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        緩粘接預應力筋在大跨度框架結構應用技術

        2021-11-09 16:45:54王占成宋立洋吳匯成房林福中建八局第四建設有限公司
        門窗 2021年8期
        關鍵詞:工程施工

        王占成 宋立洋 吳匯成 房林福 劉 垚 中建八局第四建設有限公司

        1 項目工程概況

        康復大學項目創(chuàng)新核等部分(工程總承包)工程地點位于青島市高新區(qū)雙積路以南、經(jīng)二路以北、安和路以西總建筑面積約18.78萬平方米。項目定位為國家級多功能創(chuàng)新集成康復醫(yī)療高端人才平臺,一所以研究為基礎、以應用為導向的專業(yè)特色鮮明的新型高水平大學。突破傳統(tǒng)框架,深耕殘疾人事業(yè)沃土,創(chuàng)造富有特色的康復學科體系和人才培養(yǎng)標準,培育多層次、專業(yè)化的各類康復人才,引領跨學科融合、“教研醫(yī)產(chǎn)服”聯(lián)動發(fā)展模式,建設研究與應用并重的創(chuàng)新型大學。

        1.1 設計特點

        本工程采用“天人合一,生命之源”的設計理念。該設計方案具有創(chuàng)新性和突破性,體現(xiàn)出青島最碧海紅瓦的美麗風光。在本項目設計理念中,大海向著藍天,如同像天空敞開的窗口,象征開放的中國和面向世界的康復大學。四通八達的交通設計體現(xiàn)了深切的人文關懷,柱廊、階梯教室和學術會堂都采用了緩粘接預應力大跨度框架梁設計。

        圖2 四條柱廊形成“天人合一”

        圖3 中心水池形成“生命之源”

        1.2 結構設計情況

        本工程為康復大學一標段創(chuàng)新核項目,1號樓地下一層,地上七層;2號樓地下一層,地上五層;3號樓地上五層,局部三層和四層,無地下室。1號樓B區(qū)采用框架-剪力墻結構,其余區(qū)域采用框架結構,2、3號樓及柱廊均采用框架結構,1、2號樓嵌固端為地下室頂板,3號樓、柱廊嵌固端為基礎頂面。1、2號樓地下室局部設置人防地下室,分別為核6級二等人員掩蔽部和物資庫,具體情況見人防圖紙。1號樓基礎形式為樁基礎+防水板;2號樓基礎形式為樁基礎+防水板;3號樓基礎形式為樁基礎;4號柱廊為樁基礎;5號學術會堂為平板式筏板基礎。

        圖4 本項目各單體分布圖

        2 緩粘接預應力筋施工工藝

        本工程部分預應力筋采用21.8mm規(guī)格緩粘結預應力鋼絞線。產(chǎn)品標記為:RPSR-180-540 21.8-1860 JG/T 369—2012緩凝粘合劑的標準張拉適用期為180d,標準固化時間為540d。緩粘接預應力鋼絞線須在張拉適用期內(nèi)完成張拉。根據(jù)現(xiàn)場施工進度要求,在施工之前如需調(diào)整標準張拉適用期與標準固化時間,由施工單位提出經(jīng)設計單位確認后調(diào)整。緩粘結預應力筋是由鋼絞線、外涂緩粘結膠粘劑和外包PE組成。外包PE表面必須有凹凸不平的壓痕,21.8mm規(guī)格緩粘結預應力筋肋高不得低于1.8mm。肋中緩凝粘合劑充盈。粘合劑不充盈不得使用。21.8mm規(guī)格緩粘結預應力筋重量為2.95kg/m。采用直徑為15.2mm、21.8mm高強低松弛鋼絞線、fptk=1860MPa、彈性模量Ep=195GPa。

        直徑21.8mm緩粘結預應力筋固定端采用22-1p擠壓錨具,張拉端采用22系列I類夾片式錨具,直徑15.2mm無粘結/緩粘結預應力筋,固定端均采用15-1p擠壓錨具,張拉端采用15系列I類夾片式錨具,板內(nèi)預應力筋直線布置,梁內(nèi)預應力筋曲線布置,如表1所示。

        表1 預應力筋線型縮略圖表

        2.1 施工工藝流程(見圖5)

        圖5 大跨度框架梁施工工藝流程

        2.2 施工工藝流程

        2.2.1 錨固端制作與預埋安裝

        緩粘結錨固端制作時需先將端部擠壓段的護套剝除,清理緩凝劑,先安裝錨墊板與擠壓簧,再通過擠壓機進行擠壓,擠壓后端部外露裸線擠壓頭長度不小于1mm,錨固體系組件錨具、錨墊板、螺旋筋間相互靠緊不留縫隙;如圖6所示。

        圖6 錨固端的制作與安裝

        2.2.2 緩粘結預應力筋制作

        本工程預應力采用公稱直徑21.8mm緩粘結預應力筋,截面積313mm2,緩粘結每米重量2.92kg,預應力筋下料長=構件長+曲線增加量+張拉操作長度。構件長為張拉端到固定端之間的直線長,曲線增量取一倍的梁高,操作長度為(預應力筋長度在20m以內(nèi)時,取1m;20m以外時,取1.8m),需采用砂輪鋸機械切割,按不同長度規(guī)格貼好編號,并分類盤好碼放;如圖7所示。

