超長人防地下室預(yù)應(yīng)力混凝土施工

超長人防地下室預(yù)應(yīng)力混凝土施工[摘要]綜合介紹了該工程的結(jié)構(gòu)形式、細(xì)部處理、裂縫控制以及預(yù)應(yīng)力施工方法。[關(guān)鍵詞]無梁樓蓋；無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力；有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力；錨具；裂縫控制深圳“高清晰度數(shù)字電視傳輸協(xié)議及器件”產(chǎn)業(yè)基地獨(dú)立人防地下室最大長度170.2m，最大寬度51.6m，建筑面積6920m2。地下室采用天然地基柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)；底板采用普通梁板結(jié)構(gòu)，并在板內(nèi)布置無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力直線筋；頂板采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土平板式無梁樓蓋結(jié)構(gòu)。（圖一）獨(dú)立人防地下室平面示意1、結(jié)構(gòu)形式1.1結(jié)構(gòu)概況：該工程柱網(wǎng)較規(guī)則，基本柱網(wǎng)為8.2m×8.2m。底板主要板厚350mm，為普通梁板結(jié)構(gòu)，布置無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋控制裂縫；剪力墻與頂板厚度均為300mm，頂板布置有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。柱帽形式為階梯型，主要尺寸為3m×3m。由于結(jié)構(gòu)超長，為保證混凝土內(nèi)預(yù)應(yīng)力的有效傳遞，減少預(yù)應(yīng)力損失，地下室長向設(shè)置三道后澆帶，短向設(shè)置一道后澆帶，將整個(gè)結(jié)構(gòu)劃分成6個(gè)區(qū)域，在后澆帶部位設(shè)置張拉端，以減少多波曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉過程中的預(yù)應(yīng)力損失。底板無粘結(jié)筋單向張拉；頂板除北面兩個(gè)區(qū)域采用單向張拉，其余各區(qū)雙向張拉。1.2預(yù)應(yīng)力筋選用：預(yù)應(yīng)力筋采用Φj15.24高強(qiáng)低松弛鋼絞線，其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fptk=1860MPa，設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力：頂板σCON=1395Mpa(75%fptk)；底板σCON=1488Mpa(80%fptk)。1.3錨固體系：采用夾片錨固體系，有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉端用扁錨，固定端用壓花錨；有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力張拉端用單孔夾片錨，固定端用單孔擠壓錨。1.4混凝土選用：混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C30，抗?jié)B等級P8。根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，為提高混凝土的耐久性，降低混凝土在施工過程中的收縮以及使用過程中的徐變，增強(qiáng)混凝土密實(shí)度，底板可摻入不超過15％的Ⅰ級粉煤灰（實(shí)際摻量14.8％），頂板混凝土中不得摻入粉煤灰。預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度要求：底板應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上；頂板應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%以上。