第一篇:仿古塔高层混凝土结构梁板综合施工技术研究论文
随着时代的进步,现代建筑物、构筑物等的平面布置形式越来越多样化,建筑造型越来越新颖,逐步采用现代现浇钢筋混凝土结构来建造仿古建筑,而高层仿古塔的出现,给混凝土结构施工技术带来了新的挑战。仿古塔建筑往往设置有大跨度挑檐,其混凝土结构梁板采取特殊的构造形式,梁板造型复杂,施工难度大,为此,本文介绍此仿古塔高层混凝土结构梁板综合施工技术。工程概况及难点分析
1.1工程概况
永定塔及周边群组工程是第九届中国国际园林博览会的标志性建筑,形式上为唐、宋、辽风格,总用地面积26 384 m2,总建筑面积19 275 m2,其中地上10 680 m2,地下8 595 m2,建筑占地面积3 872 m2,容积率0.40。永定塔地上9层,地下2层,另外在永定塔核心部位最下面设置地宫。环绕永定塔的配套建筑组群为地上1层建筑,塔院北侧设置两处消防通道,消防通道上方设门楼。永定塔总高度99.9 m,塔身高69.7 m(台明地面至第9层檐口),结构形式为现浇钢筋混凝土框架核心筒结构,首层层高12.57m} 2层层高8.16m, 3层层高7.77 m,各层随高度每层层高变低。平面为正八边形,核心筒外侧设有8根圆柱,柱外形成大跨度悬挑结构飞檐,最大悬挑长达8m,为支撑外部的大跨度挑檐,边柱与内核心筒之间沿竖向依次设有平托梁、翼角梁和平梁,三重梁两两交汇,组成三角衔架体系,以满足本楼层翼角梁大跨度悬挑的要求。另外,在正身斜梁与翼角梁之间的飞檐板为双曲面异型空间板,造型独特,无法采用普通的梁板混凝土施工技术进行施工。
1.2难点分析
1.2.1竖向交叉三重混凝土梁结构施工难度大
边柱与内核心筒之间沿竖向设置的平托梁、翼角梁和平梁,三重梁两两交汇,组成三角析架体系,以满足本楼层翼角梁大跨度悬挑的要求,如图2所示。设计柱混凝土强度等级为C40,梁板混凝土强度等级为C30,若按传统方法按照从下往上进行分层施工,此不同标高的三道混凝土梁需留置多道水平施工缝,结构整体性差,且施工缝的处理十分困难,施工进度慢,无法满足第九届园博会筹备处的整体要求。而采用平托梁、翼角梁和平梁组成的竖向交叉三重梁一次浇筑成型施工,不但混凝土结构整体性好,解决了施工缝处理的技术难题,而且施工进度能够显著提高,成本降低。但进行整体浇筑,由于三重梁相互交叉,节点钢筋密集,上下层梁模板如何进行整体支设,如何保证混凝土浇筑密实,是该工程所要面临解决的施工技术难题。
1.2.2双曲面异型空间板的结构施工难度大
永定塔各楼层正身斜梁与翼角梁间的飞檐板双方向均呈弧形,且弧形角度随楼层不断变化。给混凝土成型施工带来极大困难。双曲面空间板的施工重点为模板支设,最简单的办法是预先加工定型钢模板底模现场进行整体支设,但由于永定塔各楼层弧形板形状规格均有差异,若采用定型钢模板无法进行周转使用,一次投入量过大,成本过高,不利于节能环保。而采用多层板进行现场拼装,重点需要解决构件定位放线、模板加工及现场安装等施工技术难题。重点施工技术
2.1竖向交叉三重梁钢筋施工技术
梁柱节点处、多重梁竖向交叉处钢筋密集,给梁主筋及柱箍筋的贯通带来困难,利用AutoCAD绘图软件的优点,对所有构件进行精确放样,确定各钢筋、模板的精确尺寸,放样时,充分考虑梁柱节点处的水平放射梁,竖向多重梁与柱及梁与梁交叉的位置关系,并绘制放样图。先按要求逐梁进行放样,放样完成后再进行整体对比,避免节点处钢筋交叉产生矛盾。翼角梁钢筋构造多样,应精确上下铁钢筋的弯钩角度、弯折部位及锚固长度等。尤其是翼角梁斜向构件端部的槽齿部位的箍筋绘制尺寸要准确。
根据放样结果发现的问题,采用优化主筋弯锚角度及方向、优化箍筋配置方式等方法解决钢筋相互交叉贯通问题,解决平梁与翼角梁、平托梁与翼角梁交叉部位箍筋交叉重叠的问题。
(1)原翼角梁箍筋与平托梁、平梁箍筋交叉,经与设计沟通,将翼角梁箍筋改为竖向布置,避免了平梁与翼角梁、平托梁与翼角梁交叉部位箍筋交叉重叠的问题。
(2)因梁从柱边悬挑较大,平托梁及翼角梁钢筋要求全部锚入内侧核心筒墙体内,而内侧梁上下铁钢筋为双排钢筋,翼角梁的上铁也为双排钢筋,造成内侧梁上铁层层叠加。钢筋放样下料时充分考虑钢筋叠加情况,翼角梁钢筋提前弯锚,达到钢筋锚固要求,并为钢筋绑扎提供条件。要求钢筋放样时在内侧平梁内设直螺纹接头,既保证钢筋抗拉强度,又能解决内侧梁因圆柱与核心筒墙体距离过近无操作面无法插入整根钢筋的问题。
2.2三重梁的模板整体支设技术
利用三重梁相互交叉形成的三角形洞口,设计加工三角形定型洞口模板,并与钢管支架共同组成稳定的模板支撑体系。
三重梁最下一层平托梁底采用扣件式钢管脚手架搭设支撑排架。支撑立杆横向间距不大于300 mm,纵距不大于450 mm、步距不超过600 mm。平托梁与翼角梁间、翼角梁与平梁之间设三角定型模板,定型模板下设钢筋垫支撑三角定型模板。梁底架体支撑体系与周围楼板架体及主体结构进行牢固拉结,连为一体。
