浅谈地下车库预应力砼施工的质量控制

1浅谈地下车库预应力砼施工的质量控制摘要：亚华·香舍花都的地下车库底板、顶板为无缝、后张法无粘结预应力砼结构，介绍了地下车库无粘结预应力结构，以及后张法无粘结预应力砼结构施工工艺及注意事项。关键词：无粘结预应力结构、钢绞线、预应力砼、施工控制前言亚华·香舍花都为华中地区第一个国家健康住宅示范小区；其中地下车库底板及顶板均采用无粘结预应力结构、无缝设计，其顶板上有多栋12~18层的高层住宅，所有高层住宅的楼板也是采用的无粘结预应力结构；高层建筑在地库的基础部分采用人工挖孔桩基，其持力层为砂砾石层；其余单层建筑的基础部分为天然地基。无粘结预应力结构的地库底板具有板厚薄、防水、抗渗效果好、适应于无缝结构等优点。但施工控制具有一定技术难度。其施工时，预应力钢筋及普通钢筋的铺放、预应力筋的最低点及最高点、反弯点的控制、锚具的位置、预应力张拉等的控制是施工质量的关键，本文就地库底板及顶板的预应力施工质量控制作一阐述。1、无粘结预应力结构的设计1.1、地库底板及顶板的构造尺寸底板一般为400mm厚，顶板一般为270mm厚，跨度采用约8.5m左右的双向板体系，柱在底板处设置加厚320~460mm的柱墩，在顶板处设置加厚270mm+500mm锥形的柱帽。1.2、设计要求地下车库的底板、侧壁均采用C35S8掺4%HE防水膨胀剂的砼，顶板采用C40S8掺4%HE防水膨胀剂的砼，底板、侧壁、顶板的适当位置按无缝设计要求，对超长的部分设置后浇带1.2m宽，后浇时底板、侧壁按C35S8掺6%HE防水膨胀剂，顶板按C40S8掺6%HE防水膨胀剂的砼进行浇捣。底板、顶板的预应力钢筋采用强度等级为1860Mpa、7根直径为φ5的高强度低松弛的钢绞线，并经工厂加工成带有专用防腐油脂涂料层和外包聚乙烯层的无粘结筋。预应力锚具的张拉端采用单孔夹片锚具，固定端采用P型挤压锚具。地库的底板、顶板当砼强度达到设计强度的80%，才能张拉，并用应力控制方法张拉，用伸长值校核实际伸长值与计算伸长值，张拉顺序底板采用依次张拉，顶板按设计要求分批张拉，先张拉3/5，待顶板上填土后再张拉2/5。张拉控制应力σcon=0.75fptk=1395Mpa，预应力钢绞线张拉完成后，宜在二天后紧接着进行封锚。2、无粘结预应力结构的施工质量控制2.1、材料及设备的检验无粘结预应力钢绞线应具有产品合格证、出厂检验报告，进场时应进行外观检查，并按同一生产厂家同一批不大于60t为一个检验批，每一批取一组试件进行力学性能检验，合格后方可使用。其涂包质量应符合无粘结预应力钢绞线标准的规定。锚具应具有产品合格证、出厂检验报告，进场时按同一生产厂家同一批不大于1000套为一个检验批，每一批中取10%且不少于10套进行外观检查，从每一批中取5%且不少于5套样品进行硬度检验；在通过外观检查和硬度检验的锚具取6套样品与符合要求的预应力筋组装成3个预应力筋-锚具组装件进行静载锚固性能试验，合格后方可使用。根据设计要求选用相应的张拉设备和其他施工机械设备。张拉设备（千斤顶、油表）应每半年送国家定点计量检测单位进行标定校验，当在使用过程中出现反常现象时，应重新进行标定。