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房屋建筑工程預應力施工技術研究
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預應力施工技術是建設部重點推廣的新技術之一,該技術的形式是多樣的,能使房屋建筑結構在結構性能方面、使用功能、工程施工等多個方面都具有突出的優(yōu)越性。文章將對房屋建筑工程中預應力施工技術及其質量控制等進行全面的分析。
房屋建筑;預應力;施工;預應力筋
隨著人們的消費觀念不斷改變,對于住房和工作環(huán)境的要求越來越高,房屋住宅要求有較好的內景。采用預應力技術有許多結構和施工上的優(yōu)點,即控制裂縫和撓度、減少截面尺寸、控制施工階段的裂縫等。總之,通過不斷調整預應力度,使預應力結構的抗震性能得到保證,也減輕了結構自重。因此,預應力在我國的房屋建筑中得到了廣泛的應用。
某工程屋面層局部大跨度梁采用黏結預應力混凝土梁結構,共有l(wèi)5榀預應力梁。本工程預應力鋼筋全部采用II級松弛φj15.24 鋼絞線,張拉控制應力Qcon=1302Mpa,單根預應力鋼筋張拉控制應力端采用夾片錨具,預應力鋼筋張拉控制應力Ncon=182.3KN。
該工程的特點:
1、本工程的局部所采用的是預應力技術,每個層面的面積都很大,只有個別的梁采用預應力,并且穿插的施工時間較長。
2、后張有黏結預應力梁增加了埋設波紋管、孔道灌漿兩個工序,同時也避免了因局部壓力過大而造成的張拉端混凝土的破損。
3、部分預應力梁需要在結構內部設后澆孔作為張拉的空間,這是建筑中局部采用預應力時常見的情況。
(一)高強度預應力管樁的試驗
1、靜載試驗
(1)壓重平臺反力裝置:由支墩、鋼錠、鋼橫梁及測量儀表等組成。壓重量不能少于預估試樁破壞荷載的1.2倍,壓重應在試驗開始前一次加上。
(2)錨樁橫梁反力裝置:主要由4根錨樁、主梁、次梁、測量儀表等組成。反力梁裝置能提供的反力應不小于預估最大試驗荷載的1.2倍~1.5倍。
2、高應變試驗
高應變試驗是一種動測法,主要是作為靜載試驗的補充。在一定的落距下沖擊樁頂,最后使得樁產(chǎn)生一定貫入度而測出單樁豎向承載力。高應變試驗一般是在靜載試驗結束7 d后進行,安裝環(huán)形應變傳感器和加速度傳感器后,自由落下重錘錘擊樁頂,最后得到CASE法實測結果。
(二)液壓打樁的施工方法
1、施工要點
(1)垂直度控制。垂直度是沉樁質量的關鍵,因此應該給予高度的重視。當插樁和接樁時,樁機駕駛人員在施工長的組織、指揮下,就可以掌握雙方角度尺兩個方向上都歸零點,確保使樁機縱橫方向保持水平,在沉樁的過程中要定期的檢查樁身垂直度。
(2)靜力壓樁單樁豎向承載力,這點可以通過樁的終止壓力值大致判斷,樁的終止壓力不等于單樁的極限承載力。還可以通過靜載對比試驗來確定一個系數(shù),利用系數(shù)和終止壓力,最后求出單樁豎向承載力的標準值,保證樁基的施工質量。
(3)接樁控制。接樁時應該注意檢查上下節(jié)樁的軸線是否一致,上下端板是否清理干凈。焊接接樁鋼板宜用低碳鋼,焊條采用E4300-4313,并且焊條的質量不低于二級。在焊接的時候,應選擇2~3名焊工同時施焊,對稱點焊4點~6點,找準方向內層焊渣須清理干凈后方能焊外層。此外,為了為保證焊接質量,嚴謹用水冷卻或焊好后立即施打。
(三)管樁與承臺的連接方式
