超大面积混凝土板预应力施工技术.pdf

第8 期 2 0 o 5 年8 月 广东土木与建筑 GUANGD0NG ARCHI TECTURE CI VI L ENGI NEERI NG N 0 8 AU G 2 0 0 5 超大面积混凝土板预应力施工技术 进 年 ( 东莞 市沙 田镇 城 建 办 广 东东莞 5 2 3 0 0 0 ) 摘 要 ： 介 绍 某 大型 体 育馆 工程 超 大 面 积 混 凝 土 板 的 预 应 力施 工 工 艺 ， 探 讨 利 用预 应 力 技 术 消 除 温 度 应 力 不 利 影 响 的 方法 。 关键词 ： 温度应力；超 长预应 力束后 穿法；超长预应 力束张拉 澳 门多功 能体 育馆 工程 是澳 门特别 行政 区为 举 办 2 0 0 5年第 四届东 亚运 动 会而 修 建 的主场 馆 ， 位 于 澳 门路 新填 海 区地段 。该 场馆 结 构平 面呈 椭 圆形 ( 如 图 1 ) 长 3 5 0 m 宽 2 4 0 m 修 建 在 填 海 而 形 成 的 场地 地基 上 采用 预应 力混凝 土 管桩 ， 首层 板设 计 为 5 0 0 mm 厚 的预应 力 钢 筋 混凝 土 板 ， C展 馆 2层 楼板 为 2 0 0 mm厚 预应 力无 梁楼 板 。 1结构 特点 图 1 澳 门体 育 馆 建 筑 模 型 图 1 1 工 程 量 大 首层 板 面积 约 8万 m ， 属 超 大 面 积 钢筋 混 凝土板 ， 温 度应 力 容易引 起开 裂 ， 本 _丁程尝试 利 用 预应 力技 术 消 除温 度 应 力 的不 利 影 响 在 首 层 板 中设 置直线 形 的预应 力 束 。 1 2 结构形式 复杂 ， 尤其是首 层板 厚达 5 0 0 mm， 且 各 板块标 高起伏不一 最 大高差 达 1 5 m 除设 有 纵横 梁 外 还 有 曲梁 及 大 量柱 帽 。结 构 中除 布 置普 通 钢 筋 外 ， 还有 水 电预埋 管线 及 大量孔 洞 ， 给预 应力 施工 造 成一 定难 度 。 1 - 3 预应 力 索种 类 繁多 ， 包括 有 粘结 和无 粘结 钢 绞 线 其 中首层 全 部 为 1 2根 有 粘结 钢 绞 线 预 应力 束 其轮廓呈直线形 ： 2层板主要布置每束 3根有粘结 4 8 钢绞线 ， 以及部分每束 2根的无粘结钢绞线 ， 其轮廓 均 为抛 物线 形 。 1 4 施 工 工 艺 复 杂 施 _T穿 插 繁 多 ， 预 应力 混 凝 土 结 构 施工 和张拉 顺 序 影 响整 体 结 构 的施 工 在 整 体 结 构施 工 的关键 线路 上 必须统 筹安 排 。 1 5 因屋盖 钢结 构 吊装 施 工 的需要 ， 2 0 0 t 吊车行 走 路 线 要做 成 后浇 带 ， 在 钢 结 构 吊装 完 毕 后 才能 施 _丁 该部分混凝土板 。如预应力束跨越该后浇带 ， 只能 在 已 浇混凝 土段 埋设 波纹 管 ( 外露 2 0 e ra) ， 在 后浇 带 施 工 时后 埋 管 与其 连 接 ， 浇 筑 混凝 土 后 再 穿钢 绞 线 和进行 张拉 。 1 6 钢结构 吊装施工时 跨越后浇带的有粘结预应 力 束 未施 加 预 应力 后 浇 带 两 侧混 凝 土 板 未连 成 整 体 钢 屋 架 吊装 后 产生 的推 力 容 易使 后 浇带 两侧 的 混凝土板发生滑移 。