摘要:對無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁板結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計,對比不同設(shè)計方案的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)性能進(jìn)行分析和論證;結(jié)合工程實例介紹7單向無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆空心板的施工及特殊處理措施。
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力;梁板設(shè)計;施工實例;技術(shù)要點
1 工程概況
某高智能化辦公大廈工程結(jié)構(gòu)采用內(nèi)筒外框架結(jié)構(gòu),建筑場地為Ⅱ類場地土。地震基本烈度為6度,框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震二級;A(chǔ)采用筏板基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深18.2m。±O.OO以下樓板采用普通鋼筋混凝土樓板體系。±0.OO以上樓板采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力空心樓板體系?偨ㄖ娣e為62737m2,其中地下二層建筑面積為10938.68m2。地上二十一層建筑面積為51798.39m2,檐口標(biāo)高75.4m。
該工程一至十九層由于采用大跨度扁梁和空心板體系,采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù),有效保證凈空的前提下降低層高,加大樓板的跨度,同時減輕板的自重。本工程標(biāo)準(zhǔn)平面尺寸為56m×34m,內(nèi)筒與外框之間距離為12m,所有的板均為單向預(yù)應(yīng)力空心板,板厚300mm,空心管直徑為200mm,空心管中心距為300mm,空心管放置于板中,與底模相固定,空心管間小肋梁寬度為100mm,在實心區(qū)中放置2束無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。標(biāo)準(zhǔn)層每層設(shè)12道1200mm×350mm預(yù)應(yīng)力扁梁,扁梁中放置7束無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋;設(shè)4道1200×500mm扁梁,扁梁中配20束無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。
預(yù)應(yīng)力筋的張拉方式:樓板中的扁梁和空心板預(yù)應(yīng)力筋均采用一端張拉一端錨固。依據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置,由于板跨的不同,把板型設(shè)計為兩種規(guī)格,即KB1和KB2(見圖1)。
2 單向無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆的空心板的施工
2.1 施工流程(見圖2)
2.2 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要點
2.2.1 支板底模和端模
由于空心板的支撐體系需要在預(yù)應(yīng)力筋張拉后才能拆除,預(yù)應(yīng)力板梁端模須采用木模根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的平、剖面位置在端模上打孔,孔徑25~30mm。要求粱板端模就位后其圓孔應(yīng)與預(yù)應(yīng)力筋張拉端伸出位置相對應(yīng)。
2.2.2 綁扎板底鐵及肋梁鋼筋
由于構(gòu)造肋梁后,普通受力鋼筋在板中常常是非均勻布置。所以應(yīng)事先根據(jù)設(shè)計要求在模板上精確標(biāo)出肋梁的具體位置,按此位置綁扎板鐵、肋梁箍肋、肋梁內(nèi)上層受力鋼筋。如圖3所示。
2.2.3 預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)
本工程中由于構(gòu)造肋梁后,普通受力鋼筋在板中常常是非均勻布置。因此在鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋前應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求在模板上精確標(biāo)出肋梁的具體位置,按此位置綁扎板底鐵、肋梁箍筋、肋梁內(nèi)上層受力鋼筋。在1-19層的3-6軸/B-J軸、17-20軸/B―J軸的板中布置有通長的縱向預(yù)應(yīng)力筋,鋪設(shè)這些預(yù)應(yīng)力筋時,應(yīng)注意在該預(yù)應(yīng)力筋通過E-F軸之間的樓板時應(yīng)將該預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)在空心管的上方、板上層受力鋼筋的下面、與空心板限位鋼筋處于同一水平面上。預(yù)應(yīng)力筋布置在肋梁內(nèi),本工程中每道肋梁內(nèi)布置1-2束預(yù)應(yīng)力筋。鋪預(yù)應(yīng)力筋時按如下進(jìn)行:a)按照施工圖紙中預(yù)應(yīng)力筋矢高的要求,將編號的架立筋安放就位并固定。為保證預(yù)應(yīng)力筋的矢高準(zhǔn)確、曲線順滑,要求板中每隔1.5~2m左右設(shè)置一個馬凳。b)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)按施工圖紙的要求進(jìn)行鋪放,鋪放過程中其平面位置及剖面位置應(yīng)定位準(zhǔn)確。部分肋梁中的預(yù)應(yīng)力筋有2束,如果張拉端設(shè)在同一方向,可兩個平行布置。c)為保證預(yù)應(yīng)力筋的矢高位置,要求先鋪預(yù)應(yīng)力筋,后鋪水、電管線等。d)預(yù)應(yīng)力筋的位置宜保持順直,并須保持張拉作用線與承壓板垂直(綁扎時應(yīng)保持預(yù)應(yīng)力筋與錨杯軸線重合)。節(jié)點組裝件安裝牢固,不得留有間隙,張拉端的承壓板需有可靠固定,嚴(yán)防振搗混凝土?xí)r移動。
