预应力工程的发展(共7篇)
随着我国改革开放的深入发展,建筑工程领域的各项新技术、新工艺、新材料也在飞跃的发展,在短短的几年内,预应力管桩基础在国内得到了大力的推广,特别是昆明地区许多小区的多层、高层的基础都在大量使用预应力管桩作为基础;预应力管桩与沉管灌注桩相比具有自身的优点:管桩工厂化生产、质量易于控制和检查,施工速度快,沉桩质量比灌注桩有保证(特别是软土地基,沉管灌注桩因挤土效应容易产生断桩),施工现场噪音小、对环境污染小、振动小对周围建筑物影响相对较小。俗话说:“万丈高楼从地起”,虽然预应力管桩基础具有以上特点,但作为桩基础工程,其施工质量尤为重要,不能有半点马虎,笔者通过近年来负责过大面积(100万平米建筑面积)的预应力管桩工程的监理工作,通过实践,在此浅谈一下预应力管桩工程施工阶段质量控制的要点,以供同行们参考。
一、施工准备阶段
1、认真研究工程地质勘察质量和设计文件,协助甲方组织做好设计交底和图纸会审工作,充分了解拟建工程的施工特点,设计意图和工艺与质量要求,同时也为了在施工前发现和减少图纸上的差错,防患于未然,事先解决图纸中的质量隐患。
2、审查施工单位的资质等级,施工企业的施工技术标准,审查施工单位的现场质量管理制度和质量责任制度是否健全,审查施工人员主要专业工种操作上岗证书。
3、审查施工单位主要施工机械的技术性能资料,审查压力表的计量鉴定证书和压力系统的核定证书。
4、审查施工单位上报的施工组织设计,施工方案(施工平面图上要求标明桩位编号、施工顺序、水电线路和临时设施的位置)。
5、根据工程地质勘察资料和设计文件要求,若地质条件太差,地下水位较高,为减少打桩过程中的超孔隙水压力和挤土效应,应考虑采取排水措施,例如采取砂袋桩,砂袋桩的布置要根据工程桩的稀密程度和桩长来确定。
二、测量放线
1、桩基轴线的控制点和水准基点应设在不受施工干扰且易引测的地方。开工前经复核后妥善保护,施工中应经常复测,确保其准确性。
2、桩位放线应根据设计数据进行定位测量,其定位允许偏差为:群桩20mm,单排桩l0mm。
3、施工单位桩位放线完成后,应申报监理工程师复核。
三、施工质量控制
1、按程序先打试桩,待试桩检测结果出来后把桩长、压桩力、单桩承载力值等数据提供给设计方,才出正式的施工图纸,在打工程桩之前应根据地质勘察资料、设计文件和试桩情况确定最大压桩力、最小压桩力、最大桩长和最小桩长。
2、预应力管桩进场后,监理工程师和购货方代表要根据合同订货的质量等级按检验批进行验收,并审查出厂产品合格证和质量检验证书,还要根据以下要点对外观质量进行检查:
1)粘皮和麻面:优等品不允许有粘皮和麻面;一等品局部粘皮和麻面累计面积不大于桩总表面积的0.2%,每处粘皮和麻面的深度不大于5mm,且应修复;合格品局部粘皮和麻面累计面积不大于桩总表面积的0.5%,每处粘皮和麻面的深度不大于l0mm,且应修复;
2)桩身合缝漏浆:一等品漏浆深度不大于5mm,每处漏浆长度不大于100mm,累计长度不大于管桩长度的5%,且应修复;合格品漏浆深度不大于l0mm,每处漏浆长度不大于300mm,累计长度不大于管桩长度的10%,或对称漏浆的搭接长度不大于100mm,且应修复;
3)局部磕损:优等品不允许有局部磕损;一等品磕损深度不大于5mm,每处面积不大于20cm2,且应修复;合格品磕损深度不大于l0mm,每处面积不大于50cm2,且应修复;
4)内外表面不允许有露筋、断筋、脱头现象。
5)内外表面砼不允许有塌落现象。
6)不得出现环向和纵向裂缝(龟裂、水纹和内壁浮浆层的收缩裂纹不在此限)。
7)桩端表面应平整,桩端表面砼和预应力钢筋墩头不得高出端板平面。
8)桩套箍凹陷:优等品不允许有凹陷;一等品凹陷深度不大于5mm;合格品凹陷深度不大于l0mm。
9)接头和桩套箍与桩身结合面漏浆:优等品不允许有漏浆;一等品漏浆深度不大于5mm,漏浆长度不大于周长的1/8,且应修复;合格品漏浆深度不大于10mm,漏浆长度不大于周长的1/4,且应修复。
10)接头和桩套箍与桩身结合面不允许有空洞和蜂窝。
11)管桩各部位尺寸允许偏差:
a、桩长L值偏差:优等品±0.3%L;一等品+0.5%L、-0.4%L;合格品+0.7%L、-0.5%L。
b、端部倾斜:优等品≤0.3%D(D为桩直径);一等品≤0.4%D;合格品≤0.5%D。
c、桩直径D值偏差:当D≤600mm时,优等品±2mm;一等品+4mm、-2mm;合格品+5mm、-4mm。D>600mm时,优等品+3mm、-2mm;一等品+4mml、-2mm;合格品+7mm、-4mm。
d、壁厚偏差:优等品+10rnm;一等品+15mm;合格品正偏差不限。
e、保护层厚度偏差:优等品+5mm;一等品+7mm、-3mm;合格品+10mm、-5nun。
f、桩身弯曲度偏差:优等品≤L/1500;一等品≤L/1200;合格品≤L/1000。
g:桩端板外侧平面度0.2mm,外径-lmm,内径-2mm,厚度正偏差不限。在实际检查中多次发
现有的桩端板局部厚度不足。
3、静压设备(液压式抱压型)就位前,场地必须平整。就位后,桩架、抱压平台须与桩身垂直,要确保桩基在施工过程中不发生倾斜、移动。
4、对抱压式桩机在施工中当压桩将达到终止压力时,桩身侧面所受抱桩力最大,应注意防止在抱桩部位产生裂缝。对顶压式装机要注意吊桩时把桩磕坏。
5、施工过程中应检查桩的贯入情况、桩顶完整状况、桩体垂直度、桩顶标高等。
6、检查电焊条质量和电焊接桩质量,每个电焊接桩头焊缝要分三次焊接,焊缝要饱满,不得有夹渣、气孔、弧坑,电焊后的停歇时间根据昆明的气候条件宜为6~8分钟。
7、在施工过程中若出现压力表指数突然降低或听到异常响声,应立刻查明原因并做好记录。
8、打桩过程中要对照地质勘察质料和设计施工桩长及单桩承载力来控制实际压桩力和桩长,若遇桩长小于设计最小桩长,压桩力较大(己到达桩的极限承载力)或桩长已到达设计的最大桩长而压桩力较小(低于最低压桩力)时应及时与设计联系,分析原因后确定处理方案。
9、打桩过程中应复测打好工程桩的拥土量,桩顶标高和桩位看桩体有无上浮和位移现象,如果有此现象,应作为检测的重点对象。
四、验收
1、桩位验收
对于桩顶标高低于施工场地标高时应做中间验收,移交给土建施工单位后才能开挖土方,避免在土方开挖后如有桩顶位移发生,不易明确责任,究竟是土方开挖不妥,还是本身桩位不准(打入桩施工不慎,会造成挤土导致桩体位移)。土方开挖后再对桩位做最终验收,允许偏差(单位:mm):
1)盖有基础梁的桩,垂直基础梁的中心线为100+0.01H,没基础梁的中心线为150+0.01H(H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离);
2)桩数为1.3根桩基础的桩为100;
3)4-16根桩基中的桩为1/2桩径或边长;
4)桩数大于16根桩基中的桩,最外边的桩为1/3桩径或边长,中间桩为1/2桩径或边长。对于超规范的桩应由设计单位出处理方案,施工单位处理后重新验收。
2、承载力
管桩施工结束后对其进行承载力检验,采用静载荷(慢速维持荷载法)试验方法进行检验。在多数情况下可以利用静压桩机作为反力装置,建议验收时按下列几点执行:
