预应力混凝土双T板施工工艺分析

预应力混凝土双T板施工工艺分析

摘要:预应力混凝土双T板具有体型简单、通用性强、生产集成化、后期维护成本低等优势,在工业厂房屋面体系中广泛应用。本文结合实际工程,较全面细致的介绍预应力双T板现场制作工艺,为类似工程提供借鉴。

关键词:预应力;双T板;施工工艺

0前言

预应力混凝土双T板是一种板、梁结合的预制钢筋混凝土承载构件。由宽大的面板和两根窄而高的肋组成。其面板既是横向承重结构,又是纵向承重肋的受压区,受压区截面较大,中和轴接近或进入面板,受拉主钢筋有较大的力臂,所以预应力混凝土双T板具有良好的结构受力性能,明确的传力途径,简洁的几何形式,是一种可实现大跨度、大覆盖面积的比较经济的承载构件。预应力混凝土双T板与同等跨度的钢屋架相比,具有自重轻、成本低、施工简单、易于质量控制,可以大大降低房屋的结构高度,而且耐久性、耐火性都优于钢结构,综合效益可观。

1工程概况

本工程为年产60万t高岭土材料深加工生产厂,位于广东省茂名市区24°方向,直线距离约11km处,隶属茂名市茂南区山阁镇管辖。西侧约200m接X612县道公路,东侧约6km为G65包茂高速分界站出入口,南西侧约300m为洛湛铁路线,地理环境优越,交通便利。本工程屋面设计采用预应力混凝土双T板的子项分别为:(1)机修车间及材料库空压机房、变电所及监控室,厂房长102.36m,跨度15.0m,屋面板采用预应力混凝土双T板YTSb1530-2,共42块。(2)压滤车间二,厂房长114m,宽72.0m,横向分三跨布置,每跨24.0m,纵向每跨9.6m,屋面板采用预应力混凝土双T板YTPb2430-2、YTSa2430-2,共141块。预应力混凝土双T板均按设计要求选自国标图集《18G432-1》。现场制作完成的成品预应力混凝土双T板见图1。

2预应力混凝土双T板制作

2.1施工工艺

施工制作准备→预制台座施工、胎膜安装→涂刷胎模隔离剂→预应力钢筋制备及铺放→非预应力进铺设及预埋件安装→预应力钢筋张拉→浇筑混凝土、养护→放张→起模→堆放。

2.2施工准备

依据设计施工图,由于预应力混凝土双T板数量不是很大,计划在现场北面空地设置预制场地,预制场地面积不小于1500m2,用于预制制作双T板及后期堆放保养。具体为:(1)主要通道及制作场地采用200mm厚碎石垫层上铺200mm厚C20砼面层。(2)设备基础采用碎石垫层100mm厚上铺100mm厚C20砼面层。(3)生产区采用推平、压实的办法平整场地。(4)预应力混凝土双T板堆放区平整压实,依据双T板跨度,用C20混凝土浇筑两条混凝土垫枕,用于堆放双T板成品。(5)现场四周做排水明沟,地面水经排水沟再由沉淀池沉淀后汇集至集水井中,由潜水泵泵送入场外的市政管网中。(6)现场出入口设值班门卫,并坚持出入制度、场容管理条例、工程简介、安全管理制度,以教育职工树立遵守纪律和维护良好工作秩序的意识。(7)进入现场的材料、设备必须按平面布置图堆放整齐,挂牌标识。(8)临时用电,根据建设单位提供的电源,设置配电房和配电柜,布设好施工现场和生活区的供电线路。(9)临时用水,建设单位提供施工用水的水源。施工时,从水源至施工现场段的水管均埋设在地面以下。

