装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板施工技术

一、研制工作总结报告

1项目研究的背景

近几十年来,各类大跨度空间结构在世界各个角落迅速发展。大跨度空间结构的工业厂房需求空前增长。同时大跨度空间结构也是国家建筑科学技术发展水平的重要标志之一。世界各国对空间结构的研究和发展都极为重视,例如国际性的博览会、奥运会、亚运会等,各国都以新型的空间结构来展示本国的建筑科学技术水平,空间结构已经成为衡量一个国家建筑技术水平高低的标志之一。

屋面作为建筑结构中不可或缺的重要组成部分,对结构的功能发挥和使用起着重要的作用。目前在大跨度空间结构基础上的大跨度屋面的结构类型有:现浇钢筋混凝土屋面钢结构屋面、网架屋顶结构装配式屋面等等。主要运用于各种住宅建筑地下室、大型体育场馆、剧院、会议展览中心、机场候机楼、工业厂房等超大跨度建筑物的工程。因此,大跨度空间结构应该从工程实际出发,选择适合的屋面结构形式,使建筑结构充分发挥其力学性能和节约造价及建筑材料,从而取得良好的经济效益和社会效益。       

传统的钢筋混凝土屋面存在自重大,室内空间利用率低,结构易开裂、造价昂贵等弊病。

装配式屋面是近年来为适应大跨度、大开间、大空间建筑的需要,在借鉴国内外先进设计和施工经验的基础上产生并逐步得到广泛应用的一种新型结构体系。是针对大跨度建筑屋面自重大、模板支撑难度大、高空作业多、施工安全风险大等特点,综合考虑设计、生产、施工等多方面因素,结合实际工程应用分析研究并形成预制装配式一体化设计的建筑屋面结构。在实践过程中,考虑结构的安全性和整体性,支承装配式屋面的竖向构件通常采用现浇结构。

本研究的装配式预应力双T板是由板、梁结合的预制钢筋混凝土承载构件,由宽大的面板和两根窄而高的肋组成,具有良好的结构力学性能,可制成大跨度、大覆盖面积和比较经济的承载构件。先张法预应力混凝土双T板常用作大型预应力混凝土结构作为大面积、高层、隔层的屋面系统。造型新颖美观,自重轻、抗震性能好,经济效果显著。同普通的钢筋混凝土结构体系相比,在同等条件下能有效的大量节约了混凝土和钢材,空间利用率提高,并大大减轻了屋面板自重,整体刚度大,整体性能好,抗震性能强。

本研究的施工方法是采用装配式预应力屋面双T板制作是现场制作装配,采用固定式制作模具。装配式预应力屋面双T板由面板、肋梁、钢绞线、钢绞线、预埋件组成,预应力钢绞线设置在肋梁内用先张法张拉,形成双”T”形受力截面的屋面预制结构体系。预制完成后,采用300T的吊车案预定的顺序进行吊装,板吊装就位后,双T板两端通过底部预埋件焊接在两端的支撑梁或抗风住上,板间预埋件采用8厚钢板焊接连接。并采取双T板的防裂防渗漏措施后再进行屋面防水、隔热层等施工。

广东湛江中央直属食糖储备库项目位于广东省湛江市霞山区临港工业园疏港大道以西。根据规划的发展目标,该项目为国家、地方的重点建设项目,备受各方关注。在上述的背景下,我司将广东湛江中央直属食糖储备库项目作为装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板施工技术的试点项目,一方面在装配式预应力双T板上作进一步深化改进,另一方面对于紧跟国家政策导向,推进T的应用具有重要意义。

本科技成果详细探讨和总结了装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板施工技术 ”研究成果,属自选研究项目,主要研制人员及分工见表1

1   主要研制人员及工作分工表

姓名

性别

技术职称

工作分工

1

邓明

工程师

项目总体策划

2

慕容健荣

工程师

项目方案制定

3

庞朝华

工程师

项目总体策划

4

吴贺勋

工程师

项目研究

5

袁世南

工程师

项目研究

6

黄伟强

助理工程师

试验、检测

7

全建华

助理工程师

项目实施

8

陈世帅

助理工程师

项目实施

9

陆荣昌

助理工程师

成本核算

2、国内外研究现状

预应力双T,是国外70年代发展起来的一种新型楼板体系,能很好地适用大空间,大跨度的需求,又能有效地减少楼板自重,故得到广泛的应用。

国外对于双T板的应用较早,最初是由美国人Edwards1952年设计成型,上世纪 60 年代美国已经 开始大规模在单层多跨工业厂房、多层公寓等领域使用这种构件,英国、日本、加拿大等国也陆续研制和应用 这种构件。现如今,由于其优秀的品质和经济性,双 T

