天津萬達中心酒店為鋼筋混凝土框架筒體結構,基礎形式為鉆孔灌注樁+筏板基礎。地下2層,地上主樓22層、裙樓4層,總建筑面積約4.7萬m2。
大宴會廳布置在酒店裙樓的3~4層,平面尺寸為47.8m×29.3m,高度為 13.5m,頂板厚為 150mm,混凝土強度為C35,見圖1。其中頂板縱向主梁有2根,截面尺寸為1 500mm×2 200mm,最大跨度為13m。頂板橫向有粘結預應力主、次梁有18根,截面尺寸為600mm×2 100mm、500mm×2 100mm,跨度達 34.5m;其中 17根500mm×2 100mm梁預應力配筋為 4-10φs15.2mm,1根600mm×2 100mm梁預應力配筋為4-11φs15.2mm。
圖1 酒店大宴會廳剖面
1)酒店大宴會廳高度達13.5m,屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程,為高支模架施工,施工安全需重點控制。
2)頂板主次梁截面高度最大2 200mm,最大跨度達34.5m,屬于超大跨度、超大截面的梁板結構施工。
3)梁內(nèi)設計的非預應力鋼筋較多,預應力筋張拉端鋼筋布置復雜,必須合理安排鋼筋安裝順序,施工難度大。
1)模板支撐選用φ48×3.0mm碗扣式腳手架支撐系統(tǒng)。
2)支模高度達13.5m,為高支模架施工,經(jīng)計算復核,模板支撐體系技術參數(shù)見表1。
表1 模板支撐體系技術參數(shù)
3)酒店大宴會廳支撐體系布置見圖2。
圖2 酒店大宴會廳支撐體系立面布置
按照專項方案彈線定位,放置墊板,按照“先立桿、后橫桿、再斜桿”的順序拼裝,其中首層立桿應采用不同的長度交錯布置,特別注意梁底支撐立桿設計。
1)截面尺寸1 500mm×2 200mm梁底支撐體系。梁底設主承立桿5根,對稱設置,見圖3。
圖3 1 500mm×2 200mm大梁支撐搭設
2)截面尺寸 600mm×2100mm、500mm×2100mm梁底支撐體系。梁底設主承立桿4根,對稱設置,見圖4。粘結預應力梁高寬比均>2.5,為防止混凝土澆筑時,模板移動或傾翻,增加斜撐固定。
圖4 600 mm×2 100mm、500mm×2 100mm大梁支撐搭設
支撐體系的架體在搭設過程中,隨搭設進度進行過程驗收,搭設至設計高度的1/2、2/3進行分步檢查驗收。驗收重點是立桿下樓層加固措施、架體下部掃地桿、上端封頂桿、水平拉桿連接、縱橫剪刀撐布置、可調(diào)U托、立桿接長、扣件擰緊力矩等。
梁板鋼筋模板安裝順序見圖5。
圖5 鋼筋模板安裝流程
梁板結構混凝土量共計1 315m3,共計投入2臺HBT80型混凝土地泵,8臺ZLJ5310GJB-F型混凝土攪拌運輸車,為確保支撐系統(tǒng)受力均勻,按照對稱、相向,自中間開始向兩邊澆筑,見圖6。
圖6 梁板混凝土澆筑順序
1)監(jiān)測控制。采用經(jīng)緯儀、水準儀對支撐體系進行監(jiān)測,主要監(jiān)測支撐體系的整體穩(wěn)定情況,支架水平、垂直方向是否有偏移。
2)監(jiān)測點設置。監(jiān)測控制點設置在相鄰樓層(混凝土已澆筑成型)的梁板頂面,埋設φ12mm鋼筋頭,鋼筋頭端頭為圓形。監(jiān)測點設置在大梁下支撐立桿上,每一監(jiān)測剖面布置2個監(jiān)測點,監(jiān)測點布置在大梁跨中位置。
3)監(jiān)測頻率。在澆筑混凝土過程中應實時監(jiān)測,一般監(jiān)測頻率不宜超過20~30min一次,在混凝土初凝前后及混凝土終凝前,至混凝土7 d齡期應實施實時監(jiān)測,終凝后的監(jiān)測頻率為每天一次。
(1)立桿撓度監(jiān)測預警值為20mm,立桿垂直偏差在35mm以內(nèi)。
(2)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預警值時必須立即停止?jié)仓炷?,疏散人員,并及時進行加固處理。
4)監(jiān)測措施?;炷翝仓^程中,派專人檢查支架和支撐情況,發(fā)現(xiàn)下沉、松動、變形和水平位移情況的應及時解決。
大宴會廳預應力框架梁采用有粘結預應力,基本線形為C4,500 mm×2 100 mm梁預應力配筋為2-10 φs15.2 mm[上排];2-10φs15.2 mm[下排]。600 mm×2 100mm梁預應力配筋為2-11φs15.2mm[上排];2-11 φs15.2mm[下排]。
