侯建斌
(海南天力建筑工程有限公司,海南 ???570100)
預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋傳力體系簡(jiǎn)單直接、可壓縮層高保證凈高、節(jié)省地庫(kù)建造成本、在施工時(shí)可以節(jié)約模板,由于優(yōu)勢(shì)明顯,在目前階段還有大量使用。加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋的施工安全管控的研究是十分必要的。
預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋施工涉及的內(nèi)容專業(yè)性強(qiáng),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理、操作人員素質(zhì)要求高。雖然有專項(xiàng)的規(guī)范、施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),但時(shí)常因?qū)σ?guī)范、標(biāo)準(zhǔn)不理解,導(dǎo)致對(duì)板柱節(jié)點(diǎn)、樓板開(kāi)洞、預(yù)應(yīng)力布設(shè)這幾個(gè)關(guān)鍵部位或工作管理不到位,對(duì)預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋造成安全隱患。因此需要對(duì)相關(guān)部位及工作展開(kāi)深入探討。
預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)體系是目前運(yùn)用較多的結(jié)構(gòu)形式,規(guī)范規(guī)定計(jì)算預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的荷載組合時(shí),預(yù)應(yīng)力應(yīng)參與計(jì)算。無(wú)梁樓蓋在外荷載作用前,在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受拉區(qū),通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉、錨固,在樓蓋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力的大小與分布能抵消或減小外荷載所產(chǎn)生的壓力。較之傳統(tǒng)的無(wú)梁樓蓋體系,預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋可以實(shí)現(xiàn)更小的板厚和良好的受力性能,集整體性較好、撓度小、空間較大、經(jīng)濟(jì)性較好的優(yōu)點(diǎn)。采用預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。
目前預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋按預(yù)應(yīng)力的的粘結(jié)方式分為無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力式和有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力式。在防空地下室范圍,無(wú)梁樓蓋不得采用無(wú)粘接預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。實(shí)際工程中在滿足人防面積要求的條件下,為降低工程成本,面積較大的地下室經(jīng)常出現(xiàn)兩種預(yù)應(yīng)力形式的無(wú)梁樓蓋。
預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋柱子與樓板連接處,在地下室覆土后及日常使用中,由于應(yīng)力集中會(huì)有板頂裂縫。只要無(wú)梁樓蓋上部荷載不超過(guò)設(shè)計(jì)值,經(jīng)過(guò)大量工程實(shí)踐,受力是安全的。但在超載、地震等荷載作用下,柱子頂端會(huì)產(chǎn)生水平裂縫,形成塑性鉸,導(dǎo)致內(nèi)力重分布,影響結(jié)構(gòu)安全。根據(jù) JGJ 369-2016《預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》,在局部荷載或集中反力作用下,不配置箍筋或彎起鋼筋的板的受沖切承載力應(yīng)符合下列規(guī)定[1],如式(1)所示。