板仍旧是北美地区使用最广泛的预制混凝土构件之一。例如,在停车场这类大跨度的工程中,减少场内的墙壁数量是提高经济性的一种途径,但其安全性却是另一个问题,使用双T 板作为顶部楼板,则很好地解决了这个问题。如美国的Froedtert hospital 停车场、Medical college of Wisconsin 停车库,如图 2 所示,都采用了双 T 板作为顶面结构。目前,美国双 T 板已经形成较为完备 的规范体系,如美国预制 / 预应力混 凝土协会编写的《PCI 设计手册》, 美国混凝土结构协会编制的设计规范 ACI-318-11 等。

   中国自1958 年开始研制和生产 双 T 板,1978 年武汉冶金建筑研究 所与武汉空军后勤部修理厂建成国内 第一栋双 T 板体系的工业厂房,但由于技术原因,该预制构件始终无法得 到广泛应用。直到近几年,随着建筑体制改革的不断深化,物质技术基础的不断增强,双 T 板又重新得到普及 和推广。双 T 板的截面其肋高可达 960mm,板面宽度可达 2.4m,跨度最 大达到 23.9m。随着技术的进步和现代工程的需要,对大跨度双 T 板的研 究也越来越广泛。 南京理工大学的金仁超、丁建国利用有限元软件 Abaqus 对双 T 板的屈曲特征进行分析,求得双 T 板在水 平地震力作用下的极限荷载,结果表明水平地震力以集中荷载的形式作用在双 T 板和下端梁的接触处,基本满足抗震设防的要求。

哈尔滨工业大学的张文龙、周威,对用于装配式停车楼的预应力混凝土T 板进行静载试验与有限元非线性分析,分析了均布荷载和停车楼楼盖在停、行车两种工况下双 T 板的整体弯曲性能和翼缘局部性能,结果显示 均能满足设计和使用要求。

上海中建申拓投资发展有限公司和中建八局的李鑫、马晓菲等,对某立体停车楼项目的大跨度预应力双T板进行了结构性能的研究,试验结果表明:该大跨度预应力混凝土双 T

的承载力、扰度、裂缝指标均满足设计要求,对同类产品的设计和性能检测有良好的借鉴作用。

同时,我司委托了广东省科学技术情报研究所对本项目研究课题进行了国内查新。通过查新检索对比发现,本项目的研究成果具有新颖性。

综上所述,在上述文献及数据库的检索范围内,采用本项目上述技术的装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板施工技术”,国内未见相同的研究文献及成果的报道。

3、项目研究的目的和意义

3.1项目研究的目的

本项目的研究是装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板施工技术。随着科学技术的不断创新,大跨度空间结构也在不断发展之中。伴随着社会的发展,人民生活水平的提高,越来越多的商场综合体、酒店式办公楼以及新型厂房的兴起,如何合理利用空间最大化的提升人们的舒适感成了当代设计师解决的首要问题,由此应运而生了装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板施工技术这一技术,它能够以最经济的方式在合理的范围内提高人们的空间舒适感。这些结构形式为工程人员提供了丰富的选择余地,但也存在着一些缺点。

一方面,对于双T结构形式在发展过程中虽然有过改进,但极易在运输阶段、存放阶段、就位阶段存在装配式构件破损。另一方面,在装配式双T板施工过程中,亦存在板底裂缝、屋面渗漏等问题,造成材料浪费和成型观感差的弊病。因此,如何解决上述两个问题,成为了大家共同关注的焦点。

3.2项目研究的意义

装配式预应力双T板是由板、梁结合的预制钢筋混凝土承载构件,由宽大的面板和两根窄而高的肋组成,具有良好的结构力学性能,可制成大跨度、大覆盖面积的和比较经济的承载构件。装配式预应力双T板具有跨度大,承载力强,整体性好,底面光洁美观、空间大,双T板作屋面减少了建筑物的梁柱,简化了建筑结构,适用于厂房、仓库、车库、冷库、各种堂馆等大跨度建筑屋面,

