关于江苏某工程中使用预应力混凝土转换大梁施工技术

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摘要：江苏某大酒店总建筑面积12万m2 ,建筑物总高度210m,地下2 层,地上52 层,其中1～4 层为裙房,框架结构,5 层以上为筒中筒结构。5 层为结构转换层, 设有4 根转换大梁, 截面分别为1000mm×2800mm和1000mm×2700mm,单根大梁长度为33.6m和38.4m(见图1) 。梁中纵筋为Ф32 ,上下各设置8 束(6 束) 、7Φs15.24 钢绞线,混凝土强度等级为C60 。由于设计考虑预应力张拉时的“劈裂”作用,不允许在转换大梁中留设水平施工缝,必须一次整体浇注。

关键词：承重支模技术；钢筋工程施工措施；混凝土施工措施；预应力

1.承重支模技术措施

由于转换大梁梁长跨多、自重大,为确保施工安全,在承重架搭设和支模前进行了方案设计。

1.1结构加强措施

因在梁范围内自重及其它施工荷载设计值达到112kNPm,虽考虑到应力的分散作用,但通过承重架系统传递到4 层大梁的应力仍超过原设计值,需对其采取加强措施。在4 层梁板混凝土浇捣前,经设计单位整体验算,一方面在4 层部分大梁中增加钢筋的配置量,以增强梁(板) 的承载力;另一方面在局部梁(板) 下增设Ф100mm钢管支撑,将荷载部分分散传递到3 层楼面梁板柱上。

1.1.2 模板及支撑措施

预应力转换大梁采用九夹板方木早拆模板体系,支撑系统采用Φ48mm 钢管承重架。经专项设计验算,梁模板及支撑系统如图2 所示。

1.1.3 构造措施要求

为保证施工安全, 设置双小楞、双侧立杆和双中立杆,底模在九夹板下满铺木方,

保证侧模的施工安全,同时满足以下构造和施工要求: ①立杆均采用双立杆,连接时须采用对接,并交错设置; ②剪刀撑满堂纵横向设置; ③水平杆必须和满堂架拉结,同时和劲性钢格构柱拉结; ④设置满堂扫地杆; ⑤扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用; ⑥支设承重架时在4 层混凝土面加设钢板层,并在强度达到80%后才能浇注预应力大梁; ⑦承重支模体系必须在转换层混凝土强度达100%后,方可拆除。

2.钢筋工程施工措施

(1) 大梁主筋采用剥肋滚压直螺纹套筒连接技术。

(2) 正式绑扎前,按1∶2 比例绑扎节点模型,以保证8 束(6 束) 预应力筋穿过和混凝土顺利进入。每排钢筋按预先制定的方案逐层吊装就位绑扎固定。

(3) 设计要求梁端弯锚于框支柱节点内,钢筋转动困难,为此,采用正反丝扣式直螺纹套筒连接,即将两钢筋端部相互对接,然后拧动套筒,在钢筋不转动的情况下实现连接;其它部位钢筋则采用标准型直螺纹套筒连接。施工时同一截面直螺纹套筒接头数量不超过钢筋总数的25%。

(4) 在框支柱节点加强区范围内梁箍筋改用开口箍,开口箍搭接位置在箍筋下部。

(5) 为避免因受荷面积太小而破坏九夹板模板,采用九夹板条做钢筋保护层垫块(拆模后将垫块凿出) ,根据不同部位的保护层厚度要求,按500mm 的间距沿梁长布置在箍筋下部。同时上下排钢筋间垫等直径的钢筋头,以保证钢筋间距。

(6) 为满足预应力筋的设计矢高要求,对于交叉梁普通钢筋的高度在铺放图制作时应进行复核,确定交叉梁普通钢筋的绑扎顺序,若普通钢筋与预应力筋发生矛盾,应以避让预应力筋为主。

3.混凝土施工措施

由于大梁的结构配筋十分密集,要求混凝土的流动性大,初凝时间尽量延长。同时须采取降低混凝土温度应力和提高混凝土自身抗拉性能等措施,来控制混凝土温度裂缝的产生。

3.1 混凝土配合比优化

(1) 选用水化热较低和安定性较好的普通硅酸盐52.5 级水泥。掺入15 %的Ⅱ级粉煤灰和掺入20%活性超细矿粉来代替部分水泥用量,以减少水化热。

(2) 控制石子及砂含泥量不超过1%和2% ,且不得含有其它杂质,保证骨料级配良好。

(3) 掺入10%水泥用量的UEA2H 微膨胀剂,以补偿混凝土收缩,抵消或部分抵消由温度引起的应力。

(4) 掺入缓凝型的ZWL2A2Ⅱ型高效减水剂,推迟水化热峰值期,缓凝时间达到5～8h。

3.2 浇注施工

混凝土分3 层连续浇捣, 每层厚度分别为0.6 、1.3 、0.9m,不留水平施工缝。现场采用3 台混凝土泵车同时浇注,1.3m 厚层采用斜面分层布料方法施工。混凝土坍落度控制在180～200mm。分层浇捣时应在混凝土初凝前浇捣上层混凝土,振捣棒应插入下层混凝土深50mm以上。

3.3 混凝土温度控制

(1) 控制混凝土的入模温度,对混凝土骨料进行降温处理,同时转换大梁浇捣选在夜间进行。

(2) 在混凝土凝固前进行表面二次振捣。

(3) 采用数字测温仪进行测温。控制混凝土的内

外温差在25～30℃。测温时间为14d ,当中间连续3d测温差≤25℃时可停止测温。根据测温结果,实测中心最高温度为76℃,与理论最高值基本接近。

(4) 为防止大体积混凝土产生早期干缩裂缝,混凝土浇注完毕后,在12h 内进行保温保湿养护。

4.预应力施工措施

(1) 因梁端框支柱处钢筋密集,并设有劲性钢格构柱,为保证波纹管的顺利穿束,预先在每个角柱内波纹管穿行方向放置100×10 ,待固定后再取出,同时便于混凝土的浇捣。

(2) 波纹管下面支撑钢筋加密,防止浇捣混凝土时带动波纹管下坠。

(3) 振捣棒的插入点需尽量避开波纹管,在浇捣前确定插入点并设置薄钢板保护。

(4) 在混凝土初凝前抽动预应力筋,在混凝土终凝后再次抽动预应力筋。

(5) 因框支柱处钢筋密集,混凝土进入困难,故框支柱提前浇注。

5.结语

本工程通过采取上述施工技术措施,施工过程安全顺利,经14d 养护后拆模未发现裂缝,符合设计要求。同时,由于对承重系统预先采取了技术加强措施,大大节省了承重架系统费用,取得较好的经济效益。

参考文献:

[1] 陶学康. 后张法预应力混凝土设计手册[M] . 北京:中国建筑工业出版社,1998.

[2] GB5020422002 ,混凝土结构工程质量验收规范[ S]