楊永寧 時(shí)春霞 潘 峰
上海建工五建集團(tuán)有限公司 上海 200063
預(yù)制預(yù)應(yīng)力雙T板是一種三維預(yù)制預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。與其他預(yù)制構(gòu)件相比,雙T板優(yōu)點(diǎn)明顯,承載能力高,節(jié)點(diǎn)連接多樣化,可用于大跨度結(jié)構(gòu)。它的受力特性與其他預(yù)制構(gòu)件不一樣,是已預(yù)先在構(gòu)件中施加了預(yù)應(yīng)力,構(gòu)件本身處于上部受拉下部受壓的工作狀態(tài),在施工中應(yīng)引起重視。
雙T板廣泛應(yīng)用于北美的裝配式停車場(chǎng)結(jié)構(gòu)中,近年來(lái)也逐漸在我國(guó)工程中得到應(yīng)用[1]。雙T板曾首次應(yīng)用于大型商業(yè)綜合體——上海顓橋萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)項(xiàng)目,因?yàn)椴捎梅菢?biāo)構(gòu)件,因此需要單獨(dú)設(shè)計(jì)[2-3]。上海李爾總部項(xiàng)目也采用了雙T板結(jié)構(gòu),主要特色是采用了缺口式端部,確保凈高。
預(yù)制預(yù)應(yīng)力雙T板在上海項(xiàng)目中應(yīng)用的案例不多,常用于公共建筑、工業(yè)廠房等大跨結(jié)構(gòu)中。本文主要介紹了上海浦東臨港項(xiàng)目中采用的疊合預(yù)制預(yù)應(yīng)力雙T板(以下簡(jiǎn)稱“雙T板”)在吊裝就位后,需要綁扎疊合層鋼筋,最后澆筑混凝土。
本文總結(jié)形成了雙T板的標(biāo)準(zhǔn)施工流程,對(duì)雙T板疊合連接節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和梳理,并基于雙T板的受力特殊性,對(duì)反拱、吊裝和安裝就位等施工工況進(jìn)行有限元計(jì)算分析,確保施工過程中受力安全并符合構(gòu)件受力特性,為具有特殊受力雙T板的施工安全提供保證。
1)疊合預(yù)制預(yù)應(yīng)力雙T板的項(xiàng)目應(yīng)用不多,相應(yīng)的施工技術(shù)分享也不多,本文的總結(jié)可供類似項(xiàng)目參考。
2)本文總結(jié)梳理了疊合雙T板的多種特殊的連接節(jié)點(diǎn)做法,著重分享了多種構(gòu)件間縫隙的處理方法,并給出了一些施工建議。
3)創(chuàng)新地通過運(yùn)用有限元計(jì)算分析方法,對(duì)特殊受力雙T板的多種施工工況進(jìn)行復(fù)核計(jì)算分析,確保施工安全。
疊合預(yù)應(yīng)力雙T板施工前,需對(duì)吊具、構(gòu)件、倒T梁吊裝進(jìn)行檢查,檢查達(dá)標(biāo)后,安裝墊塊,吊裝雙T板就位,安裝調(diào)平,處理雙T板節(jié)點(diǎn)拼縫處,疊合層鋼筋綁扎,最后進(jìn)行混凝土澆筑。
雙T板在施工中有一些事項(xiàng)值得注意:在吊裝之前,需要對(duì)雙T板的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),包括外形、尺寸、質(zhì)量、變形或裂縫等情況,確保雙T板構(gòu)件滿足相關(guān)規(guī)范并符合施工要求。
在吊裝過程中,本項(xiàng)目中的雙T板質(zhì)量一般不超過6 t,低于部分預(yù)制主梁和預(yù)制柱的質(zhì)量,最終塔吊根據(jù)預(yù)制主梁和預(yù)制柱的施工要求進(jìn)行選型。雙T板的吊裝采用懸吊法進(jìn)行,應(yīng)采取保證所有吊環(huán)均勻受力的措施。由于雙T板翼緣端部很薄,應(yīng)輕落輕移,減少磕碰和撞擊,避免雙T板板面發(fā)生破損。雙T板支撐采用滿堂支撐架的形式。安裝樓板前,應(yīng)將支撐高度調(diào)整至設(shè)計(jì)標(biāo)高,以控制樓板的標(biāo)高以及平整度。