1.5預(yù)應(yīng)力配筋：1.5.1底板配筋：底板配置Φj15.24@600無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋，單向張拉，張拉端間隔設(shè)置。同時(shí)跨后澆帶設(shè)置Φj15.24@400無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋。1.5.2頂板配筋:柱上設(shè)置5束@300鋼絞線，兩側(cè)柱上板帶設(shè)置5束@900鋼絞線，形成結(jié)構(gòu)暗梁，跨中板帶設(shè)置4束@1300鋼絞線。在后澆帶部位張拉的預(yù)應(yīng)力筋，由于工作面有限，將長筋張拉端設(shè)置在后澆帶內(nèi)，短筋張拉端設(shè)置在頂板上。短筋張拉端形心離板底230mm；長筋張拉端形心離板底120mm；短筋錨具距離本跨最近軸線距離2000mm；長筋錨具離本跨最近軸線距離5200mm?？绾鬂矌гO(shè)置Φj15.24@400無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋。預(yù)應(yīng)力筋根據(jù)結(jié)構(gòu)受力起拱。（圖二）后澆帶部位張拉端布置示意（圖三）預(yù)應(yīng)力筋曲線布置1.6頂板邊緣張拉端構(gòu)造處理頂板預(yù)應(yīng)力筋張拉端在剪力墻頂部固定，扁錨形心設(shè)計(jì)高度距板底高220mm。原設(shè)計(jì)中剪力墻設(shè)置3Φ14壓頂普通鋼筋，并要求先設(shè)置扁錨，后鋪設(shè)壓頂筋，進(jìn)行綁扎。在具體施工過程中發(fā)現(xiàn)，錨具沒有有效支撐難以準(zhǔn)確定位，且考慮到張拉端混凝土張拉過程中將承受較大的局部荷載，避免張拉時(shí)產(chǎn)生裂縫，采取將原有壓頂筋降低，將錨具擱置在原壓頂筋上，同時(shí)在錨具上部設(shè)置3Φ16通長筋的措施，在頂板四周形成暗圈梁，將錨具焊接其間，即使得錨具有效定位，又增強(qiáng)了張拉端混凝土的局部承壓能力。（圖四）張拉端圈梁構(gòu)造示意2、預(yù)應(yīng)力混凝土施工2.1底板預(yù)應(yīng)力混凝土施工2.1.1施工準(zhǔn)備：材料機(jī)具進(jìn)場送檢（包括預(yù)應(yīng)力鋼絞線力學(xué)性能、錨夾具硬度、組件靜載試驗(yàn)等），根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙以及技術(shù)參數(shù)用表用砂輪切割機(jī)進(jìn)行下料，分類編號，對錨固端進(jìn)行擠壓錨加工，其他錨具，錨墊板，螺旋筋一并準(zhǔn)備齊全。2.1.2預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)：地梁、板底普通鋼筋鋼筋綁扎→按設(shè)計(jì)矢高制作、架設(shè)馬凳，焊牢→鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋→安裝錨墊板、螺旋筋→綁扎、固定預(yù)應(yīng)力筋→正確放置錨墊板，焊牢→綁扎板頂普通鋼筋→檢查預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)數(shù)量、位置等，及時(shí)調(diào)整，包涂有損壞的用防水膠布包裹，嚴(yán)重?fù)p壞的予以更換→張拉端套置好泡沫塊→隱蔽驗(yàn)收。后澆帶施工縫用堵頭板作側(cè)模，堵頭板按普通鋼筋以及預(yù)應(yīng)力筋間距上下刻槽，注意承壓板、錨具、螺旋筋安裝正確，焊接牢固。2.1.3混凝土澆搗、養(yǎng)護(hù)：澆搗過程中由專人檢查監(jiān)督，混凝土施工人員嚴(yán)禁踏壓馬凳以及防止振動(dòng)泵觸動(dòng)描具，確保無粘結(jié)筋束型及錨具的位置。張拉端及錨固端混凝土應(yīng)認(rèn)真振搗，嚴(yán)禁漏振，避免出現(xiàn)蜂窩麻面，保證其密實(shí)性，同時(shí)嚴(yán)禁觸碰張拉端的泡沫塊，避免由于泡沫塊脫落破壞，混凝土堵塞張拉洞口而影響張拉進(jìn)行?