無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓板開洞工程技術(shù)分析

1、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓板開洞工程技術(shù)分析關(guān)鍵詞：開洞工程，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力，混凝土板，剔除，預(yù)應(yīng)力筋，放張，加固北京市豐臺區(qū)花鄉(xiāng)農(nóng)工商聯(lián)合總公司新建的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品展銷廳工程總建筑面積44561.87m2，分為A、B兩棟。其中A棟建筑面積40124.87m2，地下l層，地上3層，標(biāo)準(zhǔn)層高為4.2m，樓蓋采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土扁梁、板結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)尺寸為9000mm×9900mm、9900mm×9900mm，扁梁寬有1000、1200mm兩種，高均為500mm，板厚200mm，板內(nèi)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線為雙向曲線布置。1、開洞工程概況該工程主體結(jié)構(gòu)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土扁梁、板施工于1998年l2

2、月全部完成。l999年初建設(shè)單位在審批時，認(rèn)為門廳高度太低，因此要求將1、2層1AB、l2一l3軸之間的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土頂板剔除。即要在9000mm×8100mm柱網(wǎng)內(nèi)，沿3道無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土扁梁和1道非預(yù)應(yīng)力混凝土邊梁的邊沿將無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土平板全部剔除，并將與剔除部位相關(guān)的頂板預(yù)應(yīng)力恢復(fù)，洞口尺寸為8000mm×7450mm.開洞工程混凝土的剔除由曼德新技術(shù)鋼筋混凝土鉆孔工程部承擔(dān)，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的切斷、放張、重新張拉由北京市建筑工程研究院預(yù)應(yīng)力所完成。2、開洞工程難點(diǎn)及特點(diǎn)2.1架木支撐系統(tǒng)支搭工程量大準(zhǔn)備開洞時，結(jié)構(gòu)工程已完工，架木已拆除，并且材料全部撤離現(xiàn)場

3、，但剔除前，地下室至地上2層頂板的剔除部位及其相關(guān)的頂板的架木支撐需恢復(fù)原預(yù)應(yīng)力筋張拉前的支搭方案，按原方案估算，僅支撐管就需要2.6萬根，如此大的架木支撐系統(tǒng)支搭工程量，給開洞工程施工和建設(shè)單位的資金投入帶來較大困難。2.2剔鑿難度大由于在混凝土板剔鑿過程中，對預(yù)應(yīng)力筋的鋪放準(zhǔn)確位置難以確認(rèn)，并必須保證預(yù)應(yīng)力筋不受任何損傷，難度相當(dāng)大，因此，為避免剔斷預(yù)應(yīng)力筋時，造成無法重新張拉，剔鑿只能遠(yuǎn)離扁梁邊尋找筋位。2.3重新張拉預(yù)應(yīng)力筋的張拉端部加固處理措施難度大開洞過程中，與洞相關(guān)的預(yù)應(yīng)力筋切斷、放張后，還需重新張拉，原一端張拉和兩端張拉預(yù)應(yīng)力筋切斷后張拉端分別設(shè)在B和l2、l3軸扁梁邊，由于預(yù)

4、應(yīng)力筋放張和重新張拉時，張拉端端部混凝土強(qiáng)度很難滿足施工要求，因此，必須進(jìn)行加固處理，確保張拉工藝的順利進(jìn)行。2，4預(yù)應(yīng)力筋切斷回縮量大開洞位置板1213軸間需切斷預(yù)應(yīng)力筋共計(jì)27束合15鋼絞線，為一端張拉，張拉端設(shè)在lA軸非預(yù)應(yīng)力邊梁上，固定端埋設(shè)在2號樓梯梁內(nèi)，長度約為18m；1A一B軸間預(yù)應(yīng)力筋為23束？j15鋼絞線，長度約為63m，為兩端張拉，張拉端分別設(shè)在9、16軸伸縮縫預(yù)應(yīng)力邊梁上。兩種筋的張拉伸長值分別約為120mm和380mm，因此，切筋和放張時會產(chǎn)生較大回縮，特別是1A一B軸間筋。為避免操作過程中出現(xiàn)安全質(zhì)量事故，確保緩慢放張，放張前必須制定技術(shù)措施。3、開洞工程施工3.1板