为解决这一问题 跨越该后浇 带 埋 设 临时 无粘 结 钢 绞线 每 吊装 一 榀 钢 屋架 吊车 后 退 6 m， 立 即 对该 6 m 范 围 内 的无 粘结 钢 绞线 施 加 预应 力 使后 浇 带 两侧 混 凝 土板 形 成 受 力平 衡 的整 体 ， 浇 筑 后 浇带 混 凝 土且 达 到设 计 强 度 后解 除临 时 无 粘结 钢绞 线 的预应 力 。 2预 应 力施工 主要 工序 2 1 下料 应在 硬 化场 地 上进 行 ， 用 砂轮 切 割 机 切 断钢 绞 线 要求 长度 测 量准 确 将 下好 的 预应 力筋 分类 编号 卷 成 盘存放 。 2 2安放 波纹 管 具体顺序为 ： 绑扎板底钢筋一预应力马凳定位 一 铺 设 金属 波纹 管 一 安装 螺 旋 筋 、 承 压 锚 垫板 一 穿 带 挤 压套 预 应力 束 一绑 扎 板 面钢 筋 一 安装 灌 浆 孔 、 排气管一钢筋隐蔽验收。 维普资讯 http:/ 2 O o 5 年8 月第8 期 姚进年： 超大 面积 砼板中 的 预应力施 工 A U G 2 O 0 5 N o 8 吊车行 走路 线 上 的后 浇 带波 纹管 要待 后 浇带 浇 筑 时 再进 行埋 设 ， 其边 缘 波 纹 管应 露 出 2 0 c m， 浇筑 混凝土 前用 棉纱 封堵 管 口。 2 _ 3 预应 力筋 穿束 相对于混凝土浇筑时问， 分为先 穿束和后穿束 两 种 对 跨后 浇 带 的 预应 力 束一 端 张拉 的采 用 先穿 束 ， 二端张拉的预应力束须在混凝土浇筑后穿束， 其 操作方法相同 ， 后穿预应力束 必须在混凝土浇筑后 2 4 h内进行 清孔 ， 以防漏 浆堵 塞 孔道 。 穿有粘结钢绞线时， 长束选用整体穿束 ， 钢绞线 下料后按顺序编束并用铁丝捆扎 ， 端部套上锥形帽。 将卷扬机钢丝绳用铁丝牵引过波纹 管 ， 与预应 力束 连接 ， 启动卷扬机缓慢牵 引， 直至预应力束露 出波纹 管长度等于张拉丁作长度时停机。短束优先选用单 根穿 索 ， 用胶布 包 好钢 绞线 穿入 锚头 端 部 ， 以防 在穿 人过程中损伤波纹 管。采用单 端张拉 的预应 力束 应 把 固定端 承 压锚 垫 板 先 穿人 钢 绞 线 ， 注意 从 固定 端 向张拉端 方 向穿 人 ， 固定端 距 波管 长 1 2 1 5 m。 采 用无 粘结 预 应 力 筋 时 ， 在 梁 钢筋 笼绑 好 并 铺 放 板 中下层 钢筋 后 ， 即可 穿入 无 粘结 钢 绞线 如单 端 张拉则 其穿 索方 法 同上 。跨 越 吊车行 走线 路 上后 浇 带预应力束采取后穿法 ， 在后浇带浇筑后再穿束。 2 4预应 力 钢筋 支 吊和绑 扎定 位 按设计 图纸要求标高进行定位 ， 2层 板预应 力 筋在最高 、 最低和反弯点处进行支吊绑扎 以保证其 位置 和高度准确 。 布筋过 程 中应尽 量避免损 伤 预应 力 波纹 管 ， 如发 现破 损应 及 时用 粘胶 带缠 裹 密实 。 2 5 锚垫板安装就位并安装螺旋筋或钢筋网片 锚 垫 板 固定 时应 与预 应 力 筋 垂 直 ， 且 不 得 超 出 模板 面 ， 采用 4根 钢筋 穿过 4个 角 的 固定孔 与 梁 、 板 主筋 焊 接 。 张拉 端 承压 板 后 一 般 可放 置 螺 旋 筋 ， 当 梁 、 柱处 钢 筋 较密 、 预应 力螺 旋 筋放 置 困难 时 可 用 钢筋网片代替 。张拉端锚垫板最小 间距应考虑张拉 时 与其 配套 机 具 的 丁作 空 间 ， 张拉 端 穴模 的 位置 和 尺寸 应严 格 控 制 且安 装 牢 固 ， 其 出 口处应 用棉 纱 封 堵 ， 以免水 泥浆 漏进 波纹 管 。 