無粘接預應力空心樓蓋的應用

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1 設計原理 22 工程概況 33 對BDF管的材質(zhì)要求 34 無粘接預應力空心樓板施工工藝流程 45 BDF管安裝特殊技術(shù)措施 45.1 BDF管抗浮計算 55.2 BDF管抗浮措施 65.3 橫向位移限制措施 75.4 BDF管成品保護 75.5 BDF管破損的處理方法 76 混凝土澆筑方法 76.1 混凝土輸送、澆筑方法 76.2 混凝土澆筑上浮監(jiān)測 96.3 空心樓板混凝土表面處理 96.4 冬、夏季混凝土養(yǎng)護措施 97 無粘接預應力工藝流程 97.1 預應力鋼絞線敷設 107.2 錨固端擠壓錨擠壓工藝 107.3 節(jié)點安裝要求 117.4 預應力張拉 117.5 錨具保護 118 混凝土的養(yǎng)護和拆模檢查 129 結(jié)束語 12

**世貿(mào)中心工程無粘接預應力空心樓蓋技術(shù)CONSTRUCTIONTECHNOLOGYOFPRE-STRESSEDHOLLOWFLOORAPPLIEDTOBEIJING[摘要]BDF管是一種比較新型的空心管,它有效解決了現(xiàn)澆空心樓板非抽心成孔技術(shù),被廣泛的應用于工業(yè)與民用建筑大跨度、大空間、大荷載的現(xiàn)澆空心樓板中。本文從BDF管的抗浮措施、混凝土振搗、養(yǎng)護方法、無粘結(jié)預應力施工等幾方面對現(xiàn)澆無粘結(jié)預應力空心樓蓋技術(shù)進行闡述。[關(guān)鍵詞]BDF管；抗浮措施；無粘結(jié)預應力現(xiàn)澆混凝土空心樓板在國外已經(jīng)有幾十年的歷史，如美國的“現(xiàn)澆芯板體系”和法國SATOTO公司的充氣模板；而在國內(nèi)現(xiàn)澆混凝土空心樓板技術(shù)已經(jīng)于1998年通過國家建設部組織專家的技術(shù)鑒定，被列為建設部重點推廣項目。本工程選用的BDF管是最近幾年國內(nèi)發(fā)展起來的一種以玻璃纖維增強水泥薄壁管（簡稱BDF）為主材的新型樓蓋結(jié)構(gòu)體系。設計原理現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)主要是采取埋芯(非抽芯)成孔工藝,在樓板內(nèi)每隔一定間距,放置空心或者輕質(zhì)實心的筒芯、筒體、箱體、塊體埋入式空腔內(nèi)模（embeddedfiller）在樓板中填充形成厚板無梁樓蓋結(jié)構(gòu),它與普通梁板結(jié)構(gòu)相比,整體結(jié)構(gòu)并未發(fā)生變化,但在樓層的平面結(jié)構(gòu)布置上存在一些區(qū)別?？招臉巧w體系按“等代框架法”或者“直接設計法”設計計算,柱與柱之間布置暗梁（高度與板厚同）,通過現(xiàn)澆實心暗梁與現(xiàn)澆空心樓蓋上下翼緣緊密結(jié)合形成加強的扁框架梁?？招臉巧w沿順管方向為“工”字形截面,有可靠的傳力保證。在垂直管方向由于樓板內(nèi)配置了肋間鋼筋可形成空間桁架的傳力體系,但在最薄弱處僅存在上下翼緣,為了保證上下翼緣能共同工作,必須采取相應措施提高樓板的整體性,所以BDF管的排放為一根和一根相對接,在肋間也可配置適量鋼筋增強樓板的整體性。從設計方面考慮,空心無梁樓板不同于普通有梁板體系中的樓板,普通有梁板體系中的樓板參與抵抗水平地震作用是通過調(diào)整梁剛度放大系數(shù)考慮,在設計計算和構(gòu)造措施方面樓板本身是不做抗震設計的,僅考慮承受垂直荷載,而空心無梁樓蓋由于板厚h很大,它本身可直接參與抵抗水平地震作用。