吳幼琴
(紹興奧力仕體育塑膠有限公司,浙江 紹興312046)
實(shí)踐已經(jīng)證明,預(yù)應(yīng)力技術(shù)能有效提高建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的受力性能,增強(qiáng)耐久性、耐疲勞性和抗震性,有效節(jié)約材料、減輕結(jié)構(gòu)自重。隨著預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的不斷成熟,在高層建筑中也得到廣泛的應(yīng)用,特別是對(duì)于跨度比較大的梁。
某高層建筑,采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)建筑,工程中共有22條預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁,采用后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù),且采用兩端對(duì)稱張拉,曲線預(yù)應(yīng)力筋為二次拋物線。
鋼筋采用:Φ—HPB235級(jí),二級(jí)—HRB335級(jí),三級(jí)—HRB400級(jí)?;炷敛捎茫侯A(yù)應(yīng)力梁混凝土等級(jí)C40(注意預(yù)應(yīng)力混凝土中嚴(yán)禁使用含有氯離子的外加劑)。預(yù)應(yīng)力施工采用后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝——波紋管預(yù)埋成孔、后張、壓力灌漿。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用高強(qiáng)低松弛鋼絞線,強(qiáng)度等級(jí)fptk=1860Mpa,公稱直徑15.2mm,鋼絞線為七根鋼絲捻制的標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線,標(biāo)記為1×7標(biāo)準(zhǔn)型-15.2-1860-II-GB/T5224-1995。預(yù)留管道采用Φ70mm、Φ80mm、Φ90mm鍍鋅金屬波紋管。波紋管接頭分別采用Φ75mm、Φ85mm、Φ95mm的鍍鋅金屬波紋管。
2.1 施工工藝。后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁施工工藝流程:支梁底?!壴浩胀ㄤ摻睢附硬y管固定點(diǎn)→支架波紋管→留排氣孔→安裝配件→布設(shè)預(yù)應(yīng)力筋→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)→張拉預(yù)應(yīng)力筋→孔道灌漿→切割→錨具封閉。
2.2 質(zhì)量控制。 2.2.1鋼絞線下料、制作。預(yù)應(yīng)力鋼筋束(鋼絞線束)比較長(zhǎng),一般呈圓盤狀運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。預(yù)應(yīng)力筋的制作一般需經(jīng)開(kāi)盤冷拉(預(yù)拉)、下料編束等工序。預(yù)應(yīng)力鋼絞線束在下料前為了減少鋼絞線的構(gòu)造變形和應(yīng)力松弛損失,需經(jīng)預(yù)拉。預(yù)拉應(yīng)力值采用鋼絞線抗拉強(qiáng)度的85%,預(yù)拉速度不宜過(guò)快,拉至規(guī)定應(yīng)力后,應(yīng)保持5~10min,然后放松。鋼絞線下料前應(yīng)在切割口兩側(cè)50mm處用鐵絲綁扎,切割后應(yīng)將割口焊牢,以免鋼絞線松散。
理論下料長(zhǎng)度:L總=L+2(L1+L2+L3+250)