模板安装总体按照平托梁底模一翼角梁下三角定型模板一平梁下三角定型模板一侧模的顺序进行依次安装。梁底模次龙骨为5 0 mm X 100 mm方木支撑,布置间距不大于200 mm,与梁底模板钉成整体。梁底模板主龙骨间距450 mm,立杆顶部设U形托支顶100 mm X 100 mm方木。
模板安装前,在已浇混凝土墙、柱上弹出模板标高的水平控制线,按设计标高调整U形托丝杠伸出长度,然后安装梁底模。并拉线找直,梁底模要按跨度的2%起拱。侧模与底模之间采用侧模夹底模,楼板与梁侧模之间采用板模压梁模。顶板模板与梁侧模、梁侧模与梁底模及三角定型模之间接缝贴海绵条,防止漏浆。
2.3三重梁的混凝土浇筑技术
三重梁中间定型模板的下层模设排气孔,保证混凝土浇筑密实,并在最下层平托梁靠圆柱约200 mm处的定型模板上设200 mm X 200 mm的洞口,可观察圆柱内混凝土浇筑情况,并可插入混凝土振捣棒辅以振捣。伸入圆柱内侧的平托梁上口和上层平梁下口设串筒,可将混凝土从上层梁中流下。
三重梁以下的圆柱混凝土在三重梁模板施工前浇筑完毕,并将圆柱水平施工缝留置于平托梁下口处。三重梁及平托梁以上圆柱的混凝土浇筑顺序。
浇筑多重梁及柱的混凝土前,在柱每个角点不大于振捣棒作用半径的1.5倍范围内插一根48钢管,保证混凝土能顺利通过梁柱节点内的大密度钢筋,使混凝土振捣棒能通过缝隙对下部混凝土进行振捣。原柱混凝土强度等级为C40,梁板为C30,为方便施工,平梁和板混凝土强度仍为C30,平托梁和翼角梁混凝土强度由C30调整为C40,方便梁柱同时浇筑。
2.4异型双曲面空间板的主要施工技术
2.4.1异型空间板的三维放样
利用AutoCAD绘图软件对图纸中立体异型空间板构造的平面、立面进行放样。再利用AutoCAD绘图软件的3D功能,通过设计给定的外弧形的平面和立面曲线得到弧形板的三维立体图。
在三维立体图中选取平行于内侧结构梁的方向进行竖向剖切,将此切出弧线作为空间板的控制弧线。
2.4.2控制龙骨的制作
按特征弧线加工制作弧形控制龙骨,根据放样,得知弧形段向内弯曲的最大距离为190 mm,为保证龙骨厚度不小于100 mm,选用100 mm X 300 mm的通长方木加工制作成弧形主龙骨。
2.4.3模板支架安装
板下模架支架采用扣件式钢管脚手架支撑体系,立杆纵横向间距不超过900 mm,立杆步距不超过1200 mm,立杆接长采用对接扣件连接。在特征弧线上按照支架立杆间距选取控制点,根据预先确定的控制点位置搭设支托弧形控制主龙骨的立杆,除此之外的其他部位立杆按照支撑体系立杆的布置间距进行均匀搭设。
2.4.4模板安装
模板采用18 mm厚多层板,多层板裁成宽300 mm左右的长条形板,便于异型空间板模板拼装。既能保证异型空间的效果,又可重复周转使用,节约了成本。次龙骨采用50mmX 100mm方木,主龙骨除弧线处采用100 mm X 300 mm的通长方木加工外均采用100 mm X 100 mm方木。
弧形主龙骨设在支撑体系特征弧线相应位置的立杆顶部,既用于控制曲面板的空间位置及形状,又作为模板受力主龙骨。弧形主龙骨安装完成后,先铺设次龙骨,次龙骨垂直主龙骨方向设置,间距250mm,见图14。次龙骨在弧形主龙骨上安装完成后,空间板的形状已经确定,其他100 mm X 100 mm主龙骨根据对应位置安装调整立杆顶部U形托高度,使主龙骨与次龙骨顶实,主次龙骨间存在缝隙处,加三角形木楔进行固定。最后在次龙骨上拼接铺设长条形模板,长条形模板短边错缝拼接,将300 mm宽模板碎拼成弧形得到整块异型空间板的板底曲面。其他技术措施
3.1测量放线
各层施工前先进行水平面上的放线,在各层平板上预留4个控制点观察口,直通1层,各层施工均需从1层引至施工层控制点。利用控制点引出结构八角的放射线和梁柱轴线。翼角梁外侧控制点从平板放射线引至下层翼角梁上端和外脚手架水平固定杆上,确保结构平面位置的准确。
3.2钢筋加工
梁柱构件多样,尺寸不一致,存在异型箍筋。放样完成后按照放样图和料单编号下料,下料后及时系上料牌,料牌上注明部位、梁编号和钢筋编号,且有钢筋规格、形状、数量,防止混用。并施行样板制度,样板先行,控制翼角梁端部异型曲线部位钢筋的弯折角度。每种异型尺寸箍筋加工前,现场实际放样,加工制作样板,放出箍筋加工尺寸,尤其是翼角梁斜向构件及梁与梁交叉部位的箍筋尺寸要准确。经过对比确定箍筋加工尺寸,并经验收合格后方可大量加工,加工中随时与样板进行比照。梁构件钢筋在两端节点处均需弯锚。两端钢筋的锚固长度和弯折点位置是钢筋工程中的难点。在钢筋加工前按1:1进行钢筋放样,加工样板钢筋后,进行对比和调整,严格按照样板钢筋加工。
3.3梁模架工程
