建设工程—大跨度预应力空心板施工工法工艺.docx

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1、大跨度后张法缓粘结预应力空心板施工工法1前言缓粘结预应力主要是在预应力钢绞线以及护套之间进行缓凝材料填充，在正常温度下以及预定时间之内缓凝材料几乎是不会产生凝结的，粘结材料相当是无粘结防腐的油脂，预应力钢绞线能进行自由的滑动，过了预定时间之后，缓凝材料会随着时间推移逐渐产生固化，使预应力钢绞线以及外包的护套之间产生粘结力。护套预应力去钢绞线缓粘结材料图Ll缓粘结预应力钢绞线示意图图1.2缓粘结预应力钢绞线实体图本项目采用缓粘结预应力空心楼盖结构，两个方向肋梁及暗梁均布置缓粘结预应力钢绞线，后张法施工。空心楼盖内填充体采用模具压制成型的带加强及隔离层的聚苯乙烯泡沫塑料，最大限度的减轻结构自重。这

2、种空心楼板的突出特点是空心率高，减轻结构自重，减小地震作用力，隔热、隔声效果好，同时又方便施工。采用缓粘结预应力，施工过程中既具有施工简便，无需灌浆的优点，后期随着时间推移缓凝材料产生固化强度，又具有有粘结预应力安全性高的特点。本工法以空港城项目一期社区活动中心屋面为例展开介绍。施工中具有空心板厚度大、填充体上浮难以控制、梁张拉部位裂缝控制难度大等特点，通过课题组探究大跨度超厚缓粘结预应力空心楼板抗浮、张拉端裂殴控制等关键施工技术,创新的采取了有效措施，并为同类工程提供借鉴。2、工法特点2.1、 无粘结预应力体系中，预应力筋布置灵活方便，简化施工工序，但其仍存在工作过程中易造成预应力筋和锚具疲

3、劳，结构强度利用率低的缺点。有粘结预应力体系克服了无粘结预应力工作中表现出来的缺点，但存在施工工艺要求预留孔道，压浆封锚，易造成各工序间施工干扰，以及预留孔道对构件截面削弱大等问题。缓粘结预应力施工工艺具有无粘结筋的布索自由、使用方便、无需孔道的设置和压浆的优点，又具有有粘结筋在后期使用上的特点和安全性的一种新型预应力施工工艺。2.2、 采用缓粘结预应力空心楼板，将显著提高结构的承载力，增大结构的使用空间，有效的控制板面裂缝，减小梁板截面高度，增加室内净空高度，从而更好的满足使用功能的要求，同时也提高了结构的抗震性能和耐久性。空心板内均匀分布填充体，具有良好的保温隔热、隔声效果。2.3、 采用

4、铁丝配合抗浮对拉螺杆连接底模支撑方木或横杆，与模板支撑体系连接共同抵抗填充体上浮，有效保证了空心楼板板厚和混凝土成型质量，且该抗浮措施简单易施工，值得推广。2.4、 张拉梁端部加设钢筋抗裂格栅并预留穴模，有效控制了张拉应力集中产生的裂缝，提高了梁两端处混凝土的抗裂性。2.5、 成本降低，安装方便，节省工期。采用预应力空心楼板可大大降低楼板混凝土自重，节约施工成本，施工过程安装方便，且施工速度快，效率高，缩短施工工期。3、适用范围适用于大跨度、大荷载、大空间的多层和高层建筑的屋面结构，如商业大楼的建设、办公楼的建设、图书馆的建设、教学楼建设等；还适用于集中式空调的建筑，以及有特殊隔声、保温要求的

5、建筑之中。4、工艺原理空港城项目一期社区活动中心屋面为大跨度超厚缓粘结预应力空心楼板，应用缓粘结预应力技术和聚苯泡沫填充厚大空心楼板技术，创新采用铁丝配合抗浮对拉螺杆，固定在支模体系上，抵抗填充体浮力，控制空心楼板板厚和板底平整度；在张拉梁端增加抗裂钢筋格栅，留置穴槽，提高预应力梁端部混凝土抗裂性，有效抑制张拉裂缝的产生；严格控制混凝土分层浇筑厚度和浇筑顺序，提高空心楼板混凝土浇筑密实度，从而形成一种大跨度、超厚、大空间、隔声、保温、抗震性能好的空心楼板。本工法以社区活动中心预应力空心楼盖为例，对预应力空心板施工工艺进行详细介绍说明，活动中心屋面厚1200mm,设计为现浇预应力空心楼盖，尺寸为