本研究从装配式预应力双T板现场制作、吊装到双T板屋面固定连接施工等环节的改进,克服了双T板屋面易出现的板底裂缝、屋面渗漏等质量问题,形成了切实可实的施工艺。

装配式预应力双T板的制作和现场安装直接影响屋面的质量和施工进度。为此装配式双T板在施工现场采用专门的模具进行制作,在现场存放,然后运至现场直接安装;解决了由于长途运输、吊放导致的装配式构件破损。在双T板安装时,通过预埋件的连接、采取纤维布防裂、防渗等关键技术措施,有效保证了屋盖的混凝土成型质量。

4、项目研究的先进性

1本技术总结的装配式预应力双T板制作是采用现场制作,采用固定式制作模具,模具两端设置张拉端板,制作过程先刷隔离剂。对预埋件进行排版,铺设钢筋网片、肋梁钢筋和放置预埋件,分层浇筑混凝土并振捣密实。成型后的双T板在场内按顺序堆放。

2本技术总结的预应力双T板安装就位方法:安装前结合预制双T板规格型号采用计算机辅助软件进行排版,精确确定预埋件位置。在安装过程中,采用300T汽车吊分区分段及采用专用吊具进行吊装。板吊装就位后,及时调平。双T板两端通过底部预埋件焊接在两端的支撑梁或抗风住上。板间预埋件采用8厚钢板焊接连接。

3本技术总结的装配式预应力双T板的防裂防渗漏措施:双T板的板间缝隙采用300mm宽玻纤网格布纵向平整铺在两块双T板拼缝面上并固定,再进行屋面防水层、保温层、保护层施工。加强双T板屋面附加层施工的细节处理,增强双T板端部与檐沟预埋件的固定和间隙的填充,增强防水防渗漏效果。

基于装配式大跨度先张法预应力屋面双T结构技术,同时对其T材料和施工技术做进一步的改进,达到国内领先的水平。

5、项目研究的内容

    广东湛江中央直属食糖储备库项目位于广东省湛江市霞山区临港工业园疏港大道以西

由湛江中糖糖业有限公司霞山分公司投资兴建,由广东大城建设集团有限公司承建,建筑功能为食糖储备及辅助用房。建筑面积33458.96m2本工程分为三个区,即仓储区、辅助生产区、行政管理区。仓储区布置在库区的西侧贯穿库区南北,占据库区绝大部分面积。在该区中布置24m60m长的仓储仓库20栋,长物料库1栋。仓储仓库及物料库采用单层钢筋混凝土排架结构,屋面采用装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土双T板屋面,双T板长度为24m,跨度为2.4m

6、项目实施情况

本项目研究进度计划如下:

(1)2021.8~2021.10 项目调研阶段

成立专题研究小组,对国内其他地区应用情况进行调研,确定项目研究路线与方法。

(2)2021.11~2022.4 项目实施阶段

应用在施工项目,收集数据,为装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土双T板屋面施工技术编写做准备。

(3)2022.4~2022.5 资料整理及成果总结阶段

项目从前期的调研、设计,到中间阶段的技术实施应用,都按计划顺利进行,目前正在进行技术总结,以及为后期的技术推广应用做准备。

7项目实施效果

装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板施工技术应用在中央直属食糖储备库项目项目的仓储库部位,每个仓储库的长60m24m,单个仓储库面积为1440m2,共20栋。

若采用传统混凝土屋面结构施工,计划工期为39天,现应用装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板施工技术”,实际施工工期为15天,共缩短了工期22天。

通过装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板与传统的钢筋混凝土楼板进行经济效益比较,以单个仓储库为比较单元进行比较。

1、材料费

每个仓储库按建筑投影面积1440m2计算,若采用传统的钢筋混凝土楼板,梁板混凝土的用量约323.6m3,屋面采用C30混凝土,C30混凝土市场价格410/m3。梁板钢筋用量约105.12t,钢筋材料市场价格约4650/t。模板周转材用量约2882.4m2,模板材料市场价格为

45/m2

    若采用传统的钢筋混凝土楼板,钢筋、模板、混凝土的材料费合计:323.6*410+105.12*4560+2882.4*45=614905.65元。

通过使用本研究的屋面双T板技术,根据预算造价,每片2.40m*24m的单元预制双T板的造价为18350/片,包含预应力筋制作、双T版钢筋绑扎、混凝土浇筑等工序。每个仓储库长度60m,需安装25块。材料费合计:18350*25=458750元。