多重梁下模板支撑脚手架受力较大,永定塔及周边群组工程三重梁高度叠加后达到2714 mm,属超大型截面梁。为保证支撑脚手架的整体稳定,必须单独进行支撑体系的计算,编制专项方案并组织专家论证,严格设置水平及竖向剪刀撑。
3.4浇筑混凝土
不同强度等级的混凝土浇筑时,先浇筑强度等级高的混凝土,后浇筑强度等级低的混凝土(必须在强度等级高的混凝土初凝前浇筑)。
浇筑混凝土前,柱底部应先填3050 mm与混凝土配合比相同的减石子砂浆,混凝土应分层振捣密实。严格控制混凝土的坍落度和扩展度,浇筑平托梁时坍落度控制在190210mm,浇筑翼角梁时坍落度控制在140160 mm o混凝土浇筑前,翼角梁上每隔1000 mm左右设一道竖向的钢丝网片,阻止混凝土向下流淌。对于曲面板采用吊斗输送混凝土,混凝土坍落度控制在100——120mm。
梁柱节点处,用于导入混凝土的钢管应随着混凝土的下料拔出,采用预先在插入钢管上固定直角扣件,并与另一钢管连接,随着混凝土每浇筑lm高,向上逐步旋转拔出。
第二篇:大跨预应力混凝土转换梁结构施工技术研究
大跨预应力混凝土转换梁结构施工技术研究
【摘要】随着我国建筑业的快速发展,混凝土结构已经成为当今建筑结构的主流,大型建筑的日益增多,大跨度预应力混凝土应用也就越来越广泛。本文就对当前建筑中大跨度预应力混凝土为基础的转换梁结构施工出现的问题和解决措施进行分析和讨论。
【关键词】大跨度;预应力;混凝土;转换梁结构;施工技术
随着改革开放的不断深入,我国经济产生了快速的发展,我国的建筑行业发展突飞猛进,尤其是一些大型建筑完工,取得了让世界瞩目的成绩。而在一些大型建筑建设中,在大跨度建筑物的主体建设中预应力混凝土得到了普遍的应用,预应力混凝土凭借它巨大的粘合性和韧性,最大限度的推迟了建筑主体结构裂缝出现的时间,因此成为当前施工中首选。在建筑设计中,由于建筑平面布置、立面处理及功能转换的要求,经常会遇到大跨度的钢筋混凝土梁上承托多层框架的情况,这种大跨度的框架托梁往往会承受较大的上部传来的结构荷载,若仍依照通常的方式进行普通钢筋混凝土转换梁设计,不仅配筋过多,不便施工,而且在支座和跨中可能会产生裂缝。为了改善该类梁的受力性能和提高其抗裂性,工程中有必要将该类梁设计成预应力混凝土梁,即预应力混凝土转换梁。
1大跨度预应力混凝土转换梁结构施工力学问题
1.1 模板支撑系统的受力
一般情况下,在未施加预应力之前,转换梁结构的绝大部分混凝土自重、所承担的部分上部结构荷载以及施工荷载是非常大的,而这又是结构设计中未能考虑的附加荷载。为确保混凝土转换梁的变形不超过允许值,在施工当中,应根据工程的实际情况和转换梁结构的特点,明确转换梁模板支撑的荷载传递途径,并考虑其对结构楼板或梁的承载力的影响,从而合理选择转换梁结构的模板支撑方案,确定模板支撑的布置形式。
1.2 混凝土的温度及收缩应力
混凝土转换梁由于其几何尺寸较大,属大体积混凝土构件,混凝土在浇筑后硬化期间水泥水化过程释放的水化热所产生的温度变化与混凝土的收缩共同作用,由此产生的温度应力和收缩应力便成为导致转换梁结构出现裂缝的主要因素。这些裂缝的出现对转换梁的耐久性及结构的安全性均造成不同程度的损害。因此在混凝土工程施工当中,应考虑温度应力的影响并设法降低混凝土内部的最高温升值,减小其内外温差和温度变化速率,采用最高温度和温度差双控制的方法确保温度应力不超过混凝土的抗拉强度;同时还要改善混凝土的性能,采用合理可行的浇筑方案、养护措施以及构造措施控制混凝土的收缩变形,降低收缩应力对构件的影响作用,从而减小裂缝产生的可能性。
1.3预应力对转换梁结构的受力影响
由于框架结构本身是一个超静定结构,在张拉转换梁预应力的同时会在结构中引起次内力。在进行主体结构施工时,若在转换梁梁体施工完混凝土强度达到指定要求后,与普通预应力混凝土梁相同将预应力进行一次完全施加,而此时上部结构的荷载由于施工进度的原因未施加完毕,在多余预应力的作用下将产生较大的反拱变形,造成上部结构也产生相应的变形和次内力;反之,若在上部结构较大荷载的作用下,未及时对转换梁施加预应力或施加的程度不够,结构也会产生较大的变形,对施工和使用期间的结构安全性造成较大的影响。
2混凝土裂缝产生的主要影响因素
转换大梁混凝土产生裂缝的主要影响因素有以下几点:
2.1 混凝土温升值的影响混凝土的温升值是浇筑温度、水化热的绝热温升等各种温度的叠加之和。转换大梁多使用高强混凝土,又多使用高标号水泥,高标号水泥易产生较高的水化热绝热温升,其收缩量较大。转换大梁一般断面较厚,水化热聚在结构内部不易散失,以上两因素共同作用的结果使转换大梁混凝土温升值过大,其内部最高温度经常达60℃以上。此外混凝土的浇筑温度较高,也相应增加混凝土的温升值。
