张 峰
青岛正东建设集团有限公司 山东 青岛 266555
摘 要:随着国内建筑业的发展,装配式建筑越来越显现出在技术、经济和社会效益方面的优势,尤其是预制预应力构件在水平楼盖中的应用优势明显。预应力空心板依靠其良好的力学性能、快捷的安装施工等特点,应用越来越普遍。后张法预应力空心板梁被现代房建建设领域广泛应用,具有结构稳定、工艺成熟等诸多优势,因此具备批量化生产的条件。本文就此对建筑工程施工技术展开了研究。
关键词:后张法;预应力;空心板梁;建筑施工
引言:
我国目前的楼盖板多是以现浇为主,经过多年的发展和应用,效果显著,但也存在一些不足之处。首先,现浇楼板虽然有良好的整体性能,但是抗裂性较差,易产生裂缝;其次,现浇楼板无法采用高强度的材料,其承载力有限,无法适用大空间、大跨度的建筑结构;此外,现浇楼板是现场施工,模板搭设、钢筋绑扎、浇筑、养护等工艺均在现场完成,不但影响工期,质量也难以控制,同时现浇混凝土也不符合现代化建筑施工要求。随着我国装配式建筑的发展,建筑工业化、产业化、标准化成为现代建筑的重要内容,同时大跨度、大荷载的结构设计也越来越多。预应力空心板采用预应力技术,在工厂预制生产,能满足大跨度、大荷载的设计要求,而且经济和社会效益显著,适合当下建筑发展的需求,具有广阔的应用市场。
1预应力空心板梁发展概述
空心板是一种在横截面处做成若干个孔洞的混凝土板,根据板受力的特点,省去了板中部的混凝土,使得结构截面更为合理;同时利用预应力技术,提高板整体的力学性能,使其满足大荷载大跨度的使用要求。预应力空心板最早是由美国SPANCRETE公司于1953年研发出来,故也称为SP板。1987年日本建设部正式核准,只要在允许的范围内,空心板的使用没有层高、结构形式、地震强度的限制,即结构体能有多高,空心楼板就可用多高。同时诸多国外工程学者进行了大量研究实验,用以充分了解这种新产品的性能。英国的G.Elliot和L.A.Clark用环氧树脂做单向园孔的空心板模型,并用有限元分析得到板的刚度系数近似公式。芬兰的Matti Pajari和Heli Koukkari对板厚400mm跨度9m长的预应力空心板进行静载试验,探究了空心板与其支撑的预应力梁共同工作及抗剪强度和性能。现如今,在欧美、日本等发达国家,预应力空心板已经广泛应用于学校、办公楼、住宅、厂房等各类建筑。
2预应力空心板的主要优势
2.1力学性能优异
预应力空心板采用预应力技术,不仅增加了板的使用跨度,也提高了板的承载能力。国内使用较多的是美国的SP板,参照05SG408《SP预应力空心板》图集,该空心板的最大设计荷载可达15KN/m2,使用跨度在4~18m。
2.2满足当下建筑功能的需求
预应力空心板的使用,为建筑功能的多样性、灵活性等要求提供了更大的空间。采用预应力空心板,由于其承载力强,完全可以满足不同户型设置隔墙的需要;而预应力空心板超大的使用跨度,可以使得户内无墙也无梁,省去的主次梁也节省了成本造价。预应力空心板是工厂化生产成形,表面平整、外形美观,楼面只需要进行简单的抹缝处理。
2.3适用于多种结构体系
预应力空心板常作为住宅、学校、办公楼、商场、厂房等建筑结构的楼盖体系使用,可以用在多层建筑中,也可以适用高层建筑;可以用于非地震区,也可用在强地震区。
通过前面介绍的工程案例可以看出,预应力空心板能与钢结构、现浇剪力墙结构、现浇框架结构、砖混结构、装配式剪力墙结构、装配式框架结构等不同类型的结构体系完美地结合,充分体现其良好的功能性、安全性及经济性。
3后张法预应力空心板梁施工技术应用
3.1模板端模和侧模
