商业建筑中预应力混凝土的应用

【概要】银河购物广场超长地下室底板中的应用于了有粘合预应力混凝土结构，文章主要讲解了比较普通混凝土结构，预应力混凝土技术在地下室底板中应用于具备其自身特点，以及预应力混凝土结构施工的工艺及注意事项。　　【关键词】有粘合；预应力；底板；钢绞线　　　　1章节　　相对于商业建筑对空间利用拒绝较高，预应力混凝土可以应用于在地下室底板、大跨度砼梁，提升建筑的空间利用率，同时提升地下室底板透气性能和耐久性。　　2工程概况　　银河购物广场单体建筑35万平方米，其中地下二层，地上五层，地下二层为人防结构，本工程地下室基础底板长426.3m，长125.6～170.6m，双向皆不另设伸缩缝，多达了我国规范(GB50010-2002)第9.1.1条伸缩缝设置间距的规定，科超长大面积混凝土结构。

基础底板薄主要为500mm、2000mm，局部板厚为600mm、700mm和1500mm等。基础底板中使用后张有粘合预应力技术，部分框架结构因梁上起柱、跨度较小，也使用后张有粘合预应力技术。预应力混凝土强度等级为C40，混凝土中不得用于任何掺加氯化物的外加剂，用作预应力筋封端的混凝土为C40微收缩细石混凝土。

预应力筋使用直径S15.20mm的高强较低肿胀钢绞线。　　3设计过程　　3.1由于地下室归属于超长大面积混凝土，而大体积混凝土的膨胀、环境温度的变化使结构产生纳形变，由于混凝土本身的抗拉强度很低，因此结构内部的纳形变更容易使混凝土裂开而产生裂缝，而通过在底板中设置平衡的预应力混凝土及后倒入带上可以有效地的抵抗混凝土后期膨胀形变及温度形变，提升结构的整体性，强化抗裂性和抗渗性。　　3.2增加地下室挖出浅及基坑开凿深度。地下室作为车库，底板使用预应力平板；减少了层高，增加了水压力，增加了底板支模工序及基坑开凿深度，增加了外墙砼用量，从而减少耗资。

上部结构的有梁大板预应力结构，不断扩大柱距，使柱子和基础数量增加，减少了室内的净面积。　　3.3在预应力自由选择上由于无粘合预应力中的预应力依赖锚具取得，如果锚具过热，则预应力将全部丧失，而有粘合预应力体系中，灌浆超过拒绝就不不存在上述问题；但与无粘合预应力比起减少了波纹管布设及孔道灌浆的工序，工期有所增加。　　4施工质量控制措施　　4.1材料及设备的检验　　钢绞线出场时理应质量保证书，每盘上不应挂着标盘，进场时，不应按现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224）等的规定提取试件不作力学性能检验，其质量必需合乎有关标准的规定。在用于过程中逐盘展开，其钢绞线表面不得有裂纹和机械受损，容许有严重的浮锈，但不得有显著的麻坑。

　　锚具进场后，除应按产品出厂证明文件比对其锚固性能类别、型号、规格及数量外，尚应按国家标准《混凝土结构工程施工质量竣工验收规范》（GB50204-2002）及《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-2003）拒绝展开检测，合格后方可用于。　　预应力筋用锚具竣工验收批的区分：在同种材料和同一生产工艺条件下，锚具以不多达1000套为一个竣工验收批。

预应力夹片锚具在张拉端的内缩量拒绝不小于4～6mm。　　4.2预应力筋搭接布置　　本工程建筑平面尺寸较小，预应力筋为了符合横截面有效地预压形变的拒绝，预应力筋必需在一定长度内展开分段处置。分段原则为：两端张拉的预应力筋不小于60m，一端张拉的不小于45m。

　　根据后浇带的产于方位可挑选集中式搭接法和交叉搭接法。由于横跨后倒入带上预应力筋必需在后倒入带上堵塞后方可展开张拉，因此邻接横跨预应力筋搭接伸进后倒入带上横跨的皆无法张拉，将影响连接横跨的施工，所以后倒入带上横跨预应力筋宜使用集中式布置方式。　　4.3梁柱节点处预应力筋穿着另设　　本工程中预应力梁跨度较小，预应力筋的矢高、上下方位及水平方位必需精确掌控。由于梁柱节点处钢筋较密，为确保预应力筋的矢高，普通钢筋绑扎时方位必需精确做到，预应力施工时应再行穿着另设预应力波纹管及钢绞线，然后再行绑扎柱箍筋。

预应力筋矢低与普通钢筋相冲突时，不应遵从预应力筋优先的原则。　　4.4预应力张拉顺序及方法　　确认合理的预应力产生过程及产生顺序，是本工程预应力施工的关键所在。本工程中预应力梁采行如下张拉方案：　　4.4.1本工程混凝土强度超过设计强度值的100%后方可展开张拉。预应力张拉掌控形变为1860x0.75=1395MPa，超强张拉3%。

