建筑工程大跨度砼结构张拉技术监理控制要点

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【摘要】本文结合浙江某中学的办公综合楼,简单的分析了大跨度有粘结预应力框架梁的施工技术及施工监理要点。

【关键词】大跨度;预应力;框架梁;监理;要求;控制;要点;验收1工程概况浙江某办公综合楼建筑面积4500m2,四层全框架结构,该工程于2007年9月开工,2008年7月竣工投入使用。预应力技术主要使用在于底层2~4层中的大跨度梁悬与挑梁。其中框架的主梁应采用有粘结预应力的技术,次梁内可采用无粘结预应力技术。按设计要求,预应力筋采用高强度低松驰钢绞钱,为φs15.24mm,强度标准值fp-tk=1860MPa,有粘结预应力筋的预留孔道采用金属螺旋波纹管,混凝土强度等级C40,封端混凝土强度为C40微膨胀细石混凝土。预应力筋主要截面为:900mm×500mm、1100mm×480mm。其中有粘结预应力最大跨度为16.8m,最大长度35.3m;每孔预应力筋为3~9φs15,张拉控制应力σcon=0.72×1860=1339MPa。本文主要阐述有粘结预应力工程施工阶段的施工及监理要点。2有粘结预应力框架梁施工主要技术要点2.1本工程预应力采用后张预应力技术,锚具采用QM15系列锚具,固定端全部采用LQM15-1P型挤压锚,有粘结张拉端采用3~9孔群锚体系。张拉端和固定端可根据现场施工情况进行调整互换。2.2预应力筋的矢高、上下位置及水平位置必须准确控制。由于梁柱节点处钢筋较密,为保证预应力筋的矢高,普通钢筋绑扎时位置必须准确到位,预应力施工时应先穿设预应力波纹管及钢绞线,然后再绑扎柱箍筋。预应力筋矢高与普通钢筋相冲突时,应服从预应力筋为原则。2.3变角张拉技术。变角张拉是指用变角块将张拉端的预应力筋按规定方向和转角弯起,使张拉千斤顶的轴线和锚垫板法线呈一定角度并对预应力筋实施张拉工艺,可满足5°~60°的变角要求。本工程预应力束在板面及梁面张拉应用该技术,成功解决了预应力张拉时空间受限制的张拉锚固困难问题。3预应力施工材料监控要求3.1有粘结钢绞线:采用φs15.24mm,1860级高强低松弛钢绞线,材料进场外观检验合格,有厂家质量证明书,按批验收,每批重量不大于60t,并经现场取样复试,复试合格后同意使用本工程。3.2预应力锚具:锚具采用QM15系列夹片式锚具及挤压锚,材料进场时有厂家合格证,按不超过1000套为一批,并经现场见证取样进行复试,复试合格后同意用于本工程。3.3波纹管:本工程用于有粘结预应力孔道的材料为波纹管,壁厚大于0.3mm。波纹管外观清洁、无孔洞、咬口紧密、无脱口等现象,并有抵抗变形的能力,在浇筑混凝土过程中确保水泥浆不渗入管内。4模板安装、拆除与钢筋验收的监理控制4.1模板安装、拆除监理4.1.1预应力梁的支架应能承受施工过程中可能出现的最大荷载,并应有足够的承载能力、刚度和稳定性。由于预应力梁高度较大,因此监理要求预应力梁两侧模板均须在波纹管固定好后方可进行封模安装,在模板打对拉螺栓孔时一定要注意预先定出位置,防止将波纹管打穿。4.1.2支模时,施工必须按1‰起拱。4.1.3楼板、预应力梁侧模板在预应力筋张拉前拆除。4.2钢筋工程验收4.2.1监理人员在验收钢筋工程时,应重点检查预应力孔道(波纹管)坐标位置的正确,若有矛盾时,应在规范允许以及满足使用要求的前提下调整普通钢筋位置,必要时应与设计人员商量后再确定。4.2.2在绑扎柱钢筋时应考虑波纹管能顺利通过。遇钢筋交叉问题,必须遵循普通钢筋让预应力筋原则。4.2.3监理重点检查波纹管的接头质量,不得漏浆,不得压瘪波纹管。4.2.4为保证端部有足够承载力,要求适当增加端部构造钢筋。