無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力變截面平板施工工法

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力變截面平板施工工法TOC\o"1-3"\h\zHYPERLINK\l"_Toc505591615"1特點(diǎn)2HYPERLINK\l"_Toc505591616"2適用范圍2HYPERLINK\l"_Toc505591617"3工藝原理2HYPERLINK\l"_Toc505591618"4工藝流程2HYPERLINK\l"_Toc505591619"6質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及要求6HYPERLINK\l"_Toc505591620"7勞動(dòng)組織6HYPERLINK\l"_Toc505591621"8安全要求及措施7HYPERLINK\l"_Toc505591622"9社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益分析7HYPERLINK\l"_Toc505591623"10應(yīng)用實(shí)例7無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種新型預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)，屬于后張法預(yù)應(yīng)力施工范疇。該項(xiàng)技術(shù)在工程質(zhì)量、進(jìn)度、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益上，與普通非預(yù)應(yīng)力梁板結(jié)構(gòu)相比較，具有較多的優(yōu)點(diǎn)。1993年***公司開(kāi)始引進(jìn)該項(xiàng)施工技術(shù)，并與中國(guó)建筑研究院共同研究和實(shí)踐，形成了“無(wú)粘接預(yù)應(yīng)力變截面平板結(jié)構(gòu)成套施工技術(shù)”，較好地解決了大跨度。重荷載變截面平板結(jié)構(gòu)無(wú)粘接預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)。該技術(shù)1995年獲***科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，其中大跨度、重荷載變載面無(wú)粘接預(yù)應(yīng)力平板結(jié)構(gòu)在1995年12月通過(guò)了中建總公司技術(shù)鑒定，屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。本項(xiàng)技術(shù)的施工工藝、方法、機(jī)具等均已成熟配套，并形成本工法。1特點(diǎn)1．l為發(fā)展大跨度、大柱網(wǎng)、大開(kāi)間、重荷載樓板體系的設(shè)計(jì)，提高了可靠的技術(shù)保證。l．2降低了樓層高度，與采用普通鋼筋混凝土平板結(jié)構(gòu)體系相比每層約層高40－80cm，在保持建筑物總高度不變的情況下可增加層數(shù)，從而加大建筑物的使用面積，具有顯著的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。1．3提高了建筑物的剛度、整體性和抗震能力。1．4解決并克服了建筑物的永久裂縫問(wèn)題，從而提高了工程質(zhì)量，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。1．5無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝簡(jiǎn)單，操作方便，技術(shù)先進(jìn)。它具有先張法與后張法的優(yōu)點(diǎn)，且不需要設(shè)置張拉臺(tái)座，無(wú)需在構(gòu)件中預(yù)留穿筋孔道，省去穿筋、灌漿工序。它的張拉機(jī)具簡(jiǎn)單靈巧，移動(dòng)方便，可在高空和小空間內(nèi)工作，且張拉時(shí)間不占用工期。1．6無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋可在工廠加工生產(chǎn)，減少施工現(xiàn)場(chǎng)繁重的制作工作，且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。1．7加快了“三大工具”的周轉(zhuǎn)速度，減少投入。2適用范圍2．l適用于工業(yè)與民用建筑，尤其是多層、高層建筑大柱網(wǎng)板柱結(jié)構(gòu)或大開(kāi)間板墻結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆梁板以及大跨度現(xiàn)澆和預(yù)制梁式結(jié)構(gòu)中使用效果更為明顯。