1)受检桩的最大加载值由设计单位书面提出,受检桩的数量按总桩数的1%行进抽检,试验方
法采用慢速维持荷载法。
2)经检验承载力不能满足设计要求,即可判定该主控项目不合格(即不允许出现负偏差)。
3)主控项目出现不合格的项目时,由设计单位提出处理方案,经施工单位实施后,再进行二次验收。
3、桩身质量
这里所谓的“桩身质量”,是指桩施工结束(入土)后的桩身质量。此时的桩身质量可能存在抱裂、压爆、局部磕损或缺损,环向或纵向裂缝、接头焊接质量问题等等。管桩的有些桩身质量问题在施工过程中就被发现(如抱裂、磕损或吊装不当引起的裂缝等)得到及时处理。桩在入土后虽然看不见,但从压桩时压力与贯入度的变化(结合地质条件分析),压桩完成后土塞的高度、管内积水等情况,现场施工人员和监理工程师对桩身质量也可以作判断。
如果采用低应变法进行桩身质量检测,具有一定的局限性和不适用的可能:
1)只能有效地探测到桩顶以下第一个缺陷的界面。
不论是采用频域或是时域的分析方法,当应力波在桩项以下第一个界面反射后,如果还有第二个缺陷,很难接收到第二个界面的信号。
2)只能做定性判定
由于桩的尺寸效应、测试系统的幅频相频响应,高频波的弥散、滤波等造成的实测波形畸变,以及桩侧土阻尼、土阻力和桩身阻尼的耦合影响,尚不能做到定量判定。而且,对于桩身不同类型的缺陷性质仅凭信号也难以区分(如灌注桩的缩颈与鼓肚,以及局部松散、夹泥、裂缝、空洞等等)。
3)对钢管桩和异型桩的不适用
低应变法的理论基础是以一维线弹性杆件模型为依据,要求应力波在桩身中传播时平截面假设成立,故不适用于钢管桩和异型(如H型)桩。对于混凝土管桩来说,目前尚在进一步探索中,有试验表明:当Tp(脉冲宽度)=1.5ms,即λ/R的减小,尺寸效应引起的平截面假设失效和高频干扰加剧,导致实测波形严重畸变,使一维理论探测桩身缺陷的适用性大打折扣。再有,开口管桩的底部有土塞,应力波在传至土塞上部界面时遇不同阻抗,产生反射和透射;同理,当管内积水时,积水界面也会产生反射与透射;这些因素对探测桩身缺陷形成严重的干扰。
现在笔者推荐一种新的检测方法:孔内数字电视检测法,该法采用孔内电视摄像仪进行探测,能对管(孔)中出现的缺陷进行定性和定量判定期,具有检测方便快捷、检测结果直观的特点。该方法解决了其它方法不能定量、对缺陷性质难以判定的问题,是桩身质量检测手段的一大进步。
4、附件材料内容应有:
1)成品桩质量检验记录;
2)压桩施工记录;
3)接桩质量检验记录;
4)桩顶标高测量记录;
5)桩体质量检验报告;
6)桩位偏差测量记录;)承载力检验报告;
8)异常情况、质量缺陷、质量事故记录及处理(整改)情况记录。
旁站监理方案(预应力混凝土管桩)欧阳旺云
一、工 程项目 概 况 工程名称:×××工程 建筑面积: m2 结构形式:
工程地点: 建设单位:
监理单位:×××建设监理有限公司 设计单位:×××建筑设计有限公司 施工单位:×××建筑工程有限公司
工程特点:1.基础采用Φ400高强度预应力砼管桩,桩身砼C80。本工程地质强风化岩层,必须严格控制桩的总锤击数和收锤的贯入度;2.本工程施工时必须控制好主轴线位置,避免轴线误差;3.本工程模板制安时必须注意模板的承载力和稳定性,避免质量、安全事故发生。
二、旁站监理的部位或工序
根据工程特点,本项目旁站监理的部位或工序如下: 1.预应力混凝土管桩。
(1)检查管桩的外观质量、生产厂家、规格、生产日期、蒸养方式,常压蒸养的PC桩应不小于28天的龄期。
(2)打桩顺序必须按广东省标准《预应力混凝土管桩基础技术规程》(DBJ/T15-22-98)进行。(3)焊接接桩除应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接规程》JGJ181的有关规定外,尚应符合下列规定:
a、预应力混凝土管桩接长宜在高出地面0.5~1.0m进行;
b、下节桩的接头处宜设导向箍以方便上节桩就位。接桩时上下节桩段应保持顺直,错位偏差不宜大于2mm;
c、管桩对接前,上下端板表面应用铁刷子清刷干净,坡口处应刷至露出金属光泽;
d、焊接时宜先在坡口圆周上对称点焊4~6点,待上下桩节固定后,拆除导向箍再分层施焊,施焊宜由两个焊工对称进行。
e、焊接层数不得少于二层,内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层,焊缝应饱满连续。f、焊好的桩接头应自然冷却后才能继续锤打,自然冷却时间不宜少于8min,严禁用水冷却或焊好即打。
(4)管桩顶的填芯混凝土应灌注饱满。灌注深度不得小于2d且不得小于1.2m,混凝土强度等级不得低于C30。2.土方回填
回填土应分层夯实,分层厚度应根据夯实机具确定。人工夯实时,分层厚度不大于20cm;机械夯实时,分层厚度不大于25cm。
基础墙砌筑至高于地面时,应尽快进行回填,以便场地平整、堆放机械和材料。回填土应在墙两边同时进行,以免墙体偏移。
设计上允许回填土自然沉实的部位,可不夯实,但回填土高度宜大于地面高度5cm以上,以防积水。
2.各栋承台及地梁浇筑
检查桩芯混凝土质量,桩头插筋的直径、长度、弯法,检查排水是否干净。3.各栋各层柱浇筑
检查柱底混凝土质量,检查柱底杂物是否清理干净。4.地面浇筑
检查垫层是否清理钢筋、平整,检查钢筋位置,检查混凝土混合料质量,检查混凝土是否振捣密实、平整。5.各栋各层楼面浇筑
检查柱头是否清理干净,柱的箍筋是否绑扎到位、整齐。检查梁箍筋是否到位、是否松动,检查板底钢筋的水泥砂浆垫块安放的密度及高度,检查板顶钢筋的安放密度及高度,防止板面负筋被踩下,检查混凝土混合料的塌落度是否恰当,检查混凝土混合料振捣是否密实、平整。
6.各栋屋面混凝土浇筑及防水层施工
检查柱头是否清理干净,柱的箍筋是否绑扎到位、整齐。检查梁箍筋是否到位、是否松动,检查板底钢筋的水泥砂浆垫块安放的密度及高度,检查板顶钢筋的安放密度及高度,防止板面负筋被踩下,检查混凝土混合料的塌落度是否恰当,检查混凝土混合料振捣是否密实、平整,检查找坡是否正确,检查预留孔洞是否正确。检查防水层的施工材料及施工工艺。7.脚手架的安装与拆除(1)脚手架的安装
a.脚手架材料宜选用扣件式钢管脚手架,禁止使用竹木(或钢竹混搭)脚手架。其材料必须经过检测,检测合格后才可使用。
b.脚手架的基础必须是硬地(如混凝土),底座底面标高宜高于自然地面50mm。
c.脚手架搭设人员必须按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)接受培训并考核合格的专业架子工,上岗人员必须定期体检,合格者方可上岗。d.搭设脚手架时,地面必须设置围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员进场。e.脚手架的搭设顺序为:平整场地——铺底板和底座——立杆——扫地杆——小横杆——架立临时撑杆——连墙杆——剪力撑——护栏——铺脚手板——立杆外侧横挂安全网立网——设底网。
f.脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不能超过相邻连墙杆以上两步,每搭完一层后,必须校正步距、纵距、横距和立杆的垂直度。