2.3预制台座施工及胎膜安装

本工程预应力混凝土双T板设计上采用预应力先张法构件,采用长线台座及专用胎膜生产制作,结合现场施工条件,现场采用了固定式胎膜生产预应力混凝土双T板,并配备85t履带式吊车一台。台座置于压实并硬化的混凝土地面上,具有足够的刚度和稳定性。根据双T板长度,共设置5个台座,用C20混凝土浇筑,台座长度1500mm,台座宽度3000mm;台座上铺5mm厚钢板作为底模,底座上口预埋50×50×5的角钢包边,底座下部预留横板对拉螺栓孔;由于施加预应力后,双T板的质量由均布荷载逐渐转移为支撑于两端的集中荷载,因而端部的底板、底座均应加强。胎膜是根据选用的双T板型而加工制作好的钢构件,运输到现场进行拼装即可,台座施工及胎膜安装。

2.4涂刷胎膜隔离剂(脱模挤)

涂刷胎膜隔离剂(脱模挤)是预应力混凝土双T板施工制作的一道关键工序。隔离剂(脱模挤)涂刷前应搅拌均匀,并将模板表面的泥土、焊渣等杂物清除干净,防止涂刷过厚、积浆液、漏刷,涂刷完隔离剂(脱模挤)后,应等干燥后方可进行下道工序施工。本工程为确保成品质量,参考相关实际工程的经验隔离剂未采购市面上的大路货,而是应用了机油和柴油按1∶1混合后的液体作为隔离剂(脱模挤),并用喷雾器进行喷涂,保证涂刷质量。

2.5预应力钢筋制作及安装

根据预应力混凝土双T板端锚固到张拉端的距离,工具锚的长度、锚固端钢绞线外露长度和张拉端千斤顶张拉所需长度,确定预应力筋的下料尺寸;预应力钢绞线下料应在平坦的地方,下垫方木或彩条布,不得将钢绞线直接接触地面,也不得在砼地面上拖拽,以防磨伤钢绞线;下料时采用砂轮机切断,不得采用电弧切割。铺设预应力钢筋时,应注意防止预应力筋被隔离剂污染,穿钢绞线束前应检查锚垫板位置是否准确,确保穿入两端同一锚具的锚孔内,使钢绞线束有序排放。

2.6非预应力钢筋制作及安装

依据施工图及图集18G432-1要求,对非预应力钢筋及预埋件进行加工制作。严格控制好保护层厚度及钢筋间距,钢筋连接采用搭接双面焊,焊缝长度不小于100d;板内钢筋网片必须绑扎牢固,预埋件应固定牢靠,防止浇筑混凝土时偏位。

2.7预应力钢筋张

拉本工程采用YDC240QX型千斤顶,行程2000mm,与其配套的ZB4-500油泵;采用OVM15-4、OVM15-5、OVM15-6锚具及ASTMA416-87a标准低松弛钢绞线,钢绞线抗拉强度标准值为108600N/mm2,直径有两种,分别为12.70mm(张拉控制应力为320MPa)和15.70mm(张拉控制应力为440MPa)。张拉前,用千斤顶对预应力筋逐根施加初始应力,初始应力控制在10%σcon(σcon为张拉控制应力),锁紧夹片,做好识别标记,以此作为测量工具夹片内缩的起点;本工程分两次张拉,第一次张拉控制应力达到200MPa,第二次张拉控制应力达到320MPa或者440MPa(最终张拉控制应力);张拉过程中,对预应力筋的伸长值进行校核,实测伸长值与理论伸长计算值的相对差值控制在6%范围内。

2.8混凝土浇筑

混凝土浇筑前,应仔细检查模板、钢筋及预埋件位置是否准确,将模板内杂物及钢筋上的污垢清理干净;混凝土浇筑分二次进行,先浇筑肋梁混凝土,在肋梁混凝土初凝前浇筑板混凝土;浇筑过程中须仔细振捣,尤其是肋梁端部预加压力的钢绞线附近确保混凝土密实,用平板振动器振实后,将表面抹平;混凝土浇筑结束,及时覆盖薄膜或湿透的无纺布进行养护,养护期间要确保混凝土表面湿润;每块预应力混凝土双T板的混凝土应连续浇筑,一次完成。

