图等等。翻样图应应经设计单位位审核认可。5.2.1非预预应力筋位置置详图对非预应力钢筋筋需要详细定定位的主要有有梁面纵筋、柱柱主筋。梁面面设置张拉端端时，梁面筋筋排列应使中中间两根面筋筋净距大于锚锚环直径，中中柱主筋的排排列应保证预预应力束能顺顺利穿过柱节节点，边柱主主筋的排列应应保证端部张张拉端能顺利利张拉。图55.2.1--1~5.22.1-3为典型非预预力筋的排列列详图。图5.2.1--1梁面筋排列图5.2.11-2中柱纵筋排排列图5.2.11-3边柱纵纵筋排列5.2.2预应应力筋分束编编号预应力梁配有较较多钢绞线时时，可根据现现场的实际情情况分成若干干束，一般每每束为5-12根钢绞线，大大于12根预应力束束，锚垫板太太大，不利安安装及张拉，但但若每束根数数太少，则束束数过多也不不利于排管。每每根梁预应力力束最好能排排成一排，束束间净距、预预应力束保护护层应不低于于75mm。预应力束束在梁截面的的排列应对称称。预应力束束的长度单端端拉最长不超超过两跨，两两端拉不超过过四跨。应尽尽量采用两端端拉，以减少少预应力束搭搭接数量。分分束后在翻样样图上给出每每束编号。5.2.3预应应力束位置高高度根据设计的预力力束曲线形状状，确定预应应力束在每一一固定支架处处的垂直、水水平位置，当当以箍肢作为为支架时，由由于箍筋位置置随意性较大大，翻样图上上预应力束固固定点的位置置可能与现场场筋箍位置相相距一段距离离，因此除给给出预应力曲曲线束在固定定点的高度外外，还应给出出该点斜率，以以供现场修正正，修正大小小为该点的斜斜率乘以该点点与箍筋的距距离。5.2.4锚固固端设置张拉端最好设在在梁端，超长长束存在交叉叉搭接，应在在梁中间支座座处设置张拉拉端，张拉端端可设在梁面面或梁侧，梁梁较宽且预应应力束在支座座处不是太高高时，可按图图5.2.44-1设在梁梁面，此时锚锚垫板上缘应应尽量提到与与主筋齐平。若若梁面筋较多多，锚垫板可可放梁面筋之之下。梁面张张拉端应在垫垫板后面留槽槽口，槽口内内的箍筋做成成开口箍（如如图5.2..4-2），等等张拉完后再再弯回并焊好好。宽度较小小的次梁按图图5.2.44-3把张拉拉口设在主梁梁侧，为防止止主梁受到侧侧向剪力过大大，以及张拉拉时次梁侧面面砼发生崩裂裂，梁在张拉拉端处应加肋肋，梁侧张拉拉端须在楼板板面预留尺寸寸700×11400mmm张拉洞口(如图5.2..4-4)。预应力束束交叉搭接应应尽量分散于于整条梁各支支座处，当支支座一则有多多束搭接时，梁梁面有多个张张拉口，按图图5.2.44-5所示位位置放置。图5.2.4--1梁面张拉示示意图5.2.44-2梁面张张拉口处开口口箍示意图5.2.4--3梁侧张拉示示意图5.2.44-4梁侧张拉预预留洞示意图5.2.4--5梁面多个张张拉口布置5.2.5梁柱柱节点详图框架结构梁柱节节点是预应力力筋、非预应应力筋最密集集的地方，特特别是预应力力束交叉搭接接处，纵横预预应力束很多多，排列应认认真考虑，图图5.2.55-1典型柱柱节点构造详详图，主梁预预应力束分两两排放置，每每排不超过三三束，以免过过多削弱柱截截面。在梁柱柱节点处，应应准确绘出梁梁面筋、柱筋筋及预应力筋筋位置关系，同同时应注意柱柱节点箍的放放置，内套箍箍放置困难，且且会影响预应应力束的矢高高，在允许情情况下可改为为拉钩。图5.2.55-1梁柱节点处处预应力束布布置5.3操作要点点5.3.1下料料及运输预应力钢绞线应应放在防雨棚棚内，下料场场地宜为水泥泥砂浆硬地面面。下料前根根据图纸计算算出每束预应应力筋的长度度，锚具后的的张拉预留长长度梁面张拉拉应增加1.4-11.5m，梁侧张拉拉增加0.7-00.85m，曲线预应应力束每跨长长度按[1+8//3（δ2/L2）]L（其中L为跨度，δ为矢高）计计算。切下钢钢绞线束卷成成2m直径的圆盘盘，用铁丝扎扎牢，并挂好好木牌，分类类堆放整齐。