王偉
摘要:佛山市南海桂城簡平路天安創(chuàng)新大廈,在大跨懸挑梁施工中應(yīng)用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù),通過科學的結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)力計算計、合理組織木工、鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插,以及利用鋼筋卡箍焊接固定,提高預(yù)應(yīng)力筋線路抗偏位能力。以此區(qū)別于傳統(tǒng)的兩端頂梁,并選擇合適的張拉端,保證了施工的順利進行。
關(guān)鍵詞:有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力;大跨懸挑梁;施工技術(shù)
在當前的建筑工程實踐中,常常會遇到懸挑長度超過3.0m的大跨懸挑梁,我們知道,跨度超過3.0m的懸挑梁在應(yīng)力上會承受多重考驗,加之該類建筑工程建成后多處于為人員密集場地,稍有不慎,將釀成大禍。由于設(shè)計和施工技術(shù)經(jīng)驗比較缺乏,且對施工各環(huán)節(jié)的管理控制要求非常高,因而大跨懸挑梁設(shè)計和施工技術(shù)需要面對更多的挑戰(zhàn)和攻堅。本文以佛山市南海桂城簡平路天安創(chuàng)新大廈為例,重點研究分析有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力大跨懸挑梁施工技術(shù),從受力分析、應(yīng)力計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工細節(jié)等方面入手,為該類工程建設(shè)提供借鑒。
1工程概況介紹
圖1懸挑梁平面圖
圖2懸挑梁立面圖
佛山市南海桂城簡平路天安南海數(shù)碼新城2棟創(chuàng)新大廈,建筑面積78331m2,框剪/-1~18層,工程懸挑梁采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù),懸挑梁截面為700×1000mm,跨度為8.6m,屬于大跨懸挑梁。在有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中,梁1配筋6-9Фs15.24,梁2配筋6-8 Фs15.24毫米。加之6個預(yù)應(yīng)力懸臂梁,挑梁懸挑6-9米3個,7米暫停4梁,預(yù)應(yīng)力筋保持在1-5毫米以內(nèi)。主筋運用1860低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線,控制應(yīng)力范圍盡量為0.70×1860 = 1,302牛每立方毫米,再用張拉的夾片式錨具進行固定端錨具式擠壓而成;然后有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁運用0.28毫米壁厚的金屬波紋管的通道,連接于管波紋高一些的管。在凹型布局的邊柱拉錨端,用細石混凝土拉伸后端錨固。再通過合理組織木工、鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插,以及利用鋼筋卡箍焊接固定,提高預(yù)應(yīng)力筋線路抗偏位能力。懸挑梁的建筑平面、立面圖分別如圖1和圖2所示。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析
2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計
天安南海數(shù)碼新城2棟創(chuàng)新大廈因功能的需要,以框架結(jié)構(gòu)進行布局,在懸臂梁的截面尺寸,如圖1所示,梁截面尺寸為700×1000mm,底部的懸臂梁為300mm×2500mm,基于一個獨立的基礎(chǔ)上。極限預(yù)應(yīng)力與建筑的施工工藝是密切相關(guān)的,通常情況下,在預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生張拉之前,其支架間距由計算確定Ф48×3.5@350 mm×350 mm,需要由此數(shù)值保證懸挑梁的穩(wěn)固有效。
2.2結(jié)構(gòu)分析
2.2.1有限元模型的建立
