張 英
(中建三局第二建設工程有限責任公司,武漢430074)
沈陽某會展中心工程,東區(qū)裙樓4層為汽車展覽館。因其使用功能要求,其結構具有大層高、大跨度等特點。屋面結構采用自重輕、跨度大、剛度大的預應力混凝土結構??偯娣e約23 300m2,呈井字形分布,最大截面積為2m×4m,跨度均為36m,共30跨。所采用混凝土等級為C40,預應力鋼筋采用每束14根15.20高強度低松弛鋼絞線,預應力梁最多設置12束預應力筋。
因裙樓屋面面積巨大,設置有大量施工后澆帶。根據(jù)結構特點,每36m設置一條1m寬后澆帶,縱橫交錯。設計要求結構完成兩個月后方可封閉后澆帶,對工期帶來非常不利的影響。根據(jù)工程實際進度情況,屋面預應力區(qū)域將在10月中旬左右開始施工。如果按照設計要求,結構完成兩個月后封閉后澆帶,在沈陽寒冷的冬季到來之前,將無法完成裙樓屋面封閉、預應力結構張拉及灌漿施工,對來年的施工組織將造成非常不利的影響。同時,預應力結構無法完成,整個預應力區(qū)域的高支模架體、大型機械設備將無法拆除,將造成巨大的成本浪費。預應力梁最大梁高為4m,后澆帶的留設施工難度也非常大。
施工后澆帶是為了防止現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構由于溫度、收縮不均可能產(chǎn)生的裂縫而設置的。根據(jù)預應力結構的特點,是在結構構件受外力荷載作用前,先人為地對它施加壓力,由此產(chǎn)生的預應力狀態(tài)用以減小或抵消外荷載所引起的拉應力,對混凝土裂縫的產(chǎn)生有良好的抑制作用。同時,在施工過程中采取有效的施工措施控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。措施如下:
1)預應力結構混凝土采用低水化熱水泥,同時施工時做好養(yǎng)護工作,降低大截面預應力混凝土梁內外溫差,從而控制溫度裂縫的產(chǎn)生。
2)預應力結構混凝土中摻入HY813型微膨脹劑,提高混凝土抗裂性。
3)預應力梁縱筋采用通常設置,可有效的抑制裂縫的產(chǎn)生。
通過與設計溝通,經(jīng)過論證,同意取消預應力梁內后澆帶,次梁及板內后澆帶不變。經(jīng)過優(yōu)化后,預應力梁無需設置后澆帶,混凝土結構澆筑完成并達到設計強度70%后,即可進行張拉及灌漿施工。但次梁及板內后澆帶仍然對屋面結構的封閉造成不利影響,需進一步進行優(yōu)化。
根據(jù)預應力結構設計特點,預應力梁成井字形分布,跨度為36m。被預應力梁分格的次梁與板區(qū)域長寬皆小于50m,無需設置后澆帶,可采用留設施工縫的形式施工。通過技術洽商,制定了先澆筑預應力梁混凝土,留設施工縫,而后澆筑次梁及板混凝土的施工方案,并獲得了設計方及業(yè)主的同意。
因整個預應力區(qū)域體量較大,為了便于勞動力及施工資源組織,將預應力區(qū)域劃分為3個施工區(qū)域組織施工。
表1 施工區(qū)域劃分表
1)混凝土澆筑施工前,需做好相關準備工作:確保高支模體系搭設完成并驗收,鋼筋隱蔽工程、模板工程、預應力工程驗收通過;現(xiàn)場臨時水電、施工機械及材料準備完成;提前與攪拌站溝通,確定混凝土澆筑計劃、澆筑路線及技術要求,保證混凝土供應;關注天氣變化,選擇在無雨雪天氣施工;施工前做好現(xiàn)場管理人員及施工人員方案部署及安全交底。
2)每個施工分區(qū)施工時,將混凝土輸送泵做好編號,現(xiàn)場做好澆筑點安排。
3)混凝土澆筑采用單向分層澆筑的方式,分層厚度為40cm。澆筑過程中為避免出現(xiàn)冷縫,嚴格控制澆筑速率,記錄每段梁每次分層混凝土澆筑始末時間,確保上下層澆筑搭接混凝土不初凝。
4)抗震縫處、張拉端處混凝土質量為重中之重,必須保證振搗和澆筑質量。
5)現(xiàn)場實行24h不間斷澆筑施工。成立施工管理小組,分2班倒換組織管理現(xiàn)場施工。每班設置總指揮1名,每臺混凝土泵澆筑前臺、后臺分別配備1名管理人員,負責指揮混凝土澆筑施工并控制施工質量?,F(xiàn)場配備混凝土班組、木工班組、架體班組、鋼筋班組、預應力班組、電工班組,輪流值班。
1)澆筑混凝土時,采取分層澆筑,嚴格控制每層高度及澆筑速度。
2)澆筑時,振搗棒不得碰撞預應力波紋管,若不小心碰到,應立即抽出振搗棒,移位振搗。
3)設專人隨時監(jiān)控架體情況,若發(fā)現(xiàn)架體位移、變形過大或其他異?,F(xiàn)象,立即停止?jié)仓枭F(xiàn)場人員,并上報施工負責人。待隱患徹底解決后,方可繼續(xù)進行施工。
4)混凝土澆筑完成后進行覆蓋養(yǎng)護,澆筑過程中做好混凝土試塊的留置。
通過預應力結構后澆帶施工優(yōu)化,節(jié)約了工期60d。保證了工程年前工期目標的實現(xiàn),同時也大大的節(jié)約了大型機械及周轉料具的使用時間,降低投入,節(jié)約了成本。
預應力結構區(qū)域共投入5臺塔吊、1萬余t鋼管腳手架。初步統(tǒng)計共節(jié)約機械及周轉材料租賃費用500余萬元。在冬季前,完成屋面結構澆筑,有效減少了冬季施工費用的投入,降低能耗,創(chuàng)造環(huán)境效益。
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