通過暗梁和現(xiàn)澆的空心樓蓋形成加強的扁框架梁,樓板其本身在靠近柱和暗梁的一定范圍內(nèi)是框架梁的一部分,此范圍內(nèi)的樓板是按照框架梁進行設計的。柱和柱之間形成加強的扁框架梁其等效剛度不亞于常規(guī)結(jié)構(gòu)框架梁的剛度,加強的扁框架梁自身有足夠的剛度傳遞水平地震力,關(guān)鍵在與柱的連接傳遞水平地震力。工程概況本工程位于北京市商務中心東西街與東大橋東側(cè)路交叉口東南角，工程總建筑面積212946m2，地上由三棟塔樓組成（其中AB座及C座為寫字樓共24層；D樓為公寓樓，地上23層），C樓地上部分設備夾層頂板至二十二層頂板采用無粘接預應力現(xiàn)澆空心樓板，板厚度350mm。芯模采用BDF管，管徑250mm；管體間肋寬120mm和60mm；板頂厚度和板底厚度均為50mm。預應力鋼絞線采用Фj15.24高強1860國家標準低松弛無粘接預應力鋼絞線，其標準強度為fptk=1860N/mm2，預應力鋼絞線σcon-1302N/mm2空心樓板BDF管之間為小肋梁（主筋4根ф12）沿肋梁方向每根肋梁內(nèi)布置2根通常鋼絞線，柱網(wǎng)間無次梁，框架梁為550mm×600mm扁梁，結(jié)構(gòu)層間最大凈空達3.5m。對BDF管的材質(zhì)要求對BDF管進場的質(zhì)量應對其外觀、尺寸偏差（長度、外徑、端面平整度）、單位重量等項目進行檢查（見下表）。BDF管現(xiàn)場檢驗項目標準序號檢驗項目標準要求1外觀質(zhì)量外表面無飛邊、毛刺裂紋，蜂窩氣孔直徑每處≤5mm，每根不多于8處2尺寸偏差長度（mm）0～-10外徑（mm）±3壁厚（mm）+2、-1端面平整度（mm）5筒體平直度（mm）53單位質(zhì)量（kg/m）≤254抗壓荷載（N）≥1000N5吸水率≤18%6抗振動沖擊振動1分鐘，無裂紋、無破損無粘接預應力空心樓板施工工藝流程BDF管安裝特殊技術(shù)措施根據(jù)《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第7.3.3－3條“內(nèi)模底部宜用混凝土墊塊或撐筋墊起，內(nèi)模間肋部應采取可靠的定位措施。”及第7.3.6條“內(nèi)?？垢〖夹g(shù)措施應在檢查確認內(nèi)模位置、間距符合要求后施行。對單個內(nèi)模與樓板底模均應采取抗浮技術(shù)措施?！钡囊?guī)定，本工程空心樓板內(nèi)模間肋部位移采用木楔進行定位，BDF管抗浮技術(shù)措施采用抗浮拉絲將BDF管和樓板底模分別固定在模板支撐上。BDF管在空心板中雖然只起芯模作用，保證BDF管在板中的位置與設計模型相一致是保證現(xiàn)澆混凝土空心樓板質(zhì)量的關(guān)鍵。為保證內(nèi)模在混凝土澆筑振搗過程中不上浮，空心管抗浮措施必須進行計算。BDF管抗浮計算計算模型。當BDF管全部埋入混凝土內(nèi)時，BDF管所受向上的浮力F由BDF管排開同體積混凝土的重量的浮力F1和振搗棒對BDF管產(chǎn)生的附加上浮力F2及樓板鋼筋的自重F3、混凝土自身的粘結(jié)力F4的合力構(gòu)成，即：BDF管浮力＋附加上浮力－樓板鋼筋自重－砼粘結(jié)力BDF管浮力：振搗棒產(chǎn)生的附加上浮力：查《建筑施工手冊》第601頁插入式振搗器技術(shù)規(guī)格得Φ30振搗棒的振動力為2200N即2.2KN。