；炷翝矒v完成后認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。混凝土澆搗完成48小時(shí)候，拆除張拉端外側(cè)模板，清理張拉端，注意不得破壞混凝土。發(fā)現(xiàn)張拉端混凝土有質(zhì)量問題及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，以免影響張拉。2.1.4預(yù)應(yīng)力張拉、記錄、校核：①張拉條件：混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的80％以上；張拉機(jī)具已配套標(biāo)定；張拉端清理干凈；張拉工作面準(zhǔn)備充分。②張拉、記錄、校核：張拉以應(yīng)力控制為主，順序?yàn)椋合葟埨滔蚪?，再張拉長向筋，單根張拉；張拉步驟：在張拉端安裝錨具、夾片。兩片式夾片需同時(shí)推進(jìn)到錨環(huán)里；裝上千斤頂，開動(dòng)油泵，對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉。當(dāng)張拉應(yīng)力達(dá)到0.1σcon時(shí)停止加荷，讀取初始讀數(shù)；張拉應(yīng)力繼續(xù)增大至設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力時(shí)，記錄伸長值，錨固并退出千斤頂。張拉時(shí)采用以張拉應(yīng)力控制為主、張拉伸長量校核的雙控方法，實(shí)際張拉伸長值與理論計(jì)算伸長值之差應(yīng)在允許范圍之內(nèi)，當(dāng)超出這一范圍時(shí)應(yīng)查明原因，進(jìn)行處理。2.1.5封錨：無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后應(yīng)及時(shí)對錨固區(qū)進(jìn)行保護(hù)，用手提式砂輪機(jī)切除多余預(yù)應(yīng)力筋（外露長度不小于30mm）后，在錨具及承壓板上涂以防水涂料，再用低收縮防水砂漿密封。2.2頂板預(yù)應(yīng)力施工2.2.1施工準(zhǔn)備：材料機(jī)具進(jìn)場送檢（包括預(yù)應(yīng)力鋼絞線力學(xué)性能、波紋管徑向剛度，抗?jié)B性能、錨夾具硬度、組件靜載試驗(yàn)等），根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙以及技術(shù)參數(shù)用表用砂輪切割機(jī)進(jìn)行下料，分類編號，對錨固端進(jìn)行擠壓錨加工，其他錨具，錨墊板，螺旋筋一并準(zhǔn)備齊全。2.2.2波紋管、預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)：①板底及柱帽普通鋼筋綁扎完成后，開始安裝波紋管，其孔道必須保證尺寸與位置正確，平順暢通，無局部彎曲；灌漿孔和排氣孔應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的位置。②穿筋前，應(yīng)檢查鋼絞線的規(guī)格、總長是否符合要求。波紋管接頭應(yīng)按要求用大一號同類型波紋管連接，用防水膠布包裹好。③穿筋前鋼絞線穿入端應(yīng)套上穿筋器，或用膠帶包裹好，穿筋時(shí)不得破壞波紋管，一旦出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)，嚴(yán)重破壞的予以更換。④嚴(yán)格控制曲線預(yù)應(yīng)力的矢高，鋪放前，應(yīng)設(shè)鐵馬凳，以控制鋼絞線的曲率，一般每隔2m設(shè)一馬凳，馬凳應(yīng)焊牢在普通鋼筋上，馬凳的高度，特別是最高點(diǎn)與反彎點(diǎn)，嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。⑤安裝錨具及張拉設(shè)備時(shí)，對曲線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道末端中心點(diǎn)的切線相互重合。