/超長無梁預應力樓板的深化設計和施工［摘要］：本文著重介紹了石家莊盛典.蘇州住宅小區地下車庫無梁板預應力平面搭接和張拉方案的深化設計、無粘結預應力的施工技術［關鍵詞］：無梁板；預應力；無粘結；搭接；張拉施工臨沂開元.上城住宅小區地下車庫位于小區中心，四周和6棟26層住宅樓相連，車庫建筑面積9326.66m2，建筑平面縱向166.9m、橫向113.83m，標準柱網為8.1m×8.1m，頂板厚為350mm因地下車庫頂景觀布置須要，整個工程縱橫向（包括和四周高層住宅樓）均未設縫，屬于超長不設縫結構。由于超長不設縫結構施工難度大、易產生砼收縮裂縫，而且主裙樓沉降不均也會造成頂板裂縫。因此在施工中設置了四周后澆帶和中間三條后澆帶將結構頂板分成長度合適的的六大塊，以防止沉降和砼早期收縮而開裂，平面布置如下圖所示：（陰影部分為地下車庫）該工程無梁頂板厚度為350mm，柱帽高200mm，平面尺寸為4000mm×4000mm，柱托為高500mm、頂面尺寸1600mmX1600mm的倒錐臺。預應力筋接受Φ15.2、1860MPa低松弛鋼鉸線，張拉端接受DZM15-1型夾片錨，固定端接受DZM15P型擠壓錨具，均為Ⅰ類錨具，錨具效率系數η≥0.95，總應變Σapu≥2％，張拉限制應力為0.7fptR,施工時超張拉3％，即實際限制應力為1.03×0.70fptR＝1341N/mm2，預應力張拉設備接受FYCD230型千斤頂。頂板砼設計強度為C40。1．預應力深化設計1.1預應力搭接方案選擇為防止砼結構構件在溫度應力作用下開裂，充分利用砼強度，本工程結構頂板接受無粘結預應力砼結構，以解決結構超長問題。我們在深化設計中對結構樓板施加預應力提出了2種可行方案：1）后澆帶之間、后澆帶和地下車庫邊緣之間通長布置，后澆帶跨布置短預應力筋張拉方案，這種方案是絕大多數有梁板結構施工中接受的常規方案，其優點是預應力施工便利，不破壞原有結構。但這種方案由于預應力筋的搭接段較多，中埋設在后澆帶張拉段的預應力筋僅起構造作用，經濟性差；2）跨后澆帶分段搭接，待后澆帶澆筑后張拉，在柱上板帶處設張拉槽，張拉筋在柱上板帶處搭接，這種方案不利處須要留設張拉槽，土建施工工藝困難，預應力筋要在板面張拉，施工難度大，但這種方案可以節約預應力筋，且張拉時無需切斷后澆帶處一般鋼筋。綜合本工程特點，對這兩種預應力搭接方案進行了比較，從經濟合理角度動身，我們選擇了第2種方案。1.2張拉方案的深化設計本工程8.1m方向最大連續布筋跨數為8跨，預應力束長達76m，深化設計中考慮了2種預應力張拉方案。一種是分段搭接、一端張拉，即：3+2+3跨分段搭接，一端張拉；一種是通長布置、兩端張拉，即：8跨一次預埋，兩端張拉。由于預應力損失對結構影響較大，為此我們對2種施工方案的預應力損失進行了計算。通過計算分析可以看到：接受分段搭接、一端張拉預應力損失約為47％，接受通長布置兩端張拉損失約為53％。這兩種方案的預應力損失相差不大，考慮到通長兩端張拉方案更便于施工，我們選擇了通長兩端張拉為主要布置方案?？紤]到主樓施工進度落后于地下車庫，我們對邊跨預應力筋進行單獨布置。1.3張拉端的構造設計在張拉端結構表面安裝預應力錨墊板，并配置螺旋筋或網片筋作為局部承壓間接鋼筋。由于預應力群錨承壓墊板面積較大，在建筑要求允許的狀況下，安裝時宜突出于構件表面，避開減弱豎向構件截面，即承壓墊板緊貼豎向墻板鋼筋焊接安裝。張拉后在構件外做凸式封錨措施。但對于板類構件而言，接受外露法張拉施工，對凸式封錨要求較高，且土建施工難度較大，在本工程中我們接受了板面開槽變角張拉，張拉端設置單孔錨墊板。接受內凹方式安裝時，應留意非預應力筋布置是否滿足墊板安裝和張拉要求，特別是梁端彎筋和柱縱筋的排列間距。