本文以一個懸臂梁為研究突破口,采用SOLID65,即三角形網(wǎng)格單元建立有限元模型,進行智能評測,完成本地網(wǎng)如圖3所示。運用C25的混凝土強度等級,加之C3o的上部結(jié)構(gòu)彈性模。面臨的挑戰(zhàn)包括恒載和活載作用下梁的假設(shè)恒載包括自重,懸臂梁與上部荷載;對建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)活荷載(GB?50009?- 2001)為3.0kn?每平方米,根據(jù)等效原理,在表面載荷模型中進行等量轉(zhuǎn)換應(yīng)用。通過科學的結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)力計算計、合理組織木工、鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插,以及利用鋼筋卡箍焊接固定,提高預(yù)應(yīng)力筋線路抗偏位能力,保證了工程質(zhì)量。
圖3局部網(wǎng)絡(luò)劃分
2.2.2計算結(jié)果與分析
為了探索的垂直變形和應(yīng)力分布的大跨度懸臂梁的變形,該模型是基于靜態(tài)特征的研究。如圖4顯示了所提取的變形圖,從圖中可以看出,最大偏轉(zhuǎn)1.799mm,位于懸臂梁底端。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)第3.3.2節(jié)的規(guī)定,懸臂梁最大允許撓度限值,按實際懸臂跨度的懸臂長度的2倍。通常情況下,在預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生張拉之前,其支架間距由計算確定Ф48×3.5@350 mm×350 mm,需要由此數(shù)值保證懸挑梁的穩(wěn)固有效。故撓度允許限值為,圖4懸挑梁變形圖計算的最大撓度變形1.799mm小于撓度允許限值4.100mm,滿足設(shè)計要求。
圖4懸挑梁變形圖
3有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工
3.1施工順序
施工順序需按這樣進行:安裝梁底?!y管質(zhì)量檢查→綁扎梁箍筋及鋼筋和保護層→在箍筋上標示出預(yù)應(yīng)力筋坐標與位置→用波紋管連接端部埋件→進行檢驗→安裝預(yù)應(yīng)力筋→鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插→安裝樓板底模和綁扎樓板鋼筋→檢查和驗收→澆筑混凝土→混凝土梁板固化→錨固質(zhì)量檢查→檢查千斤頂?shù)膹埦o裝置和試壓塊→壓漿→將梁底模板及支撐切端鋼絞線→端蓋包。
3.2模板安裝與拆除
3.2.1在框架梁的預(yù)應(yīng)力不承擔任何額外的負載,框架梁施工荷載所有模板支架承擔,因此,需要一個堅實的基礎(chǔ)支撐梁模板,并能承受的重量的結(jié)構(gòu)和建筑的最大負荷,為了防止混凝土裂縫引起的地面沉降。產(chǎn)生裂縫。極限預(yù)應(yīng)力與建筑的施工工藝是密切相關(guān)的,通常情況下,在預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生張拉之前,其支架間距由計算確定Ф48×3.5@350 mm×350 mm,需要由此數(shù)值保證懸挑梁的穩(wěn)固有效。
3.2.2為了防止波紋管被打穿,需要在模板打?qū)菟讜r考慮確保應(yīng)有的預(yù)留空間
拆除模時間:側(cè)模板以不損壞砼表面及楞角時,方可拆模,底模拆除時間詳下表所示:
結(jié)構(gòu)類型 結(jié)構(gòu)跨度(m) 按設(shè)計的砼強度標準值的百分率(%)
板 >2,≤8 75
>8 100
梁 ≤8 75
>8 100
懸臂構(gòu)件 ≤2 75
>2 100
3.3鋼筋綁扎
3.3.1鋼筋骨架綁扎好,通過充分墊好混凝土保護層,然后在鋼筋卡箍上標出波紋管受力視圖。
3.3.2梁應(yīng)先結(jié)合鋼筋和箍筋的框架。要注意讓吊架避開箍筋間距的波紋管,然后再用S型加固預(yù)應(yīng)力筋安裝好了實施組裝。
3.3.3材料應(yīng)考慮肢間距應(yīng)大于波紋管成型在箍筋肢前,數(shù)值要確保Ф2~3 cm,以保證波紋管的順序穿入。
3.3.4綁扎鋼筋時,要確保孔道應(yīng)力距離的精確性,如果出現(xiàn)位置偏離或誤差,首先要保證安全有效的情況下適當進行位置調(diào)整,特殊情況下要及時與設(shè)計師確認。
3.4預(yù)應(yīng)力筋下料施工
3.4.1首先,要對施工場地進行處理,排出積水,保證平整度。
3.4.2然后,對下料長度進行處理,所需長度為:預(yù)應(yīng)力孔道的實際長度 + 張拉工作長度,還要確保留出一定的余長,兩端張拉時張拉端工作長度取1.5 m。
3.4.3鋼絞線要用砂輪切割機切斷,不能保留或者熔斷。
