异形截面轻质材料填充厚大跨度预应力楼板施工技术

异形截面轻质材料填充700厚大跨度预应力楼板施工技术1概述大跨度结构目前前主要采用的的结构形式通通常为钢结构构、预应力肋肋梁结构。XXXX馆工程因其其位置和功能能的特殊性，采采用了大跨度度现浇预应力力空心板结构构。XXXX馆工程位于于北京市石景景山区福田寺寺甲3号，处于香香山脚下，根根据市政规划划有限高要求求，XXXX馆区别于常常规单层射击击馆，为多层层射击馆，采采用钢结构形形式层高超高高，投资过大大，且楼板防防振动性能差差，三层的振振动荷载将对对射手成绩造造成一定影响响。采用传统统肋梁结构，同同样存在层高高超高、楼板板防振动性能能差的缺点，不不能满足政府府限高和奥运运比赛要求。综综合上述考虑虑XXXX馆工程采用用了大跨度现现浇预应力空空心板结构。XXXX馆资格格赛馆东西向向长265.55m，南北宽37m（首层57m）共三层。按按射击比赛和和建筑设计要要求三层为10m靶场，其下下部为50m和25m靶比赛场地地。楼盖南北北跨达23.7m（见图1）。为了保保证下层比赛赛场地的建筑筑空间，并尽尽量减轻结构构自重，使结结构体系更加加合理，此部部分楼盖结构构采用了清华华大学专利技技术“异型截面轻轻质材料填充充预应力现浇浇板”结构技术。空空心板中以“具有多种截截面形状用于于混凝土中的的轻质多孔材材料填充体”填充，其主主材成份为聚聚苯泡沫空心心率50%。由于本工工程跨度较大大，为了增强强结构的抗震震性能及增强强耐久性，设设计时还采用用了有粘结预预应力结构形形式。图1:资格赛馆预应力空心板位置平面示意图本工程同时还是是混凝土超长长结构（东西西向长265.55m），在东西西向梁及空心心板中，通过过配置无粘结结温度预应力力筋达到不设设伸缩缝的目目的。图1:资格赛馆预应力空心板位置平面示意图2工程质量控控制点采用大跨度空心心预应力楼板板施工技术在在常规施工基基础上，应注注意的控制点点为：（1）应根据结结构形式计算算确定合理的的起拱高度，防防止楼板变形形开裂；（2）应根据空空心管的截面面计算抗浮点点位置及拉力力，采取对应应措施防止上上浮；（3）应采取合合理措施，保保证空心管下下混凝土浇筑筑密实；（4）应根据机机电安装要求求合理布置机机电吊预埋位位置，防止板板二次开孔破破坏预应力。2.1空心板截截面特性及使使用优点截面特性本工程中，楼板板填充轻质管管的截面形状状为多变形，其其特征在于轻轻质管的上下下表面为折线线型（见图2），该种形形状综合圆形形与矩形截面面的优点，在在保证较高空空心率的前提提下能实现混混凝土的一次次性浇筑。2.2使用优点点本工程中，轻质质管由主体材材料、隔离层层和加强层组组成，其中主体材材料为聚苯乙乙烯泡沫塑料料，密度为16kg//m3的聚苯泡沫沫。使用聚苯苯泡沫能大大大降低填充管管材的重量（与与高强水泥管管相比），在在减轻结构自自重的同时方方便运输与安安装。使用聚聚苯泡沫还有有一个优点就就是方便各种种管线的施工工，可以通过过在轻质管上上开槽的方式式实现管线的的任意布置。3空心楼盖结结构起拱计算算由于空心板按两两端简支撑设设计且跨度大大，因此荷载载作用下跨中中的计算挠度度较大，为满满足使用要求求，楼盖结构构需起拱。变形计算如下：：几何参数：空心板剖面如上上图：空心管管中心距为bb1，板厚h，轻质管高f，宽d，管中心距距板底b1，肋宽e。