摘要:本文結(jié)合工程實例,從技術(shù)特點、施工工藝及操作要點、施工質(zhì)量及安全要求等方面分析了筒倉結(jié)構(gòu)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù),并對其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益做了分析。
關(guān)鍵詞:無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力;筒倉結(jié)構(gòu);施工技術(shù)
中圖分類號:TU75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一.概述
無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筒倉結(jié)構(gòu)工程中采用液壓滑模方法施工能連續(xù)作業(yè),保持設(shè)計要求,達(dá)到進(jìn)度快,質(zhì)量好,消耗低和安全生產(chǎn)的目的。我公司對筒倉結(jié)構(gòu)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝進(jìn)行了科學(xué)研究,經(jīng)過工程實踐,熟練地掌握了該施工技術(shù)工藝。煙臺一水泥廠熟料筒倉高45.5米,直徑25.4米,倉壁厚400mm,采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土均徑筒體體結(jié)構(gòu),沿庫壁縱向根據(jù)環(huán)向張力的變化環(huán)向變距布置140圈無粘結(jié)束,間距220~400mm,每圈兩束(每束包角180°),相鄰的兩圈錯開90°分別錨固于4只壁柱上。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋采用Фj15.2mm標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1570級鋼絞線7Фj15.2,兩端張拉,控制應(yīng)力為σcon=0.7ftpk=1099 MPa,同一圈中的無粘結(jié)筋同時張拉。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后及時對錨固區(qū)進(jìn)行保護(hù),先在錨具及承壓板表面涂以防水材料,然后用膨脹混凝土封閉。
二.特點:無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力解決了設(shè)計中大跨度、大進(jìn)深、大空間,可廣泛用于橋梁、水工及高大建筑物,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力用于筒倉結(jié)構(gòu),可利于增大筒體直徑、高度,減少筒體壁厚,并能有效地控制筒倉壁由于使用過程中的拉應(yīng)力而產(chǎn)生的微細(xì)裂縫,從而提高工程質(zhì)量,延長結(jié)構(gòu)使用壽命,加快施工進(jìn)度,縮短施工工期,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的施工工藝簡單、操作方便、技術(shù)先進(jìn),不需設(shè)置張拉臺座,無需在結(jié)構(gòu)中預(yù)留孔道,減少穿筋、灌漿工序。張拉機(jī)具簡單輕巧,移動方便,可在高空和小空間內(nèi)工作,張拉時間不占用工期。
三.施工工藝及操作要點
。ㄒ唬o粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝流程如下:預(yù)應(yīng)力筋下料→綁扎普通鋼筋→預(yù)應(yīng)力筋穿束→安裝管線→固定錨墊板、螺旋筋→破損修補→滑模提升→隱檢→澆筑混凝土→安裝吊籃→對吊籃系數(shù)加載驗收→安裝千斤頂、張拉→張拉記錄→切筋→封端。
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1.預(yù)應(yīng)力筋下料與預(yù)埋件的制作:在指定位置下料;對鋼絞線下料場地采取措施防止泥污、砂土侵污鋼絞線;下料長度滿足設(shè)計要求;下料長度具體計算如下所示:下料長度=構(gòu)件內(nèi)長度+千斤頂工作長度+錨具厚度;端模制作:位于張拉端的端頭模板應(yīng)采用塑料泡沫穴模,同時滑模板相應(yīng)位置采用可調(diào)整木模(與滑模作業(yè)隊伍協(xié)作)。
2.預(yù)應(yīng)力筋鋪放
2.1預(yù)應(yīng)力筋鋪放的基本要求:每束的兩端外露長度應(yīng)基本相同;張拉端外露長度應(yīng)滿足張拉要求;校核無粘結(jié)筋的間距及標(biāo)高以保證符合設(shè)計要求。
2.2鋪放時施工人員應(yīng)充分認(rèn)識到滑模自身施工的特點,分析鋪束施工時可能出現(xiàn)的問題,預(yù)先制定出解決方案。
A.鋪筋前的檢查:施工時提前把無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋吊運至提升專用平臺檢查預(yù)應(yīng)筋外包皮是否破損。
B.承壓錨墊板的安裝:張拉端墊板應(yīng)緊貼端模相應(yīng)的位置,在非預(yù)應(yīng)力筋上附加一根水平筋以點焊錨墊板,確保位置正確,螺旋筋均緊靠錨墊板并固定,可點焊在墊板或非預(yù)應(yīng)力筋上。
C.為控制預(yù)應(yīng)力筋的水平及豎向位置,需在庫壁非預(yù)應(yīng)力筋上事先標(biāo)出預(yù)應(yīng)力筋的位置并焊接支架。
D.鋪放無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋:將下好預(yù)應(yīng)力筋捆扎成束,用人工方法進(jìn)行穿束。無粘結(jié)筋應(yīng)全長無扭絞,并嚴(yán)格按設(shè)計位置鋪放,弧形部分彎曲自然,避免局部小彎,預(yù)應(yīng)力筋穿過張拉端螺旋筋、錨墊板及模板,在模板的外露長度不宜小于300mm,在錨墊板內(nèi)不小于300mm一段的無粘結(jié)筋應(yīng)與錨墊板垂直。
E.筒倉附壁處無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)該保持順直。在無法保證順直的情況下,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)該向筒倉方向彎曲,不可向偏離筒倉方向彎曲。
