预应力混凝土屋架施工质量管理

2014-03-12张志辉ZHANGZhihui

价值工程 2014年4期

张志辉ZHANG Zhi-hui

（上海科瑞真诚建设项目管理有限公司，上海 201620）

（Shanghai K &Z Construction Project Management Co.，Ltd.，Shanghai 201620，China）

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预应力混凝土屋架是在屋架结构中施加了预应力，和一般混凝土屋架结构相比，能够充分利用混凝土材料的强度，减轻结构自重，节约钢材用量，显著增大屋架结构的跨度，但也大大增加了施工难度。预应力混凝土屋架的施工质量决定整个建筑物结构的安全，在施工过程中必须做好施工质量管理，最大限度的杜绝或降低质量事故的发生。

1 预应力屋架施工质量管理

预应力混凝土屋架主要施工工序为：清理施工现场，硬化场地、按照设计图纸的要求进行屋架放样、绑扎安装非预应力钢筋、预留预应力束波纹管孔道、浇筑混凝土、对混凝土进行振捣养护；待混凝土强度达到设计强度时，进行预应力钢束的张拉、灌浆、封锚等。其中混凝土施工和预应力钢筋下料、张拉、灌浆、封锚是施工质量管理的重点。

1.1 施工图技术要求单榀屋架矢长18m，矢高2.65 m，下弦杆为直线形，中间沿矢长方向均设11 道腹杆，上弦杆为折线形，整体屋架形成拱形结构。下弦杆件截面尺寸240mm×180mm，两个孔道每个直径60mm，预应力筋采用1×7 标准型-15.20-1860 级钢铰线，每个孔道穿3Фs 15.2mm，共6×3Фs15.2mm 钢绞线。混凝土采用C55，在两端及中间有3 个灌浆孔，灌浆强度符合设计规定，设计未规定时，不应低于20MPa。

1.2 混凝土施工质量管理屋架所使用的混凝土必须满足设计要求，屋架施工的温度宜20℃左右。选用C55 商品混凝土，塌落度控制在10～30mm，石子粒径10～20mm，水灰比不大于0.5，振捣密实。混凝土浇筑顺序为：先浇筑上弦杆，再浇筑腹杆和下弦杆，要求每榀屋架连续浇筑，不留施工缝，混凝土浇筑必须有专人负责。混凝土必须在5小时内浇筑完毕（从发车时起），为防止混凝土浇筑出现冷缝，两次混凝土浇筑时间不超过1.5 小时，交接处用振捣棒不间断的搅动。振捣持续时间应使混凝土表面产生浮浆，无气泡，不下沉为止。振捣器插点呈梅花形均匀排列，采用行列式的次序移动，移动位置的距离应不大于40cm，保证不漏振，不过振。浇筑过程要注意避免振捣棒接触预应力管道，造成管道移动和破损。预应力混凝土屋架大多采用平卧式重叠生产，混凝土的养护比较困难。施工过程中要对屋架侧面混凝土进行喷水养护。待最上层屋架浇筑完成后，及时用塑料薄膜或麻袋等进行密封覆盖，并洒水养护，养护时间不得低于7 天。