6、30m26m,空心板内填充泡沫箱体，即浇筑完成后空心板内均匀分布10001000三,厚度为100Omm的空腔，泡沫箱体浇筑在其中不取出，空心板顶板和底板厚度均为IoOmn1,顶板和底板内钢筋双向布置。空心腔四周为纵横双向布置的密肋梁，梁底配缓粘结预应力钢绞线，混凝土强度满足设计及规范要求后进行预应力张拉。uwMi0UimuttKii图4-1活动中心缓粘结预应力空心楼盖剖面图5、工艺流程及操作要点5.1、大跨度后张法缓粘结预应力空心楼板施工工艺流程:图5-1大跨度后张法缓粘结预应力空心楼板施工工艺流程5.2、 操作要点5.2.1、 施工准备（1）熟悉相关施工技术标准，编制施工方案，对操作人员进行

7、岗前培训，并做好安全技术交底工作。（2）按照图纸设计要求，联系具有相应资质的生产厂家制作加工缓粘结预应力筋及配套的垫板、锚具等。进场后委托第三方对其进行试验检测，合格后方可使用。（3）检查施工平台和操作空间是否满足安全施工要求。5.2.2、 操作要点（1）屋面板模板采用12mm厚木胶合板，支撑立柱采用中48X2.7mm钢管，纵横向间距均为90OmmX900mm,水平杆步距1.2m。满堂支撑架四周设置连续竖向剪刀撑，顶部水平杆处及底部扫地杆处各设置水平剪刀撑一道。（2）底模安装完成后，根据轴线位置放出主梁位置定位线，由主梁定位尺寸线放出跨中纵横向肋梁及板底钢筋定位线。（3）根据空心腔体平面尺寸，

8、定位腔体平面中心点及四边中点，作为填充体抗浮控制点，其中四边中点位于纵横向肋梁中。采用手持电钻对标记部位底模进行钻孔，孔径不小于010,抗浮控制点成梅花型分布。（4）安装板底钢筋及纵横向肋梁钢筋。根据主梁及肋梁截面尺寸，采用直径为08的HRB400钢筋制作钢筋格栅，固定于梁两侧张拉端。（5）缓粘结预应力筋按施工图上结构尺寸和有效工作长度、张拉设备组装要求等进行下料，下料时采用砂轮切割机切割，严禁使用电焊和气焊进行切割。（6）缓粘结预应力筋在梁中呈曲线布置，根据施工图所示的缓粘结预应力筋埋入长度，将其进行统一编号，并对应图中各编号预应力筋在梁内应铺放的部位及根数布置预应力筋。图5-2礼堂预应力空

9、心板钢绞线布置图（7）缓粘结预应力筋铺设曲线平面与梁纵向轴线平行，确保张拉时端部锚具与预应力筋作用线垂直安装，预应力筋端部安装螺旋筋、承压板，螺旋筋与承压板固定牢固。图5-3预应力张拉端示意图（8）承压板外侧安装张拉穴槽模盒，该模盒采用聚苯乙烯泡沫材料制作，外部缠绕防水胶布。梁端侧模安装前，调整螺旋筋、承压板及穴槽模盒位置，保证承压板与预应力筋张拉线垂直。(9)将填充体按设计要求，准确安置在纵横向肋梁相交形成的空腔内。下部放置垫块，保证底板混凝土厚度，上部采用压筋固定。四周采用预制水泥条定位，保证肋梁宽度。有填充体的地方预埋管线横平竖直铺放，管线走两端实心区或两道填充体之间的实心处。O回回回国

10、回回回回意300HaSgSEEL_ 可回回回回回回回回回回叵 slll l ll (6回回回 一回回回回回回口 一回回回回回回 Eeebeeo叵M 三二一 H口日日日 UlJ 日 El0B0BB0O 回回 EJElEH ll-ll-lflflflll t-H I- .lr-H【r-1 S一回回回回回回 一一 =-一=凸回回E 一回回回回回回1:1:皿皿口日日日日日 IiH1日日ElD日日beeb 1Ihi - X L T I-，J I I-!s回回口 回回口 回回口口 一 一 0 m ,fAo Qai 一/,:,Z m5l一田回回回回回一 ffiE00s- -DBBESE- 一股回回回回回一