其中:L——孔道長(zhǎng)度;L1——夾片式工作錨厚度;L2——穿心式千斤頂長(zhǎng)度;L3——夾片式工具接頭板厚度。鋼絞線下料場(chǎng)應(yīng)平坦,下墊方木或彩條布。下料時(shí),將鋼絞線盤卷裝在放線盤內(nèi),從盤卷中央逐步抽出,較為安全。鋼絞線下料實(shí)際長(zhǎng)度必須有適當(dāng)?shù)挠嚅L(zhǎng),一般按理論下料長(zhǎng)度加400~500mm。所需長(zhǎng)度用砂輪切割機(jī)切割,不得采用電弧切割。如遇鋼絞線有死彎,應(yīng)切除死彎部分棄用。鋼絞線下料完畢,成盤、起吊到工作樓面鋪設(shè)。
2.2.2 孔道留設(shè)。本項(xiàng)目采用預(yù)埋波紋管法。預(yù)埋波紋管法中的波紋管是鍍鋅波紋金屬軟管。它可以根據(jù)要求做成曲線、折線等各種形狀的孔道。所用波紋管施工后留在構(gòu)件中,可省去抽管工序。
采用波紋管施工時(shí)宜事先在構(gòu)件的側(cè)模上彈線,以孔底為準(zhǔn)按彈線布管。固定波紋管要采用鋼筋卡子并用鐵絲扎牢。鋼筋卡子焊在箍筋上,箍筋下面用墊塊墊實(shí);卡子的間距不大于600mm,波紋管的連接采用大一號(hào)同型波紋管,接長(zhǎng)長(zhǎng)度為200mm,用密封膠帶或塑料熱塑管封口。使用波紋管時(shí)應(yīng)盡量避免反復(fù)彎曲,以防管壁開(kāi)裂;同時(shí)應(yīng)防止電焊火花燒傷管壁。安裝后檢查管壁有無(wú)破損,接頭是否密封等,并應(yīng)及時(shí)用膠帶修補(bǔ)。
采用波紋管時(shí),灌漿孔、泌水孔的做法為:在波紋管上開(kāi)口,用帶嘴的塑料弧形壓板與海綿墊片覆蓋,并用鐵絲扎牢,再接塑料管(外徑20mm,內(nèi)徑16mm),該管垂直向上延伸至頂面以上500mm,灌漿孔間距不宜大于30m。為了防止?jié)仓炷習(xí)r將塑料管壓扁,管內(nèi)臨時(shí)襯有鋼筋,以后再拔掉。
2.2.3 墊板、波紋管、鋼筋網(wǎng)片安裝及泌水孔設(shè)置。本工程預(yù)應(yīng)力梁與非預(yù)應(yīng)力梁相連接處,經(jīng)設(shè)計(jì)修改決定:端頭墊板安裝時(shí),端頭墊板盡量往上,非預(yù)應(yīng)力梁下降300mm~400mm,以保證張拉時(shí)正常操作。建梁底模安裝完成后,梁鋼筋尚未綁扎,墊板和螺旋筋安裝工作立即插入施工。此時(shí),墊板、螺旋筋安裝簡(jiǎn)便、快捷。
喇叭管與波紋管接頭處的密封問(wèn)題:選用棉紗填喇叭管與波紋管之間的大間隙,后用膠帶纏繞。波紋管與喇叭管連接時(shí),插入40~80mm,要避免波紋管擋住灌漿口。波紋管與墊板表面應(yīng)垂直。
在土建柱鋼筋綁扎完畢后,進(jìn)行波紋管安裝。波紋管堆放、吊運(yùn)、鋪設(shè)時(shí)應(yīng)避免損壞。按設(shè)計(jì)給定的中心線和支撐間距架設(shè)預(yù)應(yīng)力筋波紋管支撐,用Φ10圓鋼筋水平焊接在箍筋上。波紋管在進(jìn)入喇叭口與錨墊板的接口前應(yīng)有約1000mm的直線段,確保其與墊板錨具垂直,進(jìn)入喇叭口的接合處裹1層海綿,鐵絲綁扎牢固后用膠帶密封,以防漏漿進(jìn)入管內(nèi)。最后將波紋管綁扎固定在托架上。柱節(jié)點(diǎn)處波紋管的預(yù)埋,在最上面一排波紋管頂面焊接Φ25鋼筋支撐梁上部非預(yù)應(yīng)力鋼筋,確保該位置波紋管在梁筋綁扎過(guò)程中不被壓壞。波紋管接頭應(yīng)特別注意,為防止?jié)B漿必須用大一號(hào)的波紋管接頭,接頭長(zhǎng)度為200mm,在接頭處用膠帶密封。
2.2.4 預(yù)應(yīng)力混凝土框架大梁混凝土澆筑。由于梁柱接頭處鋼筋密集,空隙狹窄,如何保證混凝土澆筑質(zhì)量很關(guān)鍵。因此,預(yù)應(yīng)力混凝土框架大梁采用自密實(shí)混凝土。石子粒徑為0.5~3cm,砂為中砂,水泥用量340kg/m3,摻10%的U型膨脹劑,并摻泵送劑,由攪拌站試驗(yàn)室多次試配確定配合比,保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。混凝土配合比(kg/m3)為:水泥:水:砂:石:AE:粉煤灰:UEA=340:185:830:870:14.1:160:34。
