預應力張拉技術在大跨度梁施工推廣應用總結

2021-12-25 08:33:49 字數 5438 閱讀 3808

武警安徽省總隊機關禮堂工程,設計新穎別緻,造型獨具特色,且結構十分複雜。在7.47m標高二層看台處有一預應力梁,截面尺寸為600×1600mm,長24m ,是本工程施工難度最大的部位,它的施工質量是整個工程成敗的關鍵。

一、模板、支撐方案

模板及支撐系統是施工安全及成型質量的關鍵,為此專門編制了模板及支撐方案。此梁的截面及配筋如下:

(見附圖一)模板擬採用定型組合鋼模板,支撐、龍骨均採用φ48的q235鋼管,用φ14@600×600的對拉螺栓穿樑對拉,底模支撐採用φ48鋼管立桿間距為600mm,步距為1200mm的φ48鋼管支撐。以下為模板系統驗算。

1、計算標準荷載:

①模板及支架自重標準值(採用定型組合鋼模板及鋼管支撐) 取f1=0.75kn/ m3

②新澆砼自重標準值取f2=24km/ m3

③鋼筋自重標準值取f3=1.5kn/ m3

④施工荷載取f4=2.5kn/ m2

⑤振搗砼產生荷載標準值水平模板取f5=2.0kn/m2垂直模板取f5=4.0kn/m2

⑥新澆築混凝土對模板側面的壓力標準值f=0.22γct0β1 β2υ1/2f′=γch

其中: γc----混凝土的密度取為24kn/m3

t0 ----新建築砼的初凝時間(h): t0=6(h)

β1----外加劑修正係數,因採用幫浦送砼故取為1.2

β2----砼坍落度影響係數,採用幫浦送砼,坍落度在110-140之間,故β2取為1.15

υ--澆築速度根據施工經驗取υ=2m/h

則:f6=0.22×24×6.0×1.2×1.15×21/2=61.8 kn/m2

f6′=γch=24×1.6=38.4kn/m2<f6

則標準值為f6= f6′ =38.4kn/m2

⑦傾倒砼產生的荷載標準值

取f7=2kn/m22、樑側模板驗算:計算示意圖(按三等跨連續梁計算)(見附圖二)

⑴承載能力計算荷載組合

f=1.4f5+1.2f6

=1.4×4.0+1.2×38.4=51.68 kn/mq

=0.85f=0.85×51.68=43.93 kn/m

=43.93 n/mm

化為線型均布荷載:q=600×43.93/1000=26.36n/mm

⑵抗彎強度驗算:

σ=mmax/w其中:mmax=0.10ql2=0.10×26.36×6002=9.49×105 nmm

w=5.95×103 mm3

則: σ=mmax/w=9.49×105/5.95×103

=159.5n/mm2

⑶抗剪強度驗算:τ=vmax/a

其中: vmax =0.6ql=0.6×26.36×600=9489.6n

a=2200mm2

則:τmax= vmax / a =9489.6/2200=4.31n/mm2

⑷撓度驗算:ω=0.677ql4/100ei

其中:e表示垂直方向的彈性模量 e=2.06×105 n/mm2i表示慣性矩 i=2.

7×105 mm4則: ω=0.677×26.

36×6004/(100×2.06×105×2.7×105)=0.

42mm<[ω]=1.5mm(滿足)

∴ 樑側模板滿足要求。

3、底模系統驗算

⑴承載能力計算荷載組合:

底模板自重1.2×0.75×0.6=0.54 kn/m

砼荷重 1.2×24×0.6×1.6=27.65 kn/m

鋼筋荷重 1.2×1.5×0.6×1.6=1.73 kn/m

振搗砼荷載 1.4×2.0×0.6=1.68 kn/m

q1=31.6 kn/m

∴q=0.85q1=0.85×31.6=26.86 kn/m =26.86 n/mm

底板計算簡圖如下:(見附圖三)

⑵抗彎強度驗算:

σ=mmax/w

其中: mmax=0.10ql2=0.10×26.86×6002=9.67×105 nmm

w= 5.95×103mm3

則: σ=mmax/w=9.67×103/5.95×103=162.5n/mm2

⑶抗剪強度驗算:

