后张法预应力混凝土单向板结构钢绞线张拉施工技术

后张法预应力混凝土单向板结构钢绞线张拉施工技术

1屋面预应力梁该大学的建筑面积约为18.1平方米，有两个分气区的统计室，总长41m，宽28.8m，开放空间6.6m，深度19.4m，屋顶结构高度6.35m。采用后张法，采用钢筋混凝土的单-密集肋骨结构。共8根屋顶梁（1），分为22.1根结构梁（1）6根，采用高强度低放松钢绞线j15.24，fptk=1860n.mm2，co.65fptk，预测钢筋张拉程序为：0.0.2co.65co.1.0co.，一端张拉，表1中所示的预测屋顶梁的平面布置和截面。屋面梁混凝土强度等级C40,板混凝土强度等级C30。2001年9月,2区报告厅屋面预应力梁张拉完一半后,发现张拉完的梁与混凝土单向板间出现8条纵向裂缝,裂缝未贯通,张拉端边跨板与预应力梁间的裂缝较大,固定端附近无裂缝,最大裂缝宽度0.25mm,最小裂缝宽度0.11mm,裂缝最长14.20m,最短11.35m,裂缝情况见图2。2主要原因是裂缝形成2.1预应力梁与混凝土单向板间纵向裂缝根据预应力梁平面布置(图1)可知,屋面混凝土单向板的跨度较小,净跨仅1.85m,长度约21m,板厚100mm,板的刚度较大,抗变形能力较差,在预应力钢绞线张拉后,预应力大梁的反拱变形受到楼板的约束,预应力梁变形大,板变形小,导致预应力梁与混凝土单向板间出现纵向裂缝。2.2张拉力的确定预应力梁张拉时,屋面找平、保温、防水层及面层还未施工,施工荷载较原设计荷载小。一次性张拉到1.0σcon,张拉力较原设计情况下偏大。21YLL(1)梁经计算Mcr=(σpc+αctγftk)W=(NpeA+NpeeyI+αctγftk)Iy=1801.4Μcr=(σpc+αctγftk)W=(ΝpeA+ΝpeeyΙ+αctγftk)Ιy=1801.4kN·m。2.3预应力筋张拉引起的反拱值预应力梁张拉跨中存在向上反拱,由于屋面找平、保温、防水层及面层还未施工,以致预应力梁一次性张拉完后反拱值偏大。根据原设计荷载,扣除屋面找平、保温、防水层及面层荷载及原所配预应力筋进行了重新验算,21YLL(1)梁反拱值具体计算结果如下:未考虑屋面找平、保温、防水层及面层荷载作用下的挠度f1:f1=5ql4384Bl−Ml216Bl=14.4mmf1=5ql4384Bl-Μl216Bl=14.4mm预应力筋张拉引起的反拱值f2,按等代单一抛物线计算:f2=2×5q∗l4384Bs=30.46mmf2=2×5q*l4384Bs=30.46mmf=f2-f1=16.06mm(原设计反拱值仅为6mm)。由此可知,在屋面找平、保温、防水层及面层还未施工情况下,反拱值较大。2.4莎拉方案采用末端莎拉靠近张拉端处应力较大,预应力梁的变形受到柱、连系梁的约束,屋面单向板的刚度又较大,故靠端部板与预应力梁间的裂缝较大。2.5屋顶张拉前存在表观裂缝屋面梁板混凝土收缩量比楼面结构相对要大,该屋面张拉前已存在收缩裂缝(有监理记录),张拉后又附加一定的拉应力,致使板梁间产生表观裂缝。3施工质量及裂缝(1)由于屋面预应力梁张拉后,预应力大梁本身均无裂缝,说明预应力梁本身的工作性能及其承载能力都很正常。(2)裂缝主要是变形引起的裂缝,且裂缝处于受压区,随着屋面找平、保温、防水层及面层施工完,屋面荷载增加,裂缝将趋于闭合,不会影响结构的承载力及安全使用。因此,在靠近梁支座处的屋面板承载力是有保证的。同时,由于裂缝宽度没有发展,说明屋面板在正常使用荷载情况下性能正常。(3)预应力梁与混凝土单向板间纵向裂缝板面最大裂宽为0.25mm,仍在《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)规定的限制范围内,并且随着时间推移,由于混凝土收缩、徐变损失、预应力筋松弛损失将逐步完成,裂缝将逐步闭合。根据近期观测的情况,裂缝缝宽较前期有所减少。4预应力筋张拉和施工(1)根据设计院对已有裂缝的处理意见办法,先清理干净裂缝表面,然后用环氧砂浆封闭。预应力张拉控制应力适当调低,并分阶段张拉,在屋面找平、保温、防水层及面层未施工前,预应力筋先张拉到0.65σcon,待屋面找平、保温、防水层及面层施工完后,预应力筋再张拉到1.0σcon。(2)屋面找平、保温、防水层及面层应尽快施工,荷载增大对预应力筋的张拉有利,同时也缩短工期,加快施工进度。(3)部分未张拉完的预应力梁中预应力筋,在屋面找平、保温、防水层及面层施工完,再张拉到1.0σcon。5预应力框架结构设计注意事项本工程施工时出现的裂缝属于变形引