另外,在雙T板的施工過程中,因其特殊的結(jié)構(gòu)形式和受力方式,很容易出現(xiàn)裂縫和破損現(xiàn)象,需要引起重視。文獻(xiàn)[4]對(duì)雙T板的生產(chǎn)、運(yùn)輸、存放、吊裝和安裝就位全施工過程中出現(xiàn)的裂縫和破損問題進(jìn)行詳細(xì)剖析,并提出了相應(yīng)的注意措施和解決方案。
監(jiān)管部門要對(duì)行業(yè)進(jìn)行適度監(jiān)管,另一方面市場(chǎng)應(yīng)在互聯(lián)網(wǎng)金融資源的配置中發(fā)揮決定性作用?;ヂ?lián)網(wǎng)金融企業(yè)作為互聯(lián)網(wǎng)金融行業(yè)的主體,應(yīng)當(dāng)主動(dòng)進(jìn)行行業(yè)自律,成立行業(yè)協(xié)會(huì),由行業(yè)協(xié)會(huì)引導(dǎo)企業(yè)守法依規(guī)經(jīng)營(yíng),從而保證健康有序的行業(yè)環(huán)境,以保證互聯(lián)網(wǎng)金融行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)金融業(yè)務(wù)模式加以規(guī)范,對(duì)存在嚴(yán)重漏洞的業(yè)務(wù)應(yīng)該暫停經(jīng)營(yíng),盡量避免系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。
例如,堆放時(shí)注意擱放墊木和堆疊整齊、吊裝時(shí)注意要水平起吊和禁止突然制動(dòng)、就位時(shí)宜采用橡膠支座等。該文提出的保護(hù)措施可供現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員參考和采用,可以提高雙T板的安全性與經(jīng)濟(jì)性,增加雙T板的可推廣性,確保施工質(zhì)量與安全。
疊合預(yù)制預(yù)應(yīng)力雙T板的施工特色之一是連接節(jié)點(diǎn)的做法和處理[5]。本節(jié)介紹了雙T板與倒T梁連接節(jié)點(diǎn)、雙T板與板長(zhǎng)方向預(yù)制框架梁連接節(jié)點(diǎn)和雙T板與雙T板(疊合板)連接節(jié)點(diǎn)等多種連接節(jié)點(diǎn),就一些關(guān)鍵的做法和縫隙的處理方法進(jìn)行總結(jié)和分享,并給出了施工建議,確保雙T板的施工質(zhì)量。
為了節(jié)約層高,考慮在預(yù)制結(jié)構(gòu)梁側(cè)設(shè)置牛腿(即倒T梁做法)。雙T板的安裝就位過程中,預(yù)先在預(yù)制倒T梁挑耳上放置墊片,支撐點(diǎn)必須擱置在墊片上,然后進(jìn)行調(diào)平,若不平整,則可用薄墊片墊平,然后再進(jìn)行下一塊預(yù)制構(gòu)件安裝。預(yù)應(yīng)力雙T板擱置在預(yù)制梁上,通過在預(yù)制梁上設(shè)置橡膠墊塊控制雙T板安裝精度,同時(shí)也可以起到保護(hù)預(yù)制梁免受磕碰的作用。對(duì)于雙T板的支座和預(yù)埋件的位置和規(guī)格需要進(jìn)行全方位管控,確保安裝就位符合相關(guān)要求。雙T板與倒T梁連接節(jié)點(diǎn)做法如圖1所示。
圖1 雙T板與倒T梁連接節(jié)點(diǎn)
雙T板就位時(shí),要求板縫寬窄均勻、相鄰板面平整、四角坐實(shí),這就要求前期預(yù)制倒T梁吊裝準(zhǔn)確,以及墊塊定位準(zhǔn)確,盡量避免重復(fù)起吊調(diào)整,降低施工效率。吊裝就位后,根據(jù)各控制線和設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)核審查,對(duì)于不合格的情況,應(yīng)采取措施進(jìn)行調(diào)整就位。經(jīng)復(fù)核審查合格之后進(jìn)行標(biāo)識(shí),便于對(duì)安裝質(zhì)量進(jìn)行管控[6]。