τ=vmax/a

其中: vmax=0.60ql=0.6×26.86×600=9.67×103n

a=825mm2

則:τ=vmax/a=9.67×103/825=11.7n/mm2

⑷撓度驗算:

ω=0.677ql4/(100ei)

其中:e表示彈性模量:e=2.06×105 n/mm2

i表示慣性矩 i=2.7×105mm4

則: ω=0.677×26.86×6004/(100×2.06×105×2.7×105)=0.42mm<[ω]=1.5mm(滿足)

∴由以上驗算可知,該梁底模符合施工設計要求。

4、梁底模板龍骨驗算:

計算示意圖如下:(見附圖四)(按三等跨連續梁計算)

⑴抗彎強度驗算:σ=mmax/w

其中: mmax=0.5ql2=0.5×26.86×1002=1.34×105 nmm

w= 5.08×103mm3

則: σ= mmax/w=1.34×105/5.08×103=26.4n/mm2

⑵抗剪強度驗算:

τ=vmax/a

其中: vmax=0.60ql=0.6×26.86×400=6446.4n

a=489mm2

則: τ=vmax/a=6446.4/489=13.2 n/mm2

⑶撓度驗算:

ω=0.677ql4/(100ei)

其中: e表示彈性模量:e=2.06×105 n/mm2

i表示慣性矩 i=12.19×104 mm4

則: ω=0.677×26.

86×4004/(100×2.06×105×12.19×104)=0.

185mm<[ω]=l/250=400/250=1.6mm(滿足)

∴模板龍骨滿足要求。

5、立桿驗算

l0=1.2m=1200mm

i =15.78

λ= l0/ i = 1200/15.78=76

⑴強度驗算n=26.86×0.6/2=8.058 kn=8058 n

n/a=8058/489=16.48 n/mm2<fc=205n/mm2(滿足)

⑵穩定性驗算

λ=76 查表得:

ψ=0.714n/ψa=8058/(0.714×489)=23.08<fc=205n/mm2(滿足)

∴ 立桿滿足要求

6、對拉螺栓驗算

n=43.93×0.6×0.9=23.72 kn=23720 n

a=153.9 mm2

對拉螺栓的拉應力 σ=n/a

則 σ=23720/153.9=154.1 n/mm2

<370 n/mm2(滿足)

∴ 對拉螺栓滿足要求

模板及支撐系統圖詳見下頁圖。(見附圖五)

禮堂看台預應力梁模板及支撐系統圖

二、砼澆築方案此預應力梁砼標號為c50 ,梁側板砼標號為c30,均採用幫浦送商品砼。此預應力梁砼體量較大,二層看台為斜板,施工難度都比較大。在施工時應注意以下幾點:

1、澆築時,先澆築預應力梁及其範圍內的c50砼,然後澆築c30部分砼。

2、預應力梁砼澆築時不得留施工縫,砼澆築應分段分層進行,每層澆築高度不應超過50cm。澆築應同時進行,如有間歇,應在砼初凝前接縫,否則應按施工縫處理。

4、澆築時應採用「趕漿法」由一端向另一端作階梯形向前推進。澆築與振搗應緊密配合,第一層下料宜慢,梁底充分振實再下二層料。

5、振搗時應快插慢拔,插點均勻,不得遺漏。振搗上一層應插入下一層50cm,以消除兩層間的接槎。

6、振搗時應注意梁底與梁幫部位應充分振實,以免碰動鋼筋,尤其不得碰動波紋管並特別注意端部接頭密集處砼必須密實,必要時此處可降低石子粒經並以小直徑震動棒輔助震搗。

7、澆築砼時,鋼筋工、木工、預應力施工人員應跟班作業,隨時提醒砼工並及時整理所負責的工作,管理人員應緊盯現場,發現問題及時解決。8、振搗時,應先振搗梁中部翼板,再振搗梁,切不可顛倒,以免造成梁板相交處蜂窩麻麵,甚至露筋。