2.3滑模施工過程中需要檢測滑模的水平度和垂直度,在預(yù)應(yīng)力筋鋪放過程中,平臺每滑升3-4米高度后用水平儀和經(jīng)緯儀校核無粘結(jié)筋的水平度和垂直度,同時校核其間距及標(biāo)高,以保證綁扎下一支架時符合設(shè)計要求。
2.4無粘結(jié)筋鋪放完成后,由專人檢查無粘結(jié)筋的位置和外露長度,錨墊板、螺旋筋的位置是否偏離,預(yù)應(yīng)力筋的外皮破損是否已修補。
2.5滑模階段時間較緊,各工種交叉施工勢必相互影響。滑模提升前預(yù)應(yīng)力施工人員應(yīng)與滑模單位加強(qiáng)聯(lián)系,搞好施工技術(shù)協(xié)調(diào)。
3.洞口處無粘結(jié)筋的處理:在有洞口的筒倉結(jié)構(gòu)工程中,對洞口處張拉端進(jìn)行混凝土截面局部承壓驗算,在洞口處截斷無粘結(jié)筋,設(shè)置張拉端,可使預(yù)應(yīng)力施工簡便,而且不影響滑模,保證預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量。
4.安裝施工吊籃:施工吊藍(lán)可做筒倉結(jié)構(gòu)的張拉平臺,吊籃需要有足夠的操作空間,施工前需嚴(yán)格檢查吊籃的功能及各項技術(shù)指標(biāo);培訓(xùn)操作人員;對吊籃加載1000kg進(jìn)行加載試驗。
5.預(yù)應(yīng)力筋張拉:當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求時方可進(jìn)行張拉。同一圈中的兩束無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋同時張拉;把無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力束分成A、B圈(相對錯開90度),張拉時采用隔圈張拉。
預(yù)應(yīng)力的張拉計算及施工控制是預(yù)應(yīng)力施工的核心。預(yù)應(yīng)力張拉采用應(yīng)力控制為主,伸長值校核為副的雙控制。伸長值的實測值與理論值間的誤差應(yīng)在-6%~6%之間。張拉完畢后即可進(jìn)行伸長值的測量,把測量的數(shù)據(jù)填入記錄表內(nèi)。張拉完畢后歸類整理張拉原始記錄。
6.切筋及封錨:用電動砂輪機(jī)切割錨具外露鋼絞線,禁止用電弧焊切割鋼絞線;用C40微膨脹細(xì)石混凝土封堵洞口,并振搗密實,混凝土內(nèi)不允許有氯化物,并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)防止裂縫。
7.技術(shù)資料歸檔:預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)資料由專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人及時整理,發(fā)現(xiàn)問題及時與設(shè)計、監(jiān)理等部門協(xié)調(diào)、通報。專業(yè)施工技術(shù)資料按規(guī)定整理成冊。
四.質(zhì)量要求:鋼絞線必須有出廠產(chǎn)品合格證明和檢驗報告;鋼絞線位置固定后,在下道工序中不要移動或損壞預(yù)應(yīng)力筋,保證標(biāo)高、位置、弧度的正確;固定馬凳間距不大于1m,要求固定牢固:澆注混凝土前,檢查無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋及預(yù)埋件的數(shù)量位置正確;錨具進(jìn)場須有出廠合格證,并抽取10%檢查外觀質(zhì)量、外形尺寸,合格的錨具再抽5%進(jìn)行硬度檢驗;千斤頂與油泵按校驗好的編號配套使用,不得隨意更換;無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋切割必須用無齒鋸,不得用電弧氧乙炔焊,嚴(yán)禁無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)電。
五.安全要求:無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋放盤時應(yīng)注意線頭的保護(hù),防止鋼絞線頭彈出傷人及高空墜落;張拉時應(yīng)有專人統(tǒng)一指揮,錨具和其他機(jī)具嚴(yán)防高空墜落傷人;電器設(shè)備及架設(shè)應(yīng)符合安全用電規(guī)定,應(yīng)有接零和接地保護(hù),嚴(yán)禁零線和相線搞混;無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋切割注意防止砂輪鋸片破碎傷人;張拉工作平臺即吊藍(lán)應(yīng)掛設(shè)安全網(wǎng),張拉人員應(yīng)系安全帶、戴安全帽。
六.技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益:無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力在筒倉工程中的應(yīng)用,體現(xiàn)了新材料、新工藝、新技術(shù)綜合利用的優(yōu)勢,技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會效益都十分顯著,對無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)用范圍、工程結(jié)構(gòu)的更新都具有積極的意義。
1)提高工程質(zhì)量:無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土在筒倉中的應(yīng)用減少甚至消除筒壁的拉應(yīng)力,使混凝土不開裂,克服普通鋼筋混凝土在使用階段出現(xiàn)裂縫以至引起鋼筋銹蝕的缺點。
2)減少工序:不需要留洞、不用灌漿、張拉不占用時間、工期縮短。
3)節(jié)約材料:減少構(gòu)件截面尺寸,降低用鋼量;滑模技術(shù)節(jié)省大量模板。
4)減少用工,降低勞動強(qiáng)度:由于減少工序和工程量,用工隨之減少,機(jī)具輕巧靈活,減輕了勞動強(qiáng)度。
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