2.9预应力筋放张

预应力筋放张时,预应力混凝土双T板抗压强度应符合设计要求,如设计无规定,不应低于设计强度等级的75%。放张从台座中间开始向两端进行,两条肋梁上的预应力筋要同时对称切断。本工程采用乙炔焰割枪进行放张切割。

2.10预应力双T板起模及堆放

本工程采用固定式胎膜制作预应力混凝土双T板,构件与模板接触面的附着力较大,给脱模带来不便。首先吊车要在双T板一端稍微向上拉动构件,使双T板与胎膜分离,然后到另一端同样利用吊钩稍微向上拉动构件,使双T板另一端与胎膜也分离,这样使整个双T板与胎膜分离。双T板脱模移动前应在板的两端标注板编号及生产日期。双T板的堆放场地应平整坚实,场地周围做好排水系统,重叠堆放时,上下垫木要对齐,垫木厚度要一致,保证双T板堆放的稳定性。

3质量要求

(1)钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分批堆放、且应存储在高于地面的平台、垫木或其他支承物上,并应尽量使钢筋堆放在不生锈的环境中。(2)钢筋接头尽可能交错排列,接头间距相互错开距离不应小于30d,且不小于500mm。布置在同一区段的受拉钢筋接头,其截面积不得超过钢筋总面积的50%,在受压区内不限制。同一根钢筋,两接头间距离不小于1.3倍搭接长度,绑扎接头与钢筋起弯点之间的距离不小于10d,且接头不得位于最大拉力截面处。(3)预应力筋的品种、规格、数量必须符合设计要求。当预应力筋需要代换时,应进行专门计算,并与设计单位确认。(4)预应力筋实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对允许偏差为±6%;混凝土浇筑前,张拉过程中预应力筋发生断裂或滑脱的必须予以更换。(5)锚固时,张拉端预应力筋的内缩量应符合设计要求,当设计无具体要求时,张拉端预应力筋的内缩量应控制在6~8mm。(6)双T板混凝土所用的粗、细骨料、水泥、水及外加剂均应符合技术规范要求,并具备相应的试验报告。混凝土到达现场时不允许擅自加水改变混凝土的塌落度。(7)对板面反拱值不同的双T板,在安装前应按反拱值大小进行排序,并依次安装,以减小相邻板面的高低错位。(8)混凝土浇筑时,肋梁处应采用插入式振捣棒均匀振捣密实,翼板应采用平板振捣器均匀振捣密实;每块双T板混凝土应一次连续浇筑完成,不得留任何的施工缝;混凝土浇筑工程中,应设专人对预埋件、预留洞进行检查,确保预埋件位置准确。(9)混凝土浇筑完成,板面压实收光后,立即覆盖薄膜或无纺布,洒水养护。(10)预应力筋放张时,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%;放张时,宜缓慢放松锚固装置,使各根预应力筋同时缓慢放松。(11)双T板运输时应可靠固定,运输时垫木的摆放要求同堆放情况。运输时构件的堆放层数不宜超过3层。

4结语

公司通过本工程实施的预应力混凝土双T板施工制作,填补了公司现场施工预制大跨度预应力混凝土承载构件的空白。而且经过广东省建设工程质量检测总站现场对双T板进行载荷试验,完全满足设计要求;并采用了自己创新的脱模挤,这就是将机油和柴油按比例混合后用作脱模挤的工艺技术,运用此种脱模挤使预制构件既容易脱模,而且构件表面光滑美观,不用二次粉刷,这也是该工程预应力混凝土双T板施工工艺的一大亮点。

参考文献

[1]GB50010—2010,混凝土结构设计规范(2015年版)[S].

[2]GB50300—2013,建筑工程施工质量验收统一标准[S].

作者:刘文东 朱学伟 李正刚 董文亮 尚知宇  单位: 苏州中材建设有限公司 苏州开普岩土工程有限公司