9、澆築斜板砼時,應從低處向高處澆築,梁筋與板筋應綁紮牢固,切不可從高處向下澆,以免因砼向下衝擊力將板筋抬起。

10、砼澆築完畢至終凝時應採取措施將預應力筋束來回鬆動一次以防漏漿粘結。

11、砼澆築初凝後應及時澆水養護,並覆蓋草衫。澆水養護不得少於14天。

12、澆築砼時,應留置兩組試塊,一組標養,一組同條件養護。

13、梁砼成型7天後可拆開側模,再養護7天後方可將側模全拆除,梁底模待到預應力張拉完成後方可拆除。

三、預應力張拉方案

1、準備工作

1.1張拉前搭設安全、可靠的鋼管腳手平台,面積1.5m×1.5m,帶有圍護欄杆;

1.2使用鏨子、鋼絲刷清理洞口殘留砼,清理鋼絞線表面水泥漿及浮鏽;

1.3裝錨具,準備電源、工具等,錨具採用slm系列錨具配套件。

1.4配套校驗千斤頂。

2、端部構造工程中預應力、非預應力筋相打擾處,非預應力筋位置應做相應調整,以滿足預應力筋位置正確。例如:

2.1次梁受力主筋與波紋管孔道交叉處,應在綁紮次梁鋼筋前考慮好避讓措施。

2.2 非預應力筋滿足錨周長度滿足30d前提下,可考慮取消端部彎頭,或方向朝上避開錨墊板,柱頂處應考慮梁中非預應力筋架立筋製作長度,否則與柱主筋並列將無法安裝錨墊板。

3、預應力筋及波紋管敷設根據圖示預應力形心形狀(二次連線拋物線)計算出預應力筋曲線方程,間距50cm計算形心座標。扣除波紋管半徑,得出鋼筋支架座標,並在樑側模上彈出支架曲線。採用的鋼筋支架為φ10點焊固定於梁箍筋上。

波紋管支架間距600mm,孔道應平順,允許垂直方向偏差±10mm,水平方向±20mm。波紋管應用20#鐵絲雙股綁紮固定牢靠於支架上,嚴禁移動。預應力筋間應防止交叉扭絞,預應力筋束採用先穿束方法。

波紋管接頭採用大一號波紋管製作,長度25cm。兩端波紋管應擰緊居中,每端接入管內不小於12cm,接頭管搭接處應用膠布纏裹,以防漏入水泥漿。灌漿孔錨墊板自帶,泌水孔採用對混凝土無腐蝕性弧形壓板、塑料膠管或剛性管材製作,泌水孔在柱邊500mm內埋設,檢驗合格後封梁側模。

端部錨墊板必須與預應力筋中心線垂直對中,位置正確並固定牢固,木工封堵端部必須嚴密,以確保端部砼震搗密實及嚴防水泥漿滲入錨墊板內,此道工序須與各工種密切配合,以確保工程質量及進度。

4、預應力筋張拉

4.1 張拉時砼強度必滿足設計要求,即須達到100%設計強度,張拉控制應力σcon=0.75fptk,張拉控制方法採用應力應變雙控法,以應力控制為主,伸長值校核,為了部分抵消應力鬆馳和孔道摩擦損失,3%超張拉。

因梁總長度較長,伸長值較大,千斤頂一次張拉行程不夠,所以張拉程式為:(見附圖六)實測伸長值與計算伸長值誤差應在規範允許+10%~-5%之內,否則應停機查詢原因。總伸長值中應加入20%σcon,以下推算伸長值△l°p2,△l°p2可用推算法或圖表法得出。

附圖 1:梁的截面及配筋

附圖 2:樑側模板驗算計算示意圖

附圖 3:底板計算簡圖

附圖 4:梁底模板龍骨驗算計算示意圖

附圖 5:禮堂看台預應力梁模板及支撐系統圖

附圖 6:張拉程式

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一 工程概況 在本工程中的 0.08公尺和7.92公尺標高樓面布置有後張現澆預應力連續框架梁25根 其中 0.08公尺標高樓面的b r軸共有13根預應力梁,其中m n q r軸上共有4根預應力梁,跨度為2 24公尺 b k軸共有9根預應力梁,其跨度均為 2 24 2 12 16 公尺。7.92公尺標...

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