11、瓜回回回回回一 一 m回回回回回_ fflEEBE-D00H00- -一回回回回回口 m 回回回回回 BEBEBm 回IaElBE 口 0B0 m 据33SL 000m Ss00n 1g 可回回回山，回回回回回川-HHSSSffi-EEEEED 广3000130 HBHHEJEB00HEn0ES00B0E miiiiEg 口-口一口-口-填充体填充体纵断面图5-4空心板填充体布置图图55空心板内管线及填充体相对位置示意图(10)填充体安装完成后，铺设上部压筋，压筋采用不小于010的三级钢筋纵横向通长设置，穿越填充箱体中心孔洞。填充体中心为100nImX100nlm的方形孔洞，压筋十字交叉点位于

12、方形孔洞范围内，采用双股10#铁丝，一端与压筋十字交叉点绑扎牢固，另一端穿越底模孔洞，与底模下方的支撑架体木方或横杆绑扎牢固。铁丝抗浮绑扎点尽量靠近填充体方形孔洞边角位置，以便后期混凝土浇筑过程中振捣棒顺利插入进行混凝土振捣。填充体四边中点处的抗浮点，采用对拉螺杆制作拉钩，上端勾住抗浮压筋，下端穿越底模孔洞，与底模下方的支撑架体方木或横杆紧固连接。图5-6抗浮点布置木意图图5-7抗浮控制点设置横断面图(11)本工程预应力空心板较厚，考虑到施工时浮力较大，活动中心屋面分四层浇筑，每层30Omm厚，本层混凝土初凝之前浇筑下一层，连续浇筑完毕。浇筑混凝土时振捣棒快插慢拔，插入下层混凝土不小于10cm

13、,认真振捣，保证混凝土的密实。(12)张拉前实验检测单位提供同条件养护的混凝土试块强度试验报告单，混凝土达到设计强度以后，进行张拉工作。先张拉长向预应力筋，再张拉短向预应力筋。张拉前严禁拆除预应力空心板底部支撑系统。借财一+xAJSV二.J.ItAe异心天千斤顶/.A：/加加包块图5-8预应力张拉示意图(13)张拉后，外露的预应力筋不少于30mm,多余部分用机械方法切割，然后做好锚具及外漏钢绞线的的防腐防锈蚀工作。端头的处理，采用比空心楼板混凝土标号高一等级的细石混凝土封堵，密封后预应力筋不得外露。5. 3、成品保护(1)在施工过程中，每一道工序完成后，严禁行人、施工材料入内，避免造成表面损坏

14、。(2)缓粘结预应力钢绞线铺设前仔细检查外皮破损情况，对护套轻微破损处，采用外包防水聚乙烯胶带进行修补，胶带搭接宽度不小于胶带宽度1/2,缠绕层数不少于2层，缠绕长度应超过破损长度每边50mm,严重破损的应予以报废更换。、(3)填充体要防止坚硬金属副碰，同时电、气焊作业不得紧贴填充体进行，避免烧出孔洞。若填充体表面出现破损，应及时修补，当破损面积超过总表面积的30%时，更换成完好的填充体。6、材料与设备6.1、 主要材料(1)预应力筋缓粘结预应力筋是由钢绞线、外涂缓粘结胶粘剂和外包PE组成，预应力钢绞线采用中s2L8高强1860级国家标准低松弛预应力钢绞线，其强度标准值fptk=1860Nmm

15、2,缓粘结预应力钢绞线不得有死弯，当有死弯时应切断。缓粘结预应力钢绞线中的每根钢丝应是通长的，弹性模量Es为L95105Nmm2o缓粘结预应力钢绞线的规格见下表：钢绞线规格及性能钢绞线结构钢绞线公称直径Innl强度级别(Nmm2)截面面积mm2整根钢绞线的最大负荷kN屈服负荷kN伸长率%备注1X1921.818603135544883.5缓粘结预应力筋运到工地后，在使用前，将其妥善存放在干燥平整的地方，避免污水的污染，下边要有垫木，夏季施工时缓粘结预应力筋在施工工地堆放时应尽量避免夏日阳光的暴晒，施工时应堆放在阴凉处，或采用塑料布遮盖的方法,以避免材料及组装配件的锈蚀。张拉端锚具、配件存放在室

