摘要:本文以南安某小區(qū)住宅樓為例,闡述了有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板設(shè)計(jì)和施工方面的技術(shù)要點(diǎn)和注意事項(xiàng),對(duì)同類(lèi)工程具有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力 平板 設(shè)計(jì) 施工
Cai Zhong Hua
bonded prestressing flats design and construction
(Fujian Academy of Building Research, Fuzhou 350025)
Abstract:The technical essential and matters need attention of bonded prestressing flats design and construction will be stated according to a building in Nan’an, the project has a certain value to similar projects.
Key words:bonded prestressing flat slab design construction
1 引言
南安某小區(qū)住宅樓為一棟17層的住宅樓,總建筑面積約6000m2,其中地下1層為車(chē)庫(kù),地上16層為住宅,住宅每層面積約300m2,層高2.9m。為了滿(mǎn)足靈活分隔、室內(nèi)無(wú)梁的要求,地上第2~15層樓蓋結(jié)構(gòu)采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板結(jié)構(gòu)。
2 結(jié)構(gòu)方案選擇
本工程地上第2~15層樓蓋結(jié)構(gòu)采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土平板,其突出的優(yōu)點(diǎn)是可以任意分隔,開(kāi)發(fā)商可根據(jù)市場(chǎng)的需求靈活設(shè)置戶(hù)型,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中把握獨(dú)有的賣(mài)點(diǎn)[1]。
從設(shè)計(jì)的角度而言,有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的抗裂要求可放得更松,有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度可充分發(fā)揮,普通鋼筋用量可適當(dāng)減少;從施工工藝上看,有粘結(jié)板中留孔用的金屬波紋管為扁管,扁管高度僅19mm,可保證預(yù)應(yīng)力筋的有效高度,結(jié)合扁錨體系,在平板中采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力也是目前施工工藝水平可以達(dá)到的。
綜上所述,無(wú)論是設(shè)計(jì)理論、經(jīng)濟(jì)效益,還是施工工藝,在平板中采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力是可行的。
3 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力板設(shè)計(jì)
3.1 結(jié)構(gòu)布置
結(jié)構(gòu)布置如圖1所示,板塊劃分的原則為:任何一戶(hù)的房、廳中都不出現(xiàn)梁,只有一塊平整的板。在沿建筑物的周邊均設(shè)置邊梁或剪力墻,再利用分戶(hù)墻處設(shè)置少量框架梁,把板劃分成規(guī)則的單向或雙向板,其中最大的雙向板為12m×10.6m。這樣柱上至少一個(gè)方向有梁,避免了板柱結(jié)構(gòu)的沖切問(wèn)題。由于樓板均為有梁支承的雙向板,控制了板的厚度,通過(guò)計(jì)算,板厚均為210mm,采用C30混凝土。為加強(qiáng)柱間的聯(lián)系,保證水平力的傳遞,本工程設(shè)置了一些柱間暗梁,暗梁寬度500mm,與板同高。
365交通站3圖1 第2~15層結(jié)構(gòu)平面布置圖
3.2 荷載取值
樓面荷載取10kN/m2(其中恒載8.0kN/m2,包括墻體自重折算面荷載2.0kN/m2、活載1.5kN/m2) [2]。3.3 預(yù)應(yīng)力材料及張拉控制應(yīng)力σcon
365交通站3預(yù)應(yīng)力筋采用高強(qiáng)低松弛鋼絞線(xiàn),強(qiáng)度等級(jí)1860MPa ,規(guī)格為Φs 15.2,一端張拉;波紋管為金屬扁波紋管(高×寬為19mm×70mm、穿3根鋼絞線(xiàn));張拉端錨具采用VLM 系列中的VLM15-3扁錨,固定端錨具采用壓花錨。
3.4 設(shè)計(jì)計(jì)算
預(yù)應(yīng)力筋估算。預(yù)應(yīng)力筋曲線(xiàn)形狀采用三段二次拋物線(xiàn).按荷載平衡法估算預(yù)應(yīng)力筋,考慮預(yù)應(yīng)力準(zhǔn)永久荷載即:恒載+0.5活載。
根據(jù)估算的預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量,采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院編制的PKPM系列SATWE計(jì)算得出各截面的內(nèi)力(包括各種工況作用下的內(nèi)力),按抗裂控制原則,得出板上預(yù)應(yīng)力筋:雙向板(9.1m×13.6m)板中短向配3Φs 15.2@ 1000,長(zhǎng)向配3Φs 15.2@1500;雙向板(11.0m×12.0m)板中短向配3Φs 15.2@ 1000,長(zhǎng)向配3Φs 15.2@1000。板上部鋼筋經(jīng)計(jì)算,面筋可按構(gòu)造配置,僅需Φ10@200,底筋僅需Φ10@150;暗梁配筋如圖2所示,上下各配6Φ16,配筋率約為1.1%bh(b為截面寬度,h為截面高度) 。
圖2 暗梁配筋示意圖
4 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力板施工