5、底支撐系統(tǒng)的搭設(shè)在確保施工安全和禁止破壞洞口四周梁及其相關(guān)板的前題下，在開洞剔除混凝土板前，需進(jìn)行梁板支撐系統(tǒng)的搭設(shè)，其應(yīng)支撐部位為地下室，1、2層開洞部位的混凝土板及其四周梁（即1AB軸與1213軸間板及四周梁）和與開洞相關(guān)的混凝土板（即1A一B軸間912軸、1316軸間的板及B一C軸間12一13軸間的板）。為盡量減少搭設(shè)工程量，經(jīng)過認(rèn)真研究分析制定了分段進(jìn)行混凝土板剔除、預(yù)應(yīng)力筋的切斷、放張、張拉端面處理、重新張拉的施工技術(shù)方案，并確定了兩種支搭方案，即地下室，1、2層頂板剔除部位板及其四周梁的支撐系統(tǒng)仍采用原滿堂紅支搭方案，其它相關(guān)板選用對角線雙排架木支搭方法，支撐系統(tǒng)布置如圖2所示。3

6、.2預(yù)應(yīng)力混凝土板的混凝土剔除3.2.1剔除順序先剔除沿B、12、13軸扁梁邊的3道板縫，板縫寬度為l-1.5m，待預(yù)應(yīng)力筋切斷、放張和重新張拉處理完畢后，再剔除非預(yù)應(yīng)力梁邊的板縫混凝土，最后將中間板混凝土破碎后清除。3.2.2剔除技術(shù)要求（1）混凝土的剔除選用人工剔鑿和機(jī)械鉆孔兩種方法。扁梁邊預(yù)應(yīng)力筋由于離梁板面較近，因此必須采用人工剔鑿，剔除方向由遠(yuǎn)離扁梁邊向扁梁邊，待確認(rèn)預(yù)應(yīng)力筋的準(zhǔn)確位置后，再向梁邊剔除。在剔除過程中，嚴(yán)禁在梁邊處剔斷預(yù)應(yīng)力筋。（2）剔除過程中，由于月軸扁梁邊張拉端端部承壓面的加固處理方法較復(fù)雜，且處理時間較長，因此在3道剔除板縫中，先剔月軸，后剔12、l3軸板縫。每道

7、板縫采取分段剔除、切筋、放張、端面處理、重新張拉的方法。分段方法為先中間后兩側(cè)對稱進(jìn)行，每段長約lm左右。（3）混凝土剔除時，嚴(yán)禁破壞扁梁混凝土，剔除后應(yīng)確保扁梁邊混凝土表面平整，并需用高標(biāo)號水泥砂漿抹平，確保放張工序正常進(jìn)行。（4）混凝土剔除中，扁梁邊板上部非預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)盡量保留，下部非預(yù)應(yīng)力筋需全部保留，預(yù)留長度不應(yīng)小于200mm，供張拉端加固角板和端部封堵后澆外包混凝土小梁與扁梁連接用。3.3預(yù)應(yīng)力筋切斷3.3.1切斷前準(zhǔn)備（1）割除無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋外包塑料管后，在被剔出B軸板縫內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋兩端混凝土扁梁邊和板端面及12、13軸板縫內(nèi)的扁梁邊分別安裝工具式開口墊板及開口式雙缸千斤頂。為防止放張

8、時由于預(yù)應(yīng)力筋回縮造成千斤頂難以拆卸，lA一B軸向筋和912、1316軸向預(yù)應(yīng)力筋所安裝的雙缸千斤頂活塞出缸尺寸分別不小于80mm和180mm. （2）在預(yù)應(yīng)力筋切斷位置左右各100mm處，用鉛絲纏繞并綁牢，避免斷筋時由于預(yù)應(yīng)力筋回縮造成鋼絞線的各絲松散。3.3.2切斷預(yù)應(yīng)力筋（1）用氣焊烘烤預(yù)應(yīng)力筋切斷位置，并切斷預(yù)應(yīng)力筋。切筋位置應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力筋重新張拉時外露長度、預(yù)應(yīng)力筋放張后的回縮尺寸及烘烤區(qū)長度，故lA一月軸向筋和9-12、13-l6軸向筋的張拉端預(yù)留外露長度分別不小于650mm和800mm.（2）切筋的技術(shù)要求預(yù)應(yīng)力筋的切斷A匝序與混凝土剔除順序相同；切斷前，應(yīng)先檢查該筋原張拉端、錨