2．無粘結預應力主要施工方法2.1預應力筋的布設布設依次將無粘接筋各搭結點的標高標出，對各搭接點相應的標高兩個標高分別進行比較，若一個方向某一無粘結筋的各點標高均分別低于和其相交的各筋相應點標高時，該筋先放置。依此編出全部無粘結筋的鋪設依次。布設要點1)、為保證預應力筋的曲線形態，在曲線反彎點處放置預先制作好的馬凳筋，將馬凳筋和下部鋼筋綁扎堅實，支起預應力筋，待預應力筋調整好后用綁絲將預應力筋和馬凳筋綁扎堅實；預應力筋曲線圖如下：2)、先在板底模上標出預應力筋的位置，布設無粘結預應力筋時依據在板底模上標注的點和預應力編號進行布設。預應力筋應保持走向順直，削減平面外彎曲，兩端穿筋位置應相互對應；3)、板內預應力筋為曲線布筋形式，其它各專業在施工時要留意避開變更預應力筋矢高位置，施工中當一般鋼筋及水電管線和預應力筋發生位置沖突時，應優先保證預應力筋的矢高位置；4)、預應力筋鋪放完畢之后，逐根調直，同時檢查各點是否綁牢；5)、無粘結預應力筋的護套應完整，局部破損處應接受水密性膠帶纏繞包扎；6)、對于跨不同流水段通長布設的預應力筋，為保證其在平面內連續順直，在放線定位時，在先、后施工的流水段內和二個流水段交接部位以同一參考點分別做出標注，使通長布設的預應力筋在整個樓板內保證順直；7)、一端張拉的預應力筋可依據現場狀況確定張拉端方向。2.2混凝土施工要求1）嚴格限制混凝土的協作比，不宜運用早強劑，混凝土中氯離子含量不得超過0.06%；2）澆筑混凝土時應細致振搗，保證混凝土振搗密實，尤其是預應力筋張拉端及錨固端四周的混凝土嚴禁漏振，不得出現蜂窩或孔洞，振搗時，應盡量避開踏壓碰撞預應力筋以及端部預埋部件；3）在澆筑混凝土時，要支配人員細致看管，以防止澆筑混凝土人員或其它人員將預應力筋、承壓板位置變更；4)在預留混凝土試塊時應增留二組試塊作同條件養護以確定張拉日期。5)端模：外墻處預應力筋張拉端應設端模。張拉端模板應在預應力筋鋪設完成并將張拉端處承壓板焊接固定后再支，支此處模板時不行更改預應力筋的方向及位置，端模接受上下夾板式端模（見下圖）。節點安裝1)將承壓板、杯套、穴模依次穿在預應力筋上，張拉作用線應和承壓板面垂直，承壓板點焊在一般鋼筋上；2)端部的預埋錨墊板垂直于預應力筋，鋼筋較密時預埋錨墊板可前后交織不小于5cm放置，或接受上下兩排放置；3)錨固端已于現場施工前組裝好，按設計要求綁扎堅實即可；4)螺旋筋按設計位置配置并和一般鋼筋綁扎牢靠，并要貼近承壓板。節點安裝大樣詳見下圖：2.3預應力筋張拉、切割張拉時間混凝土達到設計要求的強度并經確認后方可進行預應力筋的張拉。具體張拉時間按土建施工進度要求進行，張拉時的混凝土強度應有書面試壓強度報告單。該工程和預應力相關部分混凝土設計強度為C40，當混凝土抗壓強度達到或超過混凝土設計強度的100%時（以同條件混凝土試塊的試驗報告為準），方可進行預應力筋張拉，張拉前不應拆除無梁板的受力支撐。張拉依次車庫頂板中不跨越后澆帶部分預應力筋待混凝土到達設計強度要求后即可進行張拉，其余跨后澆帶部分需待后澆帶混凝土達到設計強度要求后進行張拉。張拉時接受對稱張拉的方式從中間向兩邊進行張拉。張拉前的準備1)混凝土澆筑后要剛好清理張拉端錨墊板上的混凝土漿；2)電源：驅動油泵電源為380V，配電盤至少15A；3)混凝土養護達到設計規定的時間后進行強度試驗，張拉之前應保證混凝土抗壓強度達到或超過混凝土設計強度的100%，出具合格的混凝土強度試壓報告；4)確定張拉限制應力：依據圖紙要求σcon=1341N/mm2，即實際單根預應力筋張拉力Ncon=187.7kN；5)設備配套標定及張拉力對應的油壓值；預應力筋張拉前所用千斤頂及配套油表需到具有相應資質試驗室進行標定校驗，并依據校驗報告計算出設計張拉力所對應的油表讀數，以此進行限制。