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摘要:预应力施工技术在建筑施工中应用广泛,可以提高建筑的质量,使结构的稳定性和强度增加,在现代的建设中,高层建筑的数量逐渐增多,施工单位进行施工的规划要考虑到多方面的因素,将结构的预应力进行提升,使建筑的稳定性增强,从而提升建筑的安全性。文章对预应力施工技术在高层建筑施工中的应用进行了详细分析。
关键词:预应力;施工技术;高层建筑;工艺;应用
随着建筑行业的技术发展,建筑的设计和施工质量也有效提升,大部分的高层建筑施工中采用预应力结构形式,这种结构有着重量小、抗性强和强度大等特点,能够使高层建筑的质量得到提升。预应力施工中,需要将非预应力的钢筋进行有效的分配和使用,根据工程的要求,调节预应力的强度,这样可以使钢筋的柔韧性增强,避免了结构的损坏,还可以使结构的预应力达到抗震的标准,发挥出重要作用。
1 工程概述
某高层建筑,主体结构为框架剪力墙结构,在整个工程中总共有 26 条混凝土框架梁的施工采用了后张有粘结预应力混凝土技术,且采用两端对称张拉,曲线预应力筋为二次抛物线。钢筋采用:Φ- HPB235 级,二级 - HRB335 级,三级 - HRB400 级。混凝土采用:预应力梁混凝土等级 C40(注意预应力混凝土中严禁使用含有氯离子的外加剂)。预应力施工采用后张有粘结预应力施工工艺,波纹管预埋成孔、后张、压力灌浆。预应力钢筋采用高强低松弛钢绞线,强度等级 fptk=1860Mpa,公称直径 15.2mm,钢绞线为七根钢丝捻制的标准型钢绞线,标记为:1×7 标准型 - 15.2- 1860- II- GB/T5224- 1995。预留管道采用 Φ70mm、Φ80mm、Φ90mm 镀锌金属波纹管。波纹管接头分别采用 Φ75mm、Φ85mm、Φ95mm 的镀锌金属波纹管。
2 预应力施工方法在高层建筑中的应用分析
我国的将建筑行业发展速度较快,使用的技术也有了创新,然而在预应力混凝土建筑中的建设规范没有完全明确,高层建筑设计中,设计中采用的是普通钢筋混凝土,但是在施工中没有考虑高层建筑的特点,这不利于高层建筑的安全,对钢筋进行选择和安装的时候,需要根据地震的力的性质来进行结构的设计,还要考虑裂缝对建筑的影响,将建筑的结构的应力情况进行分析,对钢筋的数量合理调节,提升钢筋的含量,同时控制好成本的范围。
通过预应力技术提高建筑的质量,将工程的造价进行降低,同时使经济性得到保障。预应力结构属于一种新型结构,在高层建筑中有着较为普遍的应用,且具有较好的效果。将楼板进行拆除之后,能够使施工的效率得到提升,还可以使模板的材料使用减少,操作较为简单,这使普通混凝土结构的钢筋绑扎困难问题得到解决,加快了施工的进度。预应力施工技术的施工工艺顺序以及施工的质量控制的具体内容主要为以下几个方面。
2.1 施工工艺顺序。后张有着粘结预应力混凝土框架的施工过程顺序为:支梁施工、钢筋的绑扎、波纹管焊接和处理、波纹管的支撑、保留排气孔、配件安置、预应力钢筋的布置、混凝土浇筑施工、混凝土保养处理、提升钢筋预应力、孔灌浆施工、切割处理、封闭锚具施工。
2.2 施工质量控制