3 特殊技術(shù)措施
3.1 空心管與管線相交的處理措施
空心管施工對電線管的鋪設(shè)要求有空心管的地方電線管應(yīng)盡量橫平豎直鋪放。橫向為垂直空心管,應(yīng)盡量走兩端實心區(qū)域或兩道管的銜接處,如無法實施,在局部可采用較細(xì)的φ170空心管過度,也可以現(xiàn)場切斷空心管,給電管留一個通道,但空心管斷口必須符合標(biāo)準(zhǔn)封堵嚴(yán)實:縱向電管可走空心管肋梁處。
3.2 空心板洞口加強(qiáng)措施
當(dāng)預(yù)留洞口尺寸超過400mmx400mm時,必須有專門的詳圖說明預(yù)應(yīng)力板的加強(qiáng)措施。當(dāng)預(yù)留洞口直徑小于150mm且方圓1m2范圍內(nèi)不超過3個時,不用專門加強(qiáng);當(dāng)預(yù)留洞口直徑大于150mm時,按圖3加強(qiáng);預(yù)應(yīng)力筋則改配在洞口兩側(cè)的其它肋梁中。
3.3 空心管抗浮處理措施
本工程在樓板內(nèi)大量采用了空心管,由于空心管密度低,在對空心板澆注混凝土的同時能對空心管產(chǎn)生很大的浮力,甚至于能牽動整個樓板鋼筋骨架上浮,為此需采取一定措施來防止空心管上浮。主要是:a)在空心管的上方布置限位鋼筋,該限位鋼筋從肋梁內(nèi)板上層受力鋼筋下面穿過,而受力鋼筋又綁扎在肋梁箍筋內(nèi),因此肋梁箍筋對空心管的抗浮能起到拉結(jié)作用。如圖5所示。b)空心板的抗浮控制點的布置,每隔一個肋打一排2個孔,每1m2范圍內(nèi)不少于一個點?垢】刂泣c定在肋梁上鐵與分布筋相交點,為此需在肋梁部位的底模上打8mm孔,并用10號鉛絲從模板下穿出兜住上網(wǎng)片橫向分布筋,再從原孔穿回與木方或腳手架綁牢;當(dāng)安放好空心管、綁扎好板上鐵及分布筋后,就可將鉛絲在抗浮控制點處擰緊。C)肋梁內(nèi)的箍筋與肋梁內(nèi)板上、下層受力鋼筋組成一種具有水平及垂直剛度的骨架限制空心管的水平位移。
3.4 張拉端固定端節(jié)點安裝處理
預(yù)應(yīng)力筋在張拉端處的設(shè)置,根據(jù)設(shè)計圖紙的預(yù)應(yīng)力說明和本工程中預(yù)應(yīng)力筋張拉端的位置情況,對于板預(yù)應(yīng)力筋張拉端設(shè)置在邊梁上、板端頭或柱頭,采用穴模式做法;對于沒有端頭懸挑板的梁,張拉端設(shè)置柱頭處,采用穴模式做法;對于端頭有懸挑板的梁,其張拉端的設(shè)置分兩個部分,一部分延伸從懸挑板端頭張拉,另一部分過柱子后從板面伸出張拉。張拉端、固定端的節(jié)點大樣見圖4。
3.5 預(yù)應(yīng)力筋鋪放與施工流水段的處理方法
本工程預(yù)應(yīng)力施工根據(jù)總包單位的施工流水方案進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的施工安排,通長預(yù)應(yīng)力筋并不會在劃分的施工流水段分界線處斷開,因而這些通長的預(yù)應(yīng)力筋可以先鋪設(shè)一段,另一段則卷起來,在下一個施工段開始施工時再接著鋪放,但同時預(yù)應(yīng)力筋也要做好成品保護(hù),防止預(yù)應(yīng)力筋外皮破損,具體做法是在卷起的預(yù)應(yīng)力筋下擱置墊板并墊上塑料布,若遇下雨或此部分預(yù)應(yīng)力筋需長時間卷起時,應(yīng)在預(yù)應(yīng)力筋上蓋上防雨布。這部分預(yù)應(yīng)力筋的張拉要在后澆筑的混凝土達(dá)到設(shè)計張拉要求的強(qiáng)度后再進(jìn)行張拉,通常溫度預(yù)應(yīng)力筋的張拉可以稍微滯后,而不影響板下受力支撐的拆除。
4 結(jié)束語
無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力空心板的應(yīng)用,有效解決了以往高層建筑中較難解決的大空間的使用要求,提高了建筑的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
4.1 預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)特點
a)預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)同鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)相比,能增大水平構(gòu)件的跨高比,相同截面下能降低構(gòu)件高度20%~35%,同時能改變構(gòu)件的變形及抗裂性能;b)與預(yù)應(yīng)力實心板相比,能減輕結(jié)構(gòu)自重,相同情況下重量能減輕25%~40%。
4.2 預(yù)應(yīng)力空心板施工特點
a)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋及管材易于擺放固定;b)管材品種選擇余地大;C)各種管材吸水率都很低甚至不吸水,能保證澆注混凝土不會因管材吸水而開裂;d)樓板混凝土可一次性澆注,有利于結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性。e)由于柱網(wǎng)較大,柱的數(shù)量較少,同時樓層采用平板結(jié)構(gòu),較為省工,從而提高施工速度,縮短施工周期。
4.3 預(yù)應(yīng)力空心板在使用功能方面
加大柱網(wǎng)可以解決大空間的要求,在層高確定的情況下增加使用凈高;在建筑總高確定的情況下增加建筑層數(shù)。