　　4.4.2预应力梁张拉已完成并灌浆后方可拆毁梁底模板及承托。　　4.4.3因为各区预应力梁较集中，故张拉可按从左至右、从上至下的顺序展开。

　　4.4.4为避免张拉过程中梁产生较小的偏心受力，张拉次序一般以定中间后上下或两侧，当仅有两个平行孔时，可采行不平面张拉，再行张拉其中一束，后张拉另一束。　　4.5波纹管铺设：　　●铺设梁板底模、绑扎骨架钢筋：在绑扎已完成预应力梁上下排主筋和筒筋后，就可以夹杂展开预应力筋的铺设。楼板底模可同时展开铺设，在梁的两侧必须搭建预应力铺放脚手架，梁侧模、张拉端及相同末端处模板需腾出，待有粘合穿着筋和端部节点已完成后，再行展开梁侧面模板的封模。

如果现场梁、板底模分离展开铺设，则不应在梁侧搭建工作排架，以便于堆满材料和安全性施工。　　为了符合预应力筋的设计矢低拒绝，对于交叉梁普通钢筋的高度在铺放图制作时应展开审核，确认交叉梁普通钢筋的绑扎顺序。若普通钢筋与预应力钢筋再次发生对立，不应以普通钢筋拐弯预应力钢筋居多。

　　●确认孔道高度，电焊支架钢筋：施工时，首先可以在绑扎已完成的筒筋上（垫块已完成后），确认孔道横跨中高度和反弯点高度。本工程中使用的波纹管规格分别为圆管d=55mm、70mm、80mm、90mm、100mm和110mm等规格。支架钢筋使用12mm以上钢筋，长度与梁筒筋宽度完全相同，水平间距一般不小于1000mm。

　　●铺放波纹管：支架钢筋加装已完成后，可铺放波纹管。波纹管每根长度一般为6m，套管长度300mm，在穿出波纹管前，应先将套管旋上波纹管另一端，穿出孔道后将套管倒旋与另一波纹管相连接。波纹管连接器必需要稳固、森严，两段工作管要顶紧，　　4.6预应力筋穿束：　　穿着筋平台可以利用结构普通脚手架展开。穿着筋使用单根穿束法。

穿束前再行将钢绞线端部用黑矽胶包紧，然后从一端穿着至另一端。要留意穿入艰难时无法硬顶，防止波纹管被覆以斩。

而不应将钢绞线来回重放、引、并转，适当时应检查波纹管否通顺，否则不应将其扶顺。　　4.7设置灌浆泌水孔：　　两端张拉的预应力筋，一般以每横跨大梁每一束预应力曲线低处设置一个泌水孔，水平间距不多达30m；一端张拉的预应力筋在相同末端处必需设置泌水孔。　　具体方法：在泌水孔处的波纹管上覆盖面积一层海绵垫片和带嘴的塑料弧形压板，后用铁丝与波纹管绑扎，再行用25强化软管挂在嘴上，并将其引向梁顶面，低于顶面大约300mm，并加以相同。　　在构件的张拉端设置灌浆孔，张拉端灌浆孔设于喇叭形铸铁锚垫板上。

浆体从锚垫板上灌浆孔压入，从每横跨最高点泌水孔和相同端泌水孔流入。　　4.8混凝土吊装　　4.8.1在吊装混凝土前，不应展开专项的预应力孔道检查。项目部将的组织自检，还包括仔细检查预应力孔道的完好无损，及时修复。

孔道接头处应用于矽胶密封好。另外预应力张拉端一处应用于棉丝密封灌浆孔、喇叭口等最重要部位。相同末端应用于水泥浆堵住杀。　　4.8.2在吊装混凝土时，振捣棒不得必要撞击预应力孔道，避免毁坏波纹管而造成浆体转入预应力孔道。

　　4.8.3有粘合预应力施工不应特别注意混凝土吊装时孔道的阻塞预防，拒绝再行穿着另设预应力束在混凝土吊装初凝前震颤预应力束以避免孔道阻塞；因此在混凝土吊装时将指派专门的人员于现场展开照料，及时发现及时管理。孔道如找到有漏浆不应重复震颤预应力束以后混凝土初静。　　4.9预应力张拉　　4.9.1混凝土强度超过100%设计强度后，方可展开张拉。检查张拉操作者平台否稳固。

张拉设备必需在有效地的标定用于期内。　　预应力钢绞线张拉操作步骤：　　（1）将每端钢绞线各股按顺序穿出锚具各孔。　　（2）将工作锚取出垫板定位圈内，并伸展锚垫板，放入夹片，用锤打凸；　　（3）加装限位板，钢绞线从限位穿越转入千斤顶；　　（4）加装千斤顶前，拒绝千斤顶轴线与钢束轴线重合；　　（5）加装工具锚；　　（6）展开张拉。

