预应力空心楼板施工工艺及控制要点
关键词：预应力空心楼板，施工工艺，控制要点
在混凝土楼面、屋面板中下铁上,平行短跨受力钢筋方向按一定的间距放置永久埋入的空心管(根据跨度的不同选择不同的管径),加大现浇板厚度以提高现浇板的受力性能,并在轻质管间的纵肋梁内埋入预应力钢筋(根据跨度的不同,埋入不同的直径及根数),使板面、板底钢筋绑扎形成整体并做抗浮处理,浇筑混凝土后形成不抽芯的现浇空心板。
1预应力空心板施工工艺流程
2施工控制要点
2.1预应力筋制作及存放
预应力筋按照施工图纸,下料和组装后直接运到工地现场。应按施工图上结构尺寸和数量,考虑预应力筋的曲线长度、张拉设备及不同形式的组装要求,每根预应力筋的每个张拉端预留出不小于40cm的张拉长度进行下料。
预应力筋下料应用砂轮切割机切割,严禁使用电焊和气焊。对一端锚固、一端张拉的预应力筋要逐根进行组装。
当预应力筋、锚具及配件运到工地,铺放使用前,应将其妥善保存放在干燥平整的地方。夏季施工时无粘结预应力筋在施工工地堆放时,应尽量避免夏日阳光的暴晒,应堆放在阴凉处,实在无法解决时可采用塑料布遮盖的方法。锚具、配件要存在室内,运输、存放时都要尽量避免预应力筋受损。
2.2板中预应力筋与轻质管铺放
1)支板底模和端模
由于空心板的支撑体系需要在预应力筋张拉后才能拆除,为节省模板用量,楼板模板及其支撑建议采用快拆体系。预应力板端模须采用木模,若施工工艺有特殊要求也可采用其它模板。对于无粘结预应力筋的平、剖面位置在端模上打孔,孔径25～30mm。
2)在模板上放样
在模板上应准确标出暗梁及各道轻质管、肋梁的位置,并做好标记。
3)绑扎板底筋及暗梁与肋梁钢筋
按照前面所确定位置,绑扎板底筋及暗梁与肋梁钢筋。绑扎板底筋时应先绑扎板长向肋梁中的上下钢筋及箍筋,再绑板短向肋梁中的上下钢筋及箍筋;然后铺放板长向轻质管部位的板底钢筋,再铺放板短向轻质管部位的板底钢筋。为了保证各道肋梁刚度,防止肋梁左右倾斜,可预先隔1.5～2.0m绑扎一道空心板的板面分布钢筋。
2.3预应力筋与轻质管铺放
2.3.1安放架立筋
按照施工图纸中预应力筋矢高的要求,将架立筋安放就位并固定。为保证预应力钢筋的矢高准确、曲线顺滑,在板中每隔2m左右设置一道架立筋。预先制作预应力筋的架立筋,“架立筋上皮高度＝施工翻样图中预应力筋矢高控制点高度－波纹管或无粘结预应力筋半径”,架立筋与空心板中肋梁的箍筋绑扎或焊接在一起。
2.3.2铺放预应力筋
1)铺设预应力筋前还要特别注意与非预应力筋的铺设走向位置协调配合一致。预应力筋的铺放顺序及位置应与普通钢筋的铺放顺序与位置相协调。
2)预应力筋应按施工图纸的要求进行铺放,铺放过程中其平面位置及剖面位置应定位准确。
3)空心板抗浮处理时,抗浮控制点要分布均匀,抗浮铁丝要绑扎牢固。
2.3.3预应力筋铺放原则及注意事项
1)预应力筋均带有编号标牌,铺放要与施工图所示编号相对应。
2)为保证预应力筋矢高位置,要求先铺预应力筋,后铺水、电线道等。
3)张拉端的承压板需有可靠固定,严防振捣混凝土时移动,并须保持张拉作用线与承压板垂直(绑扎时应保持预应力筋与锚杯轴线重合)。
4)预应力筋的位置宜保持顺直,承压板面必须与张拉作用线垂直,节点组装件安装牢固,不得留有间隙。
5)从预应力筋开始铺设直到混凝土浇筑,避免在预应力筋周围使用电焊,以防预应力筋通电造成强度降低。
2.3.4铺放板面的钢筋
先铺放轻质管处板面的长向纵向钢筋,再铺放短向纵向钢筋。施工时一定要注意对预应力筋及轻质管的成品保护,不得将重物压在二者上面。
2.3.5混凝土的浇筑及振捣
1)铺放完成后,应由施工单位、质量检查部门、监理进行隐蔽验收。
2)再次检查预应力波纹管管道位置、数量是否正确,各种接头密封情况及有无破损,引出管是否牢固,喇叭管是否端正,位置是否准确,发现问题应及时改正。填写预应力施工的有关验收资料。
3)浇筑混凝土时应有专人负责看守。振捣时,应避免踏压碰撞预应力筋、马凳、端部预埋部件以及轻质管。浇筑混凝土时分两次浇筑(第1次浇至板厚的1/2左右)并应认真振捣,保证混凝土的密实;尤其是承压板、锚板周围以及轻质管底部,严禁漏振,混凝土不得有蜂窝或孔洞。
5)在混凝土初凝之后(浇筑后2～3d),及时拆除端模,清理张拉端头。