式中:βh為截面高度影響系數(shù);ft為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,N;σpc,m為計(jì)算截面周長(zhǎng)上兩個(gè)方向混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力按長(zhǎng)度的加權(quán)平均值,MPa;η為影響系數(shù);um為計(jì)算截面的周長(zhǎng),mm;h0為截面有效高度,mm。
通過(guò)計(jì)算理論可見(jiàn),預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋相對(duì)于一般鋼筋混凝土無(wú)梁樓蓋,可以大幅度提高板柱節(jié)點(diǎn)的抗沖切能力。即便如此,樓板與柱連接部位(柱帽)冗余度仍然比較小。
由于無(wú)梁樓蓋因結(jié)構(gòu)中不設(shè)置明梁,導(dǎo)致樓板直接支撐在柱上,在板柱連接部位的截面產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力,容易發(fā)生沖切或者沖剪破壞。根據(jù)板底環(huán)形裂縫離沖切荷載的距離推算,板柱節(jié)點(diǎn)沖切破壞錐截面的傾角一般在20°~45°之間,第一處沖切面在柱頭兩側(cè),第二處沖切面在托板折角兩側(cè),具體位置如圖 1 所示。
圖1 沖切破壞示意圖
針對(duì)這兩個(gè)沖切面的安全問(wèn)題,設(shè)計(jì)主要通過(guò)設(shè)置柱帽、在柱帽沖切破壞錐體面相交的范圍內(nèi)設(shè)置暗梁及配置加強(qiáng)箍筋來(lái)確保節(jié)點(diǎn)安全。以下是有托板加腋、帶暗梁的預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋板柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖(見(jiàn)圖 2)。
施工時(shí)須重點(diǎn)關(guān)注兩處沖切面涉及的工序質(zhì)量。
圖2 板柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖(單位:mm)
首先,保證對(duì)兩個(gè)沖切部位混凝土進(jìn)行約束的箍筋質(zhì)量,施工時(shí)對(duì)箍筋設(shè)置錯(cuò)誤,會(huì)對(duì)板柱節(jié)點(diǎn)的安全設(shè)計(jì)造成較大的削弱。現(xiàn)場(chǎng)該部位箍筋一般采用活口封閉式箍筋,箍筋的開(kāi)口處,因鋼筋不連續(xù),在受力后有張開(kāi)趨勢(shì)。為避免頂板裂縫導(dǎo)致箍筋耐久性受影響及箍筋開(kāi)口端錨固強(qiáng)度損失,箍筋活口應(yīng)避開(kāi)上部拉應(yīng)力較大、裂縫較多部位。這就要求施工中確保托板內(nèi)暗梁、柱邊0.2lo及托板外設(shè)計(jì)范圍箍筋彎鉤應(yīng)朝下放置。同時(shí)柱帽內(nèi)配置箍筋間距及加密長(zhǎng)度嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。規(guī)范 18 G901-1《混凝土結(jié)構(gòu)施工鋼筋排布規(guī)則與構(gòu)造詳圖》(現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、梁、板)對(duì)支座處暗梁箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度及箍筋間距有明確規(guī)定,箍筋排布范圍如圖 3 所示。
圖3 箍筋排布范圍(單位:mm)
其次,暗梁及板縱向鋼筋在節(jié)點(diǎn)位置遵守“能通則通”的設(shè)計(jì)原則。上部縱向鋼筋應(yīng)貫穿節(jié)點(diǎn)或支座,不能保證全數(shù)貫通的,最低限度保證暗梁支座處的 1/2 上部縱向鋼筋應(yīng)連續(xù)通長(zhǎng)布置。梁的下部縱向鋼筋宜貫穿節(jié)點(diǎn)或支座,在設(shè)計(jì)搭接區(qū)域錯(cuò)開(kāi)布置。板底連續(xù)非預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)布置在板柱節(jié)點(diǎn)下部及預(yù)應(yīng)力筋的下方,板底連續(xù)縱向普通鋼筋的連接位置,宜在距柱面 1.15 倍受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度la與 2 倍板厚的較大值以外,且宜避開(kāi)板底受拉區(qū)范圍。受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度la應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定取用[2]。