預應力筋極限強度標準值1 860MPa低松弛預應力鋼絞線,預應力錨具一律采用Ⅰ類錨具,張拉端采用夾片式錨具,固定端采用擠壓錨具。張拉控制應力0.75fptk=1 860×0.75=1 395(MPa),采用雙控法,即張拉力控制(油表壓力)為主,伸長值校核,實際伸長值與理論伸長計算值之間的誤差應在-6%~6%范圍內(nèi)。
設計要求梁混凝土強度達到設計強度90%且100 mm厚細石混凝土防水保護層施工完,方可張拉;預應力梁張拉之前,不得拆除梁底模板及支撐。
5.1.1 安裝順序
框架梁底模安裝→原位綁扎普通鋼筋→鋪放波紋管,穿預應力鋼絞線→安裝框架梁內(nèi)拉結筋→預應力鋼絞線張拉端安裝。
5.1.2 注意事項
1)預應力鋼絞線鋪設前,在梁的普通鋼筋上,進行預應力鋼絞線束型矢高放線及φ12mm鋼筋托架焊接固定。
2)預應力波紋管接頭長度為300mm,每邊旋入150 mm,采用膠帶密封。
3)預應力張拉端主要分布在梁端部,將張拉端的螺旋筋和承壓板,與板筋或梁筋焊接固定,如空間不足可將普通鋼筋適當挪動位置,見圖7-圖10。
圖7 預應力筋張拉端平面布置
圖8 主梁水平加腋張拉端節(jié)點
圖9 次梁無加腋處張拉端節(jié)點
圖10 有粘結預應力固定端
5.2.1 張拉準備
1)核查混凝土同條件養(yǎng)護試塊達到設計強度90%。
2)邊梁側模及柱側模拆除完成。
3)屋面細石混凝土保護層施工完成。
4)張拉操作平臺搭設完成。
5)整個結構施工質(zhì)量檢查完成。
6)清理檢查張拉穴口施工尺寸偏差,特別是檢查承壓板與孔道的垂直度。
7)張拉設備標定完成。
8)錨具安裝完成,做到千斤頂、錨具、孔道三對中。
5.2.2 預應力筋張拉
1)預應力筋張拉順序。本著先澆筑先張拉原則,對于同一構件本著對稱張拉的原則。
設計張拉控制應力σcon=0.75fptk=1 860×0.75=1395(MPa),張拉順序為 0→0.1σcon→1.0σcon。
2)每束預應力鋼絞線張拉施工順序。清理承壓板、鋼絞線→穿錨環(huán)、安放夾片→安放千斤頂→安裝工具錨→張拉至初應力→量測千斤頂在初應力下的缸長L1→張拉至控制應力→量側千斤頂在控制應力下的缸長L2→校核張拉伸長值→千斤頂回程→卸千斤頂。
5.3.1 孔道灌漿
1)預應力鋼絞線張拉完成后,靜停12 h觀察,如未發(fā)現(xiàn)問題盡快進行灌漿,以防預應力鋼絞線銹蝕或松弛。
2)灌漿在板面進行,以利于設備的移動;灌漿采用柱塞式電動灌漿泵,灌漿壓力為0.5~0.6MPa。
3)灌漿用水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥,水泥中摻加適量減水劑和UEA微膨脹劑,要求水灰比0.4~0.42。
4)為保證孔道灌漿密實,對一條孔道必須在一個灌漿孔一次性灌滿,灌漿強度達到15MPa時方可拆除底模。
5.3.2 張拉口封錨
灌漿完成后,采用手提砂輪切割鋼絞線,露出錨具外的鋼絞線,長度不宜小于預應力鋼絞線直徑的1.5倍且≮30mm,清理穴口,采用微膨脹細石混凝土封堵并振搗密實。
現(xiàn)澆預應力梁張拉完成,灌漿強度達到15 MPa。
1)梁板支撐體系拆除時按照“先中間、后兩側”方案進行,做到對稱均勻拆除,盡量保持預應力主次梁均衡受力。
2)拆除底模及支撐前,選擇4根預應力主梁、4根預應力次梁,在跨中共設置8個觀測點,觀測拆除后變形情況。由于預應力張拉后起拱影響,預應力主梁最大下沉量為2mm,預應力次梁最大下沉量5mm。
酒店大宴會廳頂梁板混凝土外觀效果較好,未發(fā)現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。
[1]胡 勁.大跨度高截面有粘結預應力梁施工質(zhì)量控制措施探討[J].中外建筑,2009,(2):127-129.
[2]林添忠.大跨度后張法有粘結預應力梁施工探討[J].建材發(fā)展導向(下),2010,8(4):281-283.
[3]袁雪霞,金偉良,魯 征,等.扣件式鋼管支模架穩(wěn)定承載能力研究[J].土木工程學報,2006,(5):47-54.