5波纹管留设和预应力筋的穿束与张拉监理要点5.1波纹管留设监理5.1.1波纹管安装程序:绑扎框架梁箍筋及梁钢筋→处理梁底保护层→按孔道坐标位置点焊固定托架→铺设和固定波纹管→安装和固定锚垫板→穿入钢绞线→检查验收。5.1.2波纹管安装中特别注意预应力筋曲线的矢高控制,预应力筋矢高与普通钢筋相冲突时,应服从预应力筋为原则。5.1.3波纹管的连接一定要采用有效的封裹措施,切实保证锚垫板处不漏浆。5.1.4焊接固定时应防止烧伤波纹管,一旦烧伤必须用胶带纸包裹,避免漏浆。5.2预应力筋穿束5.2.1待波纹管基本固定后,再将钢绞线编束绑扎好,并在穿入端头套上的钢丝绳,逐束穿入。5.2.2穿束后监理应及时核对预应力筋框架梁的预应力配筋,以防穿错。5.2.3张拉端钢铰线应平齐且要满足张拉所需的工作长度。5.3预应力筋张拉旁站5.3.1本工程的设计文件要求,混凝土强度应达到80%方可进行张拉,监理人员根据同条件养护试块报告查验后,签认张拉通知单,同意施工人员开始张拉作业。5.3.2预应力筋张拉程序为:0→初应力(10%控制应力,读数量测伸长值)→20%控制应力(读数量测伸长值)→103%控制应力(读数量测伸长值)→锚固→卸荷。5.3.3本工程张拉控制应力:σcon=0.72×1860=1339MPa。5.3.4张拉伸长值应从0.1σcon~1.03σcon,分三次量测,并做好现场记录,得出实测伸长值。5.3.5张拉时油压应缓慢、平稳。5.3.6监理人员进行预应力筋张拉伸长值计算,并与实际的伸长量对比,偏差应在(-6~+6)%范围内,超出时应立即停止张拉,查明原因并采取相应措施后再继续作业。6浇筑混凝土监理旁站控制6.1监理人员在浇筑混凝土前应检查波纹管和锚垫板的位置是否正确、接头处是否牢固,发现问题及时处理。6.2混凝土入模时,应提醒施工尽量避免波纹管受到过大冲击,以防波纹管移位和压瘪。6.3混凝土的应振捣密实,尤其是在梁的端部以及钢筋密集处应加倍注意,必要时可以适当的减小混凝土石子粒径或采取其他合理的措施解决。6.4混凝土振动器绝对不能直接振击波纹管,以防振损引起波纹管漏浆,影响张拉和孔道灌浆。6.5及时要求施工单位制作混凝土试块,并按规范要求留设同条件养护的混凝土试块,以便确定张拉时间。7孔道灌浆及端部封堵旁站要点孔道灌浆也是实现预应力传递到混凝土结构上的重要一环,监理人员要旁站其压浆的压力和出浆口的出浆情况。本工程预应力束均采用曲线配筋,为防止曲线最高点滞留空气导致灌浆不密实,要求在所有曲线的波峰点全部布置排气孔,其要点如下:7.1灌浆水泥采用32.5R以上普通硅酸盐水泥,水泥浆体28d标准强度不低于30MPa。水泥浆的水灰比为0.40~0.42,搅拌后3h的泌水率控制在2%以内,水泥浆流动度以12~18s为宜。添加CABR-GM后张预应力孔道灌浆专用外加剂,掺量1.0%(占水泥重量百分比)。7.2水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间不能超过30min。灌浆不得使用压缩的空气。灌浆前切割外伸钢绞线,钢绞线露在锚具外的长度控制在30~50mm,然后用水泥浆密封所有张拉端,以防浆体外溢,并将排气孔部位的波纹管逐个打通,为下一步操作做准备。7.3孔道灌浆顺序应先灌下面孔道再灌上面孔道,并集中一个的孔道一次灌浆完成,以免孔道漏浆堵塞临近孔道。灌浆前应进行机具的准备试车。灌浆工作应缓慢而均匀的进行,不能中断,并应排气通顺。7.4灌浆孔设在张拉端垫板上,水泥浆从一端灌入,灌浆压力控制在0.5~0.6MPa。孔道较长或灌浆管较长时压力就大些,反之可小些。灌浆进行到排气管所冒出浓浆后,方可堵塞此处的排气孔。第一次灌浆结束后采取重力补浆的方法代替二次灌浆,使灌浆更密实。