钢绞线垂直运输输采用塔吊，现现场若未安装装塔吊，可用用人工逐根上上传。5.3.2铺设设预应力筋在梁钢钢筋绑扎完之之后开始铺设设，铺设按焊焊支架→固定波纹管→穿束→调整→固定锚垫板→装穴模顺序序施工。支架架用Ф12钢筋直接焊焊于箍肢上，每80-90cm一步，注意箍筋下砼垫块强度应保证，以防止垫块被压碎。支架高度根据翻样图计取、修正。波纹管用16#铁丝交叉绑扎在支架上，接头用比母管直径大3mm接头管连接，也可以用两片剖开的波纹管套接，并用胶带密封连接处。钢绞线等波纹管管固定完之后后才穿，短束束采用逐根穿穿入，两端拉拉长束采用整整束穿入，由由于束较长，现现场制作穿束束导引帽(如图5.3..2-1)及一些滚轮轮，作为穿束束辅助工具。图5.3.2--1穿束导引帽帽穿束后开始固定定锚垫板，设设在梁面的张张拉端锚具，固固定垫板时应应注意垫板的的角度、位置置，以免影响响以后张拉，由由于在张拉端端附近预应力力束较多，垫垫板前方的预预应力束很难难与垫板垂直直，施工时应应认真调整，否否则张拉很容容易出现断丝丝。锚垫板后的预留留张拉槽采用用泡沫塑料作作穴模，装模模前钢绞线用用塑料布包扎扎保护好，锚锚垫板喇叭口口内用填充物物塞严，特别别对于梁面张张拉口，张拉拉口更应保护护好。5.3.3预应应力筋铺设检检查由于规模大，铺铺设好的预应应力筋难免受受到意外的损损坏，隐蔽前前应对预应力力半成品作全全面检查，检检查内容包括括：1、钢绞线是否否被电焊烧伤伤。2、波纹管是否否被其它工种种损坏。3、张拉口是否被被非预应力筋筋挡住。4、张拉口穴模模是否受损或或移位。5、灌浆管、泌泌水管是否损损坏。浇砼时时，应派专人人护管，对浇浇砼振捣时出出现波纹管意意外受损或灌灌浆管、泌水水管被破坏应应及时进行修修复。砼浇完完后还须再检检查管道是否否通畅。5.3.4张拉拉张拉顺序为先次次梁后主梁，张张拉时，梁砼砼强度达到C30以上且不低低于设计砼立立方体抗压强强度标准值的的75%。设在梁面的张拉拉端，由于锚锚垫板陷入梁梁面，张拉空空间受梁面筋筋限制，张拉拉采用变角张张拉或在千斤斤顶前方加延延长筒（如图图5.3.44-1）；中中间张拉端前前方预应力曲曲线束曲率较较大，张拉前前应仔细对中中，并在锚板板孔四周及夹夹片外周涂上上润滑剂，以以避免张拉时时出现断丝；；由于预应力力束较长，弯弯折较大，整整束内每根钢钢绞线可能松松紧不一，因因此张拉前先先用小千斤顶顶逐根预拉5%con，然后再整整束按0.15con(量初值)→con→持荷3分钟顺序张张拉到位。张张拉到最后一一定要持荷数数分钟，持荷荷可增加伸长长量2-3%。图5.3.4--1梁面采用延延长筒张拉5.3.5灌浆浆短束灌浆管设在在端部，长束束设于曲线束束中部低处，泌泌水管（兼排排气管）设在在预应力曲线线束最高点，但但框架梁最高高点刚好在柱柱内，为不影影响上层柱的的施工，泌水水管可设在柱柱侧，考虑到到柱侧高度略略低于柱中，在在柱两侧均设设泌水管，若若在高点有少少量泌水，从从一侧补浆能能轻易从另一一侧排出泌水水。考虑到要及早拆拆模，灌浆用用水泥浆的实实际标号可适适当提高，水水泥浆除泌水水率、流动度度必须满足规规范要求外，初初凝时间应达达到1.5~2小时，这是是因为面积大大，水泥浆的的水平运输长长，而且灌浆浆机、料斗等等要经常移动动，这些都要要消耗一定时时间。灌浆时，压力控控制在0.3Mppa左右，单端端拉短束，从从一端灌向另另一端，两端端拉长束，从从中间向两端端施灌，灌完完封闭排气管管后适当加压压一会儿，以以保证管道水水泥浆密实。灌灌完1~2小时后进行行二次压浆，最最后还须安排排专人补浆，直直至泌水管水水泥浆不再下下沉为止。5.3.6封锚锚封锚前先切除外外露钢绞线，切切割采用φ180手持砂砂轮切割机。切切割应保证夹夹片后至少有有30mm的外露长度度且钢绞线末末端有25mm的保护层。最最后清理砼表表面，复位非非预应力筋，锚锚头涂一层环环氧胶泥，再再用高一级细细石砼封锚。