g.剪刀撑、横向斜撑搭设必须随立杆、纵横向水平杆等同步搭设。h.脚手架立杆顶端必须高出屋面女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m。(2)脚手架的拆除
a.拆除脚手架时,地面必须设置围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员进场。b.拆除作业必须由上到下逐层进行,禁止上下同时作业
c.连墙体必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙体整层或数层拆除后再拆脚手架,分段拆除高差不能大于2步。f.严禁抛掷已拆构件。
三、旁站监理人员
旁站监理工作由×××负责,特殊情况下由总监理工程师在项目监理机构人员中进行安排。
四、旁站监理人员的职责
1.检查施工企业现场质检人员到岗、特殊工程人员持证上岗以及施工机械、建筑材料准备情况
2.在现场跟班监督关键部位、关键工序的施工 3.检查施工方案和工程建设强制性标准情况
4.检查进场材料、建筑构配件、设备和商品混凝土等的质量检验报告情况
五、旁站监理记录的内容
旁站监理人员必须按广州市旁站监理记录表做好旁站监理记录,旁站监理记录内容如下: 1.工程名称 2.工程地点 3.日期及气候
4.旁站监理的部位或工序
5.施工情况 6.监理情况 7.发现的问题 8.处理意见
六、施工企业的义务
施工企业应当根据监理单位制定的旁站监理方案,在需要实施旁站监理的关键部位、关键工序进行施工前24小时,书面通知项目监理机构。
七、签字与违规处理 1.旁站签字
旁站监理人员必须做好旁站监理记录和监理日记,保存旁站监理原始资料。旁站监理人员和施工企业现场质检人员应在旁站监理记录上签字,凡未签字的,不得进行下一道工序的施工。2.违规处理
国内关于“预应力工程”及相关技术的应用从20世纪90年代开始, 这一技术也促进了混凝土结构及构件在桥梁、公路、建筑等领域的发展。从桥梁建设技术角度来说, 利用预应力工程施工技术可以减少自重、提高强度, 具有极其明显的优点。目前, 我国对预应力混凝土的应用已十分普遍, 并将其列为一种重要的结构材料, 用来解决常规技术难以解决的问题。特别是在土木工程中, 预应力混凝土桥梁的发展与其施工技术存在密切联系, 如果衔接出现问题, 很容易影响线形、跨径、截面等形式的误差。
同时, 预应力工程是一项较为复杂的技术, 结合桥梁施工技术现状而言, 存在四个不同阶段:第一, 孔道成型, 形成稳定的状态下钢筋基础。第二, 下料, 对钢绞线进行精确定位。第三, 张拉和穿束, 进行金属波纹管的穿束, 利用千斤顶进行张拉工作。第四, 压浆和封描, 对整个管道进行泥浆压浆工作, 并实现工程的封闭。
2 桥梁预应力工程的施工技术研究
现代桥梁施工中对钢筋混凝土结构的应用较为普遍, 得益于混凝土结构的优质特点, 在工程整体的稳定性上表现出色, 同时具有很好的抗拉性和稳固性, 但同时混凝土结构也存在一些问题, 如环境影响较大、自重问题等, 配合预应力技术后, 可以减缓裂缝出现的几率, 延长桥梁使用寿命, 降低混凝土构件的自重, 等等。因此, 积极开发相关的技术研究, 对我国桥梁发展具有重大作用。
2.1 孔道成型技术
孔道成型技术是预应力工程的基础, 在预应力张拉以后, 孔道中可以浇筑混凝土浆液, 让预应力钢绞线与砼牢固地黏结为一整体。在桥梁施工中, 一般会先进行框架梁支撑铺装工程, 随后采用金属波纹管 (或塑料) 进行预埋的方法。具体技术应用过程如下:
首先, 采取金属波纹钢作为支撑材料, 在安装之前要确保腹板筋和梁端穿过牢固绑扎扣之后, 再进行波纹钢的精确焊接。可以先采用一段波纹钢作为独立的支撑部分, 在两端 (长度约为300~500 mm) 进行焊接, 再利用适量 (一般三层) 宽塑胶带进行封实工作, 防止在进行穿筋的过程中发生表皮外翻的情况。
其次, 在进行波纹钢的铺设过程中, 由于焊接过程会造成飞溅烧伤, 因此要注意腰筋的连接盘不能进行绑扎。
最后, 金属波纹钢安装完以后, 就可以进行位移处理, 认真检查其位置是否精确、曲线形状是否发生了破损等。
2.2 下料
下料是桥梁预应力工程的核心部分, 对绞线的铺设以及桥梁的稳定性发挥着重要作用。具体操作步骤如下:
第一步, 在预应力工程开展之前, 需要对坐标进行精确的曲线定位, 完成梁钢筋的放线工作, 再将梁箍筋和架立筋进行焊接作业。需要注意的是, 整个作业过程须按照严格的公式计算数据展开, 误差要控制在1mm以内。焊接工作全部完成后, 利用测量仪器对独立部分进行反复检测, 测试施工位置的准确性, 以及标高是否完整等。随后申请监理质量检测, 符合要求之后再进行下一步作业。
第二步, 安装焊接工作完成后, 进行金属波纹管的穿管工作, 这一过程需要对波纹管进行固定。选择强度和韧性合适的钢丝, 在打点放线操作之间进行垫块铺设, 如果发现管线或者钢筋与预应力钢筋之间存在位置冲突, 则以预应力钢筋为主, 确保整个铺设过程的准确度。
第三步, 排气孔的铺设。进行排气孔铺设作业, 实际上是指整个灌浆操作中通过波纹管铺设形成的排气孔, 原则上来说需要进行灌浆孔, 但为了操作简便可以省略, 并利用排气孔代替。从设计角度来说, 排气孔是十分巧妙的设计部分, 波纹钢浇筑之后立即进行排气孔的开凿, 并进行绑扎作业。
3 穿束和张拉
穿束和张拉都是预应力工程中出现的必要环节, 但在整个施工中其难度并不高, 执行中需要按照一定的规律和原理展开。
第一, 穿束作业开始之前, 要确认金属波纹钢管焊接符合施工要求, 按照预先设定好的曲线位置进行预应力钢筋的下料工作。这一过程中, 预应力钢筋要准确穿过金属波纹钢管内, 施工人员此时要注意观察预应力钢筋的张拉情况, 在两端处的长度是否一致并与标准契合, 包括对整个固定端的锚具垫板安装情况, 与设计图纸是否存在差异。此外, 还有一个技术要点是, 不能将同一束内的钢筋错开操作, 要为锚具留下充足的安装空间。全部穿束工作完成之后, 将金属波纹钢和锚垫板进行封闭处理, 防止混凝土浆泄漏。
第二, 张拉过程需要较大的机械力辅助, 一般采用油压表进行测量, 实时了解安装过程中使用的张拉力大小, 其目的是防止桥梁断裂或发生裂纹。对于油压表进行的测试是整个计量工作中的关键, 执行过程要对机械力设备进行确认保障, 如千斤顶, 只有在设备合格的情况下才能够真正反应油压表的准确值;应用大吨位的砝码对试验机进行荷载测试, 同时将油泵和千斤顶组合进行综合标定。换言之, 整个张拉的顺序以及方法结合组合设备应用开展, 整个腹板的强度以及中横梁混凝土的强度要达到90%以上。
4 结语
“预应力”是指工程施工中对结构预先施加的压力, 其目的是为了改善结构服役情况, 避免造成结构破坏, 在混凝土结构中较为常用。结合桥梁建设的特点, 在施工中注意预应力的技术开展, 可以大大提升施工材料的强度和抗震性, 提高桥梁的稳定性和质量。同时, 预应力工程技术的应用, 还可以有效减少施工材料的重量, 增加桥梁的跨度, 让桥身的自重减轻, 整体突出更轻盈、更牢固的特征。
参考文献
[1]孙琳.公路桥梁预应力空心板施工工艺[J].科技风, 2010, (01) :99-101.