通过运用装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板,共节约的材料费用为614905.65-458750=156155.65元。

2、人工费

    若采用传统的钢筋混凝土楼板,梁板混凝土的用量约323.6m3,屋面采用C30混凝土,C30混凝土人工价格为15/m3。钢筋制作人工费按照32/m2,模板安装人工费市场价格按展开面积31/m2,梁板抹灰粉刷人工费28/m2

若采用传统的钢筋混凝土楼板,混凝土浇筑、钢筋制安、模板安装、梁板粉刷人工费合计:323.6*15+32*1440+31*2882.4+28*2882.4=220995.6

通过使用本研究的屋面双T板技术,除了需要花费零星人工进行混凝土养护和协助吊装外,其他工序并无需要太多人工。混凝土养护需要4.5个工日,协助调运5个工日,双T板吊装间隙部位修补填缝需要15个工日,每个人工工日400元。人工费合计:400*(4.5+5+15)=9800元。

通过运用装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板施工技术,共节约的材料费用为220995.69800=211195.6元。

3)机械费

若采用传统的钢筋混凝土楼板,需采用塔吊进行钢筋、模板等材料的吊运,混凝土采用天泵现浇泵送。塔吊按3/月的租金计算。长臂天泵按4000/台班计算,需3个台班。所需机械费合计:30000*3/30+4000*3=15000元。

通过使用本研究的屋面双T板技术,需要采用300T的汽车吊,按预定顺序吊装完成一个仓储库需要7个台班,汽车吊租赁费用13000/台班。需机械费合计:13000*7=91000元。

通过运用装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板施工技术,相比传统的钢筋混凝土梁板结构,机械费增加9100015000=76000元。

综上所述每个标准单元的仓储库可节约的费用合计:156155.65+211195.676000=291351.25元。

因此,20个仓储仓库一共节约的费用=291351.25*20=5827025元,取得显著的经济效益。

8、技术应用前景

装配式大跨度预应力钢筋混凝土屋面T板具有跨度大,承载力强,整体性好,底面光洁美观、空间大,双T板作屋面减少了建筑物的梁柱,简化了建筑结构,前期制作模式化,一般从制作到吊装不超过7天,运输至现场直接吊装,大大缩短工期,降低了工程造价。双T板与钢结构大跨度屋面相比,具有防火、耐腐蚀免维护、抗风雪、使用寿命长等优点,尤其适用潮湿环境的地区,双T板适于较大跨度,厂房可选用较大的跨度或柱网,与钢结构相比,造价低。但是双T板板缝隙难以处理、易出现裂缝、掉灰、预埋件焊接处出现松动、框架梁的棱角破损等缺点,本工程结合目前双T板厂家图集要求,通过调整双T板固定端焊接时间、顺序、屋面防水、保温层施工工艺,巧妙运用玻璃纤维做支模、抗裂网,加强连接处细部的缝隙细石混凝土密实性、防水、保温层细部节点质量控制措施,使双T板施工取得了良好效果,双T板屋面结构没有出现裂缝、渗漏、损坏现象,得到了业主、监理等单位的一致好评,形成了一套较为完善、切实可行的施工工艺,改变了目前没有双T板施工操作规程的现状。

9、工作总结

研究项目以广东湛江中央直属食糖储备库项目为依托,开展了装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板施工技术的研究工作。通过项目实践,打造出一套装配式大跨度先张法预应力屋面双T施工技术,不仅可以提高工程质量,确保安全生产,改善文明施工,而且缩短了工程建设工期,节省施工成本,经济效益和社会效益均取得较好的效果。

二、技术研究报告

1、概述

随着社会经济的高速发展,人们对建筑设计的功能要求愈来愈高,建筑结构发生了翻天覆地的变化,结构的高度不断增高,结构跨度也不断变大,由此产生了许多新型的结构体系。

我国对于大跨结构的设计标准包括但不限于以下规定:(1)《空间网格结构》(JGJ-7-20103:结构选型和相应结构设计的基本规定;(2)《建筑抗震设计规范》(GB-50011-201010.2:大跨屋盖建筑的一般规定和计算要点;(3)《高层建筑混凝土混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)(4)《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ-99-20153:结构设计基本规定,4:材料相关规定。