3.4.4值得一提的是,鋼絞線要事先設(shè)計算出精確長度,下料施工時,避免過長或者量不夠,否則會造成張拉不協(xié)調(diào)。
4各施工階段質(zhì)量要求
4.1孔道的留設(shè)
4.1.1首先必須確保波紋管坐標位置的精確性,其誤差盡量要保證小于±10 mm的范圍,兩波紋管橫向距離的誤差要盡量控制在±2O mm以內(nèi)的范圍。
4.1.2其次,在進行焊接結(jié)點時,要對波紋管進行必要的保護措施,避免焊接時間接破壞波紋管。
4.1.3再次,需要對波紋管接頭處進行加固處理,確保其封閉性。
4.2預(yù)應(yīng)力張拉
4.2.1張力應(yīng)確認的混凝土壓實之前,預(yù)埋錨板平,并應(yīng)與航道中心線垂直。
4.2.2千斤頂與壓力表應(yīng)配套標定,配套使用,有效期為六個月。壓力表應(yīng)一個精度為0.4標準(精密)壓力計。
4.2.3拉伸錨固收縮值應(yīng)控制在6-8 mm之間。
4.3孔注漿
4.3.1注漿孔,預(yù)應(yīng)力孔道應(yīng)光滑。
4.3.2注漿孔錨固灌漿末級渠道從一個充滿整個根管,避免停止灌裝,嚴格控制注漿含水量,保證注漿質(zhì)量。
4.4安全措施
4.4.1預(yù)應(yīng)力張拉必須牢固,安裝操作平臺,并與雙鋼管腳手架外層匹配,平臺應(yīng)覆蓋支架,伸縮端不應(yīng)小于1米,保證足夠的張力空間。
4.4.2為了防止波紋管被打穿,需要在模板打?qū)菟讜r考慮確保應(yīng)有的預(yù)留空間。
4.4.3張拉操作網(wǎng)站,沒有其他類型的建筑在同一時間。
4.4.4在進行焊接結(jié)點時,要對波紋管進行必要的保護措施,避免焊接時間接破壞波紋管。
4.5個專業(yè)施工預(yù)應(yīng)力施工
4.5.1鋼筋綁扎應(yīng)預(yù)應(yīng)力管道通過鋼筋位置和用于預(yù)應(yīng)力分項工程的時間間隔。
4.5.2完成其他專業(yè)建筑波紋管布置不動波紋管,它可能會破壞波紋管。
4.5.3梁側(cè)模板施工應(yīng)進行管通過強化驗收是預(yù)應(yīng)力布后。
其他專業(yè)的施工配合
4.6預(yù)應(yīng)力施工
4.6.1預(yù)應(yīng)力管道應(yīng)力保護已綁扎成型的鋼筋。
4.6.2材料應(yīng)考慮肢間距應(yīng)大于波紋管成型在箍筋肢前,數(shù)值要確保Ф2~3 cm,以保證波紋管的順序穿入。
4.6.3在預(yù)應(yīng)力管道通過鋼筋,充分考慮混凝土壓實和壓實施工所需的空間澆筑后的影響。
4.6.4綁扎鋼筋時,要確??椎缿?yīng)力距離的精確性,如果出現(xiàn)位置偏離或誤差,首先要保證安全有效的情況下適當進行位置調(diào)整,特殊情況下要及時與設(shè)計師確認。
5結(jié)語
天安南海數(shù)碼新城2棟創(chuàng)新大廈建設(shè)中,在大跨懸挑梁施工中應(yīng)用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù),通過科學的結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)力計算計、合理組織木工、鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插,以及利用鋼筋卡箍焊接固定,提高預(yù)應(yīng)力筋線路抗偏位能力,保證了工程質(zhì)量,因此,有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于大跨懸挑梁具有科學合理性,值得應(yīng)用推廣。
參考文獻
[1] 余慶軍.大跨度懸挑梁的有限元分析[J].華中科技大學學報,2005, 22:40-42.
[2] 中華人民共和國國家標準,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010.
[3] 鄺小萍.對混凝土大懸挑結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析[J].四川建材,2008,4: 94-103.
[4] 張彬,鄒科華,羅明.有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在大跨高截面梁及懸挑梁結(jié)構(gòu)中的用[J].建筑施工,2008,09.
[5] 胡勁.大跨度高截面有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工質(zhì)量控制措施探討[J].中外建筑,2009-02-01.