2．2適用于矩形、圓形水池及壓力容器的橫向及豎向預(yù)應(yīng)力。2．3適用于橋梁、飛機(jī)跑道、大型基礎(chǔ)、擋土墻的加固等。3工藝原理無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土是利用預(yù)應(yīng)力筋與其周圍混凝土不粘結(jié)的特性。施工時(shí)，在澆灌混凝土前，將無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋同非預(yù)應(yīng)力筋一道按設(shè)計(jì)要求鋪放好，待混凝土澆灌達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，利用無(wú)粘結(jié)筋可在結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)縱向滑動(dòng)的特性，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉、錨固。預(yù)應(yīng)力筋借助兩端錨具的錨固作用建立應(yīng)力，從而達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生預(yù)加應(yīng)力的目的。4工藝流程工藝流程見(jiàn)圖4．L(下頁(yè))。5施工工藝及操作要點(diǎn)5．l材料5.1．l無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土中采用的預(yù)應(yīng)力筋系由7φ5高強(qiáng)碳素鋼絲組成的鋼絲束或扭結(jié)而成的鋼鉸線，然后通過(guò)專用設(shè)備涂潤(rùn)滑防銹油脂，外包塑料套管而成砼一種新型預(yù)應(yīng)力鋼筋詳見(jiàn)圖5．1．l。模板制作安裝非預(yù)應(yīng)力筋綁扎預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)張拉端承壓板、螺旋筋安裝澆灌樓板砼預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固切除錨具外露預(yù)應(yīng)力筋模板制作安裝非預(yù)應(yīng)力筋綁扎預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)張拉端承壓板、螺旋筋安裝澆灌樓板砼預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固切除錨具外露預(yù)應(yīng)力筋澆錨具外防護(hù)砼防護(hù)砼養(yǎng)護(hù)無(wú)粘節(jié)預(yù)應(yīng)力筋下料固定端錨具安裝承壓板及螺旋筋施工清除及修改承壓板復(fù)合預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值支模砼試塊試壓力設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度砼試塊制作無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋技術(shù)性能、規(guī)格表表5．1．l名稱項(xiàng)目單位碳素鋼絲鋼絞線鋼材抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值延伸率截面積公稱重量彈性模量制作損耗系數(shù)N/mm2%Mm2Kg/mN/mm2%1570419.630.1542.0×10-551214703.5139.981.0911×1058油脂建筑1#、2#Kg/10m0.35—0.660.35—0.66塑料包套高壓聚乙烯Kg/10m0.3—0.5550.3—0.555配套錨具張拉端XM15--1固定端擠壓端下料長(zhǎng)度一段固定一段張拉拉二端張拉L=l1+l2++l3+l4+100L=l1+2l22+2l3+200摩阻損失系數(shù)Kμ0.0350.100.00040.12預(yù)應(yīng)力筋的運(yùn)輸及吊裝應(yīng)盤成盤，盤徑不宜小于2m，每盤長(zhǎng)度不宜超過(guò)200m，并應(yīng)用麻片包裹。裝卸車時(shí)嚴(yán)禁硬撬和摔砸，吊運(yùn)時(shí)不得將鋼絲繩或其它堅(jiān)硬吊具直接接觸預(yù)應(yīng)力筋，一般采用粗麻繩捆吊，以防損壞預(yù)應(yīng)力筋的外包裹塑料皮。預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)場(chǎng)適用前，除按常規(guī)檢查其合格證外，還需對(duì)其取樣進(jìn)行物理性能復(fù)驗(yàn)，其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率和截面面積必須符合要求。