2.3.6预应力筋张拉
1)张拉的条件
混凝土达到设计要求张拉强度(90%)后方可进行预应力筋的张拉。张拉前总包单位应提供同条件养护的混凝土试块强度试验报告单,如空心板中有后浇带,则应在后浇带封带并达到设计要求的张拉强度后才能张拉。
2)张拉设备及机具
无粘结预应力筋采用YCN25前卡液压式千斤顶。根据工程量及进度情况安排适当数量的张拉设备。预应力筋张拉设备及仪表,由专人使用和管理,并定期维护和校验。
3)张拉前准备
张拉端要准备操作平台,可以利用原有的脚手架,应保证宽≥1m,原则上要求张拉工人有足够摆放机具及张拉操作空间。清理张拉端,记录预应力筋初始外露值。与承压板面不垂直的预应力筋,端部必须进行垫片处理,最终做到承压板面与张拉作用线垂直。根据设计要求确定单束预应力筋控制张拉力值,计算出其计算伸长值,张拉用千斤顶和油泵根据设计要求事先标定好。
4)张拉过程
量测预应力筋初始长度→安装锚具→装千斤顶→张拉应力σcon→锁定锚具→退出千斤顶→校核预应力筋伸长值→量测预应力筋终结长度。根据规程的规定,施工时一次性超张拉设计张拉应力的3%。
张拉中,随时检查张拉结果,理论伸长值与实测伸长值的误差不得超过施工验收规范允许范围(-6%,6%)。否则应停止张拉,待查明原因,并采取措施后方可张拉。
在张拉之前,不能拆除板底支撑。张拉后,若施工单位经验算施工荷载小于板的设计使用荷载,则板的支撑才可以拆除。
5)张拉后张拉端处理
张拉后,将锚具外露的预应力筋预留不少于30mm长度后,多余部分用机械方法切断,在7d内做好锚具的防锈蚀工作。
对端头处理后,检查验收合格后,10d内再用微膨胀水泥砂浆封堵;密封后预应力筋不得外露。
3施工重点部位控制措施
3.1空心板的抗浮措施
首先要合理布置抗浮控制点,控制点设在肋梁处,可按矩形或者梅花形布置,每肋都设或者隔一个肋交错设置,保证每1m2范围内不少于2个点(如图2所示)。抗浮控制点可定在肋梁中上铁与分布筋相交点,也可以定在箍筋的上部或下部。
轻质管的抗浮靠直径3～5mm的铁丝固定。固定抗浮控制点时,先将铁丝一端在模板上从孔中往下穿出,与模板的支撑系统绑牢后,将铁丝端头从孔中往上穿回来;当安放好轻质管、绑扎好板上铁及分布筋后,就可将铁丝的两个端头在抗浮控制点处拧紧。
为了安装抗浮控制点,需在肋梁部位的底模上打孔。为方便操作与清理,打孔工作应当在模板上普通钢筋及肋梁位置确定后及时进行。
3.2空心板的定位措施
空心板定位与抗浮是本工程施工的重点和难点,措施是否得当关系直接到空心板结构体系能否实现。轻质管的定位是靠组合格栅、轻质管限位钢筋(或垫块)、轻质管架立钢筋(或垫块)来实现。限位钢筋与架立钢筋限制轻质管的上下错动,组合格栅限制轻质管的左右错动;靠3种钢筋的摩擦力限制轻质管的前后错动。
3.3轻质管与管线相交的处理措施
轻质管施工对电线管的铺设要求:有轻质管的地方电管应尽量横平竖直铺放。横向为垂直轻质管,应尽量走两端实心区或两道管的衔接处,如无法实施可在轻质管上局部开槽,给线管留一个通道,然后对轻质管开槽处进行修补加强,如图3所示。
3.4轻质管与预应力筋的成品保护措施
轻质管与预应力筋的成品保护是否得当,是关系预应力空心板施工质量好坏的重要环节,必须采取专门的保护措施。对于轻质管要防止坚硬金属刮碰;同时电、气焊作业不得紧贴轻质管进行,避免烧出孔洞。若轻质管表面出现破损,应及时修补,当破损面积超过总表面积的30%时,应更换成完好的轻质管。浇筑混凝土时,一定要搭设马道,避免直接在轻质管上作业。
4质量控制
采用大跨度空心预应力楼板施工技术,在常规施工基础上应注意控制点如下。
1)应根据结构形式计算合理的起拱高度,防止楼板变形开裂。
2)应根据空心管的截面计算抗浮点位置及拉力,采取对应措施防止上浮。
3)应采取合理措施,保证空心管下混凝土浇筑密实。
4)应根据机电安装要求合理布置机电吊杆预埋位置,防止板二次开孔破坏预应力。
参考文献：
[1]GB20204.《混凝土结构工程施工及验收规范》.
[2]杨伟军.预应力空心板施工工艺探讨[J].中国高新技术企业.2009年第5期.
[3]《建筑结构荷载规范》GB50009-001第3.2节〈荷载组合〉
