耿帥
摘 要:預(yù)應(yīng)力技術(shù)是一項大力推廣的建筑結(jié)構(gòu)技術(shù),預(yù)應(yīng)力混凝土是一種將高強(qiáng)鋼材和高強(qiáng)混凝土能動的結(jié)合在一起的建筑材料,具有強(qiáng)度高、耗材少的優(yōu)點,與普通混凝土相比,可以有效的加大結(jié)構(gòu)跨度,滿足大柱網(wǎng)、大開間建筑的使用功能需要。本文結(jié)構(gòu)工程實例介紹了建筑預(yù)應(yīng)力工程施工技術(shù)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:商業(yè)建筑;混凝土;預(yù)應(yīng)力;施工技術(shù)
1 引言
隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展,建筑技術(shù)也是日新月異,預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)在建筑領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力技術(shù)究竟是一種什么樣的技術(shù),有哪些突出的特點,建筑工程施工過程中,預(yù)應(yīng)力技術(shù)有哪些應(yīng)用空間,相關(guān)技術(shù)難點如何實現(xiàn)突破。這些實際問題的解決,對提高整個工程質(zhì)量,降低能耗和建筑造價成本,都將起到積極作用。
2 工程概況
某工程為大型綜合商業(yè)辦公建筑。工程建設(shè)用地為3.7萬m2,總建筑面積約37.3萬m2,由1號塔樓、2號塔樓及裙房組成,本標(biāo)段為1號塔樓和裙房。塔樓及裙房地下4層,1號塔樓地上44層,高約204.9m,頂架標(biāo)高為250m;裙房地上6層、局部為7層,樓高約為48m。
裙房部分1~6層及6~夾層有大跨度梁和懸挑梁,其中36根大跨度梁及100根懸挑梁采用后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù),混凝土強(qiáng)度等級為C40。預(yù)應(yīng)力梁概況:①預(yù)應(yīng)力梁最大跨度 非懸挑梁20m左右、懸挑梁最大10m左右;②預(yù)應(yīng)力梁截面尺寸800mm×1500mm、懸挑800mm×1500/1000mm;③預(yù)應(yīng)力筋高強(qiáng)度低松弛鋼絞線 15.2,fptk=1860N/mm2;④預(yù)應(yīng)力梁配筋(mm)1-6 15.2,1-7 15.2,1-9 15.2,1-10 15.2,1-12 15.2,1-14 15.2,1-19 15.2,2-8 15.2,3-9(1-27) 15.2,2-11(1-22) 15.2,2-12 15.2,2-14 15.2;⑤預(yù)應(yīng)力筋張拉方式 一端張拉; ⑥張拉端錨具B&S15-6~19型多孔夾片錨具;⑦固定端錨具B&S15-6P~19P型擠壓錨具;⑧預(yù)應(yīng)力孔道(壁厚0.3mm)鍍鋅金屬波紋圓管內(nèi)徑70(6~7孔),80(8~9孔),90(10~12孔),100mm(13~19孔);鍍鋅金屬波紋套管內(nèi)徑75(6~7孔),85(8~9孔),95(10~12孔),105mm(13~19孔);⑨張拉控制應(yīng)力σcon=0.75fptk=1395N/mm2,每根預(yù)應(yīng)力筋超張拉3%,每根預(yù)應(yīng)力筋張拉控制力為194kN;⑩孔道灌漿壓力灌漿,水泥漿強(qiáng)度等級為M40以上。水灰比一般為0.40~0.45,并摻入適量膨脹劑。
3 施工過程中出現(xiàn)的問題和對策
本工程有預(yù)應(yīng)力梁36 根、懸挑預(yù)應(yīng)力梁100根,布局方式不一,預(yù)應(yīng)力梁截面尺寸、荷載及跨度都較大,裙房部分其他構(gòu)件鋼筋密集,特殊節(jié)點較多,容易發(fā)生沖突,預(yù)應(yīng)力施工難度大。以下總結(jié)工程在施工過程中出現(xiàn)的一些問題,同時介紹問題的對策。
3.1 預(yù)應(yīng)力端部與鋼筋沖突
預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)過程中,由于波紋管的布置深化已有考慮,鋼筋一般都有避讓,但在端部由于需要喇叭口等構(gòu)件,特別是懸挑梁凹入型張拉端,喇叭口需內(nèi)置結(jié)構(gòu)中,極易與梁鋼筋沖突。