每驗(yàn)收批預(yù)應(yīng)力筋重量不大于30t。同時(shí)還應(yīng)逐盤對(duì)其外觀進(jìn)行檢查驗(yàn)收，凡預(yù)應(yīng)力筋外包塑料皮破損嚴(yán)重和有死彎的均不得使用。5．1．2預(yù)應(yīng)力錨具無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力的保持完全依靠端頭錨具來(lái)完成。因此要求錨具必須安全可靠，不僅要保證張拉過(guò)程中的安全，還必須要保證使用過(guò)程中絕對(duì)安全可靠。所用的錨具除應(yīng)滿足強(qiáng)度硬度和剛度要求外，其自錨、自鎖能力必須很高，在張拉和使用過(guò)程中夾片不得出現(xiàn)碎裂、滑絲和斷絲等現(xiàn)象。其錨固能力不小于無(wú)粘結(jié)筋抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的95％，錨固階段的內(nèi)縮量不大于5mm，效率系數(shù)不小于0．95。外觀檢查其表面不得有夾渣、裂紋。樓板預(yù)應(yīng)力筋的錨具系統(tǒng)一般采用二種錨具，一種是用于固定端的擠壓錨具由承壓板固定板、錨環(huán)和壓簧四部分組成，另一種是用于張拉端的楔形錨具，由承壓板、錨環(huán)、楔形塊三部分組成，見(jiàn)圖5．l．2。5．1．3混凝土無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土一般采用高標(biāo)號(hào)混凝土，其標(biāo)號(hào)不宜低于C30。為盡早張拉加快施工速度，可在混凝土中摻加早強(qiáng)劑，提高混凝土的早期強(qiáng)度。5．2施工操作要點(diǎn)5．2．1預(yù)應(yīng)力筋的下料預(yù)應(yīng)力筋的下料長(zhǎng)度（圖5．2．l－1）必須計(jì)算確定，計(jì)算公式如下：一端張拉L=l1+l2+l3+l4+100二端張拉L=l1+2l2+2l3+200式中：L--預(yù)應(yīng)力筋下料總長(zhǎng)l1--結(jié)構(gòu)實(shí)際計(jì)算長(zhǎng)度12--張拉千斤頂預(yù)留長(zhǎng)度（前卡式千斤頂12＝350mm，穿心千斤頂12=千斤頂長(zhǎng)+工作錨長(zhǎng)）13--夾片錨具厚度l4--擠壓錨具擠壓后長(zhǎng)度100--端頭預(yù)留量曲線形布置的預(yù)應(yīng)力筋的下料長(zhǎng)度（圖5．2．1--2）一般應(yīng)通過(guò)1：1實(shí)放大樣和計(jì)算來(lái)求得。一端張拉L=l1+l2+l3+l4+100二端張拉L=l1+2l2+2l3+200式中：L--預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際下料總長(zhǎng)11--結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋的曲線1：1大樣實(shí)測(cè)值12--張拉千斤頂預(yù)留長(zhǎng)度（前卡式千斤頂12＝350mm，穿心千斤頂12--千斤頂長(zhǎng)+工作錨長(zhǎng)）13--夾片錨具厚度l4--擠壓錨具擠壓后長(zhǎng)度100--端頭預(yù)留量5．2．2預(yù)應(yīng)力筋的鋪放及承壓板的安裝預(yù)應(yīng)力筋的位置用鉛絲與支承鋼筋馬凳綁牢來(lái)保證，其矢高由鋼筋支承馬凳來(lái)控制。一般預(yù)應(yīng)力筋的支撐馬凳在其反彎點(diǎn)處設(shè)一個(gè)，中間每隔2－3m設(shè)一個(gè)，馬凳間距不宜過(guò)密，否則預(yù)應(yīng)力的拐點(diǎn)增多，張拉摩阻力增大。馬凳距板底的高度按1：1大樣圖實(shí)測(cè)量得。當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋或板內(nèi)預(yù)埋的水、電管道相交產(chǎn)生矛盾時(shí)，非應(yīng)力筋和水、電預(yù)埋管應(yīng)避讓預(yù)應(yīng)力筋，以確保預(yù)應(yīng)力筋位置準(zhǔn)確。如果預(yù)應(yīng)力筋穿越板上的預(yù)留孔洞，當(dāng)孔洞的寬度（或直徑）≤600mm時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋可側(cè)向拐緩彎繞過(guò)預(yù)留洞口，但應(yīng)注意預(yù)應(yīng)力筋距洞邊的距離必須滿足其保護(hù)要求；當(dāng)孔洞寬度（或直徑）＞600mm，應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)修改預(yù)應(yīng)力筋的位置。