卫星厅预应力施工关键技术及质量控制★
2018-10-09缪建杨
缪 建 杨
(上海建工七建集团有限公司,上海 200050)
0 引言
浦东机场卫星厅工程中,预应力混凝土结构施工专业性强,质量要求高。选择经济合理、质量可控的预应力节点技术,对于控制预应力关键工序的质量和各工种的协调配合是预应力施工的重要环节[1]。
本文针对卫星厅工程,研究了梁柱节点、预应力张拉灌浆等预应力关键节点各关键工序,明确了预应力施工质量控制要点,对同类型的机场扩建工程具有一定的借鉴意义。
1 工程概况
上海浦东国际机场卫星厅建设用地位于已建T1,T2航站楼及T3,T4垂直联络滑行道南侧,一跑道与二跑道之间。卫星厅建成后,配合T1,T2航站楼,形成“主楼+卫星厅”构型。卫星厅结构东西向最长约为990 m,南北向最长约为1 019 m。卫星厅地下1层、地上6层,总建筑面积约为62.11万m2,其中地下建筑面积5.57万m2,地上建筑面积51.75万m2。
卫星厅工程的部分结构梁因为跨度较大、荷载较重,故在局部大跨度主次梁和悬挑梁中采用后张有粘结技术[2]。预应力施工质量的好坏直接影响结构的安全。结构单体平面纵向尺寸均超过55 m,属超长、大面积混凝土结构;对于超长的混凝土结构,由于温度变化和混凝土收缩的作用,很容易造成结构中的梁板在施工阶段出现裂缝,这将对结构的使用产生不良影响,故在板中设置了后张无粘结预应力筋来满足抗裂要求。
2 卫星厅预应力施工关键节点
2.1 预应力孔道穿过劲性梁柱节点的处理
卫星厅核心区A5,B5存在较多的劲性梁、劲性柱,部分预应力梁与型钢柱梁冲突,按常规预应力施工方法穿孔困难甚至无法穿设预应力孔道。
对于预应力孔道与型钢柱梁冲突的情形,其处理方案为:
1)与型钢柱冲突的预应力梁截面宽度一般比型钢略宽,若每侧剩余120 mm宽度以上,预应力束可平行于钢骨翼缘边紧贴放置,无须在型钢柱上开孔,传力直接,摩擦损失较小(见图1)。
2)对于预应力筋与型钢梁冲突的情形,显然预应力孔道无法绕行。对此,可事先确定好预应力孔道在梁上的平面位置,看是否与型钢梁伸入柱中锚固的钢骨冲突,如果存在冲突,可在钢骨上对应位置开设相应数量的预留孔,其高度为预应力束在支座处的设计矢高,在钢结构深化时,需将钢骨开孔的精确位置深化到钢结构深化图中去(如图2所示)。
2.2 预应力在楼板上的张拉预留临时洞口的处理
考虑到本工程梁跨度及截面较大,采用的支撑体系较为密集,不利于预应力张拉设备进入板底进行张拉操作,故在楼面结构上部搭设张拉操作架,将主要张拉设备置于楼面上。在混凝土浇筑时,在相应张拉端部位的楼板上设置长×宽为(1 000~1 200)×(1 000~1 200)的张拉预留洞(每束预应力筋张拉端的后方),以便千斤顶准确就位。
对于楼板上预留的临时张拉洞口,为了既经济又施工简便,其处理方法为:临时预留洞在楼板钢筋绑扎时,平台钢筋照常贯通绑扎;楼板混凝土浇筑并达到张拉所需强度后,将原有平台钢筋双向错开断开,并向上掰弯,以便预应力张拉;预应力张拉完成后,将平台钢筋掰直,采用短钢筋分别与断开的两端10d焊接连接,板底二次支模浇混凝土补缺洞口(如图3所示)。
2.3 无粘结预应力在楼板上的张拉端处理
由于卫星厅临近正在运营中的专机坪,故楼板上的无粘结预应力张拉端不允许使用常规的泡沫留设张拉槽口,防止泡沫随风吹入专机坪内影响飞行安全。
处理方法:楼板上的无粘结预应力张拉端全部采用塑料穴模制作,施工过程中不会产生轻质易漂浮物,如图4所示。
3 预应力施工关键工序质量控制及验收
3.1 预应力定位准确
预应力预埋阶段,梁内预应力波纹管采用定位钢筋按坐标定位,定位钢筋在曲线上间距为不大于1 000 mm。首先使用短钢筋制作支架钢筋并焊接在梁箍筋上,穿设波纹管后再用扎丝将波纹管固定在支架钢筋和箍筋上。
对于楼板中的无粘结预应力筋,常规布置为均匀分布,每间距400或500布置一根。为了保证后续装饰施工中不被钻头打断,通过深化设计将常规的单根布置调整为2UΦS15.2@800 mm或2UΦS15.2@1 000 mm。此外,浇混凝土前还在楼板预应力筋下方的模板上采用黄色油漆标记,拆模后在楼板上可显示清晰的印记,后续施工工序可对预应力筋做有效保护。
3.2 预应力张拉控制
在混凝土强度达到设计强度和龄期后即可张拉。预应力筋的张拉控制,以张拉力控制为主,同时用张拉伸长值作为校核[3]。预应力张拉过程落实专人全过程旁站管理。
3.3 预应力孔道灌浆质量控制
预应力孔道灌浆采用高等级普通硅酸盐水泥,水胶比为0.30~0.35,并添加适量外加剂。
预应力灌浆过程项目部落实专人全过程旁站管理。孔道灌浆应填写施工记录,记录项目应包括:灌浆材料、配合比、灌浆日期、搅拌时间、出机初始流动度、环境温度、灌浆压力和灌浆情况等。灌浆质量主要控制灌浆料的用量,以及实体检查法(如图5所示)。
4 结语
本文针对上海浦东国际机场三期扩建工程卫星厅项目,根据本工程的结构特点,对卫星厅预应力施工中的关键技术及其质量控制进行研究,重点阐述了梁柱节点预应力孔道留设、梁内预应力筋位置布置、劲性梁柱节点预应力孔道深化、楼板上张拉临时洞口简便施工、无粘结预应力在楼板上的张拉端留置等关键节点的施工技术,以及对预应力的铺放定位、张拉、孔道灌浆等重要工序提出了验收要求和具体的质量控制方法。卫星厅工程通过上述施工技术和质量措施,确保了工程质量得到有效控制。