关键词:水电工程预应力锚索
1工程概述及技术要求
1.1工程概述本工程电站厂房总体的布置要求,该电站厂区建筑面积2000,厂房后边坡1112~1172,设计开挖坡比1:0.3,开挖长度140m,导致厂房后边坡开挖控制范围大、边坡陡且高。厂房后边坡由第四系全新冲洪积层、崩坡积层、人工堆积和元古界黄水河群中部岩组上段、下部岩组、晋宁~澄江期第三期岩浆岩类、第四期花纲岩、震旦系灯影组、泥盆系上统、二迭系下统组成。为了避免厂房后边坡的跨塌对厂区工程施工、厂区建筑物的安全及将来电站运行管理造成的影响,采取可靠的处理是必要的。本工程采用先挂钢筋网喷砼封闭,再采用预应力锚索对边坡进行加强、加固的方案进行施工。
1.2技术要求
1.2.1在锚索施工过程中,严格按照设计要求及施工规范进行作业,为保证工程质量,对锚索配件质量及安装精度进行了全面的检查。
1.2.2锚索规格采用φ13 24mm、KSl270K钢绞线,锚固长度25m.
1.2.3重要的预应力工程应进行性能试验或生产性试验,以验证设计参数,完善施工工艺。
1.2.4预应力工程所用的材料和设备必须是合格的产品。
1.2.5在同一部位的预应力工程施工中,宜采用同一品种、型号、规格和同一生产工艺制作的预应力钢铰线,若需要代换预应力钢铰线,必须进行试验和论证。
1.2.6预应力锚索施工应按规定的工艺流程进行作业。
1.2.7预应力工程施工承重排架(含脚手架),应根据现场的实际情况和设计载荷进行设计。
2预应力锚索施工
2.1造孔在锚索区采用5cm钢管搭设双排脚手架,钢管间排距为5~.x5cm,脚手架底脚钢管及横向钢管与山体通过φ25锚杆可靠连接,锚杆入岩深度1 m,外露0.5m,间排为3mx3m,梅花形布置.锚杆与脚手架焊牢。在钻孔位置铺设竹跳板,作为钻机及人员操作平台,竹跳板与脚手架用8号铅丝可靠绑扎连接,竹跳板在脚手架上不得滑动。造孔过程中应作好锚固段始末两处的岩粉采集,如在其它部位发现软弱岩层、出水、落钻等异常情况,也应随时作好采样记录,并及时报告监理工程师。
2.2预应力锚索的制作锚索的制作应在有防雨设施的加工厂完成,钢铰线下料前,将钢绞线放在平坦干净的水泥地面上或工作平台上,摊开理直,根据实际钻孔深度及锚具长度用钢尺丈量,砂轮切割.严禁电弧切割。下料切口两侧用20号铅丝绑扎.以免切割后切口松散(下料误差:-0,+10cm)。锚索体的长度等于锚头以里的长度加外露长度。外露长度包括撑脚高度、张拉千斤顶高度、工具锚板及工作锚板厚度与预留长度f一般为200mm)。对观测锚索尚应加上测力计高度。编束时一定要把钢绞线理顺后再进行绑扎。钢铰线下料或编束后如搁置时间较长,应采取临时防锈措施。内锚固段需组装成枣核状。量出内锚段的长度并作出标记,在此范围内穿对中隔离架,间距1m,两对中隔离架之间扎铅丝一道,内锚固段锚束分二层组装,隔离支架应能使钢绞线可靠分离,使每根钢绞线之间的净距≥5mm,且使隔离架处锚索体的注浆厚帽。
2.3锚索安装安装前应对锚索体进行详细检查,核对锚索编号与钻孔的孔号,并对损坏的配件进行修复和更换。推送锚索时用力要均匀一致,应防止在推送过程中损坏锚索配件。推送锚索时不得使锚索转动,在将锚索体推送至预定深度后,检查排气管和注浆管是否畅通,否则应拔出锚索体,排除故障后重新安装。
2.4混凝土锚墩施工混凝土锚墩施工需在内锚固段灌浆结束后方可进行外锚墩浇筑。在混凝土浇筑前需要清除锚头底部范围的松动岩块,承压钢板底部混凝土或水泥砂浆充填密实。
3施工中遇到的问题及解决方法
3.1伸长值的计算与影响因素测试结果表明,从预紧力到超张拉力,锚固体系两夹片的跟进量之和约为9—10mm,而短锚索总伸长值本身较小,夹片跟进量占锚索伸长值的比例相对较大,为此计算锚索实际伸长值时必须考虑夹片的跟进量,锚索实际伸长值应等于油缸伸长值减去夹片跟进量:
3.2锚夹具与钢铰线的配套问题经过分析认为是由于限位板与工作错板的间距过大,导致钢铰线锁定时,工作夹片未与钢铰线同步跟进,引起钢铰线回缩量加大。后经调整限位板的结构,使回缩量控制在厂家要求的6mm左右。无粘结钢铰线锚索刚开始施工时,由于未考虑到同规格(φ15.24mm)的有、无粘结两种钢铰线直径上的差异,仍旧使用原限位板,结果发现测力计测试力与千斤顶出力相差达30%左右,继续张拉,钢铰线相对伸长值又在理论计算范围之内。为分析原因测试了钢铰线的直径,并检查钢铰线伸长部分的刮痕情况和预紧伸长值。检查结果表明,无粘结钢铰线直径为15.24~15.60mm大于有粘结钢铰线,导致钢铰线伸长部分刮痕较严重:预紧伸长值偏小,则是由于限位板与工作锚板间距过小,使夹片与钢铰线磨擦过大引起的。经调整限位板的结构,更换限位板后,解决了问题。
3.3超张拉力的确定短锚索总伸长值小,锁定回缩量占伸长值的比例大,应力损失大,如泄水底孔水平次锚索长12m,达到超张拉力时,钢铰线理论伸长量为60mm,钢铰线回缩锁定应力损失达10%,而设计超张拉系数为1.05,因而锁定力无法达到设计张拉力。经研究对短锚索的超张拉系数进行了修改,最大超张拉系数提高到1.180另外张拉端工作夹片对钢铰线有一定的磨擦,该磨擦力也应考虑在超张拉之中,因此超张拉系数应根据锚索的长度和锚固体系回缩量来确定。
3.4切割原设计要求对多余的钢铰线采用机械法切割,由于高空作业难度大,经设计、监理、施工共同对泄水底孔水平次锚索N10(安装有测力计)进行气割试验,试验结果表明,测力计测试温度仅上升0.3℃,预应力无损失,为此决定多余的钢铰线距锚垫板面40cm处采用气割法进行切割。
4质量控制
4.1所有材料特别是锚索专用材料必须进场试验验收合格后方可使用。
4.2严格按照有关规范及设计文件施工。
4.3钻进过程中一般采取干钻,防止水渗透至滑层加重对滑坡体的影响和钻渣粘结孔壁造成砂浆锚固力下降,特殊情况必须用水的,宜严格控制用水量,加强清孔。
4.4为保证锚固段长度和防止清碴不彻底,所有钻孔深度应超钻0.5m。
4.5锚索注浆必须是从注浆管孔底反向一次性连续注浆,如注浆出现间隔,必须采取措施,严禁从孔口注浆至锚固段。
4.6锚索注浆在砂浆强度达成终凝前严禁扰动锚索。
4.7保证垫墩背面地基有足够承载力。
4.8保证锚索受力方向为直线。
4.9张拉设备使用前必须经过标定,若长时间不用或经过长途运输,必须重新标定。
4.10锚索加工严禁使用电焊焊接截断钢绞线,严禁用铅丝绑扎钢绞线。
5总结
(2)锚(夹)具要求:锚具,夹具和连接器应具有可靠的锚固性能,足够的承载能力和良 好的适用性,以保证充分发挥预应力筋的强度,并安全地实现预应力张拉作业 锚具进场验收时, 需方应按合同核对产品质量证明书中所列的型号, 数量及适用于何种强度 等级的预应力钢材, 确认无误后应按外观检查, 硬度检验和静载锚固性能试验规定进行检验.检验合格后方可在工程中应用