摘要:佛山市南海桂城簡平路天安創(chuàng)新大廈,在大跨懸挑梁施工中應(yīng)用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù),通過科學的結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)力計算計、合理組織木工、鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插,以及利用鋼筋卡箍焊接固定,提高預(yù)應(yīng)力筋線路抗偏位能力。以此區(qū)別于傳統(tǒng)的兩端頂梁,并選擇合適的張拉端,保證了施工的順利進行。
關(guān)鍵詞:有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力;大跨懸挑梁;施工技術(shù)
在當前的建筑工程實踐中,常常會遇到懸挑長度超過3.0m的大跨懸挑梁,我們知道,跨度超過3.0m的懸挑梁在應(yīng)力上會承受多重考驗,加之該類建筑工程建成后多處于為人員密集場地,稍有不慎,將釀成大禍。由于設(shè)計和施工技術(shù)經(jīng)驗比較缺乏,且對施工各環(huán)節(jié)的管理控制要求非常高,因而大跨懸挑梁設(shè)計和施工技術(shù)需要面對更多的挑戰(zhàn)和攻堅。本文以佛山市南海桂城簡平路天安創(chuàng)新大廈為例,重點研究分析有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力大跨懸挑梁施工技術(shù),從受力分析、應(yīng)力計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工細節(jié)等方面入手,為該類工程建設(shè)提供借鑒。
1工程概況介紹
圖1懸挑梁平面圖
圖2懸挑梁立面圖
佛山市南海桂城簡平路天安南海數(shù)碼新城2棟創(chuàng)新大廈,建筑面積78331m2,框剪/-1~18層,工程懸挑梁采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù),懸挑梁截面為700×1000mm,跨度為8.6m,屬于大跨懸挑梁。在有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中,梁1配筋6-9Фs15.24,梁2配筋6-8 Фs15.24毫米。加之6個預(yù)應(yīng)力懸臂梁,挑梁懸挑6-9米3個,7米暫停4梁,預(yù)應(yīng)力筋保持在1-5毫米以內(nèi)。主筋運用1860低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線,控制應(yīng)力范圍盡量為0.70×1860 = 1,302牛每立方毫米,再用張拉的夾片式錨具進行固定端錨具式擠壓而成;然后有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁運用0.28毫米壁厚的金屬波紋管的通道,連接于管波紋高一些的管。在凹型布局的邊柱拉錨端,用細石混凝土拉伸后端錨固。再通過合理組織木工、鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插,以及利用鋼筋卡箍焊接固定,提高預(yù)應(yīng)力筋線路抗偏位能力。懸挑梁的建筑平面、立面圖分別如圖1和圖2所示。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析
2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計
天安南海數(shù)碼新城2棟創(chuàng)新大廈因功能的需要,以框架結(jié)構(gòu)進行布局,在懸臂梁的截面尺寸,如圖1所示,梁截面尺寸為700×1000mm,底部的懸臂梁為300mm×2500mm,基于一個獨立的基礎(chǔ)上。極限預(yù)應(yīng)力與建筑的施工工藝是密切相關(guān)的,通常情況下,在預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生張拉之前,其支架間距由計算確定Ф48×3.5@350 mm×350 mm,需要由此數(shù)值保證懸挑梁的穩(wěn)固有效。
2.2結(jié)構(gòu)分析
2.2.1有限元模型的建立
本文以一個懸臂梁為研究突破口,采用SOLID65,即三角形網(wǎng)格單元建立有限元模型,進行智能評測,完成本地網(wǎng)如圖3所示。運用C25的混凝土強度等級,加之C3o的上部結(jié)構(gòu)彈性模。面臨的挑戰(zhàn)包括恒載和活載作用下梁的假設(shè)恒載包括自重,懸臂梁與上部荷載;對建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)活荷載(GB?50009?- 2001)為3.0kn?每平方米,根據(jù)等效原理,在表面載荷模型中進行等量轉(zhuǎn)換應(yīng)用。通過科學的結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)力計算計、合理組織木工、鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插,以及利用鋼筋卡箍焊接固定,提高預(yù)應(yīng)力筋線路抗偏位能力,保證了工程質(zhì)量。