2.2 混凝土温度变化的影响在混凝土温升值较高的情况下,由于转换梁混凝土内部和表面散热条件不同,因而形成温度梯度,使混凝土内产生压应力,表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面就产生裂缝,属表层裂缝。表面裂缝的产生易引起梁体内钢筋的锈蚀,对转换梁的耐久性会产生影响;而贯穿裂缝会影响结构的整体性、耐久性和防水性。所以从控制裂缝的角度而言,应着重采取措施避免转换梁混凝土截面贯穿性裂缝的产生。
2.3混凝土收缩变形的影响混凝土的收缩变形指混凝土的干缩和碳化收缩。由于混凝土内部湿度的不均匀,其收缩变形也随之不均匀,这样就在混凝土内部产生较大的收缩应力;若混凝土的收缩变形受结构外部约束条件的反作用,从而产生约束收缩变形的应力,也视为收缩应力。当混凝土的收缩应力大于混凝土抗拉强度时,即产生收缩裂缝。混凝土施工时使用的泵送混凝土具有较高的流动性,水占的比重较大,增大了混凝土的收缩量,与抗裂的要求相互矛盾,故在满足混凝土泵送的坍落度下限条件下应尽可能降低水灰比。在混凝土工程施工中还应严格控制砂、石骨料的含水率,并通过计算机合理调整配料的水灰比,进一步减少用水量。
3大跨度预应力混凝土转换梁结构的施工技术改进措施
为了保证工程质量,降低混凝土裂缝的出现几率,就需要在施工技术措施方面进行改进,通过控制混凝土绝热温升,延缓混凝土降温速率等方法来减少或避免混凝土中温度裂缝和收缩裂缝的出现,这样才能从施工阶段杜绝质量问题的产生。
3.1由于转化梁结构多使用是高标号水泥,而高标号水泥产生的水化热较多,并且其中水泥使用量与产生的水化热温升大致呈正比关系。因此在水泥使用量方面注意进行控制,前提是保证符合施工技术要求,达到施工要求的质量,在此基础上优化混凝土的配合比设计,减少水泥用量,降低混凝土的温度,这样就会降低混凝土内部温度,降低内外部的温差,从而降低裂缝出现的情况。
3.2在混凝土搅拌的过程中加入一定量的减水剂,目的就是在保证混凝土质量的前提下,减少水泥用量,降低水化热的大量产生,降低水灰比,改善和易性,使得温升时间延长,使混凝土的表面温度梯度减小,这样就会使得内外温差不会相差较大,不会因为内部温度过高,产生裂缝。
3.3在混凝土搅拌过程中,必须要保障大跨度预应力混凝土转换梁结构的质量,所以采取的一些措施都应该围绕这个主题进行。现在施工中,有时候会选择在混凝土中掺入一定掺量具有优良性质的粉煤灰(不低于ⅱ级),受粉煤灰的火山灰活性效应及微珠效应的影响,混凝土强度还有所增加(包括早期强度)。这样的好处就是不影响混凝土质量,而且密实度增加,混凝土的收缩性降低,这样混凝土结构整体就比较均匀,不会出现塌落现象。如果煤灰和以上说到的减水剂共同使用,这样效果更佳,不仅降低水灰比,减少水泥使用量,还明显地延缓水化热峰值的出现,降低混凝土内部绝热温升峰值,其收缩变形也有所降低,即降低了裂缝出现几率,而且降低了成本,一举两得。
3.4在进行混凝土施工时,要根据施工场地天气和气候情况,进行相应措施,采用大体积混凝土结构三维有限元温度分析程序,对转换梁整个施工过程中的温度状况进行分析和计算,掌握混凝土在施工中和浇筑后一个月内各部位温度的变化规律,为转换梁的混凝土施工提供科学的依据。通过这些规律,在混凝土温度较高的情况下,可以在搅拌时加入冷水,目的是降低内部温度,减少了结构的内外温差,同时延长了混凝土的初凝时间。另外可以分层次浇筑,目的就是降低截面的厚度,可以顺利将内部温度及时降低,温度分布均匀,这样就不容易产生裂缝。
4大跨度预应力混凝土转换梁结构支撑施工技术
4.1常规支撑法 转换梁施工时,考虑采用常规的混凝土浇筑方法和模板支撑形式进行施工,即一次支模一次浇筑混凝土成形,使用目前应用较为普遍的钢管脚手架支撑体系来对梁体模板进行支撑。由于转换梁底模在一次浇筑混凝土成形的情况下施工荷载很大,其支撑往往需要从转换梁底一直撑到结构底层地面或地下室的底板。该方案需准备大量的模板支撑材料,材料的租赁费或一次购置费用较大。因此这种施工技术适用于施工现场可用的支撑材料较多,且转换梁在主体结构中位置较低的情况。
4.2叠合浇筑支撑法
叠合浇筑法即应用叠合梁原理将转换梁分两次或三次浇筑叠合成型的施工方法。该方法利用第一次浇筑混凝土形成的梁支承第二次浇筑混凝土的自重及施工荷载,首次浇筑混凝土的高度多为梁高的。再利用第二次浇筑混凝土与第一次浇筑混凝土形成的叠合梁支承第三次浇筑混凝土的自重及施工荷载。采用这种施工技术时,转换梁的钢管支撑系统脚手架只需考虑承受第一次浇筑层的混凝土自重和施工荷载,因而可大为减小其下部钢管支撑的负荷,减少支撑材料的使用数量,同时混凝土分层浇筑可缓解由于大体积混凝土水化热较高从而引起温度应力过大等对裂缝控制的不利影响。
4.3设立钢结构支撑法
