预应力混凝土连续板全剪力墙结构工程施工工艺标准.doc

高层无粘结后张预应力混凝土连续板全剪力墙结构工程实例武汉市工商银行单洞路高层住宅工程是由营业性用房和商住楼组成的综合性大楼总建筑面积平面尺寸共计层含地下室层该工程主体结构为全现浇框架剪力墙结构五层以下为营业性用房框架结构五层以上为商住楼全剪力墙结构设计层高为使标准层商住楼层高降低从而降低整个建筑物的总高度增加实际有效使用面积使建筑平面布置灵活层楼板设计为无粘结后张预应力混凝土双向平板第章结构设计第节设计参数该工程标准层以上为商品住宅但考虑到大空间需进行隔断根据估算设计标准活荷载为另考虑施工阶段及张拉阶段的荷载为二层楼板结构自重及一层脚手架模板自重之和再加施工活荷载楼板混凝土采用板厚选用剪力墙厚无粘结束选用钢丝束第节连续板的划分为尽量减少对剪力墙造成的削弱提高结构抗震能力便于对无粘结束张拉与锚具封堵将原结构标准层楼板划分为大块计种形式的无粘结预应力平板见图为尽量减少对剪力墙造成的削弱提高结构抗震能力便于对无粘结束张拉与锚具封堵将原结构标准层楼板划分为大块计种形式的无粘结预应力平板第节连续板控制内力为确定各连续板块内各个断面的内力和无粘结预应力平板的设计弯矩首先对平板在全部使用荷载作用下以及施工张拉阶段的全部使用荷载作用下的内力进行电算分析电算程序采用并利用双向平板在荷载作用下的各种简化计算方法如等代框架法等用手算进行对比分析最后确定出各连续板块内的控制截面内力第节无粘结预应力配筋根据初步确定的板厚设计取无粘结束的张拉控制应力选择连续板块内各个不同方向的绝对值最大弯矩处作为该方向的控制内力按照等效平衡荷载法考虑适当的预应力度按一般无裂缝构件的要求即短期荷载作用下一长期荷载作用下其中分别为荷载短期长期效应组合下及扣除全部预应力损失后抗裂验算边缘混凝土法向应力或预压应力为混凝土拉应力限制系数本工程取受拉区混凝土塑性影响系数混凝土的抗拉强度标准值求出双向板工方向的等效平衡荷载进而配出预应力筋量验算全截面混凝土的平均预压应力保证混凝土的平均预压应力不小于也不大于最后确定各连续板块内各个方向无粘结筋的配筋量采用此法设计该工程预应力度一般在之间是较适中的预应力度确定无粘结筋形状为发挥预应力筋抵抗外荷载的最大作用必须确定一个合理的预应力筋形状综合本工程平板在外荷载作用下的弯矩分布以及无粘结筋垂度等因素该工程采用带反弯点的曲线配筋其基本形状如图所示第节非预应力筋量无粘结预应力平板非预应力钢筋的配筋量根据力的平衡原理经下式计算板中最小非预应力钢筋量比较式所求得的值取其中较大者作为平板非预应力钢筋的配筋量该工程一般非预应力钢筋配筋为置于支座及跨中处第节其他校核及验算锚固区域局部承压的验算是无粘结预应力混凝土平板设计中的一个主要环节该工程经计算在铺固区内设有承压板及钢筋形成的钢筋网片以传递张拉对混凝土产生的预压应力并确保混凝土局部强度满足规范要求局部承压计算公式及设计方法采用混凝土结构设计规范一中相关公式及构造规定此外还对张拉阶段平板的反拱值及全部使用荷载作用下短期和长期效应组合下平板的挠度值最大裂缝宽度进行了全面验算经对极限状态下的验算在扣除全部预应力损失后该工程楼板支座最大裂缝宽度远小于规范限定值反拱最大值反长期荷载作用下最大挠度值均满足现行规范要求第章施工中若干问题的处理第节无粘结筋端部锚具区的处理该工程最长的无粘结束束长为根据规范规定可采用一端张拉为此该工程选择外墙边作为张拉端并在距离楼板下约处用竹挑板通过外脚手架形成逐层封闭以便张拉时操作该工程外墙剪力墙即为大楼的外墙面锚具必须埋入该钢筋混凝土墙内以免影响外观见图浇捣混凝土前先在剪力墙上每根无粘结筋处预留大小为的洞口并将钢承压板预先定位于钢筋混凝土剪力墙楼板暗梁主筋之上浇捣完混凝土拆除侧模张拉无粘结筋到位后切除多余的外露部分仅留长散弯打拆后用环氧树脂砂浆封闭在预留的洞内第节无粘结筋的铺放及定位该工程楼板内无粘结筋为双向曲线配置铺放前先编出铺放程序对每个纵横无粘结筋交叉点相应的两个标高进行比较若一个方向的某根筋各点标高都分别低于相交的各筋相应点标高时则此筋就先铺放标高较高者次之以避免两个方向的无粘结筋相互穿插铺放无粘结筋的定位则是采用预设铁马凳一般每隔设马凳跨中或中间剪力墙处可不设马凳而是直接绑扎在底筋或面筋上无粘结筋反弯点处必须设马凳以控制其在板内的高度无粘结筋的垂直偏差在板内为士水平偏差为目测横平竖直第节无粘结筋的张拉张拉前应对机具设备和仪表进行校核张拉设备也应配套校核将无粘结筋的张拉吨位标定为油泵油压表的油压读数并应符合混凝土结构工程施工及验收规范的有关规定张拉设备采用前卡式千斤顶型油泵锚具为片斜夹式和两片直夹式张拉前先清除干净承压板外露面剥去外露部分无粘结筋的包裹层并用汽油清洗掉钢绞线上的防腐油脂然后安装锚环和夹片用套筒仔细平整地固定好锚环和夹片当楼板混凝土抗压强度达到设计值的后即可开始张拉该工程采用台张拉设备从楼板中部向两端对称张拉每根无粘结筋张拉控制力为以控制力为主控制伸长率为辅张拉伸长值的校核为计算伸长值的范围内该工程最大张拉力为控制力的最长无粘结筋束为最短束长则仅为为使楼板内能均匀地建立预应力值对较长的无粘结筋采用超张拉以减少预应力值的损失保证预应力值的传递第章技术经济效果高层无粘结后张部分预应力混凝土连续平板全剪力墙结构系武汉地区首次应用其设计计算分析概念明确计算简单结构构造合理施工简便可总结出以下优点第节增加建筑使用功能增加了室内净高层高而净高达室内的视觉效果有所改善各种管线也可畅通无阻并节约了管线轻质隔墙可灵活设置以满足不同用户的要求大空间增加了室内有效使用面积楼板抗裂性高刚度大变形小增强了建筑物的横向刚度有利于抵抗地震作用的影响降低了建筑物的总高度在限定的高度下相当于增加了层数和建筑面积与普通钢筋混凝土结构相比相当于多盖了两层楼增加建筑面积仅此一项经济效益可达百万元由于楼板下全部为平板使模板的安装和拆除大为简便不仅节约用工还可减少模板损耗施加预应力后模板即可拆除缩短了施工周期该工程标准层平面每层建筑面积约施工时平均完成层大大加快了施工进度与普通钢筋混凝土结构相比可节约钢材用量据初步估算该工程节约钢材达直接经济效益仅此一项可达万元以上结构自重可减少约同等条件下可减轻地震作用增强基础及底部框架结构的安全储备