2 6 灌浆 排 气管 安 装 张拉端 铸铁 喇 叭 口设有 灌浆 孔 波纹 管 每 2 0 m 设 1 个 排气 孔 ， 固定 端设 1 个 排气 孔 ， 排 气孔 用弧 形 压 盖板 和 P V C管组 装 而成 2 7 张拉 施 工 张拉设备应 由具有相应 资质 的机构进行校验 预应 力 钢 绞线 应 在 达到 设 计 强度 8 5 后 方 可 张拉 张 拉前 应 清 理 承压 板 面混 凝 土 等 杂 物 ， 并 检 查 承压 板周 围混 凝 土质 量 。 预应力筋张拉控制应力 一 = 0 7 5 f k = 1 3 9 5 M P a ， 单根 张拉 控 制力 ， v r = 1 9 5 3 k N， 计算 m相应 的理 论伸 长值和液压表读数。张拉顺序为 ： 0 一 ( 0 1 0 2 ) ( 初应 力 ) 一 1 0 0 一( 设 计 应 力 ) 一 1 0 3 一( 超 张 拉 ) 持 荷 3 mi n 一 锚 固 预 应 力 张拉 以应 力控 制 为 主 ， 用 应 变 ( 伸 长 值 ) 进行校核 。如张拉时实际伸长值超过理论值 6 则 应停 止 张 拉 ， 待 查 明原 因后 方 可 继 续 张 拉 。 张拉 过 程 中应 严 格做 好 记 录 ， 除 伸长 值 外 还 应记 录 预应 力 钢绞线断丝 、 断束及混凝土局部破损等情况 ， 发生严 重 问题 时 应及 时通 知设 计方 进 行处 理 对 于 张拉循 环 次 数 超 过 3次 的超 长 预应 力 束 ， 为避 免工 作夹 片不 致 因反 复锚 固磨 损 而无 法正 常锚 固 ， 故改 进 了张拉 T 艺 ， 即采 用悬 浮 张拉 工 艺 ， 设 置 一 张拉 支 座 ， 张拉 时 由 2套 T具 锚具 轮 流受 力 ， 张拉 至设计 荷 载时 才卸 荷锚 固 ， lT作 夹片 开 始受 力T 作 。 2 8孔 道灌 浆 选 用 4 2 5 R普通硅酸盐水 泥 ， 水 灰 比应小 于 0 A 5 并不得 掺人 各种 氯盐 ， 水 为 自来 水 ， 搅拌 时应 严 格 控 制 配合 比及 放料 的先后 顺序 。 灌 浆应 缓慢 均 匀地 连续 进行 ， 并 应排 气通 顺 ， 如 遇 孔道 堵 塞 则需 更 换 灌浆 口 ， 但 必 须将 第 一 次 灌 入 的水 泥浆 排 出 ， 以 免 两次 灌 入 的 水 泥浆 之 间 存 在气 体而影响防腐质量。 2 9 锚头端 部封堵 处 理 在 预应 力 钢筋 张拉 结 束后 ，用手 提 砂轮切 割机 切断多余钢绞线( 至少留 3 e ra) 并将张拉端清理干净 张拉 端 封 锚 后 ， 留有 穴 模 的锚 固 区用 C 4 0微 膨 胀 细 石 混凝 土 密封 ， 对 留有 后 浇 带 的锚 固 区采 取 二 次 浇 筑混 凝 土的方 法 封锚 。 3结束 语 经 有关 各 方 密 切 配合 和 精 心施 T 该 工 程现 已 顺利 完工 并 即将 投入使 用 。本 T程 对填 海 区超 大 面 积预应 力钢筋 混凝 土板 的设 计 及施 T提 供 了 良好 的 借 鉴 作 用 ， 采 用预 应 力技 术 克服 超 大 面 积混 凝 土板 温度 收缩 裂缝 也是 一种 新 的尝 试 。 参考 文 献 l J G J 8 5 2 0 0 2预应力 筋用锚具 、 夹具和连接器应用规程 2 GB 5 0 2 0 4 2 0 0 2混 凝 土 结 构 工 程施 工 质量 验 收 规 范 49 维普资讯 http:/