建筑转换层结构中的转换梁具有跨度和截面高大化的趋势,若仍采用普通的钢管脚手架作为施工期间的临时支撑形式,则无法满足大跨度、大截面转换梁对支撑体系强度、刚度及稳定性的要求。因此在实际工程中,可采用设立钢结构支撑作为主要的临时支撑,钢管脚手架可作为辅助支撑形式与钢结构支撑共同工作。钢结构支撑可有钢格构柱、钢管柱和钢桁架等形式,均具有较强的强度、刚度和稳定性。
参考文献
[1] 周光毅, 刘进贵.结构转换层大体积混凝土施工技术[j].施工技术, 2006(4).[2] 唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[m].中国建筑工业出版社, 2005(10).[3] 向晓蓉.预应力混凝土转换梁的变形控制分析探讨[j].四川建材, 2008(1)
第三篇:预应力混凝土箱梁施工管理论文
摘要:文章主要以山西省太佳高速公路(吕梁段)第八合同段预制梁场施工为素材,从技术管理的角度对高速公路施工预制梁场在混凝土梁(板)预制过程中的技术管理作了论述,对预应力混凝土梁的施工工艺作了探讨和分析,对预应力混凝土梁施工中出现的工程病害做出了分析和提出预防措施。
关键词:预应力;混凝土;预防措施预制场地的选择和施工准备
预制场地的选择宜靠近施工工地就近布设,交通方便,利于建筑材料的运输和成品梁板的吊装。太佳高速公路(吕梁段)第八合同段共有桥梁3座,预制梁板数量为364片,主要设计为20m预应力箱梁132片、30m预应力箱梁232片,箱梁为后张法施工。该预制场主要选择在1号桥与2号桥之间的挖方段路基上,占地约10 000 m2,存梁区设在梁场前方的路基段内,施工道路利用S104省道及路基便道。梁场用水,在梁场右侧的河沟内打井,安装高扬程抽水机将水抽至梁场左侧的山上,新修建一座蓄水池,电力前期由2台150 kW发电机供电,后期由架设的电力统一专线接入梁场。施工技术
后张法预应力箱梁施工顺序:台座制作→制安钢筋、预应力孔道、模板→绑扎顶板钢筋→浇筑混凝土→养护、拆模→预应力筋制安、张拉→封锚、孔道压浆→养护。
2.1混凝土施工
混凝土采用混凝土罐车由拌合站运至制梁区再经龙门吊吊运人模,按水平分层浇注,由梁端向跨中的顺序,共分4层浇注,先从底板浇注腹板位置,再分2层浇注腹板,最后浇注面板。混凝土的振捣,腹板捣固以附着式振动器(高频振动器)为主,插入式振动棒为辅,面板可用平板振动器。附着式振动器两边对称振动,并严格控制振动时间(一般为1.5 min),只能在灌注部位振动,不得空振模板,波纹管位置以上部位采用插入式振动棒捣固,步点均匀,振动棒不得触及波纹管,以免波纹管被振破漏浆,影响张拉。混凝土捣固程度以现场观察其表面气泡已停止排出,混凝土不再下沉并在表面出现水泥砂浆为宜。
养护,拆模后即时洒水养生,使混凝土表面保持绝对湿润,避免时干时湿,针对工地不同气候变化采用不同的养护措施,低温季节浇筑完混凝土后立即用塑料薄膜包起来,保持梁体温度和表面湿度,高温季节,经常浇水,顶板用土工布遮盖起来,减少水分蒸发。
2.2预应力施工
2.2.1预应力筋下料及制作
预应力筋下料长度既要满足使用要求,又要防止下料过长造成浪费。预应力筋下料长度的计算,应考虑预应力筋的品种、锚具形式、弹性回缩率、张拉伸长值、构件孔道长度、张拉设备与施工方法等因素,由于预制梁采用两端张拉,故每根钢绞线的长度按下式确定:
L=L0+2(L1+L2+L3+L4+L5)
式中:L0:构件的孔道长度;
L1:工作锚厚度;
L2:千斤顶长度;
L3:工具锚厚度;
L4:限位板长度
L5:长度富余量(一般取100 mm);
孔道成形的质量,对孔道磨损的影响较大,应严格把关,因此要求孔道的尺寸与位置应正确,孔道应平顺。接头不漏浆,端部预埋钢板应垂直于孔道中心线等。
预应力筋的孔道可采用钢管抽芯,胶管抽芯和预埋管等方法成形,该梁场采用预埋金属波纹管成孔工艺。接头采用外径大2 mm同类波纹管套接,并用胶带缠绕、密封好,以免水泥浆进入管内,沿梁长方向1 m设一道井字形钢筋架以利于固定波纹管。
2.2.2预应力筋的张拉
2.2.2.1张拉程序
0→10%(rK(初应力值作延伸量的标记)→100%σK(持荷2min,测延伸量)一锚固。
箱梁张拉分为正弯矩区(架梁前)及负弯矩区(架梁后)两种。在随梁同条件养生混凝土试件达到85%设计强度后进行预应力施工,预应力筋用锚具进场时应按《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—92和《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ185—92组批验收,合格后方准使用。各束张拉力及伸长值按规范要求分别计算,以张拉力和伸长值双控。预应力筋张拉伸长值的量测,应在建立初应力之后进行。其实际伸长值AL应等于:
△L=△L1+△L2-A-B-C