5.4其它工种种的配合5.4.1模板板安装：梁板板模分两次安安装，先安装装底模、一面面侧模及一半半板模（呈梅梅花形安装），然然后安装梁筋筋及预应力筋筋，检查合格格后再安装其其余模板。对对预应力梁，梁梁底模起拱高高度取0.05%%~0.1%L即可。5.4.2钢筋筋调整：预应应力筋等到梁梁钢筋基本完完成之后才开开始铺设，由由于预应力筋筋铺设时往往往要移动部分分梁筋，特别别在柱节点处处，预应力筋筋位置经常与与梁筋冲突，必必须调整部分分梁筋才能穿穿行，少量梁梁箍、柱节点点箍及拉接筋筋须等预应力力筋铺完之后后再安装。因因此预应力筋筋铺完之后必必须对钢筋进进行调整才能能封模。5.4.3重支支撑：由于面面积大，在浇浇上一层砼时时一般不保留留下一层的全全部支架，下下层支架在梁梁张拉完之后后即全部拆除除，但下层板板如果承受不不了上层板重重量及施工荷荷载，必须进进行重支撑，支支撑架的数量量应根据计算算确定，重支支撑不宜顶得得过紧，等上上层浇砼时再再逐个打紧。5.5劳动力组组织预应力工程施工工可成立预应应力专业项目目经理部，项项目部设项目目经理1名，施工员1-2名，质检员1名，材料员1名。根据工工程大小及进进度要求设1-2个施工班组组，每个班组组25-30名工人。对对每道工序，人人员最低配置置为：下料4名；铺设15-255名；张拉每台台千斤顶配4名，共需8-12名；；灌浆15名，其中后后台4名，运输3名，前台8名；切头2人一组。材料与设备6.1材料6.1.1钢绞绞线：钢绞线线采用1860级低松弛钢钢绞线，必须须符合GB/T5244，入场后应应对钢绞线力力学性能进行行复检。力学学性能试验除除强度外还必必须做延伸率率试验，良好好延伸率是减减少断丝的保保证。6.1.2锚具具：应符合GB/T114370一类锚具，固固定端采用挤挤压锚、压花花锚等，张拉拉端采用夹片片锚。这类锚锚具技术都比比较成熟，静静载试验可由由厂家提供，但但锚夹片应现现场抽检硬度度。6.1.3波纹纹管：波纹管管可在现场卷卷制，钢带选选用0.3×336mm镀锌钢带，钢钢带应有足够够的延性，镀镀锌质量应保保证。波纹管管采用双波管管，按JG/T33013进行验收收，但检验次次数可根据卷卷波机的工作作状况适当增增多。6.1.4灌浆浆管：灌浆管管应采用耐压压，高韧性塑塑料管，内径径20mm，壁厚2.5mm，弧形压板板也必须采用用韧性好的塑塑料。6.1.5水泥泥、外加剂：：灌浆所用的的水泥和外加加剂必须确保保所配制的水水泥浆较好的的可灌性及低低泌水率，水水泥宜选用主主体水泥，水水泥、外加剂剂氯离子含量量应低于规范范的限值。6.2施工设备备钢绞线下料采用用砂轮切割机机，现场切割割外露钢绞线线采用Φ180手持式砂轮轮切割机。固固定端挤压锚锚采用挤压机机。张拉设备根据每每束钢绞线的的根数选用不不同吨位的千千斤顶，8~12根采用250吨级，6~7根采用150吨级，4~5根采用100吨级。油压压泵选用ZB4-5500电动油泵，压压力表精度为为1.5级。根据工工程规模及施施工进度，千千斤顶、油压压泵配置2~4台套。施工工前应对千斤斤顶、油压表表配套标定。灌浆采用的机具具为两台砂浆浆搅拌机、一一台UB3型灌浆机、一一个装料斗、数数辆手推车。还还有一台灌浆浆机、高压水水泵备用。同同时备用电源源应保证。质量控制7.1质量控制制标准除满足GB500204的规定外，尚尚应满足以下下两点：7.1.1预应应力筋束形控控制点水平方方向允许偏差差：±10mm。7.1.2锚垫垫板安装角度度允许偏差±2°°。7.2质量保证证措施7.2.1预应应力钢绞线强强度高，张拉拉力大，对锈锈蚀、损伤及及高温均很敏敏感，为此应应防止钢绞线线长时间受雨雨淋，下料场场地应整洁；；应防止木工工钻梁对拉螺螺栓孔时损伤伤钢绞线；其其它工种在预预应力筋附近近电焊时，应应采用湿布对对其进行保护护。