施工現(xiàn)場(chǎng)暗梁下部縱向鋼筋經(jīng)常出現(xiàn)在柱節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一斷開(kāi)錨固的情況,該做法難以滿足鋼筋凈距要求。同時(shí)鋼筋密集,混凝土澆搗易出現(xiàn)缺陷,對(duì)在此斷開(kāi)錨固的鋼筋錨固受力影響極大,對(duì)板柱節(jié)點(diǎn)造成削弱。雖然規(guī)范不強(qiáng)制要求全數(shù)在節(jié)點(diǎn)外連接,但項(xiàng)目的鋼筋精細(xì)化管理,這里就能體現(xiàn)出來(lái)。
最后,保證板柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋布置。板柱結(jié)構(gòu)體系布筋時(shí),要求柱上板帶任何一向穿過(guò)柱子的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋不得少于 2 根(見(jiàn)圖 4),預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)布置在節(jié)點(diǎn)上部,從節(jié)點(diǎn)兩側(cè)按設(shè)計(jì)線型下彎。此種布置方式沿柱軸線對(duì)暗梁施加了預(yù)應(yīng)力,有利于對(duì)暗梁內(nèi)平板形成支撐,同時(shí)也保證板柱節(jié)點(diǎn)的受沖切承載力,施工中需注意這一做法。
圖4 柱內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋布置
無(wú)梁樓板施工階段,由于主體施工垂直運(yùn)輸需求,不可避免需設(shè)置塔吊或吊料口。大面積地下室不可避免塔吊要穿越地下室無(wú)梁樓板結(jié)構(gòu)。針對(duì)該情況要提前做好塔吊選型及施工策劃,在考慮塔吊覆蓋范圍、上部結(jié)構(gòu)附墻位置、塔吊基礎(chǔ)空間及地質(zhì)條件的前提下,還要綜合考慮開(kāi)洞對(duì)地下室頂板的不利影響。對(duì)于吊料口宜通過(guò)優(yōu)化施工組織及施工順序、提前施工車(chē)道口、優(yōu)化出料線路,達(dá)到不設(shè)置或減少設(shè)置數(shù)量的目的。
施工策劃時(shí),對(duì)于穿無(wú)梁樓板洞口應(yīng)避開(kāi)以下位置:受沖切的柱帽范圍,對(duì)周邊板起支撐作用的暗梁范圍,鋼筋及預(yù)應(yīng)力相交較密的柱上板帶相交區(qū)域、柱上板帶與跨中板帶相交區(qū)域;擇優(yōu)選擇位置。對(duì)開(kāi)洞的位置應(yīng)及時(shí)提供給設(shè)計(jì)單位及預(yù)應(yīng)力深化單位,做好對(duì)無(wú)梁樓板洞口的加固措施,涉及人防的還應(yīng)經(jīng)人防設(shè)計(jì)單位進(jìn)行確認(rèn),不得擅自留設(shè)洞口。
郭達(dá)文等[3]以地下室無(wú)梁樓板靠側(cè)壁位置開(kāi)洞情況為研究對(duì)象,考慮了 4 種洞口尺寸影響,計(jì)算和分析了洞口對(duì)無(wú)梁樓板的影響,及給出具體的補(bǔ)強(qiáng)措施,分析結(jié)果表明:洞口對(duì)無(wú)梁樓板受力影響較為明顯,在工程中應(yīng)予以重視,開(kāi)洞后垂直洞口方向彎矩增幅較大;沿傳力方向洞邊,暗梁寬可取 0.5 倍洞長(zhǎng),暗梁長(zhǎng)可由側(cè)壁至跨中,補(bǔ)強(qiáng)筋可取支座計(jì)算配筋的 0.3~0.5 倍,暗梁箍筋可按 GB 50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》11.9.5 條構(gòu)造;垂直傳力方向洞邊,暗梁寬可由洞邊至 3/4L處(即到柱上板帶邊,L為跨度),暗梁長(zhǎng)可取洞寬,從洞邊到跨中區(qū)域補(bǔ)強(qiáng)筋可取 3/4L處計(jì)算配筋。暗梁箍筋可按 GB 50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》11.9.5 條構(gòu)造。從跨中至 3/4L補(bǔ)強(qiáng)筋可取 0.25 倍 3/4L處計(jì)算配筋,箍筋可不用配置。