7.5灌浆过程中制作1组70.7mm×70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体水泥净浆试块,标准养护28d后送交实验室检验试块强度,其强度不应小于30MPa。灌浆后张拉端锚具用比结构高一标号的微膨胀细石混凝土封堵,为保证耐久性,外露钢绞线的保护层厚度不小于30mm,后浇的混凝土必须振捣密实。8预应力施工与其他专业工种的协调与配合预应力施工及其他专业施工之间互相配合、紧密协作,为共同完成本工程的施工任务而积极主动地为对方创造有利的施工条件。监理人员要进行一些协调工作,提出与其他工种的配合要求:8.1钢筋在绑扎时应留有预应力布管穿筋的位置与用于预应力分项施工的时间隔。波纹管布置完成后其他专业施工时不得随意移动波纹管,更不得破坏波纹管。梁两侧模板施工应待预应力布管穿筋并验收之后再进行。8.2模板的对拉螺栓在施工时不能损坏和穿越波纹管。预应力张拉前张拉端的模板应及时拆除并要清理好端部。混凝土施工时,不得将振动棒置于波纹管上振动。8.3脚手架搭设时要考虑预应力张拉操作所需的空间;脚手架以及模板支撑的搭设要确保施工安全;预应力布管穿筋时应保护已绑扎成型的钢筋。8.4预应力波纹管及穿筋应按照施工进度穿插在钢筋绑扎过程中进行,应积极为下道工序的施工创造作业面,预应力布管穿筋时应考虑混凝土振捣的影响及振捣浇筑所必须的作业空间。8.5预应力张拉应按设计要求在混凝土达到80%设计强度后进行,以确保混凝土结构的安全和质量;预应力在施工过程中是不能随意的变动脚手、模板支撑等施工中的设施。9监理验收以设计图、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-200、《建筑工程预应力施工规程》CECS180:2005、《预应力混凝土用钢铰线》GB/T5224-2003、《预应力筋用的锚具、夹具与连接器中的应用技术规程》JGJ85-200、《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370、《预应力混凝土用金属螺旋管》JG/T3013、《后张预应力混凝土结构施工工法》为依据。9.1材料验收做好预应力原材料检验批质量验收记录表GB50204-2002(I)。主控项目:预应力筋力学性能检验;锚具、夹具和连接器的性能;孔道灌浆用水泥和外加剂。一般项目:预应力筋的外观质量;锚具、夹具与连接器的外观质量;金属波纹管的尺寸、性能和外观质量。9.2预应力制作与安装验收做好预应力制作与安装检验批质量验收记录表GB50204-2002(Ⅱ)。主控项目:预应力筋的品种、级别、规格与数量;避免隔离剂的沾污与电火花损伤。一般项目:预应力筋切断方法和下料长度;锚具制作质量、预留孔道质量;预应力束形控制等。9.3预应力张拉、灌浆及封锚验收做好检验批质量验收记录表GB50204-2002(Ⅲ)。主控项目:张拉时的混凝土强度;张拉力、张拉顺序及张拉工艺;实际预应力值控制;预应力筋断裂或滑脱;孔道灌浆的一般要求;锚具的封闭保护。一般项目:锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量;外露预应力筋的切断方法和外露长度;灌浆用水泥的水灰比和泌水率;灌浆用水泥浆的抗压强度。10结语综上所述,由于有粘结预应力框架梁跨度较大,其施工质量直接影响到整体结构的安全,其重要性不言而喻,因此在施工过程中,施工单位必须从原材料、混凝土配合比、模板排架体系、混凝土浇筑和预应力张拉等方面严格按照规范要求实施,监理单位同时应加强旁站、巡视及平行检查,确保结构的耐久性和安全性。

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