扁錨按照設(shè)計(jì)矢高固定后用短鋼筋焊牢在板邊暗圈梁上。單向張拉固定端口處波紋管應(yīng)用快凝砂漿封堵密實(shí)。⑥灌漿孔（排氣孔）的設(shè)置：在波紋管每跨張拉端設(shè)置排氣孔，錨固端設(shè)置排氣孔，排氣孔與波紋管連接處用封口膠粘牢，為防止水泥漿進(jìn)入排氣管中，應(yīng)用封口膠將管口封牢，灌漿時(shí)再將其拆開。在張拉端錨墊板上出廠時(shí)已設(shè)有灌漿孔，錨墊板安裝后應(yīng)用棉紗將其封閉，防止?jié)矒v混凝土?xí)r被水泥漿堵塞。裸露在錨具外的張拉工作長度用泡沫塊保護(hù)好，防止?jié)不炷習(xí)r污染。⑦做好預(yù)埋件的自檢工作，波紋管必須綁扎牢靠，如澆搗混凝土過程中產(chǎn)生浮動(dòng)、移位，將造成重大質(zhì)量事故；錨墊板也必須固定牢靠。⑧做好隱蔽工程驗(yàn)收記錄。2.2.3混凝土澆搗、養(yǎng)護(hù)：澆搗過程中由專人檢查監(jiān)督，混凝土施工人員禁止用振動(dòng)棒沖擊波紋管，以防水泥漿進(jìn)入孔道；嚴(yán)禁踏壓馬凳以及防止振動(dòng)泵觸動(dòng)描具，確保無粘結(jié)筋束型及錨具的位置；張拉端及錨固端混凝土應(yīng)認(rèn)真振搗，嚴(yán)禁漏振，避免出現(xiàn)蜂窩麻面，保證其密實(shí)性，同時(shí)嚴(yán)禁觸碰張拉端的泡沫塊，避免由于泡沫塊脫落破壞，混凝土堵塞張拉洞口而影響張拉進(jìn)行，其它部位的預(yù)應(yīng)力混凝土也應(yīng)振搗密實(shí)?；炷翝矒v完成后認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。混凝土澆搗完成48小時(shí)后，拆除剪力墻外側(cè)模板，清理張拉端，注意不得破壞混凝土。發(fā)現(xiàn)張拉端混凝土有質(zhì)量問題及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，以免影響張拉。2.2.4預(yù)應(yīng)力張拉、記錄、校核：①張拉條件：混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的100％以上；張拉機(jī)具已配套標(biāo)定；張拉部位的腳手架及防護(hù)欄搭設(shè)已完成，并經(jīng)檢查符合作業(yè)要求。張拉端的錨墊板必須清理干凈，錨墊板、錨具，夾片必須配套安裝。②張拉、記錄、校核：同底板。2.2.5孔道灌漿為降低預(yù)應(yīng)力損失及防止高應(yīng)力狀態(tài)下的預(yù)應(yīng)力筋腐蝕，預(yù)應(yīng)力筋張拉后，孔道應(yīng)盡快灌漿。在開始預(yù)應(yīng)力張拉工作時(shí)做好灌漿的準(zhǔn)備工作，內(nèi)容包括：編制灌漿方案，灌漿機(jī)械進(jìn)場，灌漿材料購置（水泥、外加劑等），水泥漿試塊模具準(zhǔn)備，水泥提前送檢等。灌漿前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作：清理灌漿孔道，并檢查灌漿孔、出氣孔是否與預(yù)應(yīng)力筋孔道連通，否則，應(yīng)事先處理；用細(xì)石砂漿封住錨環(huán)與夾片間的空隙，以使在灌漿過程中不漏漿并在波紋管內(nèi)形成足夠的灌漿壓力，使水泥漿能夠充實(shí)整個(gè)波紋管；檢查灌漿機(jī)具、管路是否正常，檢查水泥漿攪拌機(jī)具是否正常。實(shí)施灌漿：孔道灌漿采用標(biāo)號42.5R普通硅酸鹽水泥配置的水泥漿，強(qiáng)度達(dá)M30級；灌漿水泥漿水灰比為0.43，攪拌后3h泌水率控制在2%左右，最大不得超過3%。水泥漿中摻入0.6%～0.8%對預(yù)應(yīng)力筋無腐蝕作用的高效減水劑；嚴(yán)格按照配合比配制水泥漿，攪拌機(jī)內(nèi)不得有土塊等雜物；每桶水泥漿攪拌時(shí)間不少于3分鐘；儲(chǔ)漿桶內(nèi)的水泥漿必須經(jīng)常攪拌以防漿體沉淀；凈置時(shí)間超過2小時(shí)的漿體不得繼續(xù)使用；以張拉端錨墊板上灌漿孔或中間排氣孔為進(jìn)漿孔，開動(dòng)灌漿泵壓入水泥漿，由近至遠(yuǎn)逐個(gè)檢查排氣孔，待濃漿成股冒出后逐一封閉；待最后一個(gè)排氣孔封閉后，繼續(xù)加壓至0.4～0.6Mpa，持壓1～2分鐘后結(jié)束灌漿。