伴随着社会的发展,人民生活水平的提高,越来越多新型大型厂房的兴起,如何合理利用空间最大化的提升人们的舒适感成了当代设计师解决的首要问题目前,大跨度厂房结构应用了很多新型结构体系,装配式屋面双T板是应用较为广泛的一种屋面结构,它能够以最经济的方式在合理的范围内提高人们的空间舒适感和满足使用需求使得结构在保证较高整体刚度和承载力的前提下,发挥了自重较轻的优点,提高了抗震能力。同时还适应连续化分析、有限元分析的力学模型。

目前,在预应力双T板结构的使用上,人们更希望不断改进双T板的结构和安装质量。在满足受力的情况、使用功能的同时,更好的适应施工条件。根据预应力混凝土双T板图集06SG432-1的要求,结合本工程的实际选用编号为YTSb244的双T板。采用双T板长度为24m,跨度为2.4m面板、肋梁、钢绞线、钢绞线、预埋件组成,钢绞线设置在肋梁内用先张法张拉,形成双T”形受力截面的屋面结构体系。

1屋面双T板构造图

广东湛江中央直属食糖储备库项目位于广东省湛江市霞山区临港工业园疏港大道以西

由湛江中糖糖业有限公司霞山分公司投资兴建,由广东大城建设集团有限公司承建,建筑功能为食糖储备及辅助用房。建筑面积33458.96m2本工程分为三个区,即仓储区、辅助生产区、行政管理区。仓储区布置在库区的西侧贯穿库区南北,占据库区绝大部分面积。在该区中布置24m60m长的仓储仓库20栋,长物料库1栋。仓储仓库及物料库采用单层钢筋混凝土排架结构,屋面采用装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土双T板屋面

针对该项目混凝土排架结构大跨度屋面的特点,采用装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土双T板屋面,采用在施工现场预先加工形成的T直接运到现场根据设计图纸T板按顺序逐一吊装拼接吊装完成后对拼缝、端口进行防渗防裂处理后在进行屋面工程施工。本关键技术以广东湛江中央直属食糖储备库项目为主要研究对象。

2、关键技术的研究

装配式预应力双T板制作是采用现场制作,采用固定式制作模具。面板、肋梁、钢绞线、钢绞线、预埋件组成,钢绞线设置在肋梁内用先张法张拉,形成双T”形受力截面的屋面结构体系。预制完成后采用300T的吊车进行吊装,板吊装就位后,双T板两端通过底部预埋件焊接在两端的支撑梁或抗风柱上的预埋件上,竖向支承结构与双T板间隙采用细石混凝土填充,板与板之间预埋件采用8厚钢板焊接连接。并采取双T板的防裂防渗漏措施后再进行屋面防水、隔热层等施工。

2.1 装配式预应力双T的制作

1、模具选择

装配式预应力双T板制作是采用现场制作,在现场建立双T板生产线,根据设计特点对潜在的双T板厂家进行考察,明确厂家现有的模具。模具肋宽为2400mm,主要长度为24m,具为自持力,利用现成的模具改装,保持肋间距和肋高不变。由两个端头节和若干中间节组成,中间节可根据实际配置,组成长线台座。节与节之间通过定位装置和紧固件连接为一体;模具两端设置张拉端板,端板上根据构件张拉钢筋的规格和位置开孔,采用单根张拉双控;为提高施工速度,在双T板预埋件中不预埋机电管线,从而保证了双T板的生产速度,机电管线在施工完成后明装。

2现场预制生产模具

     2、双T板预应力筋张拉

铺放预应力筋时,应注意防止钢筋被隔离剂污染。预应力筋两端的螺杆穿入钢横梁张拉孔,安装螺帽,用扳手拧紧。张拉前,用千斤顶对预应力筋逐根施加初始应力。张拉时,两台千斤顶同时张拉预应力筋,张拉到控制应力时,一端先锚固,另一端补足张拉值后再锚固,张拉完成后浇筑混凝土。

2.2 预应力双T板安装就位

1、装前结合预制双T板规格型号采用计算机辅助软件进行排版,确定预埋件位置,确定吊装的顺序。

3预应力屋面双T板安装顺序图

在安装过程中,通过计算采用300T汽车吊分区分段及采用专用吊具进行吊装,吊装过程保持吊钩均匀受力。吊装区域支承面进行夯实,压实度≥95%,支承面处理后平整、坚实,符合吊装的要求。T板转运临时道路已平整、夯实,路面压实度、转弯半径等满足转运要求。吊装根据需要支腿下方铺设钢板,规格不小于2m * 2m * 30mm,以增加吊车支腿的均匀受力面积。