2.2.1 钢绞线的下料和制作。预应力钢绞线束较长,在运输完成之后,需要将钢绞线束进行盘卷,使其成为圆盘形状,预应力钢筋的制造需要进行冷拉,进行下料。施工前,为了避免钢绞线束发生变形,需要对其应力松弛的情况进行预防,对预应力钢绞线束进行预拉处理,使钢绞线束的抗拉性维持在85%左右的水平上,对预拉进行适当的控制,之后要将其放置10min,进行放松。钢绞线束进行下料施工前要进行切割,使其两边扎钢丝,处理的位置在切割处的50mm附近,进行切割完成后要对割口进行焊接,使焊接的牢固性得到提高,将钢绞线束拉紧,使其呈现紧绷的状态,避免松弛。
钢绞线束下料之前应该保证其平整,对不平整的位置进行方木的垫放,然后将钢绞线束从卷中逐渐抽取出来,避免一次性的抽取,这样可能会造成钢绞线束缠绕在一起,需要使下料的长度保留出一定的长度。切割时应采用砂轮切割机,不能用电弧切割机。
2.2.2 垫板、波纹管的安装。在高层建筑施工中,预应力梁与非预应力梁的连接位置需要进行端头垫板安装,安装时端头垫板的位置应尽量往上,而非预应力梁应适当的下降 300- 400mm。底模安装完后应对梁钢筋进行绑扎,这一过程,垫板与螺旋筋需要采用插入施工的方式,其可以保证安装的便捷性。在对波纹管进行安装时,还要做好泌水孔的设置工作,施工人员需要注意喇叭管与波纹管接头位置的密封问题。波纹管在进入喇叭口与锚垫板的接口前应有约1000mm 的直线段,确保其与垫板锚具垂直,进入喇叭口的接合处裹1 层海绵,铁丝绑扎牢固后用胶帶密封,以防漏浆进入管内。最后将波纹管绑扎固定在托架上。柱节点处波纹管的预埋,在最上面一排波纹管顶面焊接 Φ25 钢筋支撑梁上部非预应力钢筋,确保该位置波纹管在梁筋绑扎过程中不被压坏。
2.2.3 预应力混凝土框架大梁混凝土浇筑。由于梁柱接头处钢筋密集,空隙狭窄,如何保证混凝土浇筑质量很关键。因此,预应力混凝土框架大梁采用自密实混凝土。石子粒径为 0.5~3cm,砂为中砂,水泥用量 340kg/m 3,掺 10% 的 U 型膨胀剂,并掺泵送剂,由搅拌站试验室多次试配确定配合比,保证混凝土强度达到设计要求。
2.2.4 预应力筋端部处理。预应力筋的端部锚固区一般设置在边柱节点处,在该截面节点处柱上纵筋、边梁上钢筋、柱内箍筋、主梁上面筋、腰筋等相互交错密集。因此,预应力筋、波纹管的穿管及端部处理难度很大,容易造成混凝土浇筑不密实。因为本工程预应力在顶层,边柱纵筋在垫板处可适当截断,以保证结构的安全和方便垫板安排;截断纵筋在垫板安装完毕后,做适当加固处理。
2.2.5 预应力筋端部处理
预应力筋的端部锚固区一般设置在边柱节点处,在该截面节点处柱上纵筋、边梁上钢筋、柱内箍筋、主梁上面筋、腰筋等相互交错密集。因此,预应力筋、波纹管的穿管及端部处理难度很大,容易造成混凝土浇筑不密实。
(1)边柱有粘结预应力筋张拉端锚具布置时,梁面主筋内缩弯折,以便于端头垫板的排列; (2)因为本工程预应力在顶层,边柱纵筋在垫板处可适当截断,不会较大影响其结构安全性但截断数量不宜超过6根,以保证结构的安全和方便垫板安排;截断纵筋在垫板安装完毕后,做适当加固处理。
3 结语
预应力施工技术在高层建筑中有着较好的效果,可以使高层建筑的稳定性得到保障,还可以使结构的强度增加,使钢筋的建设更加的合理。预应力结构可以使钢筋材料得到节省,减少工程所需的成本,通过预应力技术的应用可以使建筑的施工质量得到提高,进一步的保证了结构的坚固性,还可以增强建筑的安全性和稳定性,从而提高高层建筑的施工技术水平。
参考文献:
[1]贾宴宾. 预应力技术在城建高层建筑结构施工的应用[J]. 工程技术:全文版,2017(2):00260-00260.