式中:△L1:从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值,包括
多级张拉,两端张拉的总伸长值;
△L2:初应力以下的推算伸长值;
A:张拉过程中锚具楔紧引起的预应力筋内缩值;
B:千斤顶体内预应力筋的张拉伸长值(若理论伸长值已计人,则不减);
C:构件的弹性压缩值。
关于推算伸长值△L2,可根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系计算,也可用初应力——2倍初应力的可测伸长值代替。
△L与理论值的差值不得大于6%,否则必须暂停张拉,分析、查找原因后并采取有效措施予以调整后,方可继续张拉。
2.2.2.2压浆施工
孔道压浆是为了保护预应力钢筋不锈蚀,并使预应力筋与构件混凝土有效的黏结,从而既能减轻梁端锚具的负荷,又能提高梁的承载能力、抗裂性能和耐久性。
(1)准备工作:用棉花和水泥浆堵塞锚具周围的钢丝间隙,并用空气泵检查通气情况。
(2)水泥浆的制备:孔道注浆所用的水泥浆,须用P.O52.5R普通硅酸盐水泥拌制,水泥浆标号不得低于构件混凝土标号的80%(28天龄期时)。M40水泥浆配合比及外加剂,水泥浆应有足够的流动性,稠度控制在14 s-18 s之间,水灰比应在0.4~0.45。泌水率宜控制在2%最大不得超过3%。每次拌量以30min~45min的使用为宜,水泥浆在使用和压注过程中应经常搅动。
(3)压浆程序和操作方法。预应力张拉后,宜在48 h内完成孔道压浆,经过铁丝筛的水泥浆用灰泵从一端向另一端压浆,压浆工作要在一次作业中连续完成,当另一端出浓浆,稠度达到规定值为止,关闭出口阀门继续压浆,压力应最少升至0.5 MPa,保压2min。
2.2.2.3封端
压浆完毕后,即可进行封端。封端注意事项:①采用与梁体同标号的砼;②封端前,压浆残留渣滓应清理干净,与梁体的接触面应凿毛;③封端的几何尺寸应符合设计要求。预制梁常见工程病害及原因分析
在混凝土浇筑完成拆模后,梁板顶面、翼板下部出现不规则的裂缝。凿开混凝土裂缝发现,裂缝深度在0mm~5mm之间,初
步判定为收缩裂缝或温度裂缝。不影响梁板的正常使用,但考虑预应力钢绞线张拉后,梁板顶面拉力增大,有使裂缝增长的可能,为此组织工程技术人员对裂缝产生的原因进行分析并提出相应的改进措施。
3.1裂缝产生的原因分析
3.1.1原材料因素
水泥采用P.0525R,经检验符合规范要求,水泥用量:486kg/m3,高强混凝土因采用高标号水泥且用量大。这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土,出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。高水泥用量的混凝土硬化过程中,水化放热量大,升温梯度大,温度收缩应力加大,导致温度收缩裂缝。高强混凝土由于水泥含量高的多,所以在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土。
碎石、砂、水、外加剂等经多次试验各项指标均符合规范要求。
3.1.2施工工艺因素
在混凝土养生,现场操作中有时不够及时,梁板顶面裸露在大气中,夏季最高气温达35℃,加快了水份的蒸发,致使表面干缩裂缝。
3.1.3混凝土自身应力形成的裂缝
①收缩裂缝:混凝土凝固时,水化反应会使混凝土的体积减少,表面水分蒸发,也会使混凝土体积减小。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的,在混凝土内呈现含水梯度。因此产生不均匀收缩,致使表面混凝土承受拉力,内部混凝土承受压力。当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
②温度裂缝:梁场建在海拔较高的山上,当地昼夜温差较大,最高温差达20℃。混凝土在较大的温度变化作用下产生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时,即产生裂缝。
3.2裂缝的预防措施
(1)严把原材料质量关:水泥、砂、碎石等原材料要保持其料源的稳定,确保各种原材料质量满足规范要求。
(2)严格按照有关技术规范进行混凝土配合比设计,并在施工过程中经常校核,严格控制水灰比、砂率、坍落度等关键技术指标。每天施工前都要测定砂、石料含水量,得出符合实际的施工配合比。
(3)混凝土浇注应选择一天中温度较低的时候进行,采用插入式振捣器振捣时,移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍,对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉,不在冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆,边振动边徐徐提出振动棒,避免过振,造成混凝土离析。
