沈陽市大東區(qū)榆林城中村回遷安置工程項(xiàng)目地下室頂板

——有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力扁梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工

一、工程概況

本工程坐落于遼寧省沈陽市大東區(qū)榆林城中村。項(xiàng)目占地總面積約6.4萬，建筑面積約19萬，其中(地上約14萬、地下約5萬)，主要建設(shè)內(nèi)容為住宅、商業(yè)及附配套設(shè)施。該項(xiàng)目由中鐵九局集團(tuán)有限公司承建，江蘇開來預(yù)應(yīng)力工程有限公司負(fù)責(zé)地下室頂板的預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)及施工。

二、預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)

2.1 基本設(shè)計(jì)概況

地下室頂板柱網(wǎng)尺寸以7.8m（7.75m、6m、5.1m）×4.5m（6.7m、4.8m）為主。地下室頂板恒荷載為36kN/m²、26kN/m²等，活荷載為5kN/m²等，消防車荷載為10kN/m²、15kN/m²、20kN/m²等，自重另計(jì)。

圖2.1 頂板平面模型

本地庫頂板采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力扁梁板結(jié)構(gòu)技術(shù)。材料選擇：1x7股有粘結(jié)鋼絞線（基本參數(shù)為As=140mm²；fptk=1860MPa），普通鋼筋為三級(jí)鋼（fy=360Mpa），混凝土強(qiáng)度C40。

2.2 確定截面尺寸

本項(xiàng)目地下室頂板預(yù)應(yīng)力梁截面尺寸為：主梁以800mm×500mm、800mm×550mm、800mm×600mm、1000mm×550mm、1000mm×600mm、600mm×500mm為主，預(yù)應(yīng)力板厚為250mm、300mm。其余所有梁板柱尺寸及柱網(wǎng)尺寸均以建筑結(jié)構(gòu)圖為準(zhǔn)。后開始建立有限元模型，如下圖所示。

圖2.2.1 頂板有限元結(jié)構(gòu)三維模型

待估算完預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量后，則可運(yùn)用公司前處理軟件技術(shù)，將預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)入結(jié)構(gòu)有限元模型中，并進(jìn)行運(yùn)算。詳見下圖2.2.2及圖2.2.3所示。圖2.2.2 預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)入車庫結(jié)構(gòu)有限元模型圖2.2.3 運(yùn)算后的車庫結(jié)構(gòu)變形圖

根據(jù)運(yùn)算后的內(nèi)力結(jié)果，再運(yùn)用公司的后處理軟件技術(shù)，進(jìn)行普通鋼筋配筋，再對(duì)正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算，最終完成結(jié)構(gòu)施工圖的繪制。圖2.2.4 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖（其一）

三、施工方面

該項(xiàng)目均采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線Ф15.2作為預(yù)應(yīng)力筋，其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為fptk=1860MPa。預(yù)應(yīng)力筋孔道采用預(yù)埋鍍鋅金屬波紋管成孔。混凝土強(qiáng)度達(dá)100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉，張拉控制應(yīng)力根據(jù)工程結(jié)構(gòu)說明確定。設(shè)計(jì)錨具為內(nèi)陷式，張拉端采用夾片式錨具，固定端采用擠壓錨。錨具性能應(yīng)具有廠家提供的質(zhì)保書。固定端錨墊板和錨墊板后螺旋筋按配套選用。錨具的靜載錨固性能應(yīng)同時(shí)滿足要求。預(yù)應(yīng)力筋張拉后及時(shí)灌漿、切割張拉端鋼絞線并用C40混凝土封裹錨具。所有預(yù)應(yīng)力梁板下支撐必須待預(yù)應(yīng)力筋張拉結(jié)束后方可拆除。

值得一提的是，該項(xiàng)目在實(shí)際施工中，成功應(yīng)用了公司多個(gè)專利。如：預(yù)應(yīng)力所用套管為鍍鋅金屬扁波紋管，是按照“一種有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼板用制孔器”(ZL201320543929.X)采用；在后澆帶處的搭接方式則采用了“一種地下室扁梁板結(jié)構(gòu)頂板中預(yù)應(yīng)力筋搭接結(jié)構(gòu)”(ZL201520587687.3)；而在控制溫度裂縫時(shí)，則采用了“一種地下車庫的裂縫控制的臨時(shí)結(jié)構(gòu)”(ZL202022255523.4)的養(yǎng)護(hù)措施等。通過應(yīng)用各種公司專利，為施工質(zhì)量提供了強(qiáng)有力的保證。針對(duì)本項(xiàng)目有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工，其具體工序及操作要求如下：

3.1 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工流程

有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工流程可分為四個(gè)工序，即鋪束工序、張拉工序、灌漿工序、封錨工序。

（1）鋪束工序：包含錨墊板安裝、支架安裝、波紋管敷設(shè)、預(yù)應(yīng)力筋穿束、孔道整體固定。

（2）張拉工序：包含張拉端清理、錨具安裝、張拉輔助工具安裝、千斤頂安裝、工具錨安裝、張拉作業(yè)。

（3）灌漿工序：包含多余鋼絞線切割、泌水管檢查及封閉、灌漿閥門安裝、灌漿管道布設(shè)、灌漿料制備、真空作業(yè)、灌漿設(shè)備操作、出漿觀測、孔道封閉。

（4）封錨工序：包含無壓漿孔道檢查、基層鑿毛、封堵防銹層施工、封錨混凝土澆筑、表面防水處理、混凝土養(yǎng)護(hù)。

3.2 預(yù)應(yīng)力鋪束

預(yù)應(yīng)力鋪束是有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工鋪束工序的核心環(huán)節(jié)。

