陳昌泉
摘要:本文以某工程實例出發,對預應力混凝土雙T板施工的優勢及存在的不足展開分析,對預應力混凝土雙T板施工的施工工藝及質量措施進行討論,希望提供參考。
關鍵詞:預應力混凝土;雙T板施工;施工工藝
預應力混凝土雙T板結構的主要組成部分包括面板及兩根肋,從結構力學角度出發,其具有良好的結構力學性能,傳力層次感較好,形狀間接,成本較低。是一種跨度較大、覆蓋面積較大,具有良好承載性能的構件,得到了諸多建筑工程的廣泛應用,例如廣場、地下車庫、工業廠房等。
一、雙T板的優勢和不足
通常情況下,雙T板使用高強預應力筋和高強混凝土,橫截面具有良好的受力性能和承載性能,并且不容易出現裂痕,得到了大跨度、重荷載結構的廣泛應用,其最大跨度高達30m。其次雙T板具有良好的防火防潮性能,耐腐蝕性較好,耐久度較強,可重復利用,不需要經常維護。構造簡單也是其主要優勢之一,為定型鋼模的使用提供了便利,能夠提高構件質量,安裝效率高,能夠大大節約工期。最后其具有一定的經濟效益,成本較低,將其與常用的梁板分離屋面結構進行對比,雙T板的材料消耗更少,能夠大大降低工程造價。其主要缺點包括體型較大、對運輸工具及道路情況有較高要求,施工質量控制難度較大等。
二、工程概況
該工程為某糧食儲備平房倉工程,結構為單層排架結構,屋蓋結構體系使用預制預應力混凝土雙T坡板,單片尺寸為25×3m,坡板端部的截面高度和跨中截面的高度分別為730mm和980mm,坡度為2%。
三、雙T板施工特點及難點
(一)跨度較大,截面尺寸小,翼緣板厚度及肋板厚度小,這便要求骨料粒徑不應較大,并且需要混凝土具有較好的配置,導致混凝土澆筑振搗難度較大。
(二)混凝土強度等級較高,第一,配合比控制水平較高;第二,需要使用大量水泥,早期階段水化熱較大,養護較為困難。
(三)先張預應力構件和預應力筋的數量較多,具有較高的張拉控制應力,總張拉力較大。
(四)放張強度高于實際要求,為100%,導致模具周轉難度較高。如果達到這一強度方可放張脫膜,無法實現。與施工經驗相結合,強度高于70%進行放張,無論是從混凝土抗壓還是構件本身來說,其反拱值都能夠達到設計要求。
(五)構件的自重較大,對設備、吊裝線路選擇及場地有較高的要求。
四、雙T板施工工藝
(一)流程
分析圖紙、計算雙T板受力、雙T板張拉端及模板設計制作、軟件制作、軟件安裝、預應力鋼絞線的下料穿鋼絞線、預應力鋼筋的檢驗預定鋼筋的張拉、鋼筋制作、雙T板鋼筋綁扎、端模安裝、安裝鋼筋網片、養護處理、測定構件強度、放松鋼絞線端模、堆放保護、運輸及吊裝。
(二)雙T板模具
雙T板屬于一種先張法構建,通常使用長線臺座和胎模制作,其特點表現在不具有橫肋,縱向肋梁的高度和翼板寬度較大。制作過程中,因為胎模的肋槽較深,難以確保其尺寸和圓弧,翼板部分面積較大,難以控制胎模表面的平整度,所以構件和胎模觸碰產生較大的吸附力,通常導致預應力筋發張過程中脫模難度較大,導致構件出現裂縫。因此需要選擇合適的胎模構造形式。使用帶活動鋼側模的半固定式胎模能夠解決該問題,效果明顯。
(三)預應力筋張拉
預應力筋張拉需要在臺座完成,使用千斤頂在預應力筋上施力,澆筑成型后進行放張,使用預應力筋和混凝土間的沾結力在預制構件上作用張拉力,進而在預應力構件中建立預應力。所以預應力筋張拉是一道關鍵工序,對雙體板建立預應力的大小及雙T板的抗裂性能具有重要作用。
按照圖紙設計的要求,該工程的張拉控制力為1395N/mm2,分析預應力張拉控制應力較大,并且先張法摩擦損失較小,因此不進行超張拉。鋼絞線的張拉力為140kN,將其代入千斤頂- 壓力表檢測方程中,計算對應張拉力的壓力數據。控制預應力張拉質量需要加強對張拉力的控制,通過伸長值校核為輔的雙控法進行控制[1]。張拉力則需要根據讀取壓力表讀數方法判斷,通常能夠滿足要求。