16、内，运输、存放时都要尽量避免预应力筋外皮破损。(2)预应力锚夹具缓粘结预应力钢绞线锚具张拉端采用圆套筒式夹片锚具；埋入式固定端采用挤压锚具，缓粘结预应力锚具的规格见下表。锚具规格及性能锚具孔数钢绞线规格锚具直径(mm)锚具高度(mm)备注121.86570(3)预应力施工配套部件预应力施工配套部件规格及性能钢绞线规格承压板规格长度(mm)宽度(mm)厚度(mm)21.810010016(4)填充体填充体采用带加强及隔离层的聚苯乙烯泡沫塑料，由轻质多孔材料生产而成,填充体主体材料为模具压制成型的聚苯泡沫。其生产工艺可靠，产品质量轻、不吸收混凝土中的水份、保温性能很好；经过多个工程的实践检验，使用

17、性能良好。采用该填充体施工而成的空心板突出特点是空心率高，减轻结构自重，减小地震作用力，隔热、隔声效果好，同时又方便施工。(5)抗浮对拉螺杆抗浮对拉螺杆根据空心板板厚加工制作，采用对拉螺杆与08光圆钢筋制作而成。首先采用08光圆钢筋制作弯钩，弯钩竖直段与对拉螺杆一端焊接固定，形成一端为弯钩，另一端为自带山型卡构造的特制抗浮对拉螺杆。对拉螺杆长度根据空心板板厚、模板厚度、次背楞及主背楞规格确定。混凝土浇筑并拆除模板6.2、主要机械和设备名称规格赞量备注1液压千斤顶50吨1套须配套标定2组装挤压机30t1台配套标定1.砂轮锯180mm220v750w2个配套锯片4配电箱380v2套U工具箱配扳手、

18、螺丝刀1个常用工具6钢卷尺3m2把7千斤顶、油泵、压力表150t380v2套须配套标定8电焊机BX1-3002台电焊机7、质量控制7.1、质量保证措施(1)加强技术管理，认真贯彻国家规定、规范、操作规程及各项管理制度。(2)建立完整的质量管理体系，项目部设置质量管理领导小组，由项目负责人和总工程师全权负责，选择精干、有丰富经验的专业质量检查员，对各工序进行质量检查监督和技术指导。(3)严格执行质量目标管理，把质量与效益严密挂钩，实行质量目标责任制。质检员认真行使质量否决权，使质量管理始终处于受控状态。(4)项目部每天要开好现场生产的质量碰头会，每周对工程进行全面检查，进行三分析活动，即：分析质

19、量存在的问题，分析质量问题的原因，分析应采取的措施，查出问题及时整改。(5)预应力张拉操作人员，必须经过严格培训。(6)应加强施工全过程中的质量预控，密切配合建设、监理、施工三方人员的检查与验收，按时作好隐蔽工程记录。(7)加强原材料的管理工作，严格执行各种材料的检验制度，对进场的材料和设备必须认真检验，并及时向监理方提供材质证明、试验报告和设备报验单。(8)优化施工方案，认真作好图纸会审和技术交底，施工前进行详细的技术交底。施工中随时检查施工措施的执行情况，作好施工记录。按时进行施工质量检查，掌握施工情况。(9)加强成品保护工作，对缓粘结预应力筋采取保护措施，吊装时用专用吊绳。穿束时，如遇障

20、碍，应进行调整后再穿，发现破皮后及时用胶带缠补，尽量避免缓粘结预应力筋的油脂对非预应力筋的污染。(10)认真作好工程技术资料，及时准确完整收集和整理好各种资料，如合格证、试验报告、质检报告、隐蔽验收记录等，及时办理各种签证手续，由资料员负责各种资料的收发，由技术负责人负责资料的内业管理、整理和保管等外延管理。(11)实行严格的奖罚制度，奖优罚劣。对重视质量，施工质量一次达标者给予奖励，对不重视质量，违章作业，质量低劣者给予重罚。若造成返工，损失由责任人负责。6.2、 质量问题解决(1)预应力钢绞线断丝：预应力束发生断丝时应将断丝预应力筋抽除，然后重新下料，穿束。(2)预应力钢绞线滑丝：将滑丝的