圖3局部網(wǎng)絡(luò)劃分
2.2.2計算結(jié)果與分析
為了探索的垂直變形和應(yīng)力分布的大跨度懸臂梁的變形,該模型是基于靜態(tài)特征的研究。如圖4顯示了所提取的變形圖,從圖中可以看出,最大偏轉(zhuǎn)1.799mm,位于懸臂梁底端?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)第3.3.2節(jié)的規(guī)定,懸臂梁最大允許撓度限值,按實際懸臂跨度的懸臂長度的2倍。通常情況下,在預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生張拉之前,其支架間距由計算確定Ф48×3.5@350 mm×350 mm,需要由此數(shù)值保證懸挑梁的穩(wěn)固有效。故撓度允許限值為,圖4懸挑梁變形圖計算的最大撓度變形1.799mm小于撓度允許限值4.100mm,滿足設(shè)計要求。
圖4懸挑梁變形圖
3有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工
3.1施工順序
施工順序需按這樣進行:安裝梁底?!y管質(zhì)量檢查→綁扎梁箍筋及鋼筋和保護層→在箍筋上標示出預(yù)應(yīng)力筋坐標與位置→用波紋管連接端部埋件→進行檢驗→安裝預(yù)應(yīng)力筋→鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插→安裝樓板底模和綁扎樓板鋼筋→檢查和驗收→澆筑混凝土→混凝土梁板固化→錨固質(zhì)量檢查→檢查千斤頂?shù)膹埦o裝置和試壓塊→壓漿→將梁底模板及支撐切端鋼絞線→端蓋包。
3.2模板安裝與拆除
3.2.1在框架梁的預(yù)應(yīng)力不承擔任何額外的負載,框架梁施工荷載所有模板支架承擔,因此,需要一個堅實的基礎(chǔ)支撐梁模板,并能承受的重量的結(jié)構(gòu)和建筑的最大負荷,為了防止混凝土裂縫引起的地面沉降。產(chǎn)生裂縫。極限預(yù)應(yīng)力與建筑的施工工藝是密切相關(guān)的,通常情況下,在預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生張拉之前,其支架間距由計算確定Ф48×3.5@350 mm×350 mm,需要由此數(shù)值保證懸挑梁的穩(wěn)固有效。
3.2.2為了防止波紋管被打穿,需要在模板打?qū)菟讜r考慮確保應(yīng)有的預(yù)留空間
拆除模時間:側(cè)模板以不損壞砼表面及楞角時,方可拆模,底模拆除時間詳下表所示:
結(jié)構(gòu)類型 結(jié)構(gòu)跨度(m) 按設(shè)計的砼強度標準值的百分率(%)
板 >2,≤8 75
>8 100
梁 ≤8 75
>8 100
懸臂構(gòu)件 ≤2 75
>2 100
3.3鋼筋綁扎
3.3.1鋼筋骨架綁扎好,通過充分墊好混凝土保護層,然后在鋼筋卡箍上標出波紋管受力視圖。
3.3.2梁應(yīng)先結(jié)合鋼筋和箍筋的框架。要注意讓吊架避開箍筋間距的波紋管,然后再用S型加固預(yù)應(yīng)力筋安裝好了實施組裝。
3.3.3材料應(yīng)考慮肢間距應(yīng)大于波紋管成型在箍筋肢前,數(shù)值要確保Ф2~3 cm,以保證波紋管的順序穿入。
3.3.4綁扎鋼筋時,要確保孔道應(yīng)力距離的精確性,如果出現(xiàn)位置偏離或誤差,首先要保證安全有效的情況下適當進行位置調(diào)整,特殊情況下要及時與設(shè)計師確認。
3.4預(yù)應(yīng)力筋下料施工
3.4.1首先,要對施工場地進行處理,排出積水,保證平整度。
3.4.2然后,對下料長度進行處理,所需長度為:預(yù)應(yīng)力孔道的實際長度 + 張拉工作長度,還要確保留出一定的余長,兩端張拉時張拉端工作長度取1.5 m。
3.4.3鋼絞線要用砂輪切割機切斷,不能保留或者熔斷。
3.4.4值得一提的是,鋼絞線要事先設(shè)計算出精確長度,下料施工時,避免過長或者量不夠,否則會造成張拉不協(xié)調(diào)。
4各施工階段質(zhì)量要求
4.1孔道的留設(shè)
4.1.1首先必須確保波紋管坐標位置的精確性,其誤差盡量要保證小于±10 mm的范圍,兩波紋管橫向距離的誤差要盡量控制在±2O mm以內(nèi)的范圍。
4.1.2其次,在進行焊接結(jié)點時,要對波紋管進行必要的保護措施,避免焊接時間接破壞波紋管。
4.1.3再次,需要對波紋管接頭處進行加固處理,確保其封閉性。
4.2預(yù)應(yīng)力張拉
4.2.1張力應(yīng)確認的混凝土壓實之前,預(yù)埋錨板平,并應(yīng)與航道中心線垂直。
4.2.2千斤頂與壓力表應(yīng)配套標定,配套使用,有效期為六個月。壓力表應(yīng)一個精度為0.4標準(精密)壓力計。
4.2.3拉伸錨固收縮值應(yīng)控制在6-8 mm之間。
4.3孔注漿
4.3.1注漿孔,預(yù)應(yīng)力孔道應(yīng)光滑。