(3)后张法施工:先制作构件,并在预应力筋的部位预先留出孔道,结构构件混凝土强度 达 75% 值以上,在预留孔道内穿入预应力筋,并按要求的控制应力进行张拉,利用锚具把 预应力筋锚固在构件端部,最后进行孔道灌浆工作,张拉后的钢筋通过锚具传递预应力,使 构件混凝土受压 特点 :1.利用结构本身承载,无需台座,节省场地;2.制作灵活,又在现场制作,拼装和张拉,避免了运输;3.应力损失较小;4.工序复杂;5.由于需要锚具和预埋件,增加了用钢量和构件制作成本
(4)在浇筑混凝土之前,应进行预应力隐蔽工程验收,其内容包括: 1 预应力筋的品种,规格,数量,位置等;2 预应力筋锚具和连接器的品种,规格,数量,位置等;3 预留孔道的规格,数量,位置,形状及灌浆孔,排气兼泌水管等;4 锚固区局部加强构造等
(5)后张法施工时留设孔道通常用的方法有: ①钢管抽芯法:预先将钢管埋在孔道位置处, 在混凝土浇筑到抽管之前定时转动钢管,使 之不与混凝土粘结,在混凝土初凝以后终凝之前, 抽出钢管(3-6h),适用于直线孔道.为 保证位置准确,钢管用支架支起 ,绑在骨架上间距不宜大于 1m,钢管的长度一般≯15m ②胶管抽芯法:一般有夹布胶管和钢丝网胶管,曲线形孔道.放入孔道位置处,充入压力为 0.8-1.0MPa 的压缩空气或压力水, 胶管直径增加 3mm,待混凝土初凝,放出空气或水, 管径缩小而与混凝土脱离,便于抽出.抽管时间按 200 度小时计算.和钢管抽芯法相比:容 易拔出,时间不严,另混凝土不易开裂,胶管也不易损坏,需一些设备和较多井架,间距≯ 0.5m ③预埋波纹管:每根 4~6m,固定井架间距≯0.8m.外载下有抵拉变形能力
(6)预应力筋张拉预应力筋张拉或放张时,混凝土强度应符合设计要求;当设计无具体要求时,不应低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的 75%.预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为±5% 超张拉的目的是为减少松驰损失.(7)孔道灌浆:目的是防止钢筋锈蚀,增加结构的耐久性,使预应力筋与构件混凝土之间 有良好的粘结力, 有利于提高结构的抗裂性和承载能力.灌浆还可防止锚具滑动损坏等偶然 事故灌浆用水泥浆的抗压强度不应小于 30N/mm
(8)锚具的封闭保护应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定: 1 应采取防止锚具腐蚀和遭受机械损伤的有效措施;2 凸出式锚固端锚具的保护层厚度不应小于 50mm;3 外露预应力筋的保护层厚度:处于正常环境时,不应小于 20mm;处于易受腐蚀的环 境时,不应小于 50mm
9)先张法施工:先张拉预应力筋(用夹具临时固定支座上)然后浇捣混凝土,待混凝土达到 75%fcu.k,保证钢筋与混凝土之间有足够的粘结力时,即可放松钢筋,依靠预应力筋的弹性 回缩,借助于粘结力,使混凝土产生预压应力 特点:1.一般在构件厂集中生产,生产率高,质量可靠;
2.无需锚具和预埋件,孔道等,可降低成本;3.应力控制准确,预应力通过粘结力传递,整体性好;
一、工程概况: 本工程采用:300mm预应力预制管桩基础,桩长8米。承台混凝土为C30。
1.本工程采用的规范和图集:
2.建筑地基基础施工质量验收规范(GB50202-2002)3.混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)4.工程测量规范(GB50026—93)5.混凝土质量控制标准(GB50164—92)6.混凝土强度检验评定标准(GBJ107—87)7.钢筋焊接及验收规范(JGJ18—96)8.钢筋机械连接通用技术规程(JGJ107—96)
9.建筑安装工程质量检验评定统一标准(GBJ50300—2001)甲方应提供的条件: 1.场地上、地下及空中障碍物要彻底清除以免影响工期。2.现场应满足所有机械所需用电量, 不小于360千瓦。
3.施工现场要平整, 应有一定的地耐力以保证施工机械正常运行。二.静压桩质量保证
按国家现行《建筑地基与基础工程施工质量及验收规范》(GB50202-2002)《建筑工程质量检验评定标准》(GBJ301-88)以及国家新颁发的《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)对静力压桩施工质量要求(标准)如下:
1、保证项目标准
⑴预制钢筋混凝土桩桩质要求: a.外购桩
首先应购用天津市建委批准的天津市构件公司直属构件厂家生产的预制桩;桩的型号及其规格尺寸必须符合设计要求,桩进入现场时必须查收出厂“合格证”并用钢尺及感观查验桩的外观质量无蜂窝、露筋、裂缝、色感均匀、桩顶处无孔隙(不合格的桩,应立即退换)。
b.预制桩进入现场时须查收出厂“合格证”,制桩所用材质单(水泥 钢材须‘双控’)和混凝土抗压强度试验报告,并同时进行现场验收(是否符合设计要求以及外观质量检验)。⑵压施中检查标准
桩顶标高允许偏差-50至+50毫米。
2、允许偏差项目标准(桩基94新规范)⑴桩位允许偏差:
①盖有基础梁的桩。
a.垂直于基础梁的中心线≤100毫米+0.01H b.沿基础梁的中心线≤150毫米+0.01H ②桩数为1-3根桩基中的桩≤100毫米
桩数为4-16根桩基中的桩≤1/2桩径或边长
③桩数大于16根桩基中的桩: a.最外边的桩≤1/3桩径或边长; b.中间桩≤1/2桩径或边长。
⑵桩的垂直度不得大于倾斜角正切值的15%。三.压施前的准备工作、施工程序和要求
(一)压桩场地应平整, 要做到三通一平(三通: 电、水、路)。在桩机移动的范围内要清除地面、地下及空中的障碍物,保证打桩机械在场内正常运行。雨期施工,做好排水措施,附近建筑物有防震要求的,采取防震措施。
1.取得工程地质资料,桩位平面图,编制施工方案,核对施工图桩位布置,尺寸与上部结构是否相符。
2.现场进行了大范围的清理旧基础翻槽、回填土体为松散状态,施工前应进行轻压处理。
(二)选择和确定设备进出路线和打桩顺序,检查桩的质量,根据压施路线,桩要做到合理堆放,堆放场地应平整、坚实,不得产生不均匀沉降,堆放时要放垫木(垫木与吊点位置相同,且保持在同一平面上), 垫木上下要码齐, 最下层垫木应适当加宽, 桩的重叠层数一般不宜超过四层。