樓板鋼筋自重：每個BDF管單元內(nèi)（長度1米，寬度0.25＋0.12＝0.37米），存在暗梁一根（4Ф12；Ф10@100，暗梁寬120，高350）,BDF管上下樓板縱向鋼筋2Ф10（1米），橫向Ф8@150(按2×7根計算)，根據(jù)鋼筋理論重量計算得：砼粘結(jié)力：根據(jù)《建筑施工計算手冊》（江正榮著）第627～628頁關(guān)于混凝土粘結(jié)系數(shù)的計算，砼坍落度取16cm；,經(jīng)計算，混凝土產(chǎn)生的粘結(jié)力為0.25KN上浮力F＝2.9915KNF－BDF管向上浮力，KN；K1－混凝土粘滯系數(shù)，Pa；D－BDF管外徑，單位m，取0.25米；γc－混凝土重力密度，取24KN/m3;L－BDF管長度，1m。抗浮拉絲直徑計算。抗浮拉絲一般采用普通鍍鋅鐵絲。將通過抗浮拉絲將其拉結(jié)在模板下的支撐鋼管上。一根BDF管的抗浮拉絲的總抗拉承載力f應滿足：F－BDF管向上浮力，N；d－抗拉鐵絲直徑，mm；f－鍍鋅鐵絲抗拉強度標準值，，計算時取中值；直徑1.6mm；n－抗拉鍍鋅鐵絲根數(shù)；經(jīng)計算得n得3.79根，為保險起見，N取4，每米BDF管綁扎2束2×16#鍍鋅鐵絲，因振搗棒在BDF管兩側(cè)振搗時間極短；在短時間內(nèi)鐵絲被拉斷的幾率很低，可認為抗浮計算滿足施工要求。BDF管抗浮措施樓板底層鋼筋及肋梁綁扎完畢后，用電錘在模板上在BDF管兩側(cè)分別打眼，兩端留150mm,用2束2×1.將安裝好的BDF管用2束2×1.6＃鐵絲與模板支撐體系拉緊，BDF管底墊50mm厚混凝土墊塊保證板底厚度，安裝上鐵馬凳，綁扎上鐵鋼筋。穿Φ8-600限位筋。橫向位移限制措施為避免澆筑時混凝土沖擊BDF管產(chǎn)生橫向位移；在鋼筋綁扎完畢后，BDF管肋間用木楔撐緊（定位木楔間距800mm）?；炷翝仓r，隨澆筑隨拔出楔子。BDF管成品保護因BDF管管壁較薄，在BDF管運輸中要用專用運輸鋼筋籠子、BDF管鋪放及鋼筋綁扎、混凝土澆筑過程中要搭設架空馬道，布料桿禁止直接放在BDF管上，在工人操作過程中盡量避免BDF管的破壞。BDF管破損的處理方法當出現(xiàn)BDF管破損又難更換時，可采用以下補救措施：當破損孔洞直徑小于3cm（含3cm）時，可用寬膠帶直接粘堵。當破損孔洞直徑大于3cm時，先用輕物體（如聚苯、編織袋等）填堵后，再用寬膠帶封堵。當破損過大無法封堵時，則必須更換BDF管?；炷翝仓椒ɑ炷凛斔汀仓椒ɑ炷吝x擇因空心樓板肋間距離較?。ǚ謩e為6cm／12cm），為保證空心樓板混凝土密實，石子最大粒徑不大于管凈距2／3，并且不大于空心管下混凝土厚度1／2；選擇石子粒徑在20mm以內(nèi)，坍落度在160mm～180mm的細石混凝土作為澆筑空心樓板的混凝土。輸送方法如單獨采用泵送混凝土，出料口的混凝土對BDF管的沖擊力很大。沖擊力會導致BDF管上浮和管間距變化，使BDF管在混凝土中的位置與設計原型不同。對此，可利用鐵皮平鋪放在鋼筋網(wǎng)上，把輸出的混凝土泵到鐵皮上，以作緩沖，再用人力把混凝土順BDF管縱向分層澆筑，可令沖擊力減到最小。澆筑方法BDF管混凝土樓板澆筑應采用沿BDF管敷設方向單向分層進行澆筑，比較容易看清管與管之間的空檔，防止漏振；混凝土會順BDF管間的間隔縫流動，大大降低混凝土對BDF管的浮力，使施工能順利進行（見下圖）。禁止沿垂直薄壁管縱軸作多點圍合式澆筑，垂直澆筑會使BDF管產(chǎn)生極大的浮力，甚至會拉斷抗浮鐵絲令樓面的鋼筋網(wǎng)浮起，使BDF管混凝土澆筑失敗。為避免BDF管吸收混凝土中的水分，在施工前，用清水濕潤BDF管；并在鋼筋上作標高線控制混凝土澆筑厚度；每塊板厚的混凝土要分兩步澆筑完成：將每塊板的全部BDF管肋部混凝土澆至2/3高，用Ф30振搗棒仔細振搗，振搗棒插入間距300mm，只有這樣才能把BDF管下空氣全部排除干凈，使管下混凝土振搗密實。