校驗報告有效期不得超過六個月，如千斤頂大修或更換油表則應重新進行校驗；6)計算預應力筋理論伸長值，并在張拉前對張拉操作人員做好技術交底；7)張拉程序：0→1341N/mm2錨固。張拉、切割1)張拉限制:本工程預應力筋張拉施工接受應力應變雙控。施工中接受一端或兩端張拉的施工方式，一端張拉時用一臺千斤頂在構件一端進行張拉；兩端張拉時，將兩端的錨具安裝好后先對一端進行張拉，再到另一端進行補拉，使兩端的限制應力滿足設計要求。張拉時對于較短的預應力筋可以一次張拉到位并錨固。當預應力筋長度超過確定長度時（一端張拉30m，兩端張拉60m）接受.張拉端的混凝土應確保振搗密實，強度滿足設計要求，無疏松、空鼓現象；.張拉端墊板上的水泥漿應清理干凈；.錨具在運用前應細致檢查其外觀質量；.安裝錨具時，將錨杯緊貼墊板,夾片敲緊,并使其平齊；.張拉過程中應盡量減小讀數誤差；.張拉過程中加載和卸載的速度應適中、不能太快，以使預應力筋充分伸長，同時減小錨固回縮損失；.張拉時如發覺混凝土裂開、斷絲斷束現象，應立刻停止張拉，待查明緣由并妥當處理后再接著張拉。2)伸長值的計算：預應力伸長值△L，可按下式計算：式中：Fj——預應力筋張拉端拉力；LT——從張拉端至計算截面的孔道長度；AP——預應力筋的截面面積；ES——預應力筋的實測彈性模量。k——孔道每米局部偏差的摩擦系數；μ——預應力筋和孔道壁的摩擦系數；θ——從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角。3)伸長值的測量測量預應力筋外露長度L1，并作記錄；安裝千斤頂，啟動油泵進行預應力筋張拉，張拉力達到設計值時測量預應力筋長度L2，并作記錄，L2減去L1所得之差即為實際伸長值△L，△L=L2-L14)預應力筋切割、封錨無粘結預應力筋在張拉完成24小時后即可對錨具夾片30mm外多余預應力筋進行切割。切割接受角磨機逐根進行，不得接受氣割或電焊。切割完成后應盡快進行封錨工作，無粘結預應力筋封錨前還應在張拉端錨具夾片上涂防腐油脂并套封端罩加以愛惜，用和樓板同標號的混凝土封錨3、預應力施工留意事項1）全部張拉設備應經法定部門檢定合格并在有效期內方可運用，其油壓表刻度應清晰、辨別率高，油管路接口處不應漏油，以免由于張拉設備本身缺陷造成張拉限制力的錯誤。2）鋪設預應力鋼絞線必需有合理的時間，切忌邊鋪設邊澆搗混凝土。3）嚴格限制預應力筋的矢高，特別是反彎點的高度，一般可接受馬凳筋支撐綁扎加以固定。4）無粘結預應力筋曲線末端的切線應和承壓板相垂直，曲線段的起始點至張拉錨固點應有不小于300mm的直線段，張拉端承壓板中心圓孔應倒角處理，保證預應力筋和承壓板不能完全垂直時也能使張拉力通暢地傳遞。5）澆筑混凝土時，不得因振搗器的插入振動和混凝土的流淌變更預應力筋、承壓板的位置及其相互垂直的狀態。6）張拉端、固定端的混凝土必需重點留意，應輕輕振搗密實，防止在承壓板后面出現裂縫和空鼓現象，影響預應力筋張拉效果。7）預應力筋張拉時，混凝土強度必需達到設計要求，一般不宜低于設計強度等級的75%，且承壓板后的混凝土應密實堅實。8）對曲線無粘結預應力筋，應使張拉力的作用線和無粘結預應力筋末端的切線重合，嚴禁張拉時千斤頂和混凝土面相摩擦。9）預應力筋張拉過程中應對限制張拉力、錨前張拉力、錨后張拉力、錨固損失、摩擦損失及相鄰束鋼絞線的影響，用壓力傳感器配測試儀進行抽樣檢測，當場給出檢測數據，以便剛好發覺問題找出緣由，立刻訂正。被檢鋼絞線應具有代表性及特別性。10）預應力樓板嚴禁隨意鉆孔，若安裝支吊架，宜事先在這些部位作預埋鋼板處理；板面