(三)桩基轴线及标高的测定:(1)有大包单位时, 建筑物基准线、桩基轴线及现场标高均应由大包单位提供。本公司仅按桩基轴线施放桩点, 但为了共同对质量负责, 本公司尚应复测桩基轴线及标高, 而同时请大包单位复测桩点尺寸, 经双方互相复线无误, 且在复线记录上双方代表签字后, 方得进行压施。(2)当在特定条件下, 由本公司施放轴线时, 必须经甲方复线, 且在放线记录上签字后方可压施。
(3)桩基轴线应用经纬仪及钢尺从基准线引出, 水准点用水准仪引测到现场且不少于2个。桩基轴线位置允许偏差≤20毫米(单排桩≤10毫米)。
(4)每根桩的桩位经测定,用小木桩或短钢筋打好定位桩,并用白线作出标记。
(四)压桩机具的检查:(1)压桩机配足额定的总重,铺设水电管线,进行设备架立组装,并试机检查。在桩架上设立标尺,以便观测装身入土深度。
(2)其它机具(吊车等)的检查和试机。
(五)施工前先打试桩,试桩数量不小于2根已确定贯如度及桩长。根据工程地质资料,结合装机施工平面图及试桩贯入度和试桩长度已确定相邻区域的配桩长度。
(六)施工程序:测量桩位-桩机就位-吊桩插位-桩身对中调直-静压沉桩-接桩-压桩与送桩-稳压-桩机移位。
(1)压桩机的安装,必须按有关程序和说明书进行,配重平衡配置,桩机就位适应对准桩位,启动油缸,校正平台处于水平状态。
(2)当桩尖插入桩位后,微微启动压桩油缸,待入土至50CM时,校正桩的垂直度和平台的水平度,使桩的垂直度偏差不超过0.5%,使压桩速度控制不超过2米/分钟。在粉质粘土及粘土地施工,应避免单一方向进行,以免向一边挤压,造成压入深度不同,地基挤密程度不均。
(3)接桩采用焊接法,距地面1米左右进行,上下桩中心线偏差不得大于10MM,预埋铁件表面应清洁,应采用对称施焊,减少焊缝变形引起节点弯曲。
(4)当压桩力已达到两倍设计荷载或装端已进入持力层时,应进行稳压。当桩小于15米或粘性土为持力层时,宜取略大于2倍设计荷载作为最后稳压力,并不少于5次。当桩长大于15米或持力层为密实砂土层时,宜取2倍设计荷载作为最后稳压力,次数2至3次为佳,测定各次稳压的贯入度,设计有具体要求时,按实际要求执行。
(5)静载荷试验桩:ф400的3根。桩身与土体的结合基本趋于稳定时才能进行试验。动力检测的根数和方法按国家有关规定执行。(6)桩应达到设计强度70%方可起吊,达到100%才能运输。截桩时,应采用专用截桩器,严禁使用大锤横向敲击或用重型机械侧向冲撞桩身。四.压施中的具体要求和注意事项
1.压施前, 必须对桩基轴线及桩点做系统检查, 如有变动应找有关人员重新复测。每班在每压一根桩前均应检查位置是否与设计图纸符合。现场技术负责人在压施过程中对桩基轴线应经常系统检查。
2.桩在起吊和搬运时, 必须做到平稳并不得损坏。3.插桩时, 应对准桩位点, 桩垂直度应用线锤严格控制。
4.压同一根桩时, 各工序应连续施工, 并认真做好“压桩施工记录”。5.遇到下列情况暂停压桩, 并及时与有关单位研究处理。
(1)初压时, 桩身发生较大幅度移位、倾斜, 压入过程中桩身突然下沉或倾斜;
(2)夹实处混凝土严重破坏或压桩阻力剧变。6.根据桩的密集程度以及周围建筑物的关系:
若桩较密集,且距建筑物较远,场地开阔时,宜从中间向四周进行。若桩较密集,场地狭长,两端距建筑物较远时,宜从中间向两端进行。若桩较密集,且一侧靠近建筑物时,宜丛毗邻建筑物的一侧开始,由近向远进行。
根据桩的规格,宜先长后短。根据桩的入土深度,宜先长后短。
据建筑物的高层与低层的关系,宜先高后低。五.压桩质量保证措施
1.插桩偏差的控制: 插桩时, 应将桩对准已放桩点, 为保证压桩的垂直度, 采取“双向线锤控制法”。
2.管桩接桩时宜在桩头高出地面0.5-1米处进行,接桩时上下节桩段应保持顺直,错位偏差不宜大于2毫米。对接前清理干净接驳面和坡口,焊接时严格按规范G50202-2002焊接标准执行。
3.接桩使用焊条必须具有产品合格证书。
4.上下节端部错口不得大于2mm〈700mm 〉,焊缝咬边深度不得大于0.5mm㎜,焊缝加强层高度不得大于2mm,焊缝加强宽度不得大于2mm,外观无气孔.无焊瘤.无裂缝.电焊结素后停歇时间大于1分种。
5.顶标高的控制: 压桩前, 必须由带班长在送桩器上准确明显地标出“送桩深度线”, 经技术员检查无误后方得起吊;送桩时, 带班长要精神集中, 达到深度线时做到立即停压, 准确无误。
在结构承受外荷载之前, 预先对去在外荷载作用下的受拉区施加压应力, 以改善结构使用的性能的结构型式称之为预应力结构。
2 工程概况
某工程屋面层局部大跨度梁采用有粘结预应力混凝土梁结构, 共有11榀预应力梁, 其中三层有2榀预应力梁, 四层有5榀预应力梁, 屋面层有4榀预应力梁。预应力梁最大跨度为22m, 梁最大截面为600m m×1300m m, 本工程预应力钢筋全部采用II级松弛φj15.24钢绞线, 预应力钢绞线抗拉强度标准值为fptk=1860M pa, 张拉控制应力σcon=1302M pa, 单根预应力钢筋张拉控制应力N con=182.3KN, 锚具一律采用I类锚具, 其中张拉端采用夹片锚具, 固定端采用挤压锚具。本工程预应力梁混凝土强度等级均为C 40。
3 工程特点
1) 本工程为局部采用预应力技术, 每层面积很大, 但是只有个别梁采用预应力, 穿插施工时间长, 施工时要与土建施工密切配合。
2) 部分预应力梁需要在结构内部设后浇孔作为张拉的空间, 这是大面积建筑中局部采用预应力时常见的情况, 土建施工时需按图纸留设后浇孔 (如图1) :
3) 后张有粘结预应力梁增加了埋设波纹管、孔道灌浆两个工序, 此外, 为避免张拉时由于局部压力过大, 造成在张拉端混凝土的破损, 应采取在张拉端设置加强螺旋筋等措施 (如图2) :
4 施工中需要注意的问题
1) 固定端柱筋的定位应保证波纹管的顺利通过, 张拉端柱筋的定位应保证能够安装锚垫板。
2) 在张拉端部, 梁面、底筋的弯折方式需与锚具的位置相配合, 箍筋的尺寸要按图制作以保证波纹管能够正常通过。根据本工程经验, 在施工交底时要确定普通钢筋的位置, 与波纹管的位置要错开, 对妨碍波纹管、锚具位置的柱筋及梁筋作相应调整, 以免施工时各种钢筋交叉冲突影响施工。
5 预应力施工工艺流程
本工程楼层预应力梁模板安装及钢筋绑扎阶段的施工顺序为:安装梁模板, 预应力梁边侧模先不装 (以便穿预应力筋及设置张拉端) , 绑扎普通钢筋及穿预应力筋;安装张拉端锚垫板及间接钢筋, 封梁边模板。现浇有粘结预应力砼工程的施工, 是在普通钢筋砼施工工序中穿插施工的, 具体施工流程如下图:
6 预应力施工要点及质量控制