2、使用板车对双T板场内转运,堆放区域设吊车两台,配备相应司机、信号司索工,将双T板转吊装至板车后,沿预定道路转运至吊装位置

4预应力屋面双T板安装顺序图

每个储备库的单元双T板吊装顺序自北向南吊装,双T板采用4点吊装,吊点采用双T板预留吊点在制作时预留。

.5现场吊装单元双T板示意图

.6现场吊装采用300T汽车吊

3、板吊装就位后及时调平。为增强屋面板的整体性,在山墙方向设置混凝土抗风柱,双T板两端通过底部预埋件焊接在两端的支撑梁或抗风柱上,抗风柱与双T板连接时采用L60*5加强角钢和连接板进行连接。板间预埋件采用8厚钢板焊接连接。

2.3 装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板施工方法工艺流程

2.3.1 总体施工特点

装配式预应力双T板制作是采用现场制作,采用固定式制作模具。面板、肋梁、钢绞线、钢绞线、预埋件组成,钢绞线设置在肋梁内用先张法张拉,形成双T”形受力截面的屋面结构体系。预制完成后,采用300T的吊车进行吊装,板吊装就位后,双T板两端通过底部预埋件焊接在两端的支撑梁或抗风柱上的预埋件上,竖向支承结构与双T板间隙采用细石混凝土填充,板与板之间预埋件采用8厚钢板焊接连接。并采取双T板的防裂防渗漏措施后再进行屋面防水、隔热层等施工。

2.3.2 施工工艺和操作要点

2.3.2.1工艺流程

施工准备T板现场制作起重机的选择T板吊装T板固定T板板缝填塞屋面防水保温层施工

2.3.2.2 操作要点

    1、施工准备

预应力混凝土所采纳的钢丝、钢绞线和冷拉钢筋等必需进行见证取样,合格后方能够利用。预应力筋锚具、夹具和连接器应具有靠得住的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性

2、T板现场制作

1)涂刷隔离剂是双T板制作的一个关键工序。隔离剂涂刷前应搅拌均匀,将模板表面的泥土、木屑、水泥潭等清除干净,涂刷要薄而匀,防止涂刷过厚、积浆、漏刷。

2)预应力筋制备:下料前,根据台座全长、螺丝端杆长度、双T板长度、钢筋冷拉率及弹性回缩率、钢筋对焊预留量等有关数据,计算出一条线中各段钢筋下料长度。钢筋对焊接头尽量留在板外,留在板内的接头应位于板两端各1/4的跨度范围内。钢筋下料后,按照料表编号、挂牌。铺放预应力筋时,应注意防止钢筋被隔离剂污染。预应力筋两端的螺杆穿入钢横梁张拉孔,安装螺帽,用扳手拧紧。

.7肋梁预应力筋铺设

3)铺设钢筋网和放置预埋件:根据图纸要求铺设双T板钢筋网。端部及单元板边的预埋件提前预制好,按照预先排版的位置进行安装预埋。吊钩按照设计数量、构造进行安放。

.8板钢筋网铺设

9、预埋件及吊钩平面布置图

10吊点吊环预埋

4)预应力筋张拉:该工程的张拉控制力为1395N/mm2钢绞线的张拉力为140kN,将其代入千斤顶压力表检测方程中,计算对应张拉力的压力数据。控制预应力张拉质量需要加强对张拉力的控制,通过伸长值校核为辅的双控法进行控制

.11肋梁预应力筋张拉

5)浇筑混凝土:混凝土分层浇筑,振捣密实,尤其是肋梁端部预压力筋的附近,必须仔细捣固,确保混凝土密实。一条生产线的双T板应连续浇筑,一次完成。板面用平板振动器振实后,用木抹子抹平。双T板浇筑后应及时进行养护。

6)养护:该工程混凝土强度C50,早期阶段水化热较大,所以养护过程中控制好双T板混凝土质量十分重要。蒸汽养护在完成浇筑4-6h,并且混凝土终凝后才能进行,覆盖的塑料薄膜落到地面,产生封闭空间,再将土工布覆盖在生面,形成养护暖棚。在加热锅炉的作用下产生蒸汽,使其与模具上的蒸汽养护管连接,产生高封闭空间内温度。