以上研究可為洞口加固提供相關(guān)思路,針對(duì)無(wú)梁樓蓋開(kāi)洞事項(xiàng)應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)單位、人防單位、預(yù)應(yīng)力深化單位聯(lián)合策劃,以確保結(jié)構(gòu)加固措施策劃到位,確保安全。以下是無(wú)梁樓蓋預(yù)留 3 m×3 m 塔吊洞口的加固大樣(見(jiàn)圖 5)。需要注意的是洞口在采用此類(lèi)加固方案后,施工方仍需設(shè)置相應(yīng)的頂板支撐,同時(shí)靠洞口側(cè)邊應(yīng)預(yù)留一段距離以便設(shè)置止水鋼板,避免對(duì)加固鋼筋、加固暗梁、地下頂板防水造成影響。對(duì)于經(jīng)過(guò)洞口預(yù)應(yīng)力也應(yīng)進(jìn)行深化(見(jiàn)圖 6)。由于洞口周邊板塊預(yù)應(yīng)力筋在洞口處均截?cái)?,?yīng)在洞口四周設(shè)置張拉端,采取一端張拉的方式處理,洞口對(duì)邊對(duì)于甩出預(yù)應(yīng)力筋在洞口中采取搭接構(gòu)造。采用洞口內(nèi)搭接的方式能提前對(duì)周邊板塊張拉,較好地保證周邊板塊的回填進(jìn)度及回填安全,但洞口封閉前應(yīng)控制洞口附近材料堆載,若提前回填,應(yīng)采用小型挖機(jī)或輪式挖機(jī)將土運(yùn)至回填部位,配合人工鋪攤,夯實(shí)。
圖5 無(wú)梁樓蓋洞口加固大樣(單位:mm)
圖6 洞口預(yù)應(yīng)力深化
預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓板施工階段面臨非預(yù)應(yīng)力筋,雙向預(yù)應(yīng)力筋、水電管線鋪設(shè)等的布設(shè),難免施工時(shí)會(huì)有交叉影響。交叉布置原則是應(yīng)優(yōu)先滿足預(yù)應(yīng)力筋布設(shè)要求,有沖突時(shí),應(yīng)在規(guī)范及設(shè)計(jì)允許的條件下調(diào)整非預(yù)應(yīng)力鋼筋或線管的位置。
預(yù)應(yīng)力時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)圖紙曲線形式布置,嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力筋關(guān)鍵位置垂直高度,如反彎點(diǎn)的高度、最低點(diǎn)的高度、張拉端高度等。雙向配置時(shí),還應(yīng)注意預(yù)應(yīng)力筋的鋪放順序。對(duì)于連續(xù)多跨板,因板跨不一、長(zhǎng)短向尺寸不一、厚度變化等因素對(duì)雙向預(yù)應(yīng)力筋曲線標(biāo)高控制及交錯(cuò)布置提出較高要求。
施工前進(jìn)行人工或電算編序,以確定預(yù)應(yīng)力筋的鋪放順序及高低(見(jiàn)圖 7)。通過(guò)標(biāo)高數(shù)據(jù)對(duì)比縱橫向預(yù)應(yīng)力筋交叉點(diǎn)高低,先鋪設(shè)較低的預(yù)應(yīng)力筋,后鋪設(shè)高的預(yù)應(yīng)力筋,避免調(diào)整新型時(shí)互相干擾,無(wú)法調(diào)整到位。
圖7 預(yù)應(yīng)力筋電算編序
為確保預(yù)應(yīng)力筋水平方向保持在一條直線上,施工中應(yīng)在板面進(jìn)行定距畫(huà)線標(biāo)識(shí),確保超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力布設(shè)順直。預(yù)應(yīng)力線形垂直方向位置允許偏差根據(jù)構(gòu)件截面高(厚)度在±5~±15 mm,相應(yīng)控制要求高度?,F(xiàn)場(chǎng)施工隊(duì)經(jīng)常采用鐵絲懸挑預(yù)應(yīng)力筋固定在梁板面筋的方式來(lái)控制預(yù)應(yīng)力反彎點(diǎn)高度及線型。采用此種方式,容易受鋼筋偏位影響,澆筑時(shí)容易導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋脫落及偏移,對(duì)預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量造成影響。施工時(shí)應(yīng)避免采用該種固定方式。