21、锚具换掉，重新换上新锚具后再行张拉。(3)锚板下沉：张拉过程中密切注意张拉端垫板下的混凝土是否会发生沉陷，发现或怀疑混凝土不密实，锚具上浮等不可靠因素时不得张拉，应及时向技术部门报告，研究处理。(4)端部螺旋筋和钢筋格栅处混凝土振捣：对于此处的混凝土应加强振捣密实，防止混凝土在张拉时造成裂缝。6.3、 质量评定标准按照中华人民共和国国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2015)和中华人民共和国行业标准缓粘结预应力混凝土结构技术规程(JGJ387-2017)的规定进行质量评定，工程质量必须符合上述标准要求。8、安全措施8.1、 项目部设置安全管理领导小组，由项目负责人全面管理

22、，配备专职安全管理人员，具体负责缓粘结预应力施工的安全工作。8.2、 在进行技术交底时，同时进行安全交底。8.3、 施工人员进场必须戴安全帽。8.4、 张拉作业时，在任何情况下严禁站在预应力筋端部正后方位置。操作人员严禁站在千斤顶后部。在张拉过程中，预应力施工人员应在千斤顶两端操作、不得在端部来回穿越，同时不得擅自离开岗位。预应力筋施工部位的脚手架应满足预应力筋铺放和张拉施工的技术要求，要有护拦、安全网等保护措施，安全要有保障O8.5、 油泵与千斤顶的操作者必须紧密配合，只有在千斤顶就位妥当后方可开动油泵。油泵操作人员必须精神集中，平稳给油回油，应密切注视油压表读数，张拉到位或回缸到底时需及时

23、将控制手柄置于中位，以免回油压力瞬间迅速加大。8.6、 张拉过程中，锚具和其它机具严防高空坠落伤人。油管接头处和张拉油缸端部严禁手触站人，应站在油缸两侧。8.7、 预应力施工人员进入现场应遵守工地各项安全措施要求。9、环保措施9.1、 预应力施工过程中的各个环节、各个工序应注重环境的保护，正确使用易污染环境的材料和机具设备，施工过程中严格控制噪音，不得扰乱其他工种人群。9.2、 施工时所需材料用多少领多少，保持作业面清洁。每日收工时将剩余材料返回库房。9.3、 夜间施工严禁大声喧哗，以防噪声扰民。9.4、 由于工程所用填充体主要是由聚苯泡沫构成，施工及保管不当容易造成白色污染。因此施工过程对于

24、材料的运输、保管、铺放应由专人负责，搬运过程轻拿轻放，外表一旦发现破损就及时修补或更换。现场铺放时按需供给，施工面不过多堆放，避免填充体的堆放影响其它工种的施工，同时减小了材料的人为破损。10、效益分析10.1%经济效益(1)本工程所用填充体为生产厂家依据图纸要求制作加工好后运至施工现场，肋梁钢筋绑扎完成后即可安装在空腔内，施工简便，仅考虑填充体材料成本：建筑面积合计：3310m2填充体单价：235元/m2材料成本：3310X235=777850元(2)依据设计图纸，现场采用模板制作模盒安装在空心板内形成空腔，所需模板合计总量：7971.41m2模板材料费：36.5元/m2人工费：85元/m2

25、模盒制作安装费用合计：7971.41(36.5+85)=968526.31元(3)填充体由聚苯乙烯泡沫塑料制成，浇筑在空心板中不取出，可作为屋面保温隔热层，屋面结构无需再铺设保温层。70厚XPS挤塑保温板单价：446.35元/m3材料成本:3310X0.07X446.35=103419.3元综上所述，本工程采用填充体共节省成本：968526.31+103419.3-777850=294095.61元与常规空心板施工工艺相比，采用带加强及隔离层的聚苯乙烯泡沫塑料作为填充体，可以节约材料费及人工费近30%,降低了工程施工成本。同时配合使用本工法中的抗浮加固措施，提高了工程的施工质量及整体进度。10.2、 环保效益本工程采用模具压制成型的聚苯乙烯泡沫作为填充体，保温隔热性能良好,浇筑在空心板中，在板内形成一层永久性保温隔热层。填充体采用防水胶布包裹，质量轻、不吸收混凝土中的水份，且不易造成二次污染，实现节能、绿色、环保。10.3、 社会效益采用本工法施工的缓粘结预应力空心楼盖成品质感效果良好，达到清水混凝土质量效果。通过本工法在项目的应用，为大跨度超厚缓粘结预应力空心板目前在青海的推广应用起到了典范作用。同时也为集团公司在大跨度超厚缓粘结预应力空心板方面的技术应用积累了宝贵经验。