张拉的五套设备送中南大学铁道学院试验室进行标定，确定的油表张拉控制的读数如下表2序号油表及千斤顶编号张拉力油表读数1油表8640194KN44.64Mpa千斤顶77#2油表1532194KN42.6Mpa千斤顶103#3油表504194KN44.94Mpa千斤顶101#4油表1530194KN44.17Mpa千斤顶102#5油表1503194KN44.1Mpa千斤顶29#2.2、预应力筋的加工预应力钢筋应采用加工厂加工下料、挤塑、涂油脂、固定端制作，根据下料长度直接加工好后送往工地施工，下料时采用无齿砂轮机切割，下好的成品钢丝束不能有死弯及磨伤。下好料的钢筋贴上长度标签，按长度分类堆放，并挂好长度标签。预应力钢筋堆放场应尽可能靠近塔吊，以便于垂直运输。无粘结预应力筋起吊时应注意轻放，按编号堆放在相应的构件处，不得随意踩踏和摔搬。起吊用钢丝绳必须要有护套，并进行必要的保护，以免刺破外包聚乙烯层的皮。2.3、无粘结预应力钢筋底板及顶面板施工工艺流程无粘结预应力筋的底板施工流程图：绑扎板底筋绑扎暗梁筋铺放水电管线绑扎板面筋（验筋后）砼浇筑、护筋、养护（砼强度）达到80%设计强度注：未框工序表示由非预应力施工单位施工。无粘结预应力筋的顶板施工流程图：铺设板内预应力筋安装板端锚具预应力筋张拉清理张拉端杂物张拉端封锚切割张拉端多余筋预应力筋加工调整板内预应力筋3梁板支模绑扎梁筋梁筋下沉就位绑扎板底筋绑扎暗梁筋铺放水电管线绑扎板面筋（验筋后）砼浇筑、护筋、养护（砼强度）不低于设计强度的80%注：未框工序表示由非预应力施工单位施工。2.4、预应力筋的铺设无粘结预应力筋应严格按设计要求的曲线形式进行布筋，保证在垂直方向上各控制点高度达到规范要求，形成平滑曲线，反弯点、最高点及最低点位置按图施工，如图中未标明，则顶板（暗梁）反弯点位置为：水平距柱中心线0.15L（L为跨度），高度距板顶面1/3h（h为板厚）；明梁反弯点位置为：水平距柱外边0.15Ln（Ln为梁净跨），高度距梁顶面1/3h(h为梁高度)；精度须达到规范要求。底板反弯点位置为：水平距柱中心线0.15L（L为跨度），高度距板顶面2/3h（h为板厚），跨中为最高点，支座处为最低点。底板最低点及最高点、反弯点施工大样图如下：穿梁内预应力筋安装梁张拉端锚具铺设板内预应力筋安装板端锚具预应力筋张拉清理张拉端杂物张拉端封锚切割张拉端多余筋预应力筋加工调整板内预应力筋4底板曲线大样图预应力筋数量严格按设计要求铺设，注意跨中板带和柱上板带的布置，保证位置准确，平面顺直，互不扭绞。布筋时如与非预应力筋或其他管（如电线管等）发生冲突时，应优先保证布预应力筋的铺设；非预应力筋应严格按设计要求的上下位置铺设，以保证预应力筋的反弯点、最低点及最高点的高度。张拉端设置时，应保证预应力筋与锚板垂直，并应该有300mm的平直段，承压板安装好后须固定牢固，防止砼浇筑时移位。板面张拉时钢板斜度不能超过15度。大样图如下：另外在底板处，当预应力筋在梁边张拉时，大样图如下：螺旋筋与承压板应紧贴并用铁丝绑扎牢固。预应力钢绞线外皮有破裂时，随时用水密性胶带缠绕修补。当破5损长度超过300mm时，应予以报废并及时更换。当在预应力筋位置遇有施工洞及预留洞口时，预应力筋的位置不断也不绕，可离洞口边30MM并束布置。锚具布置时应考虑锚头砼的局部受压的承载力问题，尽量分散错开布置，保证砼的局部受压强度。2.5、预应力施工工艺流程：按施工图下料、编号、锚固端制作各控制点马镫制作按施工图现场放线铺放马镫及预应力筋固定端及张拉端的处理调整预应力筋2.6、预应力筋的张拉预应力筋的张拉采用应力控制，应变校核的方法进行。