9、固端混凝土是否出現(xiàn)開裂和其它質(zhì)量問題，并注意端部封擋；烘烤、切斷預(yù)應(yīng)力筋時，嚴(yán)禁在該筋對面及原張拉端、固定端站人；烘烤過程中，應(yīng)注意防火，并注意避免預(yù)應(yīng)力筋淬火造成強(qiáng)度降低。3.4放張預(yù)應(yīng)力筋切斷后，回油并拆除雙缸千斤頂及其工具式開口墊板。3.5張拉端端面加固處理3.5.1B軸張拉端端面處理l213軸間預(yù)應(yīng)力筋與Bi軸無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力扁梁箍筋平行，并在其架立筋上面設(shè)置通過，預(yù)應(yīng)力筋在B軸扁梁邊張拉端的端面混凝土的保護(hù)層僅有30mm，同時由于澆筑混凝土?xí)r振搗時間過長，造成鋼筋保護(hù)層為素水泥砂漿，重新張拉時張拉端端部強(qiáng)度不能滿足張拉要求，僅用很小的張拉力預(yù)應(yīng)力筋就被拉翻，所以預(yù)應(yīng)力筋重新張拉前必須進(jìn)行

10、張拉端面加固。加固選用角形鋼板，操作方法如下：用結(jié)構(gòu)膠粘牢角形加固鋼板；角形加固鋼板與被剔除預(yù)應(yīng)力混凝土板底預(yù)留非預(yù)應(yīng)力筋焊牢。3.5.2 12、13軸張拉端面處理1A一B軸間預(yù)應(yīng)力筋與12、13軸扁梁箍筋平行，并在其架立筋下面設(shè)置通過，預(yù)應(yīng)力筋在12、l3軸張拉端面混凝土保護(hù)層厚度大于50mm，重新張拉時張拉端端部強(qiáng)度能滿足張拉要求，因此扁梁邊張拉端喪面混凝土用高標(biāo)號環(huán)氧砂漿恢復(fù)平整，預(yù)應(yīng)力筋切斷、放張后，將承壓板用結(jié)構(gòu)膠粘牢并重新張拉。3.6重新張拉（1）安裝錨具、穿心式千斤頂。并進(jìn)行張拉。（2）張拉技術(shù)要求如下：張拉順序同剔除方案相同：預(yù)應(yīng)力筋標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度人，fptk1860Nmm2，單束預(yù)

11、應(yīng)力筋張批控制應(yīng)力口con1302Nmm2，錨具為單孔楔型錨；張拉機(jī)具在使用前，必須進(jìn)行標(biāo)定；施工時，超張拉3；預(yù)應(yīng)力筋全部張拉完畢后，方可拆除梁、板底面支撐。3.7澆筑外包混凝土梁（1）預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后。錨具外預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)留長度為200mm，并用水管將其拆散，錨具外預(yù)應(yīng)力筋直線長度不允許小于30mm.（2）預(yù)應(yīng)力筋張拉端外包混凝土梁尺寸為214mm×214mm。4、開洞工程小結(jié)（1）預(yù)應(yīng)力筋施加預(yù)應(yīng)力時，其張拉端部承受的應(yīng)力大小與錨具的分布、承壓板在端部的位置及面積大小等因素有關(guān)，故預(yù)應(yīng)力筋重新張拉前，應(yīng)根據(jù)張拉端部的實(shí)際情況進(jìn)行研究分析，并提出切合實(shí)際的加固方案。（2）無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土平板開洞，最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在洞口角板底部，并沿45°方向向角板延伸，由于開洞對板的應(yīng)力影響（即洞口角部在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中），因此應(yīng)在洞口周圍配置加強(qiáng)鋼筋，在洞口角部需配置斜向筋。該工程洞口尺寸較大，但由于原平板四周設(shè)置的預(yù)應(yīng)力扁梁和非預(yù)應(yīng)力邊梁的配筋量較大，因此在施工過程中，洞口四周和4個角部未作任何處理，而