在預(yù)應(yīng)力筋鋪放過(guò)程中造成的外包塑料套局部少量破損的部位，可用水密性膠帶進(jìn)行纏繞修補(bǔ)，膠帶纏繞的搭接寬為帶寬的l／2，其纏繞長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)破損處5cm。固定端的承壓板安裝必須位置準(zhǔn)確與預(yù)應(yīng)力筋軸線垂直。一般采用上、下各1φ8通長(zhǎng)鋼筋將承壓板錨固筋焊接連為一體，并與非預(yù)應(yīng)力筋焊接，以確保其不產(chǎn)生位移。5．2．3張拉端錨具孔洞預(yù)留張拉端錨具孔洞預(yù)留的位置和幾何尺寸的準(zhǔn)確與否，直接影響張拉工作的進(jìn)行。一般可采用硬塑料喇叭模預(yù)留。喇叭模詳見(jiàn)圖5．2．3，也可采用100mm厚塑料泡沫板。5．2．4混凝土的澆灌與養(yǎng)護(hù)混凝土澆灌前，應(yīng)有專人組織對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的線型、位置、錨固方式、矢高、間距等進(jìn)行認(rèn)真檢查驗(yàn)收，合格后方準(zhǔn)澆灌混凝土?；炷翝补鄷r(shí)端頭錨具部位應(yīng)仔細(xì)振搗，嚴(yán)禁漏振，以確?；炷恋木植砍腥螡M足要求?；炷琳駬v過(guò)程中，嚴(yán)禁振動(dòng)棒直接碰觸錨具、承壓板和端頭預(yù)留錨具孔的塑料模，保證其位置不發(fā)生位移。預(yù)應(yīng)力混凝土澆灌后應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7晝夜。5．2．5預(yù)應(yīng)力筋張拉5．2．5．l張拉設(shè)備預(yù)應(yīng)力筋的張拉設(shè)備采用配套的油泵與千斤頂。用于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉用的千斤頂有二種，一種為穿心式千斤頂，另一種為前置內(nèi)卡式千斤頂，其性能詳見(jiàn)表5．2．5．l。張拉設(shè)備性能一覽表表5．2．5．l設(shè)備名稱技術(shù)性能額定壓力額定張拉力最大行程YN－20穿心式式千斤頂YCN－20前置置內(nèi)卡式千斤斤頂50N／mm2250N／mm2220KN20KN150mm160Inm高壓電動(dòng)油泵2B4—500ZB4×45000STDBO．633×63額定壓力63NN／mm2額定流量0．5551／min儲(chǔ)油量41電動(dòng)機(jī)三相交流3380V、0．75kw張拉千斤頂和油泵應(yīng)配套使用，中途不得更換。使用前，千斤頂應(yīng)與油泵配套進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)時(shí)千斤頂活塞的運(yùn)行方向應(yīng)與實(shí)際張拉時(shí)的運(yùn)行方向一致。檢驗(yàn)應(yīng)以3t為格不得過(guò)大。油泵所用壓力表的精度不宜低于1．5級(jí)，校驗(yàn)用試驗(yàn)機(jī)或拉力器的精度不得超過(guò)±2％，經(jīng)校驗(yàn)后的張拉設(shè)備使用期限不宜超過(guò)半年，過(guò)期需重新校驗(yàn)，以確保實(shí)際張拉力的準(zhǔn)確。5．2．5．2張拉依據(jù)和要求張拉前必須對(duì)擬張拉層的樓板砼試塊進(jìn)行試壓，其強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)規(guī)定值（且不宜低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75％）方可進(jìn)行張拉。預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序?yàn)椋?→0.1P→1.03P（式中P為設(shè)計(jì)張拉控制力）。據(jù)此預(yù)應(yīng)力的張拉工藝流程為：安裝錨具打緊錨塞→安裝千斤頂→開(kāi)動(dòng)油泵開(kāi)始張拉→張拉至0．1P停止張拉，量取千斤頂活塞伸長(zhǎng)值Δ1→繼續(xù)張拉至1．03P停止，量取千斤頂伸長(zhǎng)值Δ2→頂緊錨塞錨固。由式可計(jì)算出預(yù)應(yīng)力筋張拉的實(shí)際伸長(zhǎng)值。預(yù)應(yīng)力筋的張拉理論伸長(zhǎng)值可由式計(jì)算得出式中：Δ實(shí)——預(yù)應(yīng)力筋的張拉實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值（mm）Δ理——預(yù)應(yīng)力筋的張拉理論伸長(zhǎng)值（mm）EP——預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力，直線筋張拉端的拉力，兩端張拉的曲線，取張拉端的拉力和扣除孔道摩阻損失拉力的平均值。