建筑工程中预应力混凝土柱的施工技术

建筑工程中预应力混凝土柱的施工技术

关键词:预应力混凝土技术;混凝土抗裂;柱裂缝

在中国,建设部门的责任就是发现新技术并对其进行推广,而预应力施工技术是目前我国最新的建筑技术之一,一直被相关部门所推荐。建筑项目中的预应力作业工艺能够使得建筑结构、使用、工艺性能均得到极大的优化,鉴于此,就能够在建筑项目中能够使得工程效益得到提升。本文针对建筑项目中预应力作业工艺展开剖析,希望能够为相关施工技术人员提供切实有效的建议。

1工程概况

某市体育馆工程,规模36055m2,地下1层,地上4层。屋顶主梁跨度相对较大,是后张法预应力钢筋土结构,因为要处理柱偏心受压的不足,使得使用性能得到提升,本项目CUBA场馆由2层到标高16.650m位置的KZ3混凝土柱选择预应力架构,训练场馆由标高12.000m到标高22.100m位置的KZ29与KZ29a混凝土柱选择预应力架构。

2主要技术难点分析

预应力技术在钢筋混凝土施工中极为常见,可是在混凝土柱中运用相对较少。预应力的基本原理其实就是因为混凝土不具备较强的抗拉强度,而选择预应力筋穿至套管的方式,能够在受拉位置提前获得相应的拉应力,如此混凝土结构就能够实现内力平衡的状态。尤其是本项目CUBA场馆梁具备相对较大的跨度,而拉应力也尤其高,因此应该运用切实可行的手段使得拉应力得到抵消,进而实现内力平衡,避免出现柱根部受拉位置混凝土出现裂缝问题。预应力柱作业过程中的难点:CUBA场馆预应力柱高度是10m,钢筋绑扎施工相对复杂与困难,但是预应力筋的要求就是一次到位,因此钢筋混凝土作业就要分2次进行灌筑与绑扎施工;此外,模板支设、钢筋绑扎、预应力穿筋、灌浆都和常规钢筋混凝土作业存在较大的差异。

3原材料准备

3.1钢绞线

依照设计方案购进预应力钢筋:抗拉强度控制为1860Mpa,单根钢绞线直径控制在15.2mm,钢筋在进场之前要提交合格证、检验报告,并且在进场之后要第一时间按照相关规定严格进行复验,预应力筋60t一检,若是复检结果显示达标,才能够在施工现场运用。

3.2锚具

根据设计图纸上的相关标准,运用Ⅰ类锚具,张拉端与固定端分别是夹片群锚、挤压锚,详见图1、图2。锚具在进场之前,应该向相关工作人员提交合格证、检验报告,一组锚具的数量是2000套,进场之后要进行复验,若是复检报告显示达标,才能够准予进场施工。

3.3波纹管

本项目根据图纸,选择镀锌金属圆形波纹管,并且在输送过程中始终秉承轻拿轻放的基本原则,没有出现抛甩或是拖拉的情况,实际在吊装时,也没有运用一根绳索,选择拦腰捆扎起吊的方式,妥善进行储存,并未一直将其在室外空气中放置,本项目中1-5Bφs15.2、1-7Bφs15.2的波纹管均选择镀锌金属波纹管,但是直径分别是φ50、φ70。

3.4张拉设备

张拉器械选择液压千斤顶,规格是YDC-260;高压油泵与仪表规格是:ZB2×2-49,100Mpa;88510-1,60Mpa。

4主要施工方案

下料与紧固柱底锚固端→构件核验→预应力筋穿入→绑扎柱筋→预应力保护套管穿入→支模与核验→混凝土灌筑与养护→张拉→锚固并且封端张拉端→灌浆孔道→竣工验收。

4.1预留管道埋设

在进行常规钢筋绑扎施工时,能够铺设预应力筋管道,本项目波纹管和预应力筋形成冲突的位置,因为要使得波纹管部分得到保障,因此波纹管接头位置是避免漏浆与滑脱问题产生的决定性因素,鉴于此,要不断优化、调整波纹管稳定、胶带密封等操作,如此方能够使得后续作业的质量与效率。根据图纸的实际标准,应该合理地调节矢高,还要选择φ6或是φ8常规钢筋当成是定位筋,紧固波纹管。作业时波纹管的接头位置应该借助胶带完成密封操作,避免出现漏浆问题。

在本项目中预应力柱选择运用分层作业的方式,所以在预埋波纹管的过程中,应该与主体施工共同开展分层作业,在层顶将接续长度预留出来,如此后续作业才能够更加便捷,预留位置应该在第一时间进行防护。

4.2预应力筋穿束

本项目预应力柱是吊柱,柱底是固定端,柱底中设置了混凝土底座进行支撑,所以应该首先进行预应力筋的穿入操作,锚固端在柱底与底座位置进行锚固,分层作业中剩余预应力筋抛出,并且借助架子完成固定操作,避免预应力筋稳定性较差,导致波纹管位置出现偏移,倘若柱筋开始绑扎,波纹管由预应力筋张拉端穿妥善之后,可以借助架子完成紧固操作,绑扎柱筋操作结束之后,借助钢筋完成波纹管的紧固操作,进而使得波纹管能够不产生偏移,垂直度也能够保持不变。