[2]程果,李飞. 高层建筑静压预应力管桩施工技术的应用分析[J]. 卷宗,2016,6(8).
[3]段新志. 高层建筑工程预应力施工技术的应用[J]. 科学与财富,2016(6).
关键词:预应力;施工技术;高层建筑;工艺;应用
随着建筑行业的技术发展,建筑的设计和施工质量也有效提升,大部分的高层建筑施工中采用预应力结构形式,这种结构有着重量小、抗性强和强度大等特点,能够使高层建筑的质量得到提升。预应力施工中,需要将非预应力的钢筋进行有效的分配和使用,根据工程的要求,调节预应力的强度,这样可以使钢筋的柔韧性增强,避免了结构的损坏,还可以使结构的预应力达到抗震的标准,发挥出重要作用。
1 工程概述
某高层建筑,主体结构为框架剪力墙结构,在整个工程中总共有 26 条混凝土框架梁的施工采用了后张有粘结预应力混凝土技术,且采用两端对称张拉,曲线预应力筋为二次抛物线。钢筋采用:Φ- HPB235 级,二级 - HRB335 级,三级 - HRB400 级。混凝土采用:预应力梁混凝土等级 C40(注意预应力混凝土中严禁使用含有氯离子的外加剂)。预应力施工采用后张有粘结预应力施工工艺,波纹管预埋成孔、后张、压力灌浆。预应力钢筋采用高强低松弛钢绞线,强度等级 fptk=1860Mpa,公称直径 15.2mm,钢绞线为七根钢丝捻制的标准型钢绞线,标记为:1×7 标准型 - 15.2- 1860- II- GB/T5224- 1995。预留管道采用 Φ70mm、Φ80mm、Φ90mm 镀锌金属波纹管。波纹管接头分别采用 Φ75mm、Φ85mm、Φ95mm 的镀锌金属波纹管。
2 预应力施工方法在高层建筑中的应用分析
我国的将建筑行业发展速度较快,使用的技术也有了创新,然而在预应力混凝土建筑中的建设规范没有完全明确,高层建筑设计中,设计中采用的是普通钢筋混凝土,但是在施工中没有考虑高层建筑的特点,这不利于高层建筑的安全,对钢筋进行选择和安装的时候,需要根据地震的力的性质来进行结构的设计,还要考虑裂缝对建筑的影响,将建筑的结构的应力情况进行分析,对钢筋的数量合理调节,提升钢筋的含量,同时控制好成本的范围。
通过预应力技术提高建筑的质量,将工程的造价进行降低,同时使经济性得到保障。预应力结构属于一种新型结构,在高层建筑中有着较为普遍的应用,且具有较好的效果。将楼板进行拆除之后,能够使施工的效率得到提升,还可以使模板的材料使用减少,操作较为简单,这使普通混凝土结构的钢筋绑扎困难问题得到解决,加快了施工的进度。预应力施工技术的施工工艺顺序以及施工的质量控制的具体内容主要为以下几个方面。
2.1 施工工艺顺序。后张有着粘结预应力混凝土框架的施工过程顺序为:支梁施工、钢筋的绑扎、波纹管焊接和处理、波纹管的支撑、保留排气孔、配件安置、预应力钢筋的布置、混凝土浇筑施工、混凝土保养处理、提升钢筋预应力、孔灌浆施工、切割处理、封闭锚具施工。
2.2 施工质量控制
2.2.1 钢绞线的下料和制作。预应力钢绞线束较长,在运输完成之后,需要将钢绞线束进行盘卷,使其成为圆盘形状,预应力钢筋的制造需要进行冷拉,进行下料。施工前,为了避免钢绞线束发生变形,需要对其应力松弛的情况进行预防,对预应力钢绞线束进行预拉处理,使钢绞线束的抗拉性维持在85%左右的水平上,对预拉进行适当的控制,之后要将其放置10min,进行放松。钢绞线束进行下料施工前要进行切割,使其两边扎钢丝,处理的位置在切割处的50mm附近,进行切割完成后要对割口进行焊接,使焊接的牢固性得到提高,将钢绞线束拉紧,使其呈现紧绷的状态,避免松弛。