AP——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm’）Es——預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（kN／mm’）L——預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度（mm）5．2．5．3預(yù)應(yīng)力筋張拉根據(jù)張拉程序確定的張拉各階段的拉力值和張拉設(shè)備的校驗(yàn)曲線，采用插入法算出油泵壓力表上的相應(yīng)讀數(shù)。樓板無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)采用多機(jī)組對(duì)稱間隔進(jìn)行。張拉前先用“加熱塑化法”把預(yù)應(yīng)力筋外包塑料皮剝掉、擦凈油脂、套上錨具打緊、打平錨塞，然后安裝千斤頂開(kāi)始張拉。張拉時(shí)油泵給油要均勻，并控制好給油速度。張拉完畢應(yīng)對(duì)建立的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核的主要內(nèi)容就是張拉伸長(zhǎng)值。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與其理論伸長(zhǎng)值的誤差應(yīng)在-5％－10％之間，當(dāng)其誤差值超出該范圍時(shí)，應(yīng)暫停張拉，待查明原因處理后再繼續(xù)張拉。張拉完畢的預(yù)應(yīng)力筋經(jīng)檢查符合要求后，方準(zhǔn)將錨具端頭5cm以外的預(yù)應(yīng)力筋用無(wú)齒鋸或手提砂輪割掉，并在外露預(yù)應(yīng)力筋和錨具表面涂刷聚氨脂或PVC防水涂料，然后按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行封堵。6質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及要求6．1無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工，除符合設(shè)計(jì)圖紙要求外，還必須遵守規(guī)范GB502O4-92及規(guī)程JGJ/T92-93的有關(guān)規(guī)定。6．2預(yù)應(yīng)力筋的鋪放位置、錨固方式、矢高及預(yù)應(yīng)力筋間距等必須符合設(shè)計(jì)要求。6．3無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋必須采用1類錨具。6．4無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)遇到洞口，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，可分兩側(cè)繞過(guò)開(kāi)洞處，預(yù)應(yīng)力筋距洞口不宜小于l50mm，水平偏移的曲率半徑不宜小于6.5m，洞口邊沿配置構(gòu)造鋼筋加強(qiáng)。6．5外露多余預(yù)應(yīng)力筋的割除必須使用手提砂輪無(wú)齒鋸或切斷機(jī)，嚴(yán)禁采用電弧和氣割割除，以防預(yù)應(yīng)力筋受熱淬火降低強(qiáng)度。6．6澆灌混凝土前應(yīng)對(duì)承壓板、錨具預(yù)留洞模具的位置數(shù)量進(jìn)行驗(yàn)收檢查，并安排專人看護(hù)、修整。6．7張拉用的油泵、千斤頂應(yīng)妥善保管，配套使用，不得隨意調(diào)換。6．8無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，應(yīng)及時(shí)對(duì)錨固區(qū)進(jìn)行保護(hù)。7勞動(dòng)組織7．l預(yù)應(yīng)力筋的下料配備3－4人。7．2固定端鋼筋錨具擠壓配備3－4人。7．3預(yù)應(yīng)力筋的鋪放宜由現(xiàn)場(chǎng)鋼筋工負(fù)責(zé)，與非預(yù)應(yīng)力筋一起施工。7．4預(yù)應(yīng)力筋張拉一臺(tái)設(shè)備配4－5人，負(fù)責(zé)預(yù)應(yīng)力筋剝皮、安裝錨具、操作油泵、伸長(zhǎng)值測(cè)量記錄。7．5張拉端封堵3－4人。8安全要求及措施8．l張拉過(guò)程中，嚴(yán)禁錨具、機(jī)具高空墜落。8．2油管接頭處、張拉油缸端頭嚴(yán)禁站人，操作人員必須站在油缸兩側(cè)。測(cè)量伸長(zhǎng)值時(shí)，嚴(yán)禁用手撫摸缸體，以免油缸崩裂傷人。張拉用工具錨及夾片應(yīng)經(jīng)常檢查，避免張拉中滑脫飛出傷人。8．3油泵油箱油量不足時(shí)應(yīng)在無(wú)壓狀態(tài)下加油。冬季用10#液壓油，其它季節(jié)用20＃。嚴(yán)禁用其它油料或水代替。8．