有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力板施工工藝流程如下[4]:
模板安裝、預(yù)應(yīng)力分項(xiàng)工程備料、下料→普通鋼筋梁筋、板底筋安裝→預(yù)應(yīng)力筋布束→預(yù)應(yīng)力筋張拉端、固定端預(yù)埋件定位→檢查及隱蔽驗(yàn)收→澆砼→拆側(cè)模、養(yǎng)護(hù)、安裝錨具→張拉(混凝土達(dá)到強(qiáng)度后張拉)→灌漿→切除端部多余鋼絞線(xiàn)→錨具防腐處理→端部封堵。
其中,有以下四個(gè)環(huán)節(jié)是施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵。
4.1 預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)
本工程預(yù)應(yīng)力筋全為一端張拉,固定端采用壓花式錨具。樓板先鋪放一個(gè)方向(跨中矢高為45㎜)的波紋管并穿入預(yù)應(yīng)力筋,經(jīng)檢查合格后再鋪另一方向;為保證第二方向預(yù)應(yīng)力筋的剖面位置,并使其曲線(xiàn)光滑,除設(shè)置定位固定的馬凳外,還要視其與先鋪的第一方向的預(yù)應(yīng)力筋在交叉點(diǎn)處的高低相對(duì)關(guān)系進(jìn)行穿插鋪放。
有粘結(jié)板的預(yù)應(yīng)力筋為集束布置,本工程中束間距均為1.0m 左右,雙向板兩方向筋的交叉點(diǎn)較少,預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)工序并不復(fù)雜。由于扁波紋管中預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量少(3根),且預(yù)應(yīng)力筋在扁波紋管內(nèi)只能平行布置,所以預(yù)應(yīng)力筋逐根穿入扁波紋管中比較順利,不會(huì)出現(xiàn)在管內(nèi)打絞的現(xiàn)象。另外,由于束間距較大且規(guī)則,使板上的預(yù)留孔洞很方便。這都是有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力板的優(yōu)點(diǎn)。
4.2 張拉端節(jié)點(diǎn)安裝
為不影響建筑物立面,張拉端均采用內(nèi)埋式,如圖3所示。張拉端錨具為VLM15-3扁形錨具,承壓板與喇叭口整體鑄錨,喇叭口與波紋管相接,承壓板處設(shè)加固筋,考慮到張拉力較大,加固筋為5個(gè)Φ8箍筋的;在固定端處設(shè)排氣泌水孔,其作法是用塑料蓋板墊海綿壓緊在波紋管上,并用膠帶密封。
由于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土板的排氣泌水孔較多,且均留在板面上,施工中易堵塞或被誤拔,為此在孔內(nèi)預(yù)插入1根鋼筋并用膠帶紙與排水管纏在一起。由于板中預(yù)應(yīng)力筋較分散,該措施相當(dāng)關(guān)鍵。
圖3 內(nèi)埋式張拉端詳圖
1-C35微膨脹細(xì)石混凝土封堵;2-扁錨;3-鋼筋
4.3 預(yù)應(yīng)力筋張拉
張拉時(shí)控制應(yīng)力σcon取70%fptk,實(shí)際張拉力為187.75kN,具體實(shí)現(xiàn)采用應(yīng)力控制、伸長(zhǎng)值校核的方法。張拉前先由設(shè)計(jì)人員計(jì)算出各類(lèi)預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長(zhǎng)值,寫(xiě)出張拉要點(diǎn)交施工人員作為張拉時(shí)的指導(dǎo)文件,在張拉過(guò)程中隨時(shí)校核。
4.4 孔道灌漿及端部處理
預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢宜盡快進(jìn)行本層的孔道灌漿,采用42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥,水灰比為0.4,由張拉端灌入,待固定端的排氣泌水孔出濃漿后封堵排氣孔,靜置10min后,采用二次灌漿方法,灌漿加壓到0.5~0.6,以保證孔道內(nèi)漿體密實(shí)。灌漿完畢切除錨具外的鋼絞線(xiàn)(剩20mm ~30mm),封堵前先清理干凈,并涂環(huán)氧樹(shù)脂防腐材料,然后用C35細(xì)石混凝土封堵。
此外,施工實(shí)踐表明,有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力板的施工并不復(fù)雜,可以達(dá)到7d/層的正常速度。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文以南安某小區(qū)住宅樓為例,闡述了該樓樓蓋結(jié)構(gòu)中采用的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板在設(shè)計(jì)和施工兩方面的技術(shù)要點(diǎn)和注意事項(xiàng);同時(shí)也說(shuō)明了有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板這種結(jié)構(gòu)處理形式具有節(jié)省室內(nèi)凈空、易于施工推廣等優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)同類(lèi)工程的設(shè)計(jì)與施工具有一定的參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1] 梁為祥,李江南,黃興文.廣州榮慶大廈有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板的設(shè)計(jì)與施工[J].建筑技術(shù),1999,30(12):829~831.
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[4] 余永禎.建筑施工手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1998.