4.3.2注漿孔錨固灌漿末級渠道從一個充滿整個根管,避免停止灌裝,嚴格控制注漿含水量,保證注漿質(zhì)量。
4.4安全措施
4.4.1預(yù)應(yīng)力張拉必須牢固,安裝操作平臺,并與雙鋼管腳手架外層匹配,平臺應(yīng)覆蓋支架,伸縮端不應(yīng)小于1米,保證足夠的張力空間。
4.4.2為了防止波紋管被打穿,需要在模板打?qū)菟讜r考慮確保應(yīng)有的預(yù)留空間。
4.4.3張拉操作網(wǎng)站,沒有其他類型的建筑在同一時間。
4.4.4在進行焊接結(jié)點時,要對波紋管進行必要的保護措施,避免焊接時間接破壞波紋管。
4.5個專業(yè)施工預(yù)應(yīng)力施工
4.5.1鋼筋綁扎應(yīng)預(yù)應(yīng)力管道通過鋼筋位置和用于預(yù)應(yīng)力分項工程的時間間隔。
4.5.2完成其他專業(yè)建筑波紋管布置不動波紋管,它可能會破壞波紋管。
4.5.3梁側(cè)模板施工應(yīng)進行管通過強化驗收是預(yù)應(yīng)力布后。
其他專業(yè)的施工配合
4.6預(yù)應(yīng)力施工
4.6.1預(yù)應(yīng)力管道應(yīng)力保護已綁扎成型的鋼筋。
4.6.2材料應(yīng)考慮肢間距應(yīng)大于波紋管成型在箍筋肢前,數(shù)值要確保Ф2~3 cm,以保證波紋管的順序穿入。
4.6.3在預(yù)應(yīng)力管道通過鋼筋,充分考慮混凝土壓實和壓實施工所需的空間澆筑后的影響。
4.6.4綁扎鋼筋時,要確??椎缿?yīng)力距離的精確性,如果出現(xiàn)位置偏離或誤差,首先要保證安全有效的情況下適當進行位置調(diào)整,特殊情況下要及時與設(shè)計師確認。
5結(jié)語
天安南海數(shù)碼新城2棟創(chuàng)新大廈建設(shè)中,在大跨懸挑梁施工中應(yīng)用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù),通過科學的結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)力計算計、合理組織木工、鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插,以及利用鋼筋卡箍焊接固定,提高預(yù)應(yīng)力筋線路抗偏位能力,保證了工程質(zhì)量,因此,有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于大跨懸挑梁具有科學合理性,值得應(yīng)用推廣。
參考文獻
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摘要:佛山市南海桂城簡平路天安創(chuàng)新大廈,在大跨懸挑梁施工中應(yīng)用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù),通過科學的結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)力計算計、合理組織木工、鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插,以及利用鋼筋卡箍焊接固定,提高預(yù)應(yīng)力筋線路抗偏位能力。以此區(qū)別于傳統(tǒng)的兩端頂梁,并選擇合適的張拉端,保證了施工的順利進行。
關(guān)鍵詞:有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力;大跨懸挑梁;施工技術(shù)
在當前的建筑工程實踐中,常常會遇到懸挑長度超過3.0m的大跨懸挑梁,我們知道,跨度超過3.0m的懸挑梁在應(yīng)力上會承受多重考驗,加之該類建筑工程建成后多處于為人員密集場地,稍有不慎,將釀成大禍。由于設(shè)計和施工技術(shù)經(jīng)驗比較缺乏,且對施工各環(huán)節(jié)的管理控制要求非常高,因而大跨懸挑梁設(shè)計和施工技術(shù)需要面對更多的挑戰(zhàn)和攻堅。本文以佛山市南海桂城簡平路天安創(chuàng)新大廈為例,重點研究分析有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力大跨懸挑梁施工技術(shù),從受力分析、應(yīng)力計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工細節(jié)等方面入手,為該類工程建設(shè)提供借鑒。
1工程概況介紹
圖1懸挑梁平面圖
圖2懸挑梁立面圖