預(yù)應(yīng)力筋的固定應(yīng)首選鋼筋馬凳控制。當(dāng)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋并束多于 4 根或采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋時(shí),應(yīng)采用φ12 鋼筋焊成不同高度的馬凳控制預(yù)應(yīng)力筋矢高,馬凳與預(yù)應(yīng)力筋宜采用 18 號(hào)扎絲纏扣綁扎,防止滑動(dòng),相應(yīng)做法如圖 8 所示。同時(shí)每束預(yù)應(yīng)力筋至少設(shè)置 3 個(gè)預(yù)應(yīng)力標(biāo)高控制點(diǎn),相應(yīng)位置設(shè)置馬凳,涂刷油漆進(jìn)行標(biāo)識(shí),以方便檢查。
圖8 馬凳控制預(yù)應(yīng)力筋矢高
預(yù)應(yīng)力筋布設(shè)完畢,必須讓相關(guān)部門(mén)共同進(jìn)行檢驗(yàn)。用水準(zhǔn)儀進(jìn)行監(jiān)控、測(cè)量,確保預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計(jì)高度。驗(yàn)收合格后,方能對(duì)混凝土進(jìn)行澆搗。
錨具是將預(yù)應(yīng)力鋼筋永久性地錨固在構(gòu)件上,并使構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力的關(guān)鍵部件。對(duì)于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋錨固端一般采用擠壓錨具,有粘粘預(yù)應(yīng)力筋錨固端多采用壓花錨具。主要原因是壓花錨具是最經(jīng)濟(jì)的鋼絞線錨具,與其它錨具相比,工藝簡(jiǎn)單,造價(jià)低。
壓花錨具梨花頭根部必須有一段裸露、干凈無(wú)油的鋼筋線,才能保證與混凝土相互作用,達(dá)到設(shè)計(jì)的錨固強(qiáng)度,單靠梨形壓花頭無(wú)法產(chǎn)生足夠的錨固力。這是規(guī)范對(duì)裸露鋼絞線長(zhǎng)度有構(gòu)造要求及無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力不應(yīng)采用壓花錨具的原因。
規(guī)范要求梨形頭尺寸和直線錨固段長(zhǎng)度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)值。梨形頭尺寸應(yīng)符合:對(duì)φs15.2 鋼絞線不應(yīng)小于φ95×150;對(duì)φs12.7 鋼絞線不應(yīng)小于φ80×130;直線段長(zhǎng)度,對(duì)φs15.2 鋼絞線不應(yīng)小于 900 mm,對(duì)φs12.7 鋼絞線不應(yīng)小于 700 mm[4]。
考慮在實(shí)際工程中錨固端基本設(shè)置在梁端或板端的負(fù)彎矩區(qū)域,由于錨具的握裹長(zhǎng)度較長(zhǎng),無(wú)法通長(zhǎng)建立有效應(yīng)力值,而影響最大負(fù)彎矩截面的極限承載力值,可建議設(shè)計(jì)優(yōu)化為雙壓花錨具。雙壓花錨具的特點(diǎn)是 2 個(gè)壓花協(xié)同工作,小荷載時(shí),基本上由前端壓花受力。即使在荷載水平很高的情況下,也是以前端壓花受力為主,尾端壓花分擔(dān)的力較小。但尾端壓花的存在,使前端壓花的變形和滑移受到約束,其花型保持了穩(wěn)定的構(gòu)造形狀。雙壓花錨具承載能力比單壓花錨具明顯提高[5]。
對(duì)成束布置的多根鋼絞線壓花錨,應(yīng)分排埋置在混凝土內(nèi),施工中對(duì)于多根預(yù)應(yīng)力筋并束的錨固端應(yīng)采用定制鋼筋網(wǎng)架控制梨形頭發(fā)散尺寸(見(jiàn)圖 9)。扁形固定端壓花式錨具應(yīng)采用配套定位架或直條鋼筋控制梨形頭間距(見(jiàn)圖 10)。特別對(duì)梁端,墻端節(jié)點(diǎn)處由于鋼筋密集,需嚴(yán)格調(diào)整到位,避免振搗時(shí)端頭偏位,定位架應(yīng)采取點(diǎn)焊及其它措施固定牢固。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查,該項(xiàng)措施經(jīng)常有執(zhí)行不到位的情況,對(duì)錨固效率造成較大的削弱。