采用钢板制作成定型模板,以丝杆连接对拉支护,每一次使用前需要打磨和除锈。端模及侧模在模板精加工后运至施工现场进行拼装组合,拼装完毕后应调整顺直度并加固支护,检测合格后方可使用[1]。施工人员需要严格按照相关规范要求,检测好所有模板和支架,确保其强度、刚度和稳定性都符合要求。将检测合格好的模板表面均匀涂上隔离剂,方便之后的拆除工作,之后便可进行组装工作,完成之后,需要挂线进行校验,及时发现不合格之处并给予调整。注意在组装过程中,外模必须要牢固,以免混凝土浇筑下去很容易出现变形等不良情况。
3.2钢筋工程
钢筋作为房建工程预应力空心板梁的主要材料之一,选择质量、规格等指标符合要求的钢筋是非常重要的。钢筋在制作绑扎之前,施工人员需要用砂纸对其进行打磨,确保无锈蚀,之后再进行绑扎焊接作业,以免钢筋骨架发生变形、松脱和开焊等不良情况[2]。施工人员在设置钢筋位置时需要严格按照设计图纸要求进行,其偏差要控制在允许范围之内。通过使用定型模具,按照相关的操作要求制作绑扎好所有的钢筋,之后在模内进行绑扎。绑扎过程中禁止人员踩碰钢绞线,以免出现移动以及断筋伤人等事故。
3.3预应力筋孔道布置
预应力筋施工作业选择的是先穿法,做好对预应力筋的抽动清孔工作,检测板梁混凝土的强度情况,当达到设计强度的85%并同时龄期达14d的要求后即可组织张拉,结束之后及时清孔并做好管道灌浆封锚工作,尽可能减少预应力损失。预拉是钢绞线下料前的重要准备工作,参考钢绞线抗拉强度,取该值的80%~85%作为控制标准,持荷5~10min。下料过程中需确定切口两侧5cm的区域,在该处使用铁丝绑扎,再根据要求割断钢绞线,设备可选用砂轮锯。钢绞线的编束必须在平地上完成,逐根排列好,一端在挡板上对齐,以1m为间距依次编束成片,此过程中要确保钢绞线不发生弯曲变形现象,各钢绞线之间不可相互缠绕,避免某些钢筋过松或过紧的情况。不同钢绞线束的孔位存在差异,因此长度要求也有所不同,需事先做好标记,以此为依据合理下料[3]。完成编号工作后,在两端分别挂上铁皮信息牌,记录编号等各项基础信息。下料完成后即可将钢绞线穿入波纹管内,而在安装波纹管时则必须控制好位置,要求线型足够良好。波纹管连接处应设置适量密封胶带,以免出现漏浆现象。波纹管要稳定固定在梁体箍筋上,以钢筋卡子为主要工具,以50cm为间距依次固定,保证波纹管的稳定性,以免受到振捣作业的扰动影响。
3.4混凝土浇筑
应从底板处开始浇筑施工,遵循从中间向两端的原则。板式梁底板浇筑中,应确保此环节施工时间在30min内,完成施工后安装胶囊芯模,通过充气的方式提高其压力,最终上升至标准压力即可[4]。为确保充气压力控制的准确性,需在气嘴处设置压力表,全程压力的控制标准为不超过0.7MPa。结束充气后,灌注梁腹板和顶板,若压力表呈现的数值明显下降,则及时补气,将压力维持在合理范围内。经过浇筑作业且混凝土达到特定强度标准后,缓慢将胶囊放气并将该装置抽出。
结束语:
总之,各环节施工有序推进,经质量检验,所有后张法板梁的施工质量都满足要求,表明所提出的施工技术具有可行性,在创造安全施工环境、确保施工质量等方面都有着较好的表现,可推广应用于房建工程中。
参考文献:
[1]杨国华.先张法预应力空心板梁施工技术[J].技术与市场,2018,25(07):146-147.
[2]毕兆辉.后张法预应力空心板梁张拉压浆质量控制分析[J].北方交通,2017(07):71-73.
[3]吕祥艳.后张法预应力空心板梁施工与控制探讨[J].四川水泥,2017(05):213.
[4]李央,赵娟芳.预应力混凝土空心板后张法施工关键技术研究[J].黑龙江交通科技,2017,40(02):109+111.