邯钢机关办公大楼板内预应力技术应用.doc

邯钢机关办公大楼板内预应力技术应用一、工程概况：邯钢机关办公大楼工程，总建筑面积14360m2，长93.6m，宽14.8m，地下一层，地上十层，框架结构，该工程由邯钢设计院设计，我公司施工总承包。根据结构设计要求，考虑超长结构地基沉降不均匀性及温度应力影响，设置了两后浇琏解决地基沉降不均匀问题在0.00及顶层楼板、梁中应用无粘结预应力新技术，以解决温度应力问题。基础采用有梁筏板，基础梁中主筋为36钢筋，其连接采用套筒连接技术。二、板内预应力筋施工：本工程预应力板厚160mm，预应力梁截面为350mm650mm，砼强度等级C40，无粘结预应力筋采用15.24mm，1860MPa低松弛钢绞线，润滑防腐油脂为无粘结专用油脂，外包高密度聚乙烯。2.1.施工技术：预应力结构施工是整个结构施工的一部分，整个预应力结构施工过程随主体施工情况安排进行，其施工工序如下：预应力筋埋设梁、板砼浇筑养护预应力钢筋张拉施工验收。2.2.预应力筋埋设：梁、板预应力筋埋设过程基本一致，其过程如下：支梁、板底模，并定好无粘结钢绞线的分布间距、位置；绑扎梁板非预应力筋；预应力筋曲线控制点弹线，控制点定位筋焊接；张拉承压板处理；预应力筋穿筋、编束、绑扎、固定，铺放预应力筋应顺直，并与就近梁板钢筋固定；梁拉结筋、板扣筋、梁板内管线预埋，支梁侧模；预应力筋核查；浇筑砼；砼终凝后，拔出张拉端穴模后盖和钢绞线护套，并清理穴模、承压板处砼。2.3.预应力筋的张拉：.材料及机具a.无粘结钢绞线主要性能指标为fPEK=1860MPa，直径15.24(AP=139.98mm2)；b.张拉端和固定端分别采用YM-15-1和QM15型夹片锚和挤压锚；c.张拉控制应力con=0.751860=1395MPa。每根钢绞线的张拉力=1395MPa139.98mm2=195.3kN。故采用230kN千斤顶。STDB0.6363型油泵，并配以变角张拉器，可完成预应力筋的张拉。.施加预应力：.张拉准备工作：清除承压板面和穴模中水泥砂浆及砼，并除去钢绞线护套，待后浇带内砼达设计强度时开始预应力张拉。.张拉顺序张拉应先-0.3m平台，后顶层平台，基本顺序为先张拉梁后张拉板。a.梁的张拉顺序：为保证结构对称受力，张拉时先拉中间两道梁，后拉两边梁。b.板内钢绞线张拉顺序：从结构中间张拉，两侧补拉。.张拉步骤：根据施工安排，对各根无粘结预应力筋采用一端或两端张拉施工方法，梁、板的张拉方法基本一致，其张拉过程如下：上锚具装千斤顶，开始张拉当油压达10MPa，测千斤顶伸长值L1张拉到1.03con测千斤顶伸长值L2实测伸长值比较伸长值满足要求(+10%-0.5)后，顶紧锚具退出千斤顶。张拉中，要随时检查张拉结果，实侧值与理论值误差不能超过+10%-0.5，张拉完后切筋(外露锚具30mm)，进行张拉锚具防腐处理，用CGM灌浆料封锚。.理论伸长值千斤顶张拉时，影响预应力伸长量的主要因素是：张拉控制应力和磨擦阻力，为便于施工，采用简化法计算伸长值：L=PLT/APEm式中：P预应力筋的平均张拉力，取张拉端的拉力与计算截面扣除孔道磨擦损失后的拉力平均值 ，即：P=Pj=(1-KL1+M)/2 K=0.004 M=0.012AP预应力筋面积LT张拉端至计算截面的孔道长度(mm)Em预应力筋张拉端张拉力Pj预应力筋张拉端张拉力.实测伸长值：开始张拉时，无粘结预应力筋在套管内是自由放置的，要用一定张拉力使之收紧，这样就难以测出张拉开始点，这一点在理论上是测量预应力筋的伸长值标记。零点的确定方法是将千斤顶加压至10MPa，这时预应力筋的张拉应力为10，记录预应力筋伸长值作为测量伸长值起点，见下图中A点，然后逐步增加拉力，直至控制张拉力，记录此时伸长值，见下图中B点。由于在弹性范围内，伸长值与应力成正比，因此将图中A、B两点作一直线并延长与横轴相交于01点，则01点就是所求零点，其计算公式：L1=10L2/con102.4.施工中应注意质量问题：.施工前必须对千斤进行标定，每套千斤顶和油泵必须配套使用，进场的无粘结预应力筋、锚具必须有质保书，且应按照无粘结预应力设计施工规程进行复验。.无粘结筋断料应砂轮切割机，严禁用电、气焊切割，如其外皮部分损坏，应用塑料胶布修补，不得使预应力筋外露，预应力筋不得有死弯。.施工中不得损坏预应力筋及预应力筋周围、端头承压板、锚具处应仔细浇筑、振捣，保证砼密实。2.5.竣工验收及总结：.经过张拉数据统计，张拉实测伸长值均在规范要求范围内，张拉部位砼无裂缝，表明张拉效果较好，满足设计要求。.从张拉完成至今，已接近一年时间，该建筑物经过寒、暑检验，未发现异常，也证明该技术应用取得了成功。3.经济效益：由于该工程轴线距离达93.6m，属超长结构，用增加梁截面板厚，增加配筋率方法很难控制温度应力，故只能选用预应力技术。国内现在应用预应力筋控制温度应力的方法主要有以数值为主和以板为主两种，以梁为主配置预应力筋从0.00以上各层均需在连续梁中配预应力筋，层层设防，而以板为主，梁、板配置预应力筋则只考虑在0.00层及顶层，上下加强，邯钢机关办公楼采用了该种方法。经过对比计算，以梁为主设置预应力筋共九层，每层四条梁，每个梁内八根预应力筋，考虑梁中预应力筋有弧度，每根按115m计，共946115=24840m；以板为主设置预应力筋，梁中共用246115=5520m，板中考虑楼梯间，每根以80m计，300，每层共42根，24080=6400m，则共用5520+6400=11920m。两者相比较，节省了24840m11920m=12950m，节省率108.6%。由于有锚具、穴模、承压板、弹簧、配套材料，工程实际用预应力费用共为24.8万元，节省费用24.8108.6%=269429元。同时由于办有两层有预应力钢筋埋设，张拉用时少，也大缩短了工期，共缩短工期7天，节省了设备租赁、周转料具等各项费用，为办公楼早日竣工创造了条件。现场设备租赁费，