1.3 预应力施工质量管理预应力施工是预应力混凝土屋架施工的关键工序，是施工质量管理的重中之重。①预应力材料及锚具。预应力钢束采用公称直径15.2 毫米，标准强度fpk 为1860Mpa，弹性模量Ep 为1.95×105Mpa的钢绞线，主要性能应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢铰线》（GB/T 5224-2003）的高强低松弛预应力钢绞线的技术要求。钢绞线表面不得有裂纹、毛刺、劈裂、机械损伤、氧化锈蚀层和油迹，但表面允许有浮锈。预应力锚具采用φs15.2 钢绞线配套锚具及其配套的设备，其技术性能必须符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370-2007 等技术要求。材料在使用之前，必须按照相关规范对钢绞线、锚具、夹片等进行检验。②预应力钢束的下料。预应力钢束的下料长度应考虑结构的孔道长度，锚具的厚度，千斤顶的长度及预应力钢绞线的锚固工作长度等要求，预应力钢绞线锚固工作长度一般取80cm。预应力管道用“#”字或“U”字型钢筋定位，定位筋每隔1-1.5m 设置一个，定位筋应与下弦杆骨架钢筋点焊连接，不允许采用铁丝绑扎连接，必须确保预应力管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。钢绞线穿束时，必须逐根理顺，并每隔1-1.5m 进行捆扎成束。捆绑成束的钢绞线不得紊乱，尽量保持各钢筋松紧一致。如发生预应力钢束与钢筋或钢筋与钢筋之间互相干扰，应本着普通钢筋给预应力钢束让位，构造筋给主筋让位、细钢筋给粗钢筋让位的原则适当移动。在断料时钢绞线应采用砂轮机切割，禁止采用电弧焊切割。为了防止切割后钢绞线在大气中暴漏发生锈蚀，穿束后应及时进行张拉、灌浆、封锚等后续工作。③预应力张拉。预应力张拉前，应首先检查预应力孔道的通畅情况，混凝土的强度必须达到设计强度的75%以上。钢绞线的张拉顺序应严格按照施工图设计要求进行。如设计无要求时，为避免张拉对构件造成较大的偏心应力，应分批、分阶段、对称两端同时张拉。预应力钢绞线施工时，应确保锚垫板和预应力束垂直，采用张拉应力和伸长量双控，实际伸长值与理论伸长值误差不得超过6%。预应力钢绞线的实际伸长量在初应力约为10%时开始量测，并扣除混凝土构件在张拉过程中弹性压缩值，但必须加初应力以下的推算伸长量。当实际伸长量和理论值伸值的误差超过6%时，应立即停止张拉，查找原因，并采取相应措施调整后，方可继续进行张拉。预应力张拉操作程序：0→10%σcon（初应力）→20%σcon→100%σcon（持荷5min）→锚固。预应力张拉必须有专业人员完成，严禁非预应力施工人员进入张拉区域。张拉锚固时，固定端、张拉端附近应无人站立或走动，特别是千斤顶后方严禁站人，测量伸长值或敲打工具锚时，操作人员应站在千斤顶侧面且与千斤顶角度大45°。④预应力孔道灌浆。预应力钢绞线张拉完毕后，必须及时对孔道进行灌浆，孔道内水泥浆应饱满、密实。水泥浆采用强度等级不低于42.5 级低碱普通硅酸盐水泥，不得掺入氯化物或其它对预应力筋有腐蚀作用的外加剂。水泥浆的水灰比不应大于0.45，搅拌后3h 泌水率不宜大于2%。泌水应能在24h 内全部被水泥浆吸收。为减少收缩，宜掺入铝粉等膨胀剂。灌浆前，预应力孔道应保持湿润洁净。灌浆顺序应先灌注下层孔道，并应缓慢均匀地进行，不得中断，排气应通顺，在灌满孔道封闭排气孔后，应继续加压至0.5-0.7MPa，稳压1～2min，稍后封闭灌浆孔。每榀屋架的全部孔道宜一次灌浆完成。孔道灌浆应在正常温度下进行，当室外温度低于+5℃时，孔道灌浆应采取抗冻保温措施。当室外温度高于35℃时，宜在夜间灌浆。移动屋架时，水泥浆强度不宜低于20MPa。⑤预应力封锚。压浆结束后，应及时对锚具进行封锚。封锚时应先将锚具周围冲洗干净，按设计要求对锚具和预应力筋做防锈和防水处理，并对梁端混凝土凿毛，然后设置钢筋网浇注封锚混凝土。封锚混凝土宜采用水泥基聚合物混凝土，强度应符合设计规定。当设计无要求时，混凝土的水胶比应不大于屋架混凝土的相应值，混凝土的强度应不低于屋架混凝土的相应值。封锚后必须采取可靠的防护措施，为防止环境水和其他有害介质渗入接缝，可在其表面涂刷一层1.5mm 厚防水涂层。封锚混凝土在初凝后12 小时内必须加强养护，充分保持混凝土湿润，防止封锚混凝土与原混凝土之间产生裂隙。封锚混凝土采用自然养护时，洒水次数应保持混凝土表面充分湿润度。当环境相对湿度小于60%时，自然养护不少于14d；当环境温度低于5℃时，封锚混凝土表面应覆盖保温材料，采取相应保温措施。冬季施工时，浇筑封锚混凝土安排在中午等温度较高时进行，浇筑完成后封锚混凝土表面覆盖一层保温材料。