轻质管细细部构造放大大如上图，f1、f2、d1、d2所示为截面面变化处控制制点尺寸。每每一区格面积积A1，惯性矩I1。d2(mm)b1(mm)A1=h*b11I1=bh3//12f1(mm)f2(mm)756504.550E++051.858E++104525h1(mm)d1(mm)35075B=Mk*Bss/(Mq((θ-1)+MMk)不开裂构件Bss=0.855EcIo开裂构件BBs=0.885EcIoo/(Kcrr+(1-KKcr)ω,Kcr==Mcr/MMkω=(1.0++0.21//αEρ)(1+00.45γf)-0..7,Mccr=(σpc+γftk)WWoγf=(bf--b)*hff/bhob(mm)h(mm)bf(mm)hf(mm)hf'(mm))ho31570010009797672.5IoEsEcαEEcIo0.85EcIIo2.48E+110200000325006.158.07E+1146.86E+114开裂才计算As(mm2))Ap(mm2))McrMkMqKcr295915088.82E+0081.02E+0098.49E+0080.86γfbhoρωθBs0.312.12E+0052.11%2.2925.83E+114计算变形（长度度单位为mmm）修正BsB均布f集中荷载f端头弯矩f均布恒载5.83E+1143.18E+1140.0130220.0126440.062511.05集中恒载均布活载集中活载平衡荷载q恒载变形活载变形0.003.500.00-6.20142.645.2荷载变形左端弯矩右端弯矩端弯变形平荷变形预应力变形187.70.00.00.0-63.1-63.1总变形fL/f挠度限值L/ff是否满足124.6190400不满足变形不满足要求求，跨中应起起拱124.66-45.22=79.44mm。施工时按80mm控制。4浮力计算F=V*γ，其其中：F—单位面积浮浮力V—单位面积内内空心体积γ—混凝土比重重γ=20KNN/m3V=shψ，其其中：s—单位面积，按按1m2计算h—板厚，h==0.7mψ—空心率，ψψ=0.4995则：F=1*00.7*0..495*220=6.993KN考虑到施工因素素和材料因素素的不确定性性，施工时采采用每个抗浮浮控制点铁丝丝的组合强度度不得小于8.0KN。5楼盖模板支支撑体系经折算后楼板厚厚为353mm，按353mm厚楼板计算算。确定楼板板底模采用18mm厚覆膜木胶胶合板；采用50×1000mm木方、间间距250mm，托梁采采用100×1100mmm木方、间距距1200mmm，支架采采用钢管间距距1200××1200，步距1500mm，设水平剪剪刀撑一道，间间隔30m设纵向剪刀刀撑。6预应力空心心板施工流程程图支板底模肋梁与轻质管区区定位放样肋梁区模板钻孔孔穿抗浮铁丝丝铺放板底分布钢钢筋及底铁绑扎肋梁箍筋及及肋梁上铁固定波纹管及安安装定位筋穿预应力筋铺放轻质管架立立钢筋铺放轻质管轻质管上下左右右定位绑扎板面钢筋抗浮铁丝拧紧固固定检查验收浇筑混凝土7预应力空心心板施工主要要步骤7.1支板底模模、肋梁与轻轻质管区定位位放样与常规支设顶板板模板相同，根根据设计要求求，空心板模模板跨中要起起拱80mm。模板铺好好以后，在模模板上弹线放放样，标出肋肋梁与轻质管管区的位置、抗抗浮点、机电电吊杆预留位位置。