7.2.2波纹纹管虽然仅作作为成孔材料料，但若质量量不好，容易易引起堵管，因因此应把好其其质量关。波波纹管主要控控制其刚度及及咬口质量，最最好选用双波波波纹管。另另外，大面积积预应力工程程，从布管到到隐蔽间隔较较长，宜选用用镀锌波纹管管，防止波纹纹管生锈。7.2.3组织织参加施工的的各工种进行行交底，阐明明保护预应力力半成品重要要性，防止预预应力筋被焊焊工烧伤，被被木工钻伤，波波纹管被钢筋筋工、木工损损坏，防止泥泥水工在浇砼砼时对波纹管管和灌浆管的的损坏。7.2.4预应应力束支架若若固定在箍筋筋上，应点焊焊固定，必要要时进行加固固。箍筋下应应有砼垫块。预预应力束可用用双根铁丝交交叉绑扎于支支架上或在支支架上加焊垂垂直挡筋，防防止水平方向向移位。7.2.5锚垫垫板安装应由由技术过硬工工人安装，安安装后逐个检检查垫板是否否垂直预应力力束，螺旋箍箍位置是否准准确，垫板后后方张拉空间间是否被钢筋筋遮挡。7.2.6张拉拉应制定合理理张拉顺序和和张拉值，减减少因张拉先先后顺序不同同而造成的预预应力损失。张张拉前应清理理张拉口杂物物，保证预应应力筋清洁。夹夹片表面及锚锚板孔周必要要时应涂润滑滑剂，保证夹夹片顺利跟进进。张拉时，应应保证千斤顶顶轴线，锚板板轴线，垫板板轴线合一。7.2.7为保保证灌浆时管管道通畅，防防止堵管，隐隐蔽前应由专专人检查波纹纹管是否损坏坏。浇砼时派派专人跟班看看护，一旦发发现波纹管，灌灌浆管受损坏坏应立即修复复。砼浇筑完完毕，应立即即检查管道是是否堵塞，一一旦发现，应应处理后方可可张拉、灌浆浆。安全措施操作人员进行高高空作业，用用电及机械设设备，除遵照照国家，省市市颁发的有关关安全规定外外，预应力施施工应注意以以下安全技术术要点：8.1吊运波纹纹管必须至少少两个吊点，并并用卡子卡紧紧，钢绞线盘盘应用铁丝绑绑扎牢固，防防止吊运时松松散开。8.2在板面上上抬运钢绞钱钱盘时，前后后应互相照应应，行走路架架应牢固可靠靠。解开钢铰铰线盘时应互互相配合好，防防止弹出伤人人。8.3穿束时，路路架应铺设结结实，悬空处处牵拉时，应应系安全带。8.4张拉用脚脚手架应牢固固可靠，吊千千斤顶横杆应应经过核算。8.5张拉时应应有专人统一一指挥，张拉拉禁止闲杂人人员围观，操操作人员应在在千斤顶两侧侧工作，沿千千斤顶轴线上上不得站人。8.6灌浆时，施施灌人员应穿穿防护服，戴上防护护镜及防护手手套。环保措施9.1张拉设备备的油压泵废废机油，不要要随便遗弃，应应由环保部门门指定的单位位回收。9.2张拉后切切下的钢铰线线头、废波纹纹管等可回收收资源，应充充分回收，以以节约资源。9.3锚垫板后后的预留张拉拉槽采用泡沫沫塑料作穴模模，混凝土浇浇完后拆除穴穴模时，泡沫沫塑料应及时收集，避避免到处乱飞飞。9.4灌浆时，应应避免水泥浆浆到处流淌，应应设专门泥浆浆池。清洗灌灌浆设备废浆浆，或外溢的水水泥浆，应妥妥善收集，倒倒入泥浆池处处理后方可排排放。效益分析10.1大面积积、超长楼盖盖采用预应力力结构，建筑筑物的跨度可可以设计得更更大，层高更更小，提高整整幢建筑综合合效益。10.2对于大大面积预应力力结构，大量量采用两端张张拉，其锚具具、钢绞线利利用率高，施施工效率高，从从而降低单位位吨数预应力力的工程造价价。10.3预应力力束采用交叉叉搭接连接，避避免分段施工工，大大节省省工期。10.4大面积积预应力砼结结构，施工时时如果配合使使用用快拆模模板等新技术术应用，可大大大减少模板板的投入，节节约用工，还还可加快施工工的进度。10.5大面积积超长结构，采采用有粘结预预应力结构大大大减少裂纹纹出现可能，提提高结构的耐耐久性。应用实例11.1晋江福福埔SM商业城晋江福埔SM商商业城是菲律律宾华侨投资资兴建的大型型商场，地下下一层，地面面四层，总建建筑面积16.5万平方米，单单层面积达3.43万平方米。整整个楼盖由两两条伸缩缝分分成三个区段段，每一区段段的面积超