        圖7 預應力筋下料及碼放

        2.2.3 預應力筋鋪設安裝

        本工程板筋預應力無粘結直線預應力筋布設,需定位準確、順直,注意外皮的保護。梁部分的模板架設,考慮到預應力施工的作業(yè)交叉,梁寬小于等于600mm的預應力梁封模,采取跳倉支模的方法,保證在每一道預應力梁,都留有單側(cè)的模板;梁寬為1200cm的預應力梁,在支模時需留有兩側(cè)的梁側(cè)模,為預應力布筋留出操作面。預應力梁綁扎成型后,需落在底模上,按預應力深化曲線圖,已底模為基準在梁箍筋上進行放線,按設計失高及間距進行支架筋的焊接,支架鋼筋采用Φ12@1000,錨固及張拉區(qū)域內(nèi)支架筋間距Φ12@500。預應力作業(yè)面施工前需先將加工區(qū)下來的材料轉(zhuǎn)運至施工現(xiàn)場,依據(jù)標簽編號及長度對預應力梁進行穿束,預應力筋梁內(nèi)布設時需與支架鋼筋綁扎牢固,預應力筋穿束順直;如圖8所示。

        圖8 預應力筋布筋

        2.2.4 張拉端預埋安裝

        本工程緩粘結預應力張拉端采用內(nèi)凹式,即張拉封錨完成后,錨具不突出結構完成面,在預埋時是需在錨墊板前方留有穴模,本工程穴模選用聚乙烯擠塑板,尺寸為10cm×10cm長15cm,混凝土澆筑時穴模留在混凝土內(nèi),待混凝土達到強度后清理出張拉槽;無/緩粘結預應力張拉體系組件包括單孔工作錨具、錨墊板、螺旋筋;梁板面張拉端制作安裝時需考慮到張拉完成后,錨具不能突出結構完成面,所以需控制錨墊板的角度不能過大,仰角不能大于45度;端部張拉端錨墊板需與結構完成面平行,張拉端現(xiàn)場制作排列需整齊,前后兩排張拉端混土承壓厚度不宜小于50cm,本工程張拉端出頭方式分為柱立面張拉端、梁板面張拉端、梁端張拉端及梁柱外加腋張拉端,大樣圖如圖9所示,實例圖如圖10所示。

        圖1 康復大學項目創(chuàng)新核等部分定位圖

        圖9 張拉端節(jié)點大樣圖

        圖10 張拉端實例圖

        2.2.5預應力筋張拉

        本工程緩粘結預應力張拉端采用內(nèi)凹式,即張拉封錨完成后,錨具不突出結構完成面,在混凝土強度達到100%時進行張拉端的清理,清出穴模并安裝錨具,設計張拉條件為強度100%以上;采用25t前卡式千斤頂,高壓油泵驅(qū)動;張拉前需對千斤頂進行標定,張拉時采取控制應力和理論伸長值雙控的原則,張拉前后分別測量張拉端的長度,進行伸長值計算,伸長值偏差控制在±6%之內(nèi)。張拉完成24h后,對外露的張拉端操作用鋼絞線進行機械切割,錨具刷防腐漆后進行封錨,封錨需采用高一等級的混凝土,收面要平整。

        2.2.6 預應力筋張拉前的準備工作

        (1)混凝土強度達到設計要求強度梁100%后,方可進行張拉。

        (2)完成整個結構施工質(zhì)量的檢查,特別是觀察梁板結構的溫度、收縮裂縫,記錄并分析這些裂縫發(fā)生的原因和對預應力施工的影響,逐個檢查張拉端承壓板后的混凝土施工質(zhì)量。

        (3)逐個清理檢查張拉穴口的施工尺寸偏差,特別是檢查承壓板與孔道的垂直度,如有問題應采取措施,并作好記錄進行處理。

        (4)張拉設備在張拉之前進行標定。

        (5)切割無/緩粘結預應力筋包塑,安裝錨具,錨具安裝要求錨環(huán)與孔道對中同心,夾片均勻打緊,并外露一致,千斤頂上的工具錨與構件上的工作錨孔位一致,采用支架吊設千斤頂,作到千斤頂、錨具、孔道三對中。

        2.2.7 預應力筋的張拉程序

        預應力筋的張拉程序:

        設計張拉控制應力σcon按設計要求75%取值;

        張拉程序為0→100%σcon;

        每束和每根預應力筋的張拉施工順序:

        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→量測張拉端鋼絞線長度L1→張拉至控制應力→量測張拉端張拉后長度L2→校核張拉伸長值→千斤頂回程→卸千斤頂。

        2.2.8 封錨

        鋼絞線張拉完畢后,采用砂輪切割機切割超長的鋼絞線,其切割后露出錨具夾片外的長度不得小于30mm。并及時對錨固區(qū)進行封錨保護,封錨時先用專用防腐油脂涂抹護帽,然后用高標號微膨脹細石混凝土或密封砂漿封埋密實。

        為滿足建筑專業(yè)對大空間、大跨度的要求,克服有粘接和無粘接預應力技術的先天缺陷,緩粘接預應力技術正被越來越廣泛的應用,緩粘接預應力技術具有無粘接預應力技術施工方便、造價低和有粘接預應力技術力學性能優(yōu)良、結構延性好、抗震性能優(yōu)等特點,緩粘接預應力技術在降低構件截面尺寸、減少構件的撓度和裂縫、減少鋼筋用量、提高技術經(jīng)濟指標和建筑物安全耐久性等方面都具有很好的效益。

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