预应力混凝土工程施工工艺

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预应力混凝土工程施工工艺

由于刚架结构自身刚度较大,若刚架柱与基础采用刚性连接,则预应力筋张拉时因支座约束而产生的次应力将成为影响结构受力的重要因素,影响刚架工作状态。为此在预应力刚架结构计算中对张拉次应力进行反复计算分析,比较不同预应力筋布置曲线引起的次应力,力求将次应力的不利影响减少到最低限度。

为减少预应力筋张拉时刚架结构对预应力产生的不利影响,设计时采用了分阶段的支座约束方式。第一阶段刚架施工时在柱脚与基础间放置预埋钢板支座,使之形成滑动面。由于施工时无水平力作用,故柱脚与基础间的连接相当于滑动铰支座,刚架上部结构与基础间不再有多余约束,保证了预应力筋张拉时刚架的自由变形。该连接处同时也就作为预应力刚架下端的张拉锚固位置,避免了预应力筋张拉操作的困难。预应力筋张拉完成后的第二阶段,将上下两块钢板及柱筋相互焊接,二次浇筑强度等级比刚架高一级的C45混凝土形成刚性连接。

由于该工程结构高度高、跨度大、结构重,模板支架及支撑结构的设计、高空模板定位、高空大体积混凝土的浇筑以及在20m高空进行60m以上长度预应力筋的穿束和竖向预应力孔道埋设、灌浆等问题都成为施工难点。

经过方案比较,采用钢管脚手架,辅之以部分焊接型钢作垂直支撑结构系统。

在施工中,由于刚架柱变截面和向外倾斜使得高空支模的空间定位成为施工中十分复杂的难点。经过现场采用多种方法反复测定校核得以解决。

预应力大梁金属波纹管直径70mm某公寓2#楼水电工程施工组织设计,在绑扎钢筋骨架时就位,采用U形支架架立。预应力刚架柱竖向预应力管道则采用分节布设的方法成型。

预应力筋穿束是该工程施工的一个难点。为确保工程质量并方便施工,采用先穿束法。即在施工时先将波纹管安装就位,然后将预应力筋穿人。先穿束法应特别注意波纹管的固定、管口及外露钢绞线的防水、防锈保护,确保混凝土浇筑过程中波纹管不破裂、不漏浆,钢绞线在管内能牵引移动。

预应力筋张拉在混凝土达到设计强度后进行。采用分批张拉方法,在梁柱上以每4束为1批,按对称原则同时顺序张拉,以确保截面受力均匀。张拉时以控制千斤顶油泵的油压表为主,同时测量钢绞线张拉伸长值,以综合评定张拉力、孔道摩擦、预应力筋等有无异常现象。

刚架柱内竖向孔道灌浆时应确保波纹管孔道顶部密实。经取现场材料试验比较,确定灌浆用525号水泥,加入30%的砂,水灰比0.45。采用分段灌浆工艺,由下至上分段压浆,最后在顶部补浆。大梁孔道从跨中向两端压浆,最后二次补浆。

预应力张拉时,在刚架柱脚、大梁跨中等各部位选取了12个测点进行变形监测,以测试预应力刚架的受力情况。实测结果表明,预应力筋张拉效果明显,满足预期要求。特别是在预应力筋张拉完成前的第一阶段将刚架柱脚与基础之间作为滑动铰接支座的处理,放松了刚架的多余约束,对刚架预应力的建立取得良好效果。

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