李旭，田偉，孫贊

（95338 部隊(duì)，廣州 510000）

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)提高，越來(lái)越多的資源涌入基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域，建筑結(jié)構(gòu)和質(zhì)量受到了廣泛關(guān)注，如何通過(guò)使用新的工藝和材料提升建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而提高建筑物的質(zhì)量水平并保證其使用壽命，受到越來(lái)越多的關(guān)注。在當(dāng)今高強(qiáng)度建筑結(jié)構(gòu)中，普遍使用預(yù)應(yīng)力混凝土雙T 板結(jié)構(gòu)件提升建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是一種很高效的做法。

預(yù)應(yīng)力混凝土雙T 板，是一種板梁結(jié)合的預(yù)制鋼筋混凝土承載構(gòu)件，由寬大的面板和2 根窄而高的肋組成。其面板既是橫向承重結(jié)構(gòu)，又是縱向承重肋的受壓區(qū)。受壓區(qū)截面較大，中和軸接近或進(jìn)入面板，受拉主鋼筋有較大的力臂。所以，雙T 板具有良好的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能、明確的傳力層次、簡(jiǎn)潔的幾何形狀，可實(shí)現(xiàn)在大跨度與大覆蓋面積下的施工作業(yè)。在當(dāng)前的施工建筑行業(yè)，超大型工程項(xiàng)目的數(shù)量日益增多，這也為預(yù)應(yīng)力混凝土雙T 板提供了廣泛的應(yīng)用空間。本文重點(diǎn)針對(duì)雙T 板的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行試驗(yàn)分析，對(duì)大型倉(cāng)庫(kù)類工程項(xiàng)目的順利施工具有重要意義。

2 混凝土雙T 板的特征

混凝土雙T 板在應(yīng)用中具備高效、整體性良好以及成本低等優(yōu)勢(shì)。首先，在高效的預(yù)應(yīng)力技術(shù)方面，雙T 板采用高強(qiáng)度鋼絞線制作而成，而且混凝土強(qiáng)度可以達(dá)到C50，這樣可以同時(shí)達(dá)到省料、省時(shí)、省工等特點(diǎn)，并且可以保證混凝土雙T板的外觀滿足施工要求。其次，在混凝土雙T 板的整體性能方面，由于可以將受力分散到多塊，從而可以避免預(yù)制構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)用中的劣勢(shì)，更好地提升應(yīng)用質(zhì)量。最后，在成本方面，混凝土雙T 板主要用于當(dāng)代的工程建筑，并且多用于大型工程項(xiàng)目中，例如，將雙T 板應(yīng)用到倉(cāng)庫(kù)廠房的屋面板中，其綜合造價(jià)與輕鋼結(jié)構(gòu)相似，并且在耐久性、防火能力以及抗腐蝕能力等方面都具備良好的應(yīng)用效果[1]。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土雙T 板結(jié)構(gòu)性能測(cè)試

3.1 準(zhǔn)備環(huán)節(jié)

由于混凝土雙T 板的尺寸較大，因此，進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)需要注意以下事項(xiàng)：

1）保證測(cè)試場(chǎng)地的平整性，還要對(duì)場(chǎng)地的承載力與面積等參數(shù)進(jìn)行分析，保證加載試驗(yàn)中不會(huì)產(chǎn)生較大的沉降，尤其是在混凝土雙T 板試件縱向滾動(dòng)時(shí)，需要保證場(chǎng)地綜合質(zhì)量[2]。對(duì)于不平整的測(cè)試場(chǎng)地，需要利用機(jī)械裝備進(jìn)行清理，待其水平度達(dá)標(biāo)之后再開展相關(guān)的試驗(yàn)測(cè)試工作。

2）提前準(zhǔn)備足夠剛度與承載力的支柱，在混凝土雙T 板變形或開裂過(guò)程中保證支柱不會(huì)產(chǎn)生變化。有條件的單位需要對(duì)支柱的強(qiáng)度和承載力開展測(cè)試，確保其指標(biāo)數(shù)值符合要求，這也可以作為材料進(jìn)場(chǎng)前或使用前檢查的一部分內(nèi)容。

3）保證支座質(zhì)量，因角鋼剛度不足，不應(yīng)作為承載支座，這里可以利用限位器對(duì)鋼筋進(jìn)行綁定處理，并且保證滾動(dòng)設(shè)備具備一定的剛度。

4）滾動(dòng)支座與底座的高度要符合標(biāo)準(zhǔn)范圍，如果存在較大的高度差，將會(huì)影響到整體應(yīng)用效果，因此，需要保證縱向滾動(dòng)的穩(wěn)定性，這樣才能避免混凝土雙T 板性能測(cè)試中的安全程度。

5）由于混凝土雙T 板自身質(zhì)量較大，因此，要保證足夠重量的起吊設(shè)備。以長(zhǎng)24 m，寬3 m 的混凝土雙T 板為例，為保證吊裝作業(yè)的平整度，需要保證設(shè)備的最大吊裝重量在30 t（300 kN）以上。