禁止混凝土一次混凝土澆筑到頂；如果一次將混凝土澆筑到板頂，板肋部位被混凝土掩蓋，不但使BDF管下空氣不易排出形成空洞，也不能保證肋部混凝土被兩次振搗，很容易造成BDF管下混凝土振搗不密實，出現(xiàn)蜂窩、麻面甚至孔洞，影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量。肋間混凝土澆筑振搗密實后，即可將剩余板厚的混凝土澆筑到設計標高，并對肋部混凝土進行兩次振搗，最后使用混凝土平板振搗器沿BDF管的垂直方向振搗板面混凝土。振搗時，對同一部位振搗時間不得超過3分鐘，以免損壞BDF管?；炷翝仓细”O(jiān)測在混凝土澆筑過程中，用水準儀監(jiān)測模板、BDF管、和混凝土高度進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題立即處理，以免造成質(zhì)量事故。第一次澆筑測得樓板澆筑完畢后BDF管上浮約5mm，調(diào)整BDF管墊塊高度為45mm，經(jīng)多次驗證，能夠使BDF管上浮控制在3mm以內(nèi)空心樓板混凝土表面處理因BDF管上部的混凝土厚度較薄，混凝土表面容易產(chǎn)生裂縫，混凝土澆筑振搗完畢后，混凝土終凝之前收光不少于三遍，并采取二次抹壓的方法，壓合表面裂縫。冬、夏季混凝土養(yǎng)護措施冬季養(yǎng)護措施因BDF管管上下的混凝土厚度僅為50mm，在冬季混凝土熱工計算中考慮到防止BDF管上下的混凝土受到凍害，在BDF管混凝土澆筑、振搗后，用一層塑料布和兩層草簾被保溫養(yǎng)護，經(jīng)現(xiàn)場實測和表面觀察，兩層草簾被能夠保證混凝土在達到臨界受凍強度前不受凍。夏季養(yǎng)護措施混凝土澆注振搗完畢后，為防止BDF管將BDF管腔外側(cè)混凝土中水份吸干（混凝土中水泥不能正常硬化，混凝土強度達不到設計要求）。夏季空心樓板養(yǎng)護時，應增加澆水頻率。養(yǎng)護時間為7晝夜。無粘接預應力工藝流程預應力鋼絞線敷設鋼絞線經(jīng)檢驗合格后，按照施工圖紙規(guī)定進行下料。按施工圖上結(jié)構(gòu)尺寸和數(shù)量，考慮預應力筋的曲線長度、張拉設備及不同形式的組裝要求，定長下料。預應力筋下料用切割機切割，嚴禁使用電焊和氣焊。張拉端端部模板預留孔按照設計圖中規(guī)定的無粘結(jié)預應力筋的位置編號和鉆孔。在鋼絞線鋪放前，先安裝馬凳，以控制無粘結(jié)筋的曲率，每隔1.5～2m設一馬凳，馬凳高度根據(jù)設計要求確定?？缰刑幙刹辉O馬凳，直接綁扎在底筋上。錨固端擠壓錨擠壓工藝將擠壓錨夾片套裝在預應力筋端部，套入夾片。在裝好擠壓錨夾片外面穿入錨杯。將裝好的端頭穿入擠壓模內(nèi)，完成擠壓錨錨固端的組裝。擠壓錨錨固端組裝件檢查合格后，用專用組裝設備緊楔機將擠壓錨固端組裝在擠壓錨座上，并壓實。預應力筋張拉端、錨固端節(jié)點大樣1-模板;2-穴模;3-護杯套;4-承壓板;5-混凝土;6-預應力筋;7-螺旋筋;8–微膨脹細石混凝土;9-防銹漆;10-錨杯;11-夾片節(jié)點安裝要求預應力張拉的前條件是樓板混凝土的強度達到90％以上。要求張拉端預應力筋伸出承壓板長度（預留張拉長度）≥20cm將木端模固定好。張拉端承壓板應與穴模及模板固定牢固。螺旋筋應固定在張拉端及錨固端的承壓板后面，圈數(shù)不得少于34圈。預應力筋必須與承壓板面垂直。預應力張拉預應力張拉時的施工順序為：測量預應力筋初始長度→錨具安裝→千斤頂安裝→預應力張拉（張拉應力1.03σcon）→鎖定錨具→退出千斤頂→測量預應力筋最終外露長度→校核預應力筋伸長值→錨頭封堵采用張拉時張拉力按標定的數(shù)值進行，用伸長值進行校核，預應力張拉采用應力應變雙控方法：張拉力采用一次超張拉3%的方法；實際伸長值不應超過理論伸長值的±