混凝土采用泵送施工,澆筑過(guò)程要連續(xù)進(jìn)行,不可中斷,每層下料厚度嚴(yán)格控制在50mm。澆筑過(guò)程中,派專人值班,要求保證混凝土振搗密實(shí),不得有空鼓,孔道不變形、不移位,保護(hù)張拉盒、管道、排氣孔等,及時(shí)檢查孔道情況,應(yīng)特別注意振動(dòng)棒不要直接接觸波紋管,張拉端及梁柱節(jié)點(diǎn)等重點(diǎn)部位宜采用小直徑振動(dòng)棒振搗密實(shí),以免出現(xiàn)蜂窩,張拉時(shí)造成事故。已澆灌混凝土的鋼絞線每隔0.5h用手動(dòng)葫蘆來(lái)回抽動(dòng)一次,直至大梁混凝土終凝。
2.2.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉。預(yù)應(yīng)力筋張拉施工是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵工序;張拉施工的質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全。張拉施工前應(yīng)精心組織,做好各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作,以保證張拉施工的順利進(jìn)行。
預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序,應(yīng)使結(jié)構(gòu)及構(gòu)件受力均勻、同步,不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、側(cè)彎,不應(yīng)使混凝土產(chǎn)生超應(yīng)力,不應(yīng)使其他構(gòu)件產(chǎn)生過(guò)大的附加內(nèi)力及變形等。因?yàn)楸卷?xiàng)目預(yù)應(yīng)力筋束較長(zhǎng),所以采用兩端對(duì)稱張拉,即將張拉設(shè)備同時(shí)布置在預(yù)應(yīng)力筋兩端同時(shí)同步張拉的施工工藝。
2.2.6 孔道灌漿。將灌漿機(jī)出漿口與孔道相連,保持密封,開(kāi)動(dòng)灌漿泵注入壓力水泥漿,從遠(yuǎn)至近逐個(gè)檢查出漿口,待出濃漿后逐一封閉,最后一個(gè)孔封閉后,繼續(xù)加壓至0.5~0.7Mpa,穩(wěn)壓1~2min,封閉進(jìn)漿孔閥門,待水泥漿凝固后,再拆卸連接接頭,及時(shí)清理。
用灰漿攪拌機(jī)攪拌好的水泥漿,必須通過(guò)過(guò)濾器后,置于貯漿桶內(nèi)備用,并不斷攪拌,以防泌水沉淀,灌漿機(jī)再?gòu)馁A漿桶中吸漿、灌漿。用灌漿泵灌漿時(shí),按先下后上順序緩慢均勻地進(jìn)行,不得中斷,并應(yīng)通暢排氣。待孔道兩端冒出濃漿并封閉排氣以后,宜再繼續(xù)加壓至0.5~0.6N/mm2,稍后再封閉灌漿孔?;覞{硬化后即可將灌漿孔的木塞拔出,并用水泥砂漿抹平。當(dāng)灰漿強(qiáng)度達(dá)到15MP時(shí),方能移動(dòng)。
本工程中后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用是成功的,達(dá)到了設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的要求。通過(guò)施工實(shí)踐,后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)有較強(qiáng)的實(shí)用性,技術(shù)條件成熟,不僅滿足了工期和質(zhì)量要求,還取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].GB 50010-2002.
[2]陶學(xué)康主編.后張預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2006.