7.2肋梁区模模板钻孔穿抗抗浮铁丝对空心板结构而而言，其施工工质量的主要要控制点是板板的抗浮，首首先要合理布布置抗浮控制制点，控制点点设在肋梁处处，按矩形和和梅花型布置置，每肋都设设，相邻抗浮浮控制点间距距为1米（如图3所示）。图3抗浮控制制点布置图在肋梁区域，根根据铁丝的绑绑扎形式钻两两个直径6-10mmm的孔。本工工程中每米轻轻质管的上浮浮力约为4.5KN，考虑到施施工因素和材材料因素的不不确定性，所所以要求每个个抗浮控制点点铁丝的组合合强度不得小小于8.0KN，每个抗浮浮控制点上4道8号铁丝。铁丝固定在板底底的木方上，这这时在木方两两侧模板上钻钻两个直径6-10mmm的孔。若肋肋梁区域板底底没有木方或或者木方偏向向一侧无法开开两个孔，可可以在模板上上钻一个直径径10-155mm的孔。铁丝丝通过板底木木方受力时，模模板无须专门门加强。若铁铁丝直接固定定在板底时，在在铁丝下端套套一节直径不不小于14mm，长度不小小于80mm的短钢筋，在在短钢筋与底底模之间夹一一尺寸不小于于80x800x10mmm中间开孔的的木胶合板垫垫板。铁丝先从上往下下穿一截，在在模板下绕木木方或钢筋棍棍半圈后回穿穿至模板上面面。图4抗浮铁丝丝底部加强图图7.3铺放板底底分布钢筋及及底铁本工程中先铺板板底分布钢筋筋，然后铺放放板底受力钢钢筋。7.4绑扎肋梁梁箍筋及肋梁梁上铁、固定定波纹管及安安装定位筋、穿穿预应力筋预应力筋按施工工图纸的要求求进行铺放，铺铺放过程中其其平面位置及及剖面位置要要求定位准确确。并将波纹纹管与架立筋筋绑扎牢固。要要求铺完波纹纹管后再穿预预应力筋。铺铺设波纹管时时，从一端开开始穿入波纹纹管，待管全全部传入后，两两端要插入已已定位的喇叭叭管中，并用用胶带将波纹纹管与喇叭管管的连接处缠缠绕密封，避避免漏浆；然然后穿预应力力筋。7.5铺放轻质质管架立钢筋筋、铺放轻质质管在安放轻质管之之前先固定好好架立钢筋，当当架立钢筋与与肋梁中的波波纹管位置发发生冲突时应应当截断，优优先保证波纹纹管的位置，然然后将架立钢钢筋的端头绑绑扎在箍筋上上。按设计的的尺寸和长度度将轻质管安安放在肋梁之之间。铺放轻轻质管时，搭搭设专用施工工马道，且轻轻质管上不得得堆放重物。7.6轻质管上上下左右定位位轻质管的定位是是靠肋梁箍筋筋、轻质管上上部设置限位位钢筋、轻质质管架立钢筋筋来实现。限限位钢筋与架架立钢筋限制制轻质管的上上下错动，箍箍筋和两侧钢钢筋垫块限制制轻质管的左左右错动；靠靠三种钢筋的的摩擦力限制制轻质管的前前后错动。图5轻质管定定位图轻质管靠上部限限位钢筋限制制上浮，上部部限位钢筋下下皮高度距模模板面的距离离为620mm，限位钢筋筋必须与肋梁梁箍筋绑紧，浇浇筑混凝土时时在浮力作用用下限位钢筋筋与肋梁箍筋筋绑扎点不能能错动。同时时采用，在板板上部受力钢钢筋下轻质管管顶部加强层层范围内，每每隔200mm安置一个限限位水泥垫块块进行双控。7.7绑扎板面面钢筋按设计图纸及施施工方案进行行，施工时要要注意对轻质质管的成品保保护，工人操操作必须在施施工马道上进进行。7.8抗浮铁丝丝拧紧固定抗浮铁丝定在肋肋梁中上铁与与分布筋相交交点处拧紧。铁铁丝拧紧处不不得有松动，同同时接口处应应拧至少2圈（即转动动不小于720度）。