12预应力双T板养护

7)预应力筋放张:双T板混凝土需要具有70%的抗压强度方可进行放张,从台座中间向两端放张。确保两条肋梁预应力筋同时切断,切断要保持对称,实际操作过程中使用两只氧- 乙块焰割枪对两根钢筋进行烘烤,在受热作用下其强度逐渐下降,最后将其切断。

8)用固定式胎模生产双T板时,构件与模板接触面的附着力大,脱模比较困难,利用1根工字钢梁及2台千斤顶先将双T板松动,即可顺利起模。

13预应力双T板的转运和堆放

3、起重机的选择

1)起重机类型的选择

结合本工程的现场实际情况,考虑汽车吊行走方便、吊装机动、灵活,选用汽车吊,进行吊装,综合考虑起重量Q、起重高度、工作回转半径等因素。

1)工程采用单机作业。Q≥Q1+Q2

1块板自重吨,即Q1=189.8KN,考虑索具重量Q2=10KN,Q≥199.8KN。   

2)起重高度计算H≥H1+H2+H3+H4

H1=7.5米,H2=0.3米,H3=0.5米,H4的取值考虑如下:

吊装采用四点起吊,吊索与水平面的夹角取45°,H4=(1.1952+7.242)1/2=7.34米。选用起重机的起重高度H≥15.64米。   

3)起重臂长度计算:

l≥(H+h0-h)/SINA=(15.64+2)/SIN70=19.80米。

4)综合考虑(1)、(2)、(3)及起重机的工作幅度,参照施工手册,选用重型汽车起重机QY300汽车吊。   

2)起重吊索选择

吊索采用四支起吊,吊索内力计算如下:S=Q.SINA/4≤Sb/K

S=199.8/4.SIN450=35.31KN查施工计算手册表13-4,采用6X19,直径26mm钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400N/mm2,钢丝绳破断拉力总和为3362KN。钢丝绳受力满足要求。

4、双T板吊装   

1)双T板采用场内转运,运输车、汽车吊自跨间进入进行吊装,将汽车吊倒至跨内,运输车开进跨内,自北向南吊装,吊点采用双T板预留吊点,入口处车辆转弯半径不小于16m,高度不小于4.5m,通道不于于6m,路基硬度以300t装载机满负荷通行不陷、松动为准。每个储备库的单元双T板吊装顺序自北向南吊装依次吊装,双T板采用4点吊装,吊点采用双T板预留吊点在制作时预留。

2)施工前做好安全技术交底,提前在支撑梁上划出安装十字线、清理预埋件板顶砂浆。   

14预应力双T板吊装完成后的效果

5、双T板固定

1)按生产图集要求,双T板两端要通过预埋件焊接在两端的支撑梁上,以增加整体性和抗震性能,屋面构造层施工前一端焊接固定,另一端支座滑动。

15、预应力双T板与支撑梁和抗风柱连接

2)双T板的4个支撑面必须平整,否则应用薄钢板垫平,相邻板下表面平整度控制在3mm以内,并确定安全可靠,才能松钩。吊装就位后先焊接一端的两个板肋的支座,待屋面构造层做好后,再焊接另一端的两个支座,焊缝厚度不小于8mm,每侧焊缝长不小于100mm,   

3)板吊装就位后,单元板间预埋件采用8厚钢板焊接连接。

16、单元板间的拼缝连接构造

4)双T板端头与承板梁之间存在约10mm的缝隙,缝隙的平直段采用木模板吊模处理,非平直度以及无法进行吊模的位置采用20mm的聚乙烯棒或者“倒刺型橡胶条”进行封堵并固定牢固,采用水泥砂浆或细石混凝土填实。

17、预应力双T板端头处间隙填充

   

18、端头处填充完成效果

6、双T板板缝填塞

板吊装、焊接固定后,采用玻纤网格布,玻纤网格布高于板底5mm,每边宽出板边150mm。,再用素水泥浆固定玻纤网格布。然后在纤维布的面上根据屋面构造要求采用30厚轻集料混凝土对屋面整体找平,插捣密实。

19、预应力双T板单元板缝间铺300mm宽玻纤网格布

7、屋面防水保温层施工

1)大面积屋面防水、保温层施工时做好屋面基层处理,减少屋面板变形对附加层的反射破坏。在轻集料混凝土基础上,然后按屋面构造要求依次进行15厚水泥砂浆找平、防水卷材、50厚泡沫板保温层、15厚砂浆找平、30厚细石混凝土施工。