钢绞线束下料之前应该保证其平整,对不平整的位置进行方木的垫放,然后将钢绞线束从卷中逐渐抽取出来,避免一次性的抽取,这样可能会造成钢绞线束缠绕在一起,需要使下料的长度保留出一定的长度。切割时应采用砂轮切割机,不能用电弧切割机。
2.2.2 垫板、波纹管的安装。在高层建筑施工中,预应力梁与非预应力梁的连接位置需要进行端头垫板安装,安装时端头垫板的位置应尽量往上,而非预应力梁应适当的下降 300- 400mm。底模安装完后应对梁钢筋进行绑扎,这一过程,垫板与螺旋筋需要采用插入施工的方式,其可以保证安装的便捷性。在对波纹管进行安装时,还要做好泌水孔的设置工作,施工人员需要注意喇叭管与波纹管接头位置的密封问题。波纹管在进入喇叭口与锚垫板的接口前应有约1000mm 的直线段,确保其与垫板锚具垂直,进入喇叭口的接合处裹1 层海绵,铁丝绑扎牢固后用胶帶密封,以防漏浆进入管内。最后将波纹管绑扎固定在托架上。柱节点处波纹管的预埋,在最上面一排波纹管顶面焊接 Φ25 钢筋支撑梁上部非预应力钢筋,确保该位置波纹管在梁筋绑扎过程中不被压坏。
2.2.3 预应力混凝土框架大梁混凝土浇筑。由于梁柱接头处钢筋密集,空隙狭窄,如何保证混凝土浇筑质量很关键。因此,预应力混凝土框架大梁采用自密实混凝土。石子粒径为 0.5~3cm,砂为中砂,水泥用量 340kg/m 3,掺 10% 的 U 型膨胀剂,并掺泵送剂,由搅拌站试验室多次试配确定配合比,保证混凝土强度达到设计要求。
2.2.4 预应力筋端部处理。预应力筋的端部锚固区一般设置在边柱节点处,在该截面节点处柱上纵筋、边梁上钢筋、柱内箍筋、主梁上面筋、腰筋等相互交错密集。因此,预应力筋、波纹管的穿管及端部处理难度很大,容易造成混凝土浇筑不密实。因为本工程预应力在顶层,边柱纵筋在垫板处可适当截断,以保证结构的安全和方便垫板安排;截断纵筋在垫板安装完毕后,做适当加固处理。
2.2.5 预应力筋端部处理
预应力筋的端部锚固区一般设置在边柱节点处,在该截面节点处柱上纵筋、边梁上钢筋、柱内箍筋、主梁上面筋、腰筋等相互交错密集。因此,预应力筋、波纹管的穿管及端部处理难度很大,容易造成混凝土浇筑不密实。
(1)边柱有粘结预应力筋张拉端锚具布置时,梁面主筋内缩弯折,以便于端头垫板的排列; (2)因为本工程预应力在顶层,边柱纵筋在垫板处可适当截断,不会较大影响其结构安全性但截断数量不宜超过6根,以保证结构的安全和方便垫板安排;截断纵筋在垫板安装完毕后,做适当加固处理。
3 结语
预应力施工技术在高层建筑中有着较好的效果,可以使高层建筑的稳定性得到保障,还可以使结构的强度增加,使钢筋的建设更加的合理。预应力结构可以使钢筋材料得到节省,减少工程所需的成本,通过预应力技术的应用可以使建筑的施工质量得到提高,进一步的保证了结构的坚固性,还可以增强建筑的安全性和稳定性,从而提高高层建筑的施工技术水平。
参考文献:
[1]贾宴宾. 预应力技术在城建高层建筑结构施工的应用[J]. 工程技术:全文版,2017(2):00260-00260.
[2]程果,李飞. 高层建筑静压预应力管桩施工技术的应用分析[J]. 卷宗,2016,6(8).
[3]段新志. 高层建筑工程预应力施工技术的应用[J]. 科学与财富,2016(6).