佛山市南海桂城簡平路天安南海數(shù)碼新城2棟創(chuàng)新大廈,建筑面積78331m2,框剪/-1~18層,工程懸挑梁采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù),懸挑梁截面為700×1000mm,跨度為8.6m,屬于大跨懸挑梁。在有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中,梁1配筋6-9Фs15.24,梁2配筋6-8 Фs15.24毫米。加之6個預(yù)應(yīng)力懸臂梁,挑梁懸挑6-9米3個,7米暫停4梁,預(yù)應(yīng)力筋保持在1-5毫米以內(nèi)。主筋運用1860低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線,控制應(yīng)力范圍盡量為0.70×1860 = 1,302牛每立方毫米,再用張拉的夾片式錨具進行固定端錨具式擠壓而成;然后有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁運用0.28毫米壁厚的金屬波紋管的通道,連接于管波紋高一些的管。在凹型布局的邊柱拉錨端,用細石混凝土拉伸后端錨固。再通過合理組織木工、鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插,以及利用鋼筋卡箍焊接固定,提高預(yù)應(yīng)力筋線路抗偏位能力。懸挑梁的建筑平面、立面圖分別如圖1和圖2所示。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析
2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計
天安南海數(shù)碼新城2棟創(chuàng)新大廈因功能的需要,以框架結(jié)構(gòu)進行布局,在懸臂梁的截面尺寸,如圖1所示,梁截面尺寸為700×1000mm,底部的懸臂梁為300mm×2500mm,基于一個獨立的基礎(chǔ)上。極限預(yù)應(yīng)力與建筑的施工工藝是密切相關(guān)的,通常情況下,在預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生張拉之前,其支架間距由計算確定Ф48×3.5@350 mm×350 mm,需要由此數(shù)值保證懸挑梁的穩(wěn)固有效。
2.2結(jié)構(gòu)分析
2.2.1有限元模型的建立
本文以一個懸臂梁為研究突破口,采用SOLID65,即三角形網(wǎng)格單元建立有限元模型,進行智能評測,完成本地網(wǎng)如圖3所示。運用C25的混凝土強度等級,加之C3o的上部結(jié)構(gòu)彈性模。面臨的挑戰(zhàn)包括恒載和活載作用下梁的假設(shè)恒載包括自重,懸臂梁與上部荷載;對建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)活荷載(GB?50009?- 2001)為3.0kn?每平方米,根據(jù)等效原理,在表面載荷模型中進行等量轉(zhuǎn)換應(yīng)用。通過科學的結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)力計算計、合理組織木工、鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插,以及利用鋼筋卡箍焊接固定,提高預(yù)應(yīng)力筋線路抗偏位能力,保證了工程質(zhì)量。
圖3局部網(wǎng)絡(luò)劃分
2.2.2計算結(jié)果與分析
為了探索的垂直變形和應(yīng)力分布的大跨度懸臂梁的變形,該模型是基于靜態(tài)特征的研究。如圖4顯示了所提取的變形圖,從圖中可以看出,最大偏轉(zhuǎn)1.799mm,位于懸臂梁底端?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)第3.3.2節(jié)的規(guī)定,懸臂梁最大允許撓度限值,按實際懸臂跨度的懸臂長度的2倍。通常情況下,在預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生張拉之前,其支架間距由計算確定Ф48×3.5@350 mm×350 mm,需要由此數(shù)值保證懸挑梁的穩(wěn)固有效。故撓度允許限值為,圖4懸挑梁變形圖計算的最大撓度變形1.799mm小于撓度允許限值4.100mm,滿足設(shè)計要求。
圖4懸挑梁變形圖
3有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工
3.1施工順序
施工順序需按這樣進行:安裝梁底模→波紋管質(zhì)量檢查→綁扎梁箍筋及鋼筋和保護層→在箍筋上標示出預(yù)應(yīng)力筋坐標與位置→用波紋管連接端部埋件→進行檢驗→安裝預(yù)應(yīng)力筋→鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插→安裝樓板底模和綁扎樓板鋼筋→檢查和驗收→澆筑混凝土→混凝土梁板固化→錨固質(zhì)量檢查→檢查千斤頂?shù)膹埦o裝置和試壓塊→壓漿→將梁底模板及支撐切端鋼絞線→端蓋包。
3.2模板安裝與拆除
3.2.1在框架梁的預(yù)應(yīng)力不承擔任何額外的負載,框架梁施工荷載所有模板支架承擔,因此,需要一個堅實的基礎(chǔ)支撐梁模板,并能承受的重量的結(jié)構(gòu)和建筑的最大負荷,為了防止混凝土裂縫引起的地面沉降。產(chǎn)生裂縫。極限預(yù)應(yīng)力與建筑的施工工藝是密切相關(guān)的,通常情況下,在預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生張拉之前,其支架間距由計算確定Ф48×3.5@350 mm×350 mm,需要由此數(shù)值保證懸挑梁的穩(wěn)固有效。