根据设计要求的张拉力（195KN）和张拉设备的标定值，确定预应力筋进行张拉时的油表读数，计算预应力筋的理论伸长值。当同条件养护的砼试块的抗压强度大于设计强度等级80%时，才能进行预应力筋的张拉，强度未达到要求时不得进行张拉。张拉前先清理张拉穴槽的泡沫和水泥渣，检查承压板及承压板后砼的质量情况，如有问题及时报告，待处理后方可张拉。预应力筋的张拉工序：清理张拉穴槽安装锚具测量钢筋长度安装千斤顶平稳加压张拉至控制力顶压锚固千斤顶回程卸千斤顶量测伸长值校核伸长值下一工作循环。预应力筋的张拉顺序：底板采用分块依次张拉；顶板按设计要求分批张拉，先张拉3/5，待顶板上填土后再张拉2/5。张拉时先楼面板，后梁顺序进行（不包括暗梁）；预应力筋张拉程序为：张拉力从零开始张拉至预应力筋的张拉控制应力锚固即可。张拉时预应力筋伸长值应与理论计算值相接近，其偏差幅度为+6%至-6%，如不符应暂停张拉，查明原因，并补拉或者退锚重新张拉至要求后再张拉下一条预应力。张拉时发现砼表面破裂或钢筋断丝、滑丝时，应停止张拉，查明原因处理后再张拉。并作好原始记录，记录应精确到毫米。两端张拉时，先在一端张拉完成后，再移至另一端补足张拉力。2.7、封锚张拉完成后宜在二天后紧接着进行封锚；封锚应采用同强度等级的微膨胀砼；封锚前应用手持砂轮切割机切割预应力筋的多余长度，剩余长度不得少于30mm。封锚前必须将锚具、锚孔清理干净，在端部涂专用的防腐油脂，按设计要求进行封锚。封锚材料必须将锚具、预应力钢丝头全部封锚堵密实，不得留有空隙，不得外露。3、有关注意事项普通钢筋绑扎时，切忌猛放、猛插、应防止将预应力筋的外皮刺破。安装梁侧模对拉螺栓及布置板筋时不得冲击预应力钢筋。普通钢筋或水电管线和预应力筋在位置上发生冲突时，应优先考虑预应力筋的铺设。焊接施工时，严禁将预应力筋作搭接线，不得在预应力筋附近不采取保护措施进行焊接施工。普通钢筋铺放时要注意设计图上表示的上下次序，保证框架梁柱节点处预应力筋的顺利通过，避免钢筋压迫预应力筋，同时保证承压板的准确安装。绑扎梁的钢筋应在梁模板上方进行，梁内拉筋应待预应力筋铺设完后再6绑扎，以便预应力筋穿筋定位。梁内预应力筋穿完和定位好后，方可将梁筋沉入梁模内，待梁筋就位好后才可绑扎板底筋。应待预应力筋和水电管线铺设完成后，才可绑扎板面筋。混凝土在浇筑过程中，在张拉端及梁柱节点等关键部位，混凝土要浇捣密实，浇筑砼时严禁振动器直接接触张拉端。当预应力筋在梁外侧（外墙处）张拉时，其模板在张拉前应拆除，如下图所示：当预应力筋在板底张拉时，其张拉端处侧模在张拉前须拆除，如下图：4、结语无粘结预应力结构作为国家九五、十五建筑工程中推广的十大新技术之一，有较高的优越性，能减少层高，减轻结构自重，减少工程造价，提高结构的抗裂性能及耐久性，还能够大大提高建筑物的使用功能，特别在商品住宅的建筑中，可提供业主较大的平面想象空间，为开发商提供较好的经济效益。参考文献：[1]GB50204-2002《混凝土结构工程施工及验收规范》[2]JGJ/T92-93《无粘结预应力砼结构技术规程》[3]JGJ85-92《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》[4]GB/T5224-1995《预应力混凝土用钢绞线》