豎向縫隙:在施工中,由于雙T板的疊合厚度與預(yù)制倒T梁的疊合高度不同,故經(jīng)常在雙T板與預(yù)制倒T梁之間存在高差,從而產(chǎn)生不小的豎向縫隙,導(dǎo)致漏漿,影響混凝土澆筑操作。因此,在現(xiàn)澆疊合層施工前用模板以及封條等進(jìn)行封堵,模板與封條的尺寸由豎向縫隙的大小確定,同時(shí)要將封條固定牢靠,確保封堵住縫隙,保證施工中混凝土的澆筑質(zhì)量。
局部屋面由于層高問題,將預(yù)制雙T板肋部進(jìn)行尺寸調(diào)整,預(yù)制時(shí)將肋部?jī)啥祟A(yù)留一個(gè)缺口,將雙T板下沉,以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
累積的水平縫隙:預(yù)制雙T板全部吊裝完成后,由于累積誤差,一般邊緣雙T板與板長(zhǎng)方向的預(yù)制框架梁之間會(huì)有一道縫隙,縫隙不宜太寬,縫隙設(shè)計(jì)單位要求控制在500 mm以內(nèi),若太寬,說(shuō)明之前的雙T板吊裝不合格,或者雙T板質(zhì)量不過關(guān),需進(jìn)行問題排查。處理累積的水平縫隙方法是在雙T板板長(zhǎng)方向的縫隙封堵時(shí)采用通長(zhǎng)模板,該方法牢固可靠。通長(zhǎng)模板的尺寸視縫隙寬度而定,對(duì)雙T板側(cè)面進(jìn)行封閉,堵住存在的縫隙,防止漏漿現(xiàn)象,確保混凝土澆筑質(zhì)量。
縫寬達(dá)標(biāo)后,在縫隙處進(jìn)行附加抗剪鋼筋的綁扎,主要起抗剪承載作用。若預(yù)制框架梁是中間梁,預(yù)制抗剪鋼筋應(yīng)伸入兩側(cè)預(yù)制雙T板的長(zhǎng)度至少為鋼筋直徑的32倍。若預(yù)制框架梁為端部梁,預(yù)制抗剪鋼筋一側(cè)伸入預(yù)制雙T板,另一側(cè)伸入預(yù)制框架梁,伸入的長(zhǎng)度均至少為鋼筋直徑的32倍,且應(yīng)過預(yù)制框架梁的中心線。預(yù)制抗剪鋼筋直徑應(yīng)與疊合層上部鋼筋相同,并為分布筋。
附加抗剪鋼筋綁扎結(jié)束后,進(jìn)行上部疊合層的鋼筋綁扎,最后一起澆筑混凝土,澆筑混凝土?xí)r要保證振搗密實(shí)。
板間水平縫隙:吊裝時(shí),板與板之間的縫寬控制在20 mm左右,驗(yàn)收合格后,附加一塊鋼板將兩側(cè)雙T板預(yù)埋的鋼板通過焊接連接起來(lái)。雙T板之間的拼縫及時(shí)采用干硬性防水砂漿塞縫,塞縫寬度大于30 mm,應(yīng)采用防水細(xì)石混凝土塞縫,防止混凝土澆筑中漏漿。處理好縫隙后,綁扎上部疊合層鋼筋,隨后一起澆筑混凝土,確保振搗密實(shí)。
板間的水平縫隙連接除了采用預(yù)埋鋼板焊接方法外,還有用粗鋼筋預(yù)埋焊接的連接方法。
對(duì)于單體局部小跨度部位,會(huì)產(chǎn)生小塊空缺,出現(xiàn)異形板或者小面積板,出于經(jīng)濟(jì)以及結(jié)構(gòu)合理的考慮,未采用預(yù)應(yīng)力雙T板,而是采用了預(yù)制疊合板。
因此,會(huì)出現(xiàn)預(yù)制疊合板與雙T板間的連接做法,該節(jié)點(diǎn)的做法需要添加附加鋼筋來(lái)保證預(yù)制疊合板與雙T板連接節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量。附加鋼筋一側(cè)應(yīng)伸入預(yù)制雙T板,另外一側(cè)應(yīng)伸入預(yù)制疊合板,伸入的長(zhǎng)度均至少為鋼筋直徑的32倍。附加鋼筋直徑同疊合層上部鋼筋,且為分布筋。在附加鋼筋添加好后,綁扎上部疊合層鋼筋,然后一起澆筑混凝土,確保振搗密實(shí)。
在設(shè)計(jì)中,對(duì)疊合雙T板進(jìn)行了必要的手算,主要根據(jù)GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的附錄H,施工階段內(nèi)力按后澆的疊合層混凝土未達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值之前的階段(第1階段)和疊合層混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度值之后的階段(第2階段)來(lái)驗(yàn)算,驗(yàn)算均滿足要求,方可安全使用。