6.1 原材料质量控制
预应力筋是预应力分项工程中最重要的原材料之一, 预应力筋进场时, 要求厂家提供产品合格证外, 还应提供反映预应力筋主要性能的出厂检验报告, 两者也可合并提供, 但主要项目、内容应基本齐全。材料进场后应根据进场的批次和产品的抽样检验方案确定检验批, 进行外观检查并抽样进行复验, 确认合格后方能使用。
6.2 预应力筋张拉机具设备及仪表应定期维护和校验
张拉设备应配套标定并配套使用。张拉设备的标定期限不应超过半年。当在使用过程中出现反常时或在千斤顶检修后, 应重新标定。
6.3 预应力筋下料、制作固定端锚具
预应力筋切割成工程所需长度。下料完毕后, 即制作固定端锚具, 加工好后运到工地现场。钢绞线的下料长度等于钢绞线在结构内的长度、张拉端预留长度及下料误差三者之和。下好料的成品钢绞线不能有死弯及磨伤;下好料的钢绞线应按长度分类堆放;预应力筋下料完毕, 及时检查其规格尺寸和数量。
6.4 预应力曲线放线
预应力筋 (波纹管) 在梁中按设计要求的曲线布置, 曲线形状由反弯点及最低点、最高点等几个特征点控制, 通常在梁非预应力钢筋 (箍筋) 上画出预应力筋详细的放线图, 每间隔1.0m~1.5m左右设一个控制点。放线应由专人放线, 并及时进行复核检查。
6.5 固定架的焊接
预应力筋在各控制点处由固定架支承, 普通钢筋绑扎成型后, 以波纹管管底标高, 按设计要求的预应力曲线矢高在控制点处箍筋上划线, 将支架焊接在梁箍筋上, 间距1000m m。为防止在浇筑砼时变位, 固定架必须有足够的支承力, 直径不小于10m m, 为保证固定架位置的准确, 宜由焊工及放线人员一起进行焊接固定架。
6.6 波纹管安设
普通钢筋绑扎成型及固定支架焊好后, 就可进行辅管, 铺管时先将固定端锚垫板安装就位, 从张拉端处逐步套入波纹管。波纹管的连接采用同一形式大一号的管, 长400m m, 每边旋入150m m, 对接后用胶带密封。波纹管与固定端钢绞线连接用棉丝封堵, 再用胶带密封。整段波纹管在梁内应顺直, 不得有明显弯折, 水平允许偏差10m m。
6.7 预应力筋穿束
梁普通钢筋绑扎完毕并焊接完固定架后, 先铺放波纹管, 然后将预应力筋穿入管内, 全部铺完后将波纹管绑扎在固定架上。预应力筋穿束采用人工单根穿束。穿束端采用胶布或其他软布包缠好, 以减少穿束过程预应力筋对波纹管造成破损现象的发生, 预应力筋穿束过程中及完毕后, 应对波纹管破损情况进行检查, 如有破损应立即用防水胶带包缠。
6.8 预应力筋就位固定及留排气泌水孔
预应力筋的垂直位置由固定架控制, 预应力筋的水平位置应保持顺直。在就位固定后, 泌水孔应设置在波纹管最高点及两端部。先在波纹管上方开一直径20m m的圆孔, 在开口上用带嘴的塑料压板和海绵覆盖, 并用铁丝固定在波纹管上, 接头周边用胶带封严, 以防漏浆, 在塑料压板的嘴上接上直径25m m的塑料管, 向外延伸至梁面以上500m m, 兼作泌水孔。
6.9 放置螺旋筋
在预应力张拉端部按设计要求放置加强螺旋筋, 以承担预应力局部压力。
6.1 0 锚垫板的安装与固定
从波纹管端套入锚垫板, 并将其稳固焊在柱筋上, 固定端锚具必须伸入锚固构件厚度的一半以上。张拉端与固定端垫板均须与预应力筋保持垂直。本工程张拉端垫板缩入构件内固定, 垫板前用泡沫塑料填充成孔。
6.1 1 混凝土浇筑及注意事项
预应力筋穿束完毕后, 检查和调整敷设的各种管线的位置、规格和数量, 检查和修补破损的波纹管, 进行隐蔽验收, 合格后方可浇筑混凝土。在混凝土浇筑过程中, 应特别注意振动棒不要直接接触波纹管。张拉端及梁柱节点等重点部位宜采用小直径振动棒振捣密实, 以免出现蜂窝, 造成张拉时发生事故。
6.1 2 预应力筋的张拉
预应力张拉前的准备工作:1) 将锚垫板喇叭管内的混凝土清理干净;2) 清除钢绞线上的锈蚀, 泥浆;3) 套上工作锚板, 在锚板锥子孔内涂一层薄薄的黄油, 在锥孔内装上工作夹片;4) 准确定位安装千斤顶;5) 套上相应的限位板;6) 装上张拉千斤顶 (所用千斤顶要和油压表配套使用) ;7) 装上工具锚板, 在锚板锥孔内装上工具锚夹片。当预应力梁的砼强度达到设计要求后, 用经具有相应资质的检测部门专门标定的张拉设备进行张拉。本工程按设计要求均采用一端张拉方式, 张拉前应根据现场实际情况加固脚手架、搭好张拉平台, 以保证张拉人员安全、顺利操作。施工过程中应注意以下事项:
1) 张拉设备本工程采用YD C 240型千斤顶及YC W 150型高压油泵。张拉设备在使用前均进行标定, 并根据报告换算出张拉力所对应的油表读数, 以便张拉时用该读数进行控制。
2) 张拉控制应力σcon按设计要求为1302M pa, 每根张拉力F=182.3KN。
3) 张拉程序:按设计要求张拉程序为:0→10%σcon→100%σcon→锚固。总体是从三层开始依次张拉到屋面, 每一层按结构轴号顺序依次张拉, 即从结构一边向另一边顺序张拉。
4) 预应力筋伸长值:张拉过程实行双控管理, 即以应力控制为主, 并同时实施伸长值测量控制。本工程在正式张拉前进行试张拉, 实测摩擦损失系数, 再根据实测结果编写“张拉要点” (包括张拉力及计算伸长值) 。在张拉过程中, 应注意是否有异常现象, 如响声、油压表指针抖动等, 张拉完成后检查钢绞线上夹片留下的咬痕, 以便及时发现滑丝问题, 如出现滑丝, 可用千斤顶进行单根补张拉。
5) 记录:张拉时须做好现场记录。除记录伸长值数据外尚应记录下预应力筋断丝、断束及混凝土局部破损等情况, 发生严重问题将及时通知设计单位进行处理。
6.1 3 模板的拆除
预应力梁底模及支撑, 必须在预应力筋张拉结束, 方可拆除。
6.1 4 预应力孔道灌浆
预应力筋张拉后, 应在24小时内灌浆, 如情况特殊不能及时灌浆时, 应采取保护措施保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀, 以防滑丝。孔道灌浆的质量在有粘结预应力施工中是非常关键的工序, 压浆前对压浆机进行认真检查、标定, 用压浆机向管道内注压清水, 充分冲洗, 润湿管道, 至全部管道冲洗完后, 方开始压浆。预应力孔道灌浆时, 利用灰浆泵将水泥浆灌到预应力孔道中去。
7 结语
本工程采用了有粘结预应力技术, 很好地解决了大跨度混凝土梁在受荷载较大时的挠度和抗裂问题, 同时也大大减少混凝土梁的截面尺寸和混凝土及钢筋的用量, 提高了结构的使用空间, 降低了工程造价。本预应力工程已完工两年多, 从各方面观察的情况来看, 效果是良好的。