6）要準(zhǔn)備足夠的荷載塊，推薦使用實(shí)心磚。以普通燒結(jié)磚為例，每塊磚質(zhì)量約為2.3 kg，因此，進(jìn)行混凝土雙T 板性能測(cè)試時(shí)需要準(zhǔn)備約40 000 塊。

7）保證相關(guān)操作人員與輔助人員的充足性，由于混凝土雙T 板的性能檢驗(yàn)需要1 d 時(shí)間，因此，要為檢驗(yàn)工作預(yù)留出充足的時(shí)間[3]。

8）混凝土雙T 板在試驗(yàn)前應(yīng)測(cè)量其實(shí)際尺寸，檢查雙T 板的實(shí)際尺寸，并檢查構(gòu)件表面，所有的缺陷和裂縫應(yīng)全部標(biāo)出。

9）試驗(yàn)用加荷設(shè)備及量測(cè)儀表應(yīng)預(yù)先進(jìn)行標(biāo)定或校準(zhǔn)。

10）混凝土雙T 板強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%以上方能進(jìn)行試驗(yàn)。

3.2 試驗(yàn)過(guò)程

在對(duì)混凝土雙T 板進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，首先要對(duì)吊裝支座進(jìn)行安裝，并且裝置測(cè)量?jī)x表，將支點(diǎn)調(diào)整到混凝土雙T 板邊緣約100 mm，因此，需要在試件中布置2 個(gè)撓度測(cè)點(diǎn)，采用鋼板與砂漿進(jìn)行黏結(jié)處理，同時(shí)，還要在雙T 板兩端架設(shè)百分表，針對(duì)不同位置的測(cè)試儀表進(jìn)行編號(hào)。

其次，需要對(duì)荷載測(cè)試場(chǎng)景進(jìn)行布置，根據(jù)規(guī)范要求將混凝土雙T 板平均分為8 個(gè)區(qū)塊，保證每個(gè)區(qū)塊之間存在200 mm的縫隙，不僅對(duì)雙T 板的檢驗(yàn)跨度進(jìn)行測(cè)試，還要根據(jù)相關(guān)圖集進(jìn)行分析，以此明確加載程序。按照構(gòu)件劃分的等級(jí)來(lái)測(cè)量荷載數(shù)值，混凝土雙T 板應(yīng)分級(jí)加載，根據(jù)GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》附錄B 的要求，當(dāng)荷載小于標(biāo)準(zhǔn)荷載時(shí)，每級(jí)荷載不應(yīng)大于標(biāo)準(zhǔn)荷載的20%；當(dāng)荷載大于標(biāo)準(zhǔn)荷載時(shí)，每級(jí)荷載不應(yīng)大于標(biāo)準(zhǔn)荷載值的10%；當(dāng)荷載接近承載力檢驗(yàn)荷載時(shí)，每級(jí)荷載不應(yīng)大于荷載設(shè)計(jì)值的5%。保證每級(jí)荷載數(shù)值的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)約為20%，同時(shí)，還要不大于檢驗(yàn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的10%[4]。試驗(yàn)設(shè)備重量及預(yù)制構(gòu)件自重應(yīng)作為第一次加載的一部分。

試驗(yàn)前，應(yīng)對(duì)混凝土雙T 板進(jìn)行預(yù)壓處理，以檢查試驗(yàn)裝置的工作是否正常。但應(yīng)防止混凝土雙T 板因預(yù)壓而開裂。在不同壓力系數(shù)情況下對(duì)雙T 板的性能變化情況進(jìn)行記錄，每級(jí)加載測(cè)試進(jìn)行時(shí)，應(yīng)持續(xù)10~15 min，在標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下，應(yīng)持續(xù)30 min。并且重點(diǎn)關(guān)注持續(xù)加壓時(shí)混凝土雙T 板的變化情況、開裂情況，以及鋼筋有無(wú)滑移現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)現(xiàn)雙T 板裂縫時(shí)，需要及時(shí)拆除百分表，停止觀測(cè)構(gòu)件跨中位移，結(jié)合承載力檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，針對(duì)裂縫寬度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要使用精度為0.05 mm 的放大鏡，也可以采用滿足精度要求的裂縫檢驗(yàn)卡進(jìn)行觀測(cè)，以此準(zhǔn)確判定雙T 板腹部裂縫的實(shí)際寬度。

試驗(yàn)荷載布置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)荷載布置不能完全與設(shè)計(jì)的要求相符時(shí)，應(yīng)按荷載效應(yīng)等效原則換算，并應(yīng)計(jì)入荷載布置改變后對(duì)構(gòu)件其他部位的不利影響。在進(jìn)行承載力檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)加載至預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)GB 50204—2015 附錄B 所列承載能力極限狀態(tài)的檢驗(yàn)標(biāo)志之一后結(jié)束試驗(yàn)。

