某医院新医疗大楼地下室超长预应力结构施工技术

来源:用户上传      作者: 刘百平　胡二中

　　摘要：介绍某医院新医疗大楼地下室超长结构预应力应用情况与采取的主要施工技术措施。
　　关键词：地下室；超长结构；预应力混凝土；技术措施
　　中图分类号：TU745.3
　　文献标识码：B
　　文章编号：1008－0422(2007)03－0094－02
　　收稿日期：2006－07－27
　　作者简介：刘百平(1969-)，男(汉族)，湖南邵阳人，从事建筑施工工作。
　　
　　1　前言
　　某医院新医疗大楼工程，总建筑面积263853.00m2，建筑总高度98.00m，地下二层，地上二十三层，结构形式为框架一剪力墙结构，地下室长轴202m，短轴197.1m，地下室超长结构部分采用无粘结预应力砼框架结构，考虑到超长结构在温差及砼收缩徐变作用下将会产生很大的约束力，因而设计时通过后浇带将纵横向分成几段，(见图1)。
　　
　　
　　2　预应力筋的设计
　　本工程在进行预应力设计时对温度荷载和混凝土自身收缩徐变作用进行了细致地计算，并从充分利用材料的角度出发，将预应力筋布置成抛物线的形式，以抵消一部分竖向荷载，不但解决了超长结构的问题，而且也可对正常使用荷载下梁的变形与裂缝进行有效控制，从而使梁可以选用较小的截面高度，增加了净空。本工程只在框架梁中集中布置预应力筋，可使施工大为简化，且不妨碍板中随意开孔。预应力主要设计参数如下：
　　2.1材料强度等级：
　　2.1.1普通钢筋强度设计值fy=360N／mm2：
　　2.1.2混凝土强度等级C40：
　　2.1.3预应力筋采用直径15.24mm，极限强度标准值为1860Mpa的低松弛预应力钢绞线；张拉端和固定端锚具分别采用QM15系列夹片式锚具和挤压锚。
　　2.2预应力筋张拉控制应力σ=0.75fptk。
　　
　　3　施工难点解决方案
　　本工程部分预应力筋的数量较多，预应力筋的布置以及在张拉端和固定端部位预应力锚具的排列位置复杂，部分预应力筋需在板面变角张拉，施工时预应力筋下料时考虑增加张拉端操作长度，张拉端采用扇状分布形式，前后两排距离大于500mm。
　　
　　本工程地下室没有设置变形缝，结构上只设置了后浇带及膨胀带，因此地下室属于超长结构预应力结构，超长预应力筋只能采用分段张拉、交叉布置的方式(见图2)；分段位置的选取遵循使各段预应力筋的摩擦损失大致相等的原则，同时要结合后浇带的位置综合考虑。
　　本工程后浇带必须在主体封顶后才能浇注，从缩短工期和节约模板出发，将穿过后浇带的预应力筋单独分段处理(见图3)，待混凝土浇捣完毕强度达到设计要求后，张拉1预应力筋，除后浇带外，其余梁模板均可拆除；待后浇带封闭、混凝土强度达到设计要求后，张拉2预应力筋，拆除后浇带处梁模板。
　　分段预应力筋张拉端设于梁面，为保证预应力张拉端不外露，采用预留张拉槽的做法，采用变角张拉(见图4)，变角张拉装置由顶杆、变角块和千斤顶组成，考虑到张拉槽对构件截面的削弱，必须灌浆密实，张拉后将槽清理干净，先刷一道环氧树脂结构胶，再用环氧砂浆(强度不低于40Mpa)封堵。
　　
　　4　关键施工技术措施
　　4.1材料
　　所有材料均采用通过ISO9000质量体系认证的生产厂家的产品。预应力筋采用直径15.24mm，极限强度标准值为1860Mpa的低松弛预应力钢绞线；张拉端和固定端锚具分别采用QM15系列夹片式锚具和挤压锚。
　　4.2预应力筋穿设
　　在土建施工单位支好梁底模板并绑扎好框架梁普通钢筋的同时穿设无粘结预应力钢绞线，每道框架梁普通钢筋必须完整绑扎后方可穿设预应力筋。
　　采用梁内部分拉筋作为预应力筋矢高控制钢筋根据设计图纸曲线控制要求，将水平拉筋点焊于箍筋上。
　　固定好预应力筋的位置和高度后，安放垫板和聚笨板塑料块等，并固定好，为便于张拉槽的清理，聚苯板塑料块外缠绕胶带。
　　为保证张拉的顺利进行，无粘结筋在靠近端模板处要有不小于30cm的平直段。
　　4.3张拉顺序与工艺
　　在混凝土强度达到80％设计强度后进行预应力筋张拉。张拉时分束进行，张拉原则为先中间后上下或两侧对称。
　　预应力筋的张拉采用双控，以控制张拉力为主，伸长值作校核。张拉前计算出预应力筋的理论伸长值及变化范围(－6％～6％)。张拉控制应力为1395N/mm2，施工时超张拉3％以减少预应力损失，张拉程序为0→0.2σcon→0.5σcon→1.03σcon→持荷2min→锚固。
　　构件张拉完毕后，检查端部和其他部位是否有裂缝，用手提砂轮锯切割掉多余外露筋(预应力筋锚固后的外露长度不小于30mm)，然后用C40微膨胀混凝土封闭。
　　
　　5　结语
　　本工程根据框架梁的具体受力特点和后浇带的分布情况，施工中采用分段张拉和分散搭接等措施，获得了较大的有效预应力，并使局部预应力分散到不同截面，改善了截面受力，同时施工中采用板面变角张拉技术，缩短了张拉槽的宽度和长度，减少张拉空间，取得了良好的效果，提高了构件的抗裂性能，改善了结构的耐久性和使用性，节约了施工工期。
　　参考文献：
　　[1]冯大斌，栾贵臣．后张预应力施工手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，1999．
　　[2]JGJ/T92-93，无粘结预应力混凝土结构技术规程[S]．
　　[3]徐金声，薛立红．现代预应力混凝土楼盖结构[M]．北京：中国建筑工业出版社，1998．
　　
　　作者单位：湖南省第六工程公司；中南大学
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