(四)鋼筋網片制作及安裝
使用鋼筋電阻點焊的方法制作鋼筋網片。該方法指的是設置兩根鋼筋,使其呈交叉形式,在兩電擊間壓緊,通過電阻熱將母材金屬熔化,加壓產生焊點的一種方法。進行焊接前首先要去除表面油漬、漆污、鐵銹等。完成加工后保持鋼筋網片平整,鋼筋表層沒有裂痕。可以將電焊的過程劃分為預壓、通電和鍛壓三個環節。安裝鋼筋網片需要嚴格遵守圖集標示進行,保護層墊塊的設置需要與圖集要求相符。完成安裝后,應進行驗收處理,主要驗收內容包括強度、長度及間距是否滿足相關規定。認真核查網片焊點是否存在松動,表面是否存在鐵銹及油漬等。安裝鋼筋網片的偏差應在規范規定的范圍內。在澆筑的過程中,不能將鋼筋網片上放置重物,以防變形較大對質量產生影響,或者導致安全問題出現。如果發生鋼筋位移或者焊點松動的問題,應及時進行處理。
(五)混凝土澆筑
因為預制雙T板的制作所需要的澆筑量并不大,并且澆筑時間難以確定,并且粗骨料粒徑較小,因此該工程使用了現場自拌的方式。自拌水泥使用硅酸鹽水泥,水泥漿水灰比在0.4左右,砂使用中粗砂,細度模數在2.0-2.5之間,斌選擇顆粒級配性能較佳的砂,粗骨料選擇碎石,粒徑為10-20mm,保證其最大粒徑不超過25mm。減水劑使用聚羧酸減水劑,粉煤灰則使用一級灰。全部材料均進行取樣送檢,檢驗達標才能投入使用。
控制混凝土強度應確保水灰比合理。所以每日天氣變化較大時,應對砂及砂石的含水率進行及時檢驗,檢驗方式為含水率測定儀檢驗,與具體含水率結合對砂、石、水的用量進行合理調整。避免自行確定和更改混凝土配合比。
肋梁砼使用插入式振搗器進行振搗,合理操作,確保每層注入砼厚度合理,遵循不大于振動棒長度的1.25倍原則。對上一層進行振搗時,需要插入下層中5cm左右,將所有點的振搗時間保持在20-30s。如果砼表面不存在明顯下沉,沒有氣泡出現,表面出現灰漿,則可以終止振搗。澆筑環節應對砼上升的速度進行合理控制,加強對埋件、模板、鋼筋和預留孔洞等情況的觀察,出現問題及時解決。肋梁混凝土應遵循分層澆筑的原則,保證振搗密實,特鄙視肋梁端部預壓力筋周圍,加強搗鼓,保證混凝土密實[2]?? 。
(六)養護
該工程混凝土強度C50,早期階段水化熱較大,所以養護過程中控制好雙T板混凝土質量十分重要。該工程使用蒸汽養護方式,能夠促進早期混凝土強度的提高,達到預先放張及脫模的目的。蒸汽養護在完成澆筑4-6h,并且混凝土終凝后才能進行,覆蓋的塑料薄膜落到地面,產生封閉空間,再將土工布覆蓋在生面,形成養護暖棚。在加熱鍋爐的作用下產生蒸汽,使其與模具上的蒸汽養護管連接,產生高封閉空間內溫度。
(七)預應力筋放張
雙T板混凝土需要具有70%的抗壓強度方可進行放張,從臺座中間向兩端放張。確保兩條肋梁預應力筋同時切斷,切斷要保持對稱,實際操作過程中使用兩只氧- 乙塊焰割槍對兩根鋼筋進行烘烤,在受熱作用下其強度逐漸下降,最后將其切斷。
(八)雙T板起版
該工程使用固定式胎模雙T板,構件與模板接觸面的附著力較大,脫模難度較高,可使用工字鋼梁和兩臺千斤頂使雙T板松動,便可完成脫模。起板過程中需要緩慢起吊,以防碰損,將完成脫模的雙T板放在墊梁上,將兩側鋼絞線頭切斷,涂抹防銹漆。
結語:
雙T板因此優勢得到了諸多工程的廣泛應用,特鄙視大跨度廠房、屋面結構等。在施工環節,需要加強對質量的控制,合理分析問題,及時解決問題,這樣才能確保雙T板的質量,提高工程整體質量。
參考文獻:
[1]?? 楊尚榮,萬俊飛.可擴展組合式長線臺生產模式下雙T板的設計和生產工藝[J].混凝土與水泥制品,2020,(3):39-41.
[2]?? 張永群,李向民,張富文.預制混凝土雙T板加固方法試驗研究[J].施工技術,2019,48(15):6-11.