撓度量測(cè)采用百分表，接近破壞荷載階段的撓度可采用水平儀或直尺等測(cè)量，測(cè)量跨中位移和支座沉陷，在每一量測(cè)截面的兩邊布置測(cè)點(diǎn)，取量測(cè)結(jié)果的平均值作為該處的位移。

3.3 數(shù)據(jù)處理

在對(duì)混凝土雙T 板進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)，需要全程對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行記錄，例如，實(shí)際荷載數(shù)值、抗剪數(shù)值以及抗裂荷載數(shù)值等。首先是實(shí)際荷載數(shù)值，根據(jù)GB 50204—2015 附錄B 中的公式進(jìn)行計(jì)算，也就是跨中撓度等于外加試驗(yàn)荷載作用下構(gòu)建的綜合變化情況，這時(shí)針對(duì)實(shí)際荷載數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)荷載數(shù)值進(jìn)行分析，能夠得到一端支座的沉陷值，并且結(jié)合一端數(shù)值計(jì)算另一端支座的對(duì)應(yīng)數(shù)值，最后通過(guò)對(duì)中間連接肋條進(jìn)行調(diào)試，從而使兩端的沉陷數(shù)值相同。其次是抗荷載數(shù)值，當(dāng)混凝土雙T 板在荷載作用力下產(chǎn)生裂縫時(shí)，需要將一級(jí)荷載數(shù)值與實(shí)際數(shù)值進(jìn)行對(duì)比分析，如果試驗(yàn)中沒(méi)能及時(shí)對(duì)截面裂縫進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將會(huì)影響最終分析結(jié)果的準(zhǔn)確程度。因此，需要時(shí)刻關(guān)注荷載作用力下混凝土雙T 板截面的變化情況，并且分時(shí)段準(zhǔn)確記錄雙T 板構(gòu)件開裂區(qū)域的荷載實(shí)測(cè)值[5]。有條件的單位還可以對(duì)試驗(yàn)或者施工現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和整理及分析，發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律性的變化，利用這些變化找到混凝土雙T 板截面的變化規(guī)律，并且預(yù)測(cè)其下一步的變化趨勢(shì)，根據(jù)變化趨勢(shì)提前采取措施進(jìn)行預(yù)防，提高危及預(yù)處理能力，促進(jìn)施工水平的提高。

4 預(yù)應(yīng)力混凝土雙T 板結(jié)構(gòu)性能測(cè)試結(jié)果分析

通過(guò)對(duì)混凝土雙T 板的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，首先，在性能系數(shù)加載過(guò)程中需要與施工標(biāo)準(zhǔn)相契合；其次，還要明確檢驗(yàn)系數(shù)的允許值，也就是混凝土雙T 板的承載力檢驗(yàn)系數(shù)的實(shí)際數(shù)值，一方面試件承載力對(duì)其有直接影響，另一方面與混凝土雙T 板自身的抗剪系數(shù)存在一定的關(guān)聯(lián)。例如，當(dāng)試件的開裂荷載系數(shù)與荷載標(biāo)準(zhǔn)值相同時(shí)，混凝土雙T 板的實(shí)際承載值可以滿足極限狀態(tài)下的檢驗(yàn)標(biāo)志。此外，當(dāng)規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間結(jié)束后，雙T 板的承載能力與極限狀態(tài)之間的差距可以作為實(shí)際荷載值的測(cè)試參考標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前城市建筑高速發(fā)展的背景下，建筑行業(yè)需要不斷對(duì)施工技術(shù)與設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化革新，同時(shí)還要積極開發(fā)先進(jìn)的施工材料，這樣才能保證整體施工質(zhì)量與效率。預(yù)應(yīng)力混凝土雙T 板的誕生可以有效解決大型工程項(xiàng)目的施工要求，并且在成本控制方面也具備良好的應(yīng)用效果，因此，應(yīng)在強(qiáng)度要求比較高的工程項(xiàng)目中大力推薦使用，尤其是應(yīng)進(jìn)一步提升其在大型倉(cāng)庫(kù)中的應(yīng)用規(guī)模。

本文對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土雙T 板的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行試驗(yàn)分析，首先，介紹了混凝土雙T 板的應(yīng)用特征；其次，重點(diǎn)闡述雙T板性能試驗(yàn)中的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)、試驗(yàn)過(guò)程以及數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)；最后，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土雙T 板結(jié)構(gòu)性能的測(cè)試結(jié)果做出分析，在理論上拓展了預(yù)應(yīng)力混凝土雙T 板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的試驗(yàn)分析方法，也擴(kuò)大了大型倉(cāng)庫(kù)建設(shè)可選措施的范圍，既可以為建筑行業(yè)提供良好的材料參數(shù)支撐，也可以為預(yù)應(yīng)力混凝土雙T 板的高效應(yīng)用提供穩(wěn)定保障。