(4)混凝土养护,不论是收缩裂缝还是温度裂缝,混凝土的养护最为关键。合理掌握混凝土的养护时间,混凝土浇注完成收浆后,尽快覆盖和洒水养护,使混凝土表面始终保持在湿润状态,不允许混凝土在高温下裸露暴晒。在初期由于水化反应产生热量较大,应加大洒水次数,必要时在腹板采取喷淋养护加快散热,在温度较低的夜间进行覆盖,降低梁体温差大,减少由温差产生的温缩裂缝。结束语
经过施工技术管理人员的共同努力,梁板的质量得到了有效的控制。
第四篇:某高层小区剪力墙结构梁板裂缝成因分析及预防
摘 要:本文根据工程实例分析高层钢筋混凝土结构裂缝产生的部分原因,并参考多方面的 科学 研究和工程实践提出控制钢筋混凝土结构裂缝的预防措施。
关键词:钢筋混凝土结构 裂缝 原因分析 预防措施 裂缝处理
前言
近年来,随着钢筋混凝土结构的长大化和复杂化,以及商品混凝土的大量推广和混凝土强度等级的提高,结构裂缝出现机率大大增加,有些已危及结构的安全性和耐久性,有的地下工程裂渗已影响其使用功能。表面裂缝,随后引发内部微裂缝,若混凝土变形受到约束,则进一步产生收缩裂缝。这是高标号混凝土容易开裂的主要原因之一。
以上是从水泥混凝土物理化学特性分析其各种收缩现象,早期塑性收缩会导致结构出现表面裂缝,混凝土进入硬化阶段后,混凝土水化热使结构产生温差收缩和干燥收缩,这是诱发裂缝的主要原因,结构自重及支撑荷载考虑不足也是引起裂缝的一个原因。
某工程建于内蒙古某市新城区,主体结构形式为剪力墙结构,基础结构墙下条形基础+250mm厚防水板,基础持力层为圆砾,地基承载力特征值260kpa。建筑面积为6320.6平方米,建筑地下一层,局部有夹层,地上12层,总高37.5米。地下一层为车库,层高3.00m,地下一层夹层为库房,层高为2.60m,1-10层为普通住宅,层高3.00m,11、12层为跃层式住宅,底层层高3.00m,跃层层高为4.45m。使用年限为50年,抗震设防烈度为7度(0.15g)。
工程位于内蒙古自治区,处于暖温带向寒带的过渡地区,冬季寒冷干燥,夏季温暖多雨。冬季最低温达-20℃以下,多风沙,气候条件恶劣,属干燥地区。裂缝出现位置主要集中在主次梁相交处主梁上位于次梁两侧,大跨度板的主梁上等。
第一、设计方面
选用合理的设计模型及适宜的长度或体积。特别考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响。现行《混凝土结构设计规范》gb50011-2002 中对此提出了几项具体措施:一是设置伸缩缝,对不同结构形式、外露环境有不同的要求。二是混凝土浇筑采用后浇带分段施工。三是采用专门的预加应力措施,以此抵消温度、收缩应力的影响。
新的户型追求大的客厅:客厅尺寸4.8*6.6或是5.4*6.9结构采用大板的情况下,楼板结构自重加上施工支撑荷载远远超过设住宅计活荷载2.0kn/m2在梁板砼没有达到100%设计强度的情况下结构早期受荷,极易出现早期裂缝,加上环境等外界因素量梁侧裂缝进一步开展。
第二、最终现场混凝土构件裂缝的处理
在本工程实践中,裂缝是可能避免的,虽然本身砼结构就是带裂缝工作的一种结构形式,但是通过合理设计和施工裂缝可以严格控制在0.2-0.3mm以下。对本工程裂缝的处理,首先要分析其形成原因,是由设计、施工、材料还是其它因素引起的。结构核算分析后结构设计基本没有问题,混凝土构件的裂缝大致分三类。第一类是很细小的裂缝,或者说是规范所允许范围内的裂缝0.3mm以下直裂缝。这种裂缝一般不需要处理,第二类是超出规范允许范围内的,但并不影响结构安全问题的裂缝宽度大于0.3mm裂缝。这种裂缝一般需处理才能满足使用功能以及结构耐久性等,第三类是裂缝较大或是斜角裂缝,影响到结构安全性的裂缝,这种裂缝的构件往往需要进行结构加固处理,本工程裂缝部分属于属于第三类裂缝
根据现场勘查测得的裂缝长度、宽度及裂缝形式对结构安全性和耐久性均构成危害处理方法分两种,一是抹面处理,即采用高强环氧树脂砂浆封闭或是是压力灌浆法,并且对梁上斜裂缝进行局部补强处理。第二是对裂缝首先进行封闭处理,然后采用碳纤维对裂缝处进行加固处理。
第三、设计体会和建议
随着社会对生活品质的改善,大户型越来越成为开发领域的一种追求,商品混凝土材料的广泛使用,混凝土构件的裂缝问题也一直为工程技术人员所讨论。1.材料方面。
2.地基变形。
3.设计方面。
4.结构荷载方面。
5.温度应力裂缝。
6.施工方面。
二、混凝土结构裂缝的预防措施