7.9机电预留留吊杆PVC安装其工艺原理是根根据吊杆安装装特点，并结结合预应力楼楼板的结构特特征，综合预预应力楼板下下所有机电管管线的布置情情况，按照施施工图和施工工规范要求，对对机电各专业业管线进行深深化设计，根根据深化设计计图精确确定定管线的安装装位置，从而而确定吊杆的的位置，再根根据吊杆的位位置绘制吊杆杆的综合排布布图，并按图图纸位置在预预应力楼板施施工的同时，预预设吊杆的套套管，为管线线施工时的吊吊杆安装打下下基础。PVC套管为正式式吊杆安装时时的穿入孔，吊吊杆从板上经经PVC套管穿至楼楼板下，固定定于板上；钢钢筋插杆用于于防止PVC套管的变形形，并保证套套管的垂直度度,楼板拆模前前取出。PVC套管正式式预埋前，各各作业队按交交底要求组织织施工，并明明确作业程序序和责任人，在在土建铺好楼楼板模板后各各专业班组正正式进入施工工现场在模板板上使用测量量仪和钢卷尺尺进行放线作作业以确定套套管预埋点，放放线参照点为为预埋点最近近处墙体、梁梁或柱体的中中心线，而后后用墨斗弹出出十字定位线线，并用毛笔笔在预埋点旁旁标注好套管管规格和专业业。施工过程程中，质检部部严格把关，严严格定位操作作，确保定位位精确，认真真复核每处定定位作业，确确保定位的准准确性，定位位作业是本工工法的关键。而而后，在土建建绑扎楼板钢钢筋时各作业业队同时进行行PVC吊杆套管的的预埋作业。首首先，按照模模板上的定位位点确定预埋埋位置，然后后，采用铅丝丝在土建上下下层钢筋上分分别绑扎固定定，插入钢筋筋插杆，用黑黑色胶布封堵堵好管口，过过程中质检部部分批逐根检检查,确保固定牢牢固可靠，直直到全部符合合要求为止。7.10检查验验收浇筑混凝土之前前应逐个检查查抗浮控制点点，保证抗浮浮控制点牢固固。检查限位位钢筋与箍筋筋绑扎点的质质量，保证不不松动。检查查轻质管的表表面质量，若若有破损及时时修补。7.11浇筑混混凝土施工时采用商品品混凝土，坍坍落度18-200mm,石子粒径不不大于25mm。混凝土初初凝时间控制制在8h，浇筑时，先先浇至板厚1/4-11/3处，将震捣捣棒插入肋梁梁中仔细振捣捣，不得漏振振。直至混凝凝土不冒气泡泡为止，然后后浇筑上层混混凝土。7.12预应力力筋张拉混凝土达到设计计要求张拉强强度（100%）后方可进进行预应力筋筋的张拉。张张拉前应提供供同条件养护护的混凝土试试块强度试验验报告单。张张拉中，随时时检查张拉结结果，理论伸伸长值与实测测伸长值的误误差不得超过过施工验收规规范允许范围围（-6％，+6％）。否则则应停止张拉拉，待查明原原因，并采取取措施后方可可张拉。无粘粘结预应力筋筋（温度预应应力筋）在混混凝土浇筑60天且达到设设计强度100％后张拉。7.13张拉后后灌浆及张拉拉端处理张拉通过检验后后，10天内灌浆用P.S422.5的普通硅酸酸盐水泥，水水灰比为0.4-00.45。张拉后，将将锚具外露的的预应力筋预预留不少于30mm长度后多余余部分用机械械方法切断，做做好锚具的防防锈蚀工作。对对端头的处理理后，检查验验收合格后，再再用微膨胀水水泥砂浆封堵堵；密封后预预应力筋不得得外露。8特殊技术措措施8.1轻质管与与管线相交的的处理措施轻质管施工对电电线管的铺设设要求：有轻轻质管的地方方电管应尽量量横平竖直铺铺放。横向为为垂直轻质管管，应尽量走走两端实心区区或两道管的的衔接处，如如无法实施可可在轻质管