灌漿過程中共留置3組水泥漿試塊。預(yù)應(yīng)力筋切割：張拉灌漿完成后，預(yù)應(yīng)力筋要及時(shí)切割。切割時(shí)夾片外鋼絞線預(yù)留長度不得少于3cm；切割時(shí)不得割傷夾片、錨板等。在實(shí)際施工過程中，1、2區(qū)灌漿孔道采取了壓水清洗的措施，同時(shí)將實(shí)際孔道灌漿水泥漿量與理論用量進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)實(shí)際用量略小于理論用量，說明孔道內(nèi)有余水及空氣未能排盡，故在3～6區(qū)的施工過程中不再采用壓水清洗的方法?？椎拦酀{水泥漿理論用量預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)波紋管規(guī)格每米空隙體積mm3孔道長度m每根管注漿量mm3470×190.001577L0.001577×L590×190.0026220.002622×L2.2.6封錨：用手提式砂輪機(jī)切除多余預(yù)應(yīng)力筋（外露長度不小于30mm）后，在錨具及承壓板上涂以防銹漆和防水涂料，再用低收縮防水砂漿密封。2.3后澆帶處理：2.3.1后澆帶部位預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)需割斷的普通板面鋼筋應(yīng)及時(shí)焊接好，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋涂層不得破損，否測應(yīng)以防水膠帶及時(shí)包裹。2.3.2后澆帶在預(yù)應(yīng)力筋張拉完成10天，且主體混凝土澆搗60天后方可澆搗。2.3.3后澆帶應(yīng)鑿毛處理干凈，普通鋼筋除銹，提前24小時(shí)沖洗濕潤。2.3.4用C35加膨脹劑填筑后澆帶，振搗密實(shí)，保持濕潤養(yǎng)護(hù)。2.3.5后澆帶無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在混凝土達(dá)到25Mpa以上方可張拉。3.施工階段混凝土裂縫控制3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面：3.1.1合理設(shè)置，有效利用后澆帶。3.1.2加強(qiáng)普通構(gòu)造配筋。3.1.3采用較低強(qiáng)度等級的混凝土，減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸，避免溫度裂縫產(chǎn)生。3.2混凝土施工工藝方面：商品混凝土的供應(yīng)：高度重視混凝土供應(yīng)質(zhì)量，承建商、商品混凝土攪拌站、監(jiān)理、設(shè)計(jì)院、甲方、預(yù)應(yīng)力施工單位等對混凝土澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)及坍落度等控制進(jìn)行專項(xiàng)研究決定技術(shù)方案；攪拌站提前進(jìn)行試配，制作試塊，通過試驗(yàn)確定混凝土各項(xiàng)性能；嚴(yán)格執(zhí)行，加強(qiáng)攪拌站的裂縫控制意識。3.2混凝土養(yǎng)護(hù)方面：淋水養(yǎng)護(hù)，在易于出現(xiàn)裂縫的部位覆蓋濕草袋，養(yǎng)護(hù)直至預(yù)應(yīng)力張拉前。3.3混凝土材質(zhì)方面：3.3.1保證計(jì)量準(zhǔn)確，提高各種原材品質(zhì)等級。3.3.2在滿足坍落度下限條件下盡可能降低水灰比。3.3.3嚴(yán)格控制坍落度，采取各種措施滿足施工工地坍落度需要，選擇合適的出廠坍落度及澆筑地點(diǎn)坍落度，并根據(jù)現(xiàn)場信息隨時(shí)調(diào)整攪拌站水灰比。3.3.4水泥：根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從減少收縮控制裂縫，選用普通硅酸鹽水泥。降低用水量，