3.2.2為了防止波紋管被打穿,需要在模板打?qū)菟讜r考慮確保應(yīng)有的預(yù)留空間
拆除模時間:側(cè)模板以不損壞砼表面及楞角時,方可拆模,底模拆除時間詳下表所示:
結(jié)構(gòu)類型 結(jié)構(gòu)跨度(m) 按設(shè)計的砼強度標準值的百分率(%)
板 >2,≤8 75
>8 100
梁 ≤8 75
>8 100
懸臂構(gòu)件 ≤2 75
>2 100
3.3鋼筋綁扎
3.3.1鋼筋骨架綁扎好,通過充分墊好混凝土保護層,然后在鋼筋卡箍上標出波紋管受力視圖。
3.3.2梁應(yīng)先結(jié)合鋼筋和箍筋的框架。要注意讓吊架避開箍筋間距的波紋管,然后再用S型加固預(yù)應(yīng)力筋安裝好了實施組裝。
3.3.3材料應(yīng)考慮肢間距應(yīng)大于波紋管成型在箍筋肢前,數(shù)值要確保Ф2~3 cm,以保證波紋管的順序穿入。
3.3.4綁扎鋼筋時,要確??椎缿?yīng)力距離的精確性,如果出現(xiàn)位置偏離或誤差,首先要保證安全有效的情況下適當進行位置調(diào)整,特殊情況下要及時與設(shè)計師確認。
3.4預(yù)應(yīng)力筋下料施工
3.4.1首先,要對施工場地進行處理,排出積水,保證平整度。
3.4.2然后,對下料長度進行處理,所需長度為:預(yù)應(yīng)力孔道的實際長度 + 張拉工作長度,還要確保留出一定的余長,兩端張拉時張拉端工作長度取1.5 m。
3.4.3鋼絞線要用砂輪切割機切斷,不能保留或者熔斷。
3.4.4值得一提的是,鋼絞線要事先設(shè)計算出精確長度,下料施工時,避免過長或者量不夠,否則會造成張拉不協(xié)調(diào)。
4各施工階段質(zhì)量要求
4.1孔道的留設(shè)
4.1.1首先必須確保波紋管坐標位置的精確性,其誤差盡量要保證小于±10 mm的范圍,兩波紋管橫向距離的誤差要盡量控制在±2O mm以內(nèi)的范圍。
4.1.2其次,在進行焊接結(jié)點時,要對波紋管進行必要的保護措施,避免焊接時間接破壞波紋管。
4.1.3再次,需要對波紋管接頭處進行加固處理,確保其封閉性。
4.2預(yù)應(yīng)力張拉
4.2.1張力應(yīng)確認的混凝土壓實之前,預(yù)埋錨板平,并應(yīng)與航道中心線垂直。
4.2.2千斤頂與壓力表應(yīng)配套標定,配套使用,有效期為六個月。壓力表應(yīng)一個精度為0.4標準(精密)壓力計。
4.2.3拉伸錨固收縮值應(yīng)控制在6-8 mm之間。
4.3孔注漿
4.3.1注漿孔,預(yù)應(yīng)力孔道應(yīng)光滑。
4.3.2注漿孔錨固灌漿末級渠道從一個充滿整個根管,避免停止灌裝,嚴格控制注漿含水量,保證注漿質(zhì)量。
4.4安全措施
4.4.1預(yù)應(yīng)力張拉必須牢固,安裝操作平臺,并與雙鋼管腳手架外層匹配,平臺應(yīng)覆蓋支架,伸縮端不應(yīng)小于1米,保證足夠的張力空間。
4.4.2為了防止波紋管被打穿,需要在模板打?qū)菟讜r考慮確保應(yīng)有的預(yù)留空間。
4.4.3張拉操作網(wǎng)站,沒有其他類型的建筑在同一時間。
4.4.4在進行焊接結(jié)點時,要對波紋管進行必要的保護措施,避免焊接時間接破壞波紋管。
4.5個專業(yè)施工預(yù)應(yīng)力施工
4.5.1鋼筋綁扎應(yīng)預(yù)應(yīng)力管道通過鋼筋位置和用于預(yù)應(yīng)力分項工程的時間間隔。
4.5.2完成其他專業(yè)建筑波紋管布置不動波紋管,它可能會破壞波紋管。
4.5.3梁側(cè)模板施工應(yīng)進行管通過強化驗收是預(yù)應(yīng)力布后。
其他專業(yè)的施工配合
4.6預(yù)應(yīng)力施工
4.6.1預(yù)應(yīng)力管道應(yīng)力保護已綁扎成型的鋼筋。
4.6.2材料應(yīng)考慮肢間距應(yīng)大于波紋管成型在箍筋肢前,數(shù)值要確保Ф2~3 cm,以保證波紋管的順序穿入。
4.6.3在預(yù)應(yīng)力管道通過鋼筋,充分考慮混凝土壓實和壓實施工所需的空間澆筑后的影響。
4.6.4綁扎鋼筋時,要確??椎缿?yīng)力距離的精確性,如果出現(xiàn)位置偏離或誤差,首先要保證安全有效的情況下適當進行位置調(diào)整,特殊情況下要及時與設(shè)計師確認。
5結(jié)語
天安南海數(shù)碼新城2棟創(chuàng)新大廈建設(shè)中,在大跨懸挑梁施工中應(yīng)用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù),通過科學的結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)力計算計、合理組織木工、鐵工與預(yù)應(yīng)力工配合穿插,以及利用鋼筋卡箍焊接固定,提高預(yù)應(yīng)力筋線路抗偏位能力,保證了工程質(zhì)量,因此,有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于大跨懸挑梁具有科學合理性,值得應(yīng)用推廣。
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