對此,本著預(yù)應(yīng)力構(gòu)件優(yōu)先原理,在一般情況下首先調(diào)整鋼筋,即在非預(yù)應(yīng)力筋未綁扎之前調(diào)整其在端部的布置以避開端部預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。但有些情況需調(diào)整預(yù)應(yīng)力設(shè)置,例如,本項目裙房圓柱由于相交梁較多,設(shè)置了柱帽,只能加長預(yù)應(yīng)力筋以便設(shè)置張拉端; 預(yù)應(yīng)力與結(jié)構(gòu)墻縱筋沖突時,由于結(jié)構(gòu)墻縱筋通長設(shè)置,間距較小,只能加長預(yù)應(yīng)力梁設(shè)置張拉端,若結(jié)構(gòu)墻處于結(jié)構(gòu)邊線,應(yīng)優(yōu)先考慮能否反向張拉,否則需更改設(shè)計,采用外凸式的預(yù)應(yīng)力張拉端節(jié)點。
3.2 預(yù)應(yīng)力排氣孔、灌漿孔的保護(hù)
預(yù)應(yīng)力的排氣孔、灌漿孔的保護(hù)極為重要,一旦在混凝土施工時漏漿或者封堵,將可能使整個預(yù)應(yīng)力梁無法進(jìn)行張拉、灌漿。一般保護(hù)措施為在孔道中插入一根尺寸相差略小的鋼筋,即可保證通暢、同時保護(hù)不被擠壓破壞。本工程施工前期即出現(xiàn)了少許封堵情況,原因在于混凝土施工時不慎將鋼筋排出。因此,在工程后期混凝土施工時,安排專人看護(hù),確保鋼筋存在; 混凝土施工完后,需有人檢查是否通暢或漏漿。對有封堵的孔洞立即進(jìn)行開挖、清理、疏通。
3.3 預(yù)應(yīng)力張拉空間不足
預(yù)應(yīng)力張拉時口部鋼絞線需套上千斤頂,故在張拉端需留有足夠的操作空間,本工程中,遇到2 種沒有足夠張拉空間的情況: ①部分懸挑梁張拉端與鋼連橋支座埋件沖突,沒有足夠施工空間。鋼連橋沒有足夠的時間等待預(yù)應(yīng)力施工完成后再做,不符合結(jié)構(gòu)甩項后做的一般情況,此時考慮調(diào)整張拉方向,將預(yù)應(yīng)力梁反向張拉以避開鋼連橋支座。另外,部分預(yù)應(yīng)力張拉已與埋件產(chǎn)生沖突,在保證后續(xù)構(gòu)件安裝不受影響前提下,決定將埋件螺栓切除,待預(yù)應(yīng)力張拉完成后,改為后植錨栓施工。②裙房4 層4YXTL12 梁按照原先設(shè)計,僅為懸挑梁設(shè)置預(yù)應(yīng)力梁,但若在邊線處張拉,與埋件沖突; 若在柱后張拉,由于兩柱間距較小,張拉空間不足,需偏轉(zhuǎn)角度過大,對預(yù)應(yīng)力梁的影響較大。對此,經(jīng)過綜合考慮,與建筑設(shè)計師協(xié)商進(jìn)行設(shè)計變更,最后將預(yù)應(yīng)力梁加長至第2 根柱后張拉。
3.4 預(yù)應(yīng)力灌漿異常
本工程預(yù)應(yīng)力梁3YKL03 在灌漿過程中發(fā)生異常,固定端處排氣管不冒漿; 另外預(yù)應(yīng)力梁3YKL04固定端處排氣管冒漿,但不充分。
對此類問題,本工程處理方式為: 首先采用沖擊回波等效波速法( IEEV) 對管道灌漿缺陷進(jìn)行定位測試。其原理是根據(jù)彈性波的反射特性來判斷缺陷的具體位置。如圖2 所示。
根據(jù)測試結(jié)果,3YKL03梁自固定端往張拉端方向凈跨約10m范圍內(nèi)孔道存在不密實現(xiàn)象,3YKL04梁無缺陷。則3YKL03梁需要進(jìn)一步處理:首先,在該梁孔道不密實處用沖擊鉆鉆孔,孔徑約為20mm,鉆孔位置選擇在梁側(cè)。待鉆出鐵屑或阻力增大時,說明已鉆至波紋管,放緩鉆孔速度或停止,盡量避免損傷鋼絞線;然后,用壓力水檢驗孔道是否暢通,即從排氣孔壓水,若開鑿孔出水,則說明此段暢通,需后續(xù)補(bǔ)漿,若仍無法出水,再向靠近排氣孔位置1m處開鑿孔,然后壓水,若開鑿孔出水,則說明該區(qū)段暢通,后續(xù)補(bǔ)漿(需后續(xù)補(bǔ)漿的區(qū)段灌漿,從低點灌漿,待高點冒漿即可);最后,灌漿完畢后,用水泥漿將開鑿孔逐個封閉。
4 結(jié)語
經(jīng)過了幾十年的工程實踐和不斷研究,預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)是比較成熟的一項工程技術(shù),在今后的發(fā)展中,還將日漸完善。在某些建設(shè)領(lǐng)域,預(yù)應(yīng)力技術(shù)以種種優(yōu)勢有著強(qiáng)大的生命力、競爭力、發(fā)展力,在今后施工過程中會發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)
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