在施工的過程中,所采用的是專用工具鋸斷,管樁與承臺的連接不能利用樁身內的鋼筋伸入承臺作為連接的鋼筋。為了防止基礎上浮并保證基礎和樁基的整體協(xié)同工作,應清理管樁孔內的垃圾及污物,并使用多層板作底模,鋼筋也按要求綁扎。
(一)原材料質量控制。預應力筋是預應力分項工程中最重要的原材料之一,預應力筋在進場時,就要求廠家提供產(chǎn)品合格證外,還要提供反映預應力筋主要性能的出廠檢驗報告。此外,材料進場后可以根據(jù)進場的批次和產(chǎn)品的抽樣檢驗方案確定檢驗批,確認合格后方能使用。
(二)預應力筋下料、制作固定端錨具,將預應力筋切割成工程所需長度。鋼絞線的下料長度等于鋼絞線在結構內的長度、張拉端預留長度及下料誤差三者之和。下好料的鋼絞線應按長度分類堆放;下好料的成品鋼絞線不能有死彎及磨傷;下料完畢后及時的檢查其規(guī)格尺寸和數(shù)量。
(三)固定架的焊接:預應力筋在各控制點處由固定架支承,波紋管管底標高,將支架焊接在梁箍筋上。同時,為了防止在澆筑砼時變位,固定架必須有足夠的支承力。要想保證固定架位置的準確,應該由焊工及放線人員一起進行焊接固定架。
(四)波紋管安設:普通的鋼筋綁扎成型及固定支架焊好后,可以再進行輔管,從張拉端處逐步套入波紋管。波紋管的連接采用同一形式大一號的管,對接后用膠帶密封。整段波紋管在梁內應順直,不得有明顯彎折。
(五)混凝土澆筑及注意事項:預應力筋穿束完畢后,要檢查和調整敷設的各種管線的位置、規(guī)格及數(shù)量,檢查和修補破損的波紋管,再進行隱蔽驗收。在混凝土澆筑的過程中,也要注意振動棒不要直接接觸波紋管?;炷翝仓r還要注意預留同條件養(yǎng)護混凝土試件,以便于張拉時的強度檢測值可以作為預應力筋后張拉的依據(jù)。
(六)預應力曲線放線:預應力筋在梁中應該按照設計要求的曲線來布置,曲線的形狀是由反彎點及最低點、最高點等幾個特征點控制。一般情況下,可以在梁非預應力鋼筋(箍筋)上畫出預應力筋詳細的放線圖,放線由專人來進行,并及時進行檢查。
(七)預應力筋穿束。梁普通鋼筋綁扎完畢并焊接完固定架后,應該先鋪放好波紋管,再將預應力筋穿入管內。預應力筋穿束采用人工單根穿束,在穿束端應該采用的是膠布或者其他的軟布包裹。在預應力筋穿束過程中及完畢后,要及時地對波紋管破損情況進行檢查。
(八)預應力孔道灌漿:預應力筋張拉后,要在24小時之內灌漿,一旦遇到特殊的情況應該采取保護措施,保證鋼絞線不被銹蝕。此外,壓漿前應該對漿機進行認真檢查、標定,用壓漿機向管道內注壓清水,潤濕管道,直到全部管道沖洗完后,這都是關鍵的程序。每一道孔道灌漿一次性完成,中途不能停頓,灌漿施工時,需按有關規(guī)定現(xiàn)場抽樣留置灰漿試塊進行強度測定。
(九)預應力筋就位固定及留排氣泌水孔:預應力筋的垂直位置由固定架控制,在位置固定后,泌水孔應設置在波紋管最高點及兩端部。在波紋管上方開以個圓孔,在開口上用帶嘴的塑料壓板和海綿覆蓋,接頭周邊用膠帶封嚴,防止漏漿得不夠。
綜上所述,房屋建筑工程預應力施工技術是一項新技術,在施工的過程中很好地解決了大跨度混凝土梁的抗裂問題,同時也減少了混凝土及鋼筋的用量,既降低了成本,也提高了結構的使用空間。因此,只有保證采用的預應力度適當,結構處理的合理,房屋建筑中的預應力結構抗震功效就能得以保證。
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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.027