圖9 鋼筋網(wǎng)架控制梨形頭
圖10 扁形壓花式錨具固定
對(duì)于鋼絞線壓花錨具施工單位應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度加工,避免裸露預(yù)應(yīng)力筋銹蝕,穿束前應(yīng)將表面的污物擦拭干凈。對(duì)于采用壓花錨構(gòu)件的混凝土建議提前與混凝土攪拌站協(xié)商,采用粒徑≤20 mm 的石子拌制,施工過(guò)程加強(qiáng)振搗,以為提高壓花錨周邊混凝土密實(shí)度,避免鋼絞線出現(xiàn)在遠(yuǎn)未達(dá)到張拉控制應(yīng)力時(shí)即發(fā)生明顯滑移的現(xiàn)象。
擠壓錨具是將套入擠壓簧的鋼絞線,通過(guò)擠壓套,利用擠壓機(jī)壓縮擠壓套,使之與鋼絞線套牢,預(yù)應(yīng)力筋的拉力通過(guò)擠壓套傳遞至墊板再發(fā)散至結(jié)構(gòu)。它由擠壓套、擠壓簧、墊板、約束圈、螺旋筋、鋼絞線、配套用電動(dòng)油泵、專用擠壓機(jī)組成。
對(duì)于擠壓錨具,施工時(shí)應(yīng)重點(diǎn)控制異形鋼絲襯圈的嵌入?,F(xiàn)有 OVM 錨的 P 錨中在擠壓套與鋼絞線之間在擠壓前套放的擠壓簧是用直徑為 1 mm、材質(zhì)為 65 Mn 的鋼絲,按所需直徑卷繞成形,按規(guī)定長(zhǎng)度裁成一節(jié)一節(jié),后經(jīng)淬火使其硬度達(dá)到所需值,變成易脆性的擠壓載體。該擠壓簧在擠壓力作用下,鑲嵌在擠壓套內(nèi)壁與鋼鉸線之間作為夾在擠壓套與鋼絞線之間的楔子,形成強(qiáng)大的摩阻力。
施工中應(yīng)重點(diǎn)防控由于擠壓錨具制作質(zhì)量不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致的錨固失效問(wèn)題。由于構(gòu)成擠壓簧的鋼絲其斷面是圓形的,錨固效率會(huì)降低,同時(shí)高碳鋼絲淬成高硬度后,脆性大、韌性差、易斷裂,套入前需嚴(yán)格檢查。否則其錨固效率系數(shù)難以達(dá)到≥95 %。對(duì)于擠壓錨具制作現(xiàn)場(chǎng)基本是采用人工套入,人工加工,對(duì)工人的操作水平及人員素質(zhì)要求較高。施工前需對(duì)操作人員應(yīng)嚴(yán)格考核。穿套前必須嚴(yán)格檢查擠壓簧是否完整,鋼絞線擠壓端的毛刺是否打磨干凈。
用手套入擠壓簧時(shí)應(yīng)使之旋緊在鋼絞線上,通過(guò)擠壓??缀髮⒂袛D壓簧的部位穿入擠壓套,將其抵在頂桿凹槽內(nèi)。擠壓前需清除擠壓機(jī)頂桿凹槽內(nèi)殘?jiān)?/p>
擠壓時(shí),應(yīng)確保鋼絞線、擠壓模、活塞桿三軸同心,擠壓過(guò)程不得中間停頓,應(yīng)一次完成。擠壓通過(guò)擠壓模時(shí),壓力表讀數(shù)應(yīng)符合操作說(shuō)明書(shū)的規(guī)定,最高油壓值不應(yīng)超出電動(dòng)油泵的額定壓力。擠壓后應(yīng)測(cè)量錨頭外徑,對(duì)于 15 型錨具擠壓后外徑應(yīng)≤30.65 mm,預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)露出擠壓套端面 1~5 mm。如不符合要求應(yīng)切掉重新擠壓,以確保擠壓套握裹牢固,防止張拉時(shí)脫筋。
安裝壓板時(shí),應(yīng)使擠壓套和 P 型錨板垂直密貼無(wú)縫隙,并束的預(yù)應(yīng)力筋承壓鋼墊板不得重疊,螺旋筋不應(yīng)重合。施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)該類(lèi)錨具處理不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象,如圖 11 所示。嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致在預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中,承壓板下的混凝土局部下陷,沿承壓板周邊混凝土受剪切作用,出現(xiàn)局部承壓破壞,如圖 12 所示。因此張拉端承壓板必須頂緊張,要有可靠固定,并保持張拉作用線與承壓板面垂直。施工前需復(fù)核承壓鋼墊板材質(zhì)、尺寸、厚度以及螺旋筋直徑、螺徑、螺距等參數(shù)滿足配套產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)要求。