2)加强双T板屋面附加层施工的细节处理,防止防水层失效、保温层水汽蕴存,为疏解双T板屋面保温层间水汽,采用每30-40m2进行分隔,留60mm宽缝,内置自制带加密孔PVC管形成通路,通路交叉点上设固定好的竖向排气管,伸出屋面不小于50mm,端头设450弯头,有利于冷凝水进入直管前及时排除。

3)屋面施工时避免一次性集中堆载,对已施工完毕的板缝、防水混凝土造成直接破坏。

20、屋面构造层完成效果

21、装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板完成后的整体效果

2.3.3 施工材料要求

T所用的材料符合设计文件和国家现行有关标准的规定,具有合格证明文件,并应进场检验合格

工程所用的钢筋品种、性能和质量必须符合施工规范的规定,进入现场必须有厂方提供的质量证明书。加工后的钢筋须经质检人员抽样检查,是否满足规范规定的允许偏差,检查合格后方可投入使用。

2.3.4 质量保证措施

1)严把材料质量关:在预应力筋、钢筋、商品混凝土材料进入施工场地之前,必须要检查原厂生产证明、检测报告以及达标证明,同时施工管理人员还必须在现场对有关材料进行抽样检测,只有符合相关标准之后才能投入安装。

2)建立完善的技术、质量交底制度。交底时要有文字记录,有关施工、技术人员必须熟悉图纸,应按照图纸要求及有关施工规范、操作规程和工艺标准进行施工。

3)双T屋面板质量控制:构件安装前,要对支座轴线及标高进行校核好,检查无误后方可进行吊装。构件安装吊点按设计图纸的规定,屋面板、吊车梁采用构件预留吊环为吊点,屋架采用设计图纸规定的节点为吊点。双T屋面板安装,每块应保证有四个角砼梁可靠焊接。

4)屋面双T在质量管理中应严格控制,禁止直接一次将所有双T板焊接完毕,避免由于双T板两端先固定,屋面荷载增加产生较大内力问题的出现。

5)以上各个操作流程以及工序都必须要严格按照有关的要求进行验收,只有前一道工序符合有关的标准才能够进入下一道工序的施工,尤其是做好模板搭设、定型模箱的安装、钢筋绑扎、砼浇筑施工记录。

6装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板质量检查标准见下表

2.3.4 质量检查标准表

项目

允许偏差(mm)

检查方法

长度(板)

±10

钢尺检查

宽度、高度(板)

±10

侧向弯曲(板)

L/75020

拉线钢尺量

预埋件(中心位置)

10

钢尺检查

对角线差(板)

10

钢尺检查

表面平整度(板)

5

2m靠尺和塞尺

翘曲(板)

L/750

调平尺在两端测量

相邻板下表面平整度

3

直尺和塞尺

3、技术创新点与适用范围

3.1 技术创新点

1本技术总结的装配式预应力双T板制作是采用现场制作,采用固定式制作模具,模具两端设置张拉端板,制作过程先刷隔离剂,采用15.2mm12.7mm的规格钢绞线进行张拉。对预埋件进行排版,铺设钢筋网片、肋梁钢筋和放置预埋件,分层浇筑混凝土并振捣密实。成型后的双T板在场内按顺序堆放。

2本技术总结的预应力双T板安装就位方法:安装前结合预制双T板规格型号采用计算机辅助软件进行排版,精确确定预埋件位置。在安装过程中,采用300T汽车吊分区分段及采用专用吊具进行吊装。板吊装就位后,及时调平。双T板两端通过底部预埋件焊接在两端的支撑梁或抗风住上。板间预埋件采用8厚钢板焊接连接。

3本技术总结的装配式预应力双T板的防裂防渗漏措施:双T板的板间缝隙采用300mm宽玻纤网格布纵向平整铺在两块双T板拼缝面上并固定,再进行屋面防水层、保温层、保护层施工。加强双T板屋面附加层施工的细节处理,增强双T板端部与檐沟预埋件的固定和间隙的填充,增强防水防渗漏效果。

3.2 适用范围

本项目所研究的装配式大跨度先张法预应力钢筋混凝土屋面双T板施工技术适用大跨度,多种荷载的建筑,其中特别适用于较大跨度的大型工业厂房可选用较大的跨度或柱网,与钢结构相比,造价低。


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