首先精準(zhǔn)安裝定位支架，隨后按設(shè)計(jì)曲線敷設(shè)波紋管，同步做好接頭密封與固定。接著采用人工或機(jī)械輔助方式，將預(yù)應(yīng)力筋平穩(wěn)穿入波紋管內(nèi)，穿束過程中需注意避免預(yù)應(yīng)力筋刮傷管壁。穿束完成后，需全面復(fù)核孔道位置與預(yù)應(yīng)力筋走向，確保其與設(shè)計(jì)曲線一致。最后通過專用定位筋將孔道整體固定，防止后續(xù)施工中出現(xiàn)位移或變形。

鋪束過程示意圖如下：圖3.2 地下室頂板預(yù)應(yīng)力鋪束

3.3 預(yù)應(yīng)力張拉工藝

（1）預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備在使用前，應(yīng)送權(quán)威檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)采用頂壓試驗(yàn)的方式，對(duì)千斤頂和油表進(jìn)行配套標(biāo)定，并且在張拉前要試運(yùn)行，保證設(shè)備處于完好狀態(tài)。

（2）理順張拉端預(yù)應(yīng)力筋次序，依次安裝工作錨、頂壓器、千斤頂、工具錨。

（3）由于開始張拉時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋在孔道內(nèi)自由放置，而且張拉端各個(gè)零件之間有一定的空隙，需要用一定的張拉力，才能使之收緊。因此，應(yīng)當(dāng)首先張拉至初應(yīng)力（張拉控制應(yīng)力的百分之二十），測量預(yù)應(yīng)力筋的伸長值，然后張拉至兩倍初應(yīng)力，再次測量伸長值，最后張拉至控制應(yīng)力，第三次量測伸長值，計(jì)算實(shí)測伸長值△L1。核算伸長值符合要求后，卸載錨固回程并卸下千斤頂，張拉完畢。圖3.3 千斤頂張拉圖

（4）若預(yù)應(yīng)力筋伸長值大于千斤頂行程，可采用分級(jí)張拉：先張拉至千斤頂行程上限后錨固，待千斤頂回程復(fù)位，再進(jìn)行下一級(jí)張拉，循環(huán)操作直至達(dá)到設(shè)計(jì)張拉控制值。

（5）張拉作業(yè)執(zhí)行“張拉力為主、伸長值校核”的雙控原則：實(shí)測伸長值與理論計(jì)算伸長值的偏差需控制在±6%范圍內(nèi)；若偏差超限，應(yīng)立即停止張拉，排查原因并并處理后再恢復(fù)作業(yè)。

（6）張拉前需搭設(shè)專用操作平臺(tái)，并在各區(qū)段張拉前報(bào)送張拉通知單及張拉任務(wù)單（明確張拉順序、伸長值控制等參數(shù)）。張拉過程中填寫張拉記錄單，作業(yè)完成后填寫張拉完成通知單。

3.4 預(yù)應(yīng)力孔道灌漿

3.4.1 灌漿工序

預(yù)應(yīng)力灌漿工序主要分為四步：（1）灌漿前波紋管孔道沖洗，排凈孔道內(nèi)雜質(zhì)以保證灌漿通暢；（2）一次壓漿；（3）一次壓漿3h后二次壓漿，排出一次壓入的水泥漿所析出的清水；（4）24h后人工補(bǔ)漿，人工補(bǔ)漿保證孔道最終飽滿密實(shí)。

3.4.2 灌漿材料要求

（1）灌漿水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水泥漿體28天標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度不低于30MPa。

（2）水泥漿的水灰比為0.4~0.45，攪拌后三小時(shí)的泌水率控制在2％以內(nèi)，水泥漿流動(dòng)度以16~20s為宜。添加適量膨脹劑，但不得摻入含氯化物等對(duì)預(yù)應(yīng)力筋有腐蝕作用的外加劑。

（3）水泥漿自調(diào)制完成至灌入孔道的延續(xù)時(shí)間不宜超過30min。

3.5 張拉端封堵

待灌漿作業(yè)完成后，采用與結(jié)構(gòu)同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土進(jìn)行封堵。為保證結(jié)構(gòu)耐久性，外露鋼絞線的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于30mm，后澆封堵混凝土需振搗密實(shí)，確保與原結(jié)構(gòu)結(jié)合可靠。

四、工程質(zhì)量總目標(biāo)及質(zhì)量保證體系

4.1 質(zhì)量總目標(biāo)

本工程驗(yàn)收合格率為：100％

4.2 質(zhì)量保證措施

（1）預(yù)應(yīng)力專業(yè)施工由具備資質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍承擔(dān)，施工技術(shù)負(fù)責(zé)人及作業(yè)人員均經(jīng)專項(xiàng)技術(shù)培訓(xùn)，持有對(duì)應(yīng)崗位的上崗證書；

（2）施工操作嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)圖紙、現(xiàn)行規(guī)范及施工組織設(shè)計(jì)的相關(guān)要求；

（3）各類進(jìn)場材料按規(guī)范要求完成驗(yàn)收，同時(shí)做好材料的存放、防護(hù)管理；

（4）隱蔽工程按規(guī)范及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)組織驗(yàn)收，每道工序均由專人把關(guān)，質(zhì)量保證體系如下：圖4.2 預(yù)應(yīng)力施工工序及崗位分工流程圖