摘要:本文作者根据江门某工程的经验实践, 对后张有粘结预应力混凝土梁的施工工艺要点和质量控制措做以下探讨。
关键词:房建工程;预应力 应用
引言
随着我国经济的不断发展和社会的不断进步,人们对住房的要求越来越高,不仅在结构上要求坚固耐用,而且也越来越注重建筑的美观与实用相结合,加之建筑行业的竞争越来越激烈,作为房建工程的铸造者们也想尽办法巧妙利用一些先进的具有创新性的技术,最大限度地为社会和民众提供优质又耐用、实用又美观的建筑。预应力技术在房建工程施工中的应用就充分说明了这一点。虽然预应力技术听起来有些生涩,但是其在房建工程施工中的作用是无可替代的。房建工程的不断改进也是与预应力技术有着莫大的关系。
一、工程概況
某房建工程屋面层局部大跨度梁采用粘结预应力混凝土梁结构,共有l5榀预应力梁,其中三层有3榀预应力梁。预应力梁最大跨度为22m,梁最大截面为600mm×1300mm,本工程预应力钢筋全部采用II级松弛φJ15.24钢绞线,预应力钢铰线抗拉强度标准值为Fptk=1860MPa,张拉控制应力Qcon=1302MPa,单根预应力钢筋张拉控制应力端采用夹片锚具,固定一律采用I类锚具,其中张拉端采用夹片锚具,固定端采用挤压锚具。本工程特点主要如下:
1.本工程为局部采用预应力技术,每层面积很大,但是只有个别梁采用预应力,穿插施工时间长,施工时要与土建施工密切配合。
2.部分预应力梁需要在结构内部设后浇孔作为张拉的空间,这是大面积建筑中局部采用预应力时常见的情况,土建施工时需按图纸留设后设后浇孔。
3.后张有粘结预应力梁增加了埋设波纹管、孔道灌浆两个工序,此外,为避免张拉时由于局部压力过大,造成在张拉端混凝土的破损,应采取在张拉端设置加强螺旋筋等措施。
二、预应力施工工艺流程
本工程楼层预应力梁模板安装及钢筋绑扎阶段的施工顺序为:安装梁模板,预应力梁边侧模先不装(以便穿插预应力筋及设置张拉端),绑扎普通钢筋及穿预应力筋;安装张拉端锚垫板及间接钢筋,封梁边模板。现浇有粘结预应力混凝土工程的施工,是在普通钢筋混凝土施工工序中穿插施工的。
三、混凝土浇筑要点
预应力筋穿束完毕后,检查和调整敷设的各种管线的位置、规格和数量,检查和修补破损的波纹管,进行隐蔽验收,合格后方可浇筑混凝土。在混凝土浇筑过程中,应特别注意振动棒不要直接接触波纹管。张拉端及梁柱节点等重点部位宜采用小直径振动棒振捣密实,以免出现蜂窝,造成张拉时发生事故。混凝土浇筑时要注意预留同条件养护混凝土试件,以便张拉时以其强度检测值作为预应力筋后张拉的依据。在浇完混凝土后要及时清理干净锚垫板的面上的混凝土,以确保锚具能顺利地安装。
四、房建工程施工中预应力技术的应用
预应力技术的出现使得房建工程施工变得更加便捷和迅速,也极大地满足了人们对住房、工作环境的要求。在建筑施工过程中,常常会用到门框结构、转换层结构、无量平板结构及有梁板框结构,甚至一些特殊结构如游泳池、筒形的仓库等等。
(1)门框结构。门框结构按照以往的设计了可能只能是死板的边框,但是加入了预应力技术,就能够让不同行业不同建筑的门框结构显得更加富有特色。比如水立方,使用富有特色的整体一致的材料组建成一个立方体的形状,达到一种自然和谐的状态。
(2)转换层结构。随着高层建筑的不断增多,尤其是多功能的综合性建筑的不断增多,需要一种具有充足空间、大气设计的公共设施装点高层建筑本身。但是,在高层建筑中底层的空间如果过大,如何能支撑起这如此笨重的高楼?从受力的角度来讲,这种想法似乎是极不合理的。此时,解决问题的关键就是设置建筑结构的转换层。在人们的不断摸索中,预应力技术在此运用得逐渐成熟,尤其是随着预应力使用材料价格的不断走低和施工费用的不断下降,建筑行业的精英们越来越发觉从经济的角度考虑钢筋混凝土结构并不比预应力混凝土结构划算。因而,随着我国高层建筑转换层结构的大量使用,也要求所使用材料的质量过硬,采用预应力技术的情况越来越多。预应力技术给房建工程本身带来的益处是很多的,它不仅减少了工程施工过程中使用材料的截面的尺寸,有效地减少了施工过程中的裂缝以及建筑物本身成型之后的裂缝,同时减小了建筑物的的支撑负担,延长了建筑的使用年限,增加了建筑的安全性,做到了保质保量。
(3)无梁平板结构。在传统房建工程中,在进行施工时,普通钢筋混凝土梁板结构需要在支柱间及墙与墙之间架设框架梁和次梁,这就使得房屋内外显的梁纵横交织,也造成了楼层的有效高度的不准确性,对保持房屋内部的美观和较好地使用带来了负面的影响,从另外一个角度说,装修起来也是比较费劲的。房屋内部明梁的存在,使得一些室内设置的随意性受到很大的约束,重新调整室内的结构和功能也是非常困难的。我们一般建设好一幢建筑楼,使用期限是50年到70年,若是在这漫长的时期内无法对其内部的空间进行重新的调整,对于设计者本身来说也是特别不可思议的失败,尤其是在我们经常出现的一些大型的商场超市建筑或者办公楼建筑,长期保持一个死板的装饰也会影响消费者的购买力或者工作人员的工作效率。但是如果在建筑施工过程中使用预应力平板结构,不仅能较好地增强整个楼层楼盖的抗裂性能,也能在减薄平板厚度的同时减轻建筑结构本身的重量,提高建筑物的使用年限和空间使用功能。预应力技术的应用不仅使房屋内部的明梁全部消失,减少了楼板周边不必要的边梁和有隔墙的地方的梁,而且在必要的地方设置暗梁大大改善了楼板的受力性能,使室内变得能随心所欲地调整。
(4)有梁板框结构顾名思义就是在柱子与柱子之间设置明梁,同时布置隔墙结构。这种结构看上去与前面所讲的无梁平板结构没什么关系,其实两者有很多的共同之处,这种结构柱子与柱子之间的距离比较大,也省去了繁杂的次梁,使得室内平整、空间大,也省掉了一部分材料,一定程度上提高了建筑物本身的抗裂性,减少了施工过程中不必要的步骤。这种有梁板的结构如果结合预应力的宽扁梁使用,还能减少高层建筑的层高,提高层的净高。由于这种结构抗震强度比较好,比较适合应用于住宅楼或者办公楼。当然,这种有梁板框的结构也同样适用于商场的建筑。只是具体应用过程中可以和无梁平板结构技术互相补充,都应在充分使用预应力技术的基础上最大限度地发挥各自的优势。
(5)特种结构预应力技术的应用。随着我国工业的不断发展,一些像游泳池等具有特殊功能的建筑越来越多,在这些建筑中常常需要预应力技术才能实现其功能。比如筒仓这种特殊结构的建筑,对抗裂性要求很高,充分运用预应力的主轴力来平衡混凝土的拉力就能实现这一要求。特别是在圆筒结构中,环型的墙壁上的混凝土由于只受到环向的轴力的作用,更是预应力技术应用最适合的结构形式。
三、结语
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