　　4.9.2预应力张拉注意事项　　（1）夹具要清除整洁，不得有油污杂物。梁端锚垫板和钢铰线不应清扫好，维持有充足工作长度；　　（2）加装千斤顶时需维持孔道中心、锚具中心及千斤顶中心在一条线上，以确保钢丝束张拉端方向与锚固垫板横向；　　（3）工具夹片要涂抹黄油，确保工作夹片成功脱锚；　　（4）千斤顶和油泵由专人负责管理操作者，及时测量千斤顶的弯曲值，填写表格认真细致；　　（5）张拉时如果锚头处经常出现滑丝断丝或锚具损毁，应立即暂停操作者，展开检查并作出详尽记录；若滑丝断丝多达规定拒绝，则必需替换钢束。　　4.9.3张拉控制力　　预应力束的张拉掌控，以张拉力掌控居多，同时用张拉弯曲值作为校核。

　　本工程预应力梁的张拉掌控形变取为0.75倍钢绞线的强度标准值，即18600.75＝1395MPa，施工时超强张拉3%；基础底板预应力束的张拉掌控形变为0.70倍钢绞线的强度标准值，即18600.70＝1302MPa，施工时不须要超强张拉；　　4.9.4理论弯曲值的计算出来　　理论弯曲值计算公式　　曲线预应力筋的理论张拉弯曲值△LT按以下近似于公式计算出来：　　　式中：FJ――预应力筋的张拉力；　　Ap――预应力筋的横截面面积；　　Ep――预应力筋的弹性模量；　　LT――从张拉端至相同端的孔道长度（m）；　　――每米孔道局部偏差摩擦影响系数；　　――预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数；　　――从张拉端至相同末端曲线孔道部分切线的总夹角（rad）　　4.9.5参数给定　　理论弯曲值计算出来时，由于使用金属波纹管，预应力筋的摩擦系数给定k=0.0015；u-0.25。　　4.9.6弯曲值的测算和校核　　由于开始张拉时，预应力筋在孔道内权利摆放，而且张拉端各个零件之间有一定的空隙，必须用一定的张拉力，才能使之放宽。预应力筋张拉弯曲值的量测量，是在创建初形变之后展开。

实际弯曲值△L不应相等：　　△L＝△L1＋△L2＋△Lc　　式中△L1――从初形变至仅次于张拉力之间的测算弯曲值；　　△L2――初形变以下的推算出弯曲值，可以根据初形变和二倍初形变的弯曲值量测值之差求出；　　△Lc――混凝土构件在张拉过程中的弹性传输值。（量值较小，可忽视）　　本工程初形变取为张拉掌控形变的10％。张拉时，通过张拉弯曲值的校核，可以综合体现张拉力否充足，孔道摩擦损失否稍大，以及预应力筋否有出现异常。

张拉时拒绝测算弯曲值与理论计算出来弯曲值的偏差不应在（-6～+6）％范围之内，远超过时应立即暂停张拉，查明原因并采取相应的措施之后再继续作业。　　核算弯曲值符合要求后，修理锚固回程并接下千斤顶，张拉完；　　4.10预应力孔道灌浆　　4.10.1灌浆水泥使用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆的水灰比不小于0.45，加热后三小时的泌水率控制在2％以内，水泥浆流动度以12~18s为宜，可加到适度膨胀剂，但不得含有不含氯化物等对预应力筋有生锈起到的外加剂。水泥浆加热过程不应大于2分钟及小于4分钟。

加热水泥浆设备需有加热筒和储存筒。灌浆不能一个方向展开，水泥浆自调制至倒入孔道的沿袭时间不应多达30分钟。

　　4.10.2每根波纹管注浆前需以压力空气刮起整洁，仔细检查孔道的通畅情况，每个孔道需以0.5MPa的压力空气试压一分钟，检查压力否上升，保证洗手且没渗水。　　4.10.3灌浆工作不应较慢均匀分布的展开，不得中断，并不应排气通顺。灌浆孔设于张拉端垫板上，水泥浆从一端倒入，待出浆孔冒浓浆后，堵塞出有浆口，之后冷却至0.7MPa，稳压1～2min后堵塞灌浆孔。孔道较长或灌浆管较长时压力宜大些，反之可小些。

　　4.10.4压力灌浆已完成后须要展开重力补浆。灌浆两天后再行检查分列气孔和灌浆孔里水泥浆标高否在结构面以上，由此检验补浆的效果。　　4.11张拉端堵住　　灌浆后张拉端锚不具使用与结构同强度等级的微收缩细石混凝土堵住，为确保耐久性，中空钢绞线的保护层厚度不大于30mm，后倒入的混凝土必需振捣密实。

当张拉锚不具设置在构件内部时，其封头混凝土设计强度等级使用C40。　　5结语　　在超长大面积地下室底板使用预应力混凝土技术，有效地的的增加了混凝土裂缝的产生，提升了地下室的抗渗、耐久性能，防止了伸缩缝的设置，减少了工程造价，在同类型的地下室中可以考虑到用于。.。

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