图1张拉端夹片群锚

图2固定端挤压锚

4.3端部预埋安装

4.3.1固定端端部预埋安装

固定端选择挤压锚的方式,首先紧固端承压板,并且不外露挤压套筒,根据图纸的标准,进行预埋筋的紧固操作,还要切实完成螺旋筋的绑扎施工。

4.3.2张拉端端部预埋安装

张拉端主要包括外凸与内凹。张拉端部预埋点一定要满足图纸标准,预应力筋和锚垫板之间要处于垂直状态。选择外凸式进行端部的张拉施工,务必把锚垫板在构件端部附近进行紧固;选择内凹式进行端部的张拉施工,务必把锚垫板在离端部大概90mm的位置进行紧固。此外,若是选择分段搭接张拉的方式,应该首先保证预埋件符合图纸标准,预应力筋和锚垫板处于垂直状态,张拉千斤顶张拉空间得到保障,而张拉草祖宗结束之后,锚具也不会在构件表层露出。

4.4灌浆管埋设安装

粘结预应力灌浆孔和排气孔能够通用。铺设预应力结束之后,埋设灌浆管,本项目中在柱顶、柱底与每层柱中妥善进行了安设。灌浆管压板和金属波纹管之间务必紧固,选择塑料胶带的方式进行密封,避免出现漏浆的问题。灌浆管在混凝土构件表层250mm位置弯折。避免灌浆管在混凝土拌制时出现严重的脱落问题,能够在灌浆管中将钢筋穿入,使得灌浆管和构件面筋处于绑紧的状态,并且能够防止灌浆管在构件模板中残留下来。

4.5隐蔽验收和浇筑混凝土预应力施工人员注意事项

预应力混凝土建设时务必首先落实专项技术交底的工作,如此才能够使得孔道位置满足设计标准,还要安排技术人员在灌筑时严格进行核验。若是出现不足与问题,就要在第一时间处理与修补。看护人员应该针对振动棒进行密切监视,不能与锚垫板、波纹管接触,还要避免使得波纹管受损,波纹管不能出现偏移现象。

4.6预应力筋张拉、封端

假若柱混凝土试块强度达标,并且符合设计标准,就要及时进行张拉预应力筋施工。

张拉施工流程:不可在张拉施工开展之前就拆除预应力柱侧模,在屋面层进行张拉操作台的设置,调节张拉空间,进而使得张拉人员作业的安全性得到保障。张拉端工作面的整洁程度要得到保障,进行锚环与夹片的安设,进行千斤顶的安设施工,并且保证和预应力钢筋控制在同一直线上,张拉凭借应力进行伸长值校检的掌控。

张拉施工结束之后,应该针对锚固区进行维护,避免出现锈蚀问题,使得预应力成效降低。锚固后预应力筋外露长度务必超过30mm。锚具表层借助环氧树脂进行均匀涂布,如此便能够很好地提升防腐性能。

4.7孔道灌浆

本项目选择普通压力灌浆技术,由孔道底部从下到上进行灌浆施工,进而使得密度得到保障。预应力筋进行张拉施工之后,借助灌浆泵,使得水泥浆能够在预应力筋孔道实现压灌施工。

灌浆施工时要保证连续匀速,并且要进行通畅的排气,在孔道前后两端出现冒浆,进而将排气孔关闭,之后进行加压施工0.5Mpa~0.6Mpa,控制稳压时间在2min,之后将灌浆孔关闭。灌浆结束2h~24h之内,务必多次补浆泌水孔,进而使得泌水孔浆体处于饱满的状态。

4.8端部变形监测

聘请第三方机构进行端部变形监测工作,严格评判、记录结果。变形监测中所得数据精确至0.1mm。

5工程应用效果及经济效益

5.1工程应用效果

吉林大学前卫南区体育馆项目预应力柱在张拉预应力结束之后,柱根部裂缝问题产生的几率已经极大地降低。运用预应力混凝土柱能够使得预应力钢筋抗拉与混凝土的抗压优势得到充分体现,如此便能够使得钢筋混凝土柱性能得到极大优化。

5.2经济效益分析

在达到设计标准之后,预应力钢筋混凝土柱截面相较于常规钢筋混凝土截面有极大地减小,并且预应力工艺非常便捷并且实用性较高,可以高效地实现建材与人工成本的节约。如此不但能够使得经济性投入得到减小,还能够节省能源与自然资源。

6结语

在能源节约与资源保护的理念下,怎样使得构件性能与品质得到保障,已经成为建筑领域中研究的重点,而预应力混凝土柱建设工艺可以使得相关问题得到很好的处理。特别是在和本项目相似的体育场馆,选择混凝土柱架构,结合预应力工艺,能够使得钢筋混凝土柱功能得到完善与优化,进而使得柱根部裂缝得到有效防治,并且具备简便实用的极大优势,经济性效益极大,具备极大的推广价值。

参考文献

[1]申晨.预应力混凝土桥梁施工技术研究[J].建材与装饰,2018,(26):251-252.

[2]邱启光.斜向预应力混凝土路面施工技术的应用[J].城市道桥与防洪,2018,(05):229-231.

[3]余绍彪.浅析建筑预应力混凝土结构技术要点及施工管理[J].价值工程,2018,37(13):148-149.

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