另外,本文對(duì)雙T板的幾種施工工況進(jìn)行有限元建模計(jì)算分析,包括反拱度驗(yàn)核、吊裝、安裝就位等,確保雙T板在施工中安全可靠,構(gòu)件正??捎?。在計(jì)算分析的同時(shí),本文也提出了相應(yīng)的施工意見。
雙T板在Midas FEA中進(jìn)行有限元建模,包括混凝土材料、普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋、吊索等。首先建立混凝土實(shí)體的幾何模型,在相應(yīng)位置建立普通鋼筋的線模型,預(yù)應(yīng)力筋采用B樣條曲線進(jìn)行幾何建模,通過對(duì)預(yù)應(yīng)力筋施加端部張拉力模擬預(yù)應(yīng)力。施加約束處宜采用局部面約束以防止支座處出現(xiàn)異常的局部壓碎。在進(jìn)行吊裝和安裝就位驗(yàn)算時(shí),分別額外考慮相應(yīng)的吊索拉力和施工荷載。
工廠生產(chǎn)完后,對(duì)預(yù)應(yīng)力雙T板的反拱有要求,12 m以內(nèi)的雙T板反拱要求在5 mm以內(nèi)。有限元計(jì)算結(jié)果,預(yù)制預(yù)應(yīng)力雙T板的反拱在4.35 mm,滿足要求。
疊加層前單塊預(yù)制預(yù)應(yīng)力雙T 板的最大應(yīng)變?yōu)?.001 48。支座處有集中效應(yīng)。端部采用橡膠支座將減少局部荷載作用力,減少集中效應(yīng)。
針對(duì)雙T板的吊裝施工,進(jìn)行有限元計(jì)算分析,結(jié)果如下。
吊裝工序中,雙T板的縱向最大位移為2.6 mm,比反拱度值的位移減少了1.75 mm。從位移和應(yīng)力可以看到,在雙T板吊鉤放置的地方,應(yīng)力明顯增大。因此,雙T板預(yù)制時(shí)需注意吊鉤的埋置深度,防止破壞。
雙T板安裝就位后,板與板之間的縫還未處理,現(xiàn)澆疊加層前,考慮會(huì)有一部分施工荷載作用在預(yù)制雙T板上。恒載分項(xiàng)系數(shù)為1.2,施工活荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.4。設(shè)計(jì)中不復(fù)核該施工工況,為確保安全,進(jìn)行有限元計(jì)算分析。
施工荷載作用下,雙T板的最大的豎向位移數(shù)值為2.31 mm。板面中部應(yīng)力相對(duì)減少,翼緣處除外。經(jīng)復(fù)核,在施工荷載作用下,雙T板安全。
1)項(xiàng)目中采用的雙T板具有多種連接節(jié)點(diǎn)的做法,包括雙T板與倒T梁連接節(jié)點(diǎn)、與板長(zhǎng)方向預(yù)制框架梁連接節(jié)點(diǎn)、與雙T板(疊合板)連接節(jié)點(diǎn)。本文除了介紹項(xiàng)目中的施工技術(shù)以外,對(duì)節(jié)點(diǎn)的一些細(xì)節(jié)處理和縫隙處理提出了建議,例如:需要增加倒T梁挑耳上的墊片;存在高差縫隙時(shí),采用模板以及封條進(jìn)行封堵的措施;采用缺口式端部解決層高問題;根據(jù)縫寬,選擇板與板之間縫隙的處理方法;等等。以上的節(jié)點(diǎn)做法在項(xiàng)目中取得了很好的使用效果。
2)本文對(duì)具有特殊受力的雙T板的多種施工工況進(jìn)行了復(fù)核計(jì)算分析,包括反拱度驗(yàn)核、吊裝、安裝就位等。通過有限元的計(jì)算,確保施工安全,并且給出了相應(yīng)的建議:端部采用橡膠支座,以減少局部荷載作用力;確保吊鉤的埋置深度,防止受拉破壞等。
3)疊合預(yù)制預(yù)應(yīng)力雙T板在預(yù)制結(jié)構(gòu)中并不多見,本文中的技術(shù)總結(jié)為今后類似項(xiàng)目的雙T板應(yīng)用提供了技術(shù)參考,具有一定的借鑒意義。