圖11 錨具處理不當(dāng)
圖12 局部承壓破壞
對(duì)于采用凹入式張拉端做法的板端,墻和梁側(cè)張拉節(jié)點(diǎn),由于錨具不外露出結(jié)構(gòu)面,同時(shí)為了保證預(yù)應(yīng)力筋保護(hù)層厚度,會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)留置較大的穴模,對(duì)結(jié)構(gòu)有削弱影響,應(yīng)注意防控施工階段施工荷載的不利影響。
在張拉端的布置時(shí),應(yīng)考慮構(gòu)件尺寸、局部承壓、錨固體系合理布置等,同時(shí)滿足張拉施工設(shè)備空間要求。對(duì)于后澆帶的張拉端,由于后澆帶寬度小,鋼筋阻礙,工作面寬度達(dá)不到要求。施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常未按設(shè)計(jì)要求將張拉端設(shè)置在后澆帶內(nèi)側(cè)端面,而是將張拉端彎折至頂板面上設(shè)置。該處理方法對(duì)于預(yù)應(yīng)力線型,預(yù)應(yīng)力筋質(zhì)量及安全造成影響。施工時(shí)對(duì)于該部位可采取變角張拉工藝,以確保預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量及安全。
研究發(fā)現(xiàn)在有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,預(yù)應(yīng)力筋和混凝土之間可以靠水泥的粘結(jié)而傳遞剪力。通常,錨具處的應(yīng)力變化幅度不大。而在無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,任何外荷載的去留都會(huì)在錨具處產(chǎn)生明顯的應(yīng)力變化。如果組件有一處斷裂,則整根預(yù)應(yīng)力筋失效,后果嚴(yán)重[6]。因此,對(duì)組裝件的反腐措施,應(yīng)嚴(yán)格要求。
封錨前,應(yīng)用砂輪切割機(jī)切斷切除多余鋼絞線,但鋼絞線外露長(zhǎng)度不得小于 30 mm,并清理張拉槽孔和錨具上粘的雜物。張拉后,錨具及錨墊板表面涂刷環(huán)氧樹(shù)脂等防水防腐保護(hù)層,涂刷應(yīng)均勻飽滿,不得漏涂和少涂。為了更好地達(dá)到防腐效果,應(yīng)罩上封錨端塑料蓋帽,護(hù)套長(zhǎng)度與鋼絞線外露長(zhǎng)度應(yīng)配套,確保端頭全部封蓋。
封閉張錨端,板應(yīng)采用膨脹細(xì)石混凝土(同等級(jí)或高一級(jí))對(duì)凹入錨頭進(jìn)行封閉,墻、柱側(cè)壁可用水泥砂漿封錨。封錨時(shí)應(yīng)保證細(xì)石混凝土的密實(shí)性和鋼絞線端部混凝土保護(hù)層厚度不小于 50 mm。
通過(guò)上述的分析與實(shí)踐可知,對(duì)于預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋的板柱節(jié)點(diǎn),應(yīng)對(duì)兩個(gè)沖切面箍筋、節(jié)點(diǎn)內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋、通過(guò)節(jié)點(diǎn)的普通鋼筋進(jìn)行重點(diǎn)控制。對(duì)于節(jié)點(diǎn)處普通鋼筋的貫通與連接做法的選擇,反映施工管理的精細(xì)化水平。精細(xì)施工方式可避免衍生相關(guān)質(zhì)量隱患,保證節(jié)點(diǎn)質(zhì)量。對(duì)于樓板開(kāi)洞問(wèn)題,重點(diǎn)是要提前策劃,聯(lián)合會(huì)審、過(guò)程回頂。對(duì)于預(yù)應(yīng)力張拉端、錨固端等部位,重點(diǎn)是控制制作質(zhì)量、規(guī)范布設(shè)及嚴(yán)格防腐。目前工程中尚有許多影響預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓板的因素及問(wèn)題,需要進(jìn)一步分析及嚴(yán)格控制,特別是對(duì)于先穿束有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉過(guò)程的銹蝕防治值得進(jìn)一步研究。Q