1.材料方面和施工。1)水泥:根据工程条件不同,尽量选用水化热较低、强度较高的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥:2)骨料应选用粒径适当、级配合理、无碱性反应、有害物质及含泥量符合规定的砂、石材料;3)外掺料宜掺入适量粉煤灰和减水剂等外加剂,超长建筑物或构筑物可加入微膨胀剂,以改善混凝土工作性能,降低水泥用量和用水量,减少收缩。适当的设置混凝土后浇带或膨胀后浇带,4)采用先进的施工工艺如:跳仓发施工等。
2.混凝土配料、搅拌及浇筑。1)配合比设计应尽量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确,搅拌时间应保证;2)浇筑分层应合理,振捣应均匀、适度,不得随意留置施工缝。
3.设计方面。1)建筑平面造型在满足使用要求的前提下,力求简单;控制建筑物的长高比,增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力;2)正确设置沉降缝、变形缝,位置和宽度选择要适当,构造要合理3)构件配筋要合理,间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、较厚的现浇板,上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处,宜加设抗剪钢筋。
第五篇:墙、板、梁、后浇带混凝土施工交底
工程施工交底文件
墙、板、梁、后浇带混凝土施工交底
一、墙、梁板混凝土施工
1)先浇墙混凝土,后浇梁板。
2)墙柱浇筑宜在梁板模安装完毕,梁板钢筋未绑扎前进行,以保证混凝土浇筑质量,便于上部操作,同时不至于破坏梁板钢筋。
3)墙的施工缝留置在底板以上300mm处及楼板底下20~30mm处;梁的施工缝留在跨度的中间1/3范围内。
4)梁、板应同时浇筑,先将梁的混凝土分层浇筑或阶梯形向前推进,当达到板底标高时,再与板的混凝土一起浇捣,随着阶梯不断延长,板的浇筑也不断前进,当梁高大于1m时,可先将梁单独浇筑至板底下2~3cm处留施工缝,然后再浇板。为防止出现裂缝,先用插入式振捣棒振捣,然后用平板振捣器振捣,直到表面泛浆为止,再用铁滚碾压,在初凝前,用木抹子搓一遍,最后在终凝前再用木抹子搓一遍。
5)在浇筑柱、梁与主次梁交接处,由于钢筋较密集,要加强振捣以保证密实,必要时该处可采用同强度等级细石混凝土浇筑,采用片式振捣棒振捣或辅以人工捣。
6)墙混凝土浇筑为先外墙、后内墙,浇筑顺序同底板。浇筑时设两台固定泵,一前一后两次浇筑到顶,(每次浇2.5~3m)前后相隔2~3小时左右浇筑,开始浇筑时应先浇5cm厚与混凝土砂浆成分相同的水泥砂浆。每次布料厚度以50cm为宜,采用插入式振捣棒振捣,每个出料口设三台振捣棒,一台位于坡底,一台位于坡中,一台位于布料口,是梅花式振捣。保证不得漏振,久振且不得过振,不许振模板,不许振钢筋,严格按操作规程作业。7)内外墙混凝土采用浇水养护,顶板采用浇水养护。
二、后浇带的施工
本工程地下室底板共设有三条后浇带,板底部垂直后浇带钢筋先绑扎,平行后浇带钢筋后绑扎,以便清理底部垃圾;上部垂直后浇带钢筋每隔5m左右留一600~700mm见方的上入孔,两侧预留焊接钢筋长度,平行加强带钢筋后绑扎,以便安拆木方(木板)、清理垃圾及两侧混凝土表面清理。墙外侧网片可先绑扎,内侧处理方法同板上部钢筋。
1)为便于底板后浇带两侧模板的安装,另外,由于后浇带内的模板及支撑体系在两侧底板浇筑完毕后将承受很大的压力,且后浇带作业空间狭小,模板施工不易掌握控制。因此,地下室后浇带模板及支撑系统采用下图所示Ф28钢筋焊接骨架及镀锌密目钢丝网解决。同时,在浇筑底板后浇带时焊接骨架不割除,以便加大配筋率,起到膨胀加强带作用;侧面采用密目镀锌钢丝网封堵。密目镀锌钢丝网应与支撑系统焊接骨架绑扎牢固,为保证钢丝网绑扎牢固,钢丝网宽度应比底板厚度每边放大100mm;同时考虑到混凝土浇筑压力较大,应设置双层钢丝网。后浇带混凝土强度等级应根据设计要求比底板混凝土提高一个强度等级,同时混凝土中应掺加微膨胀剂。
2)后浇带混凝土浇筑前,原混凝土表面必须全部凿毛,露出石子,便于与新混凝土结合密实。后浇带混凝土浇筑时,每一层段一次浇筑完成,在底板、楼板位置形成的水平施工缝与所在部位外墙的水平施工缝相同。
3)浇筑后浇带时,将原来预埋在止水条部位的木条剔除干净。然后直接把BW止水条卧放在缺口居中位置,用小滚筒略加碾压,排除止水条与混凝土之间可能储留的空气,并利用止水条的黏性,与混凝土表面黏结在一起。注意不能把止水条拉细,也不能皱折。可用混凝土钢钉按2~3m间距把止水条钉在混凝土缺口内,以防浇筑混凝土时止水条产生位移。同时,振捣棒在振捣时要确保不能进入止水条250mm范围内。
三、后浇带补偿收缩混凝土施工要点
工程施工交底文件
补偿收缩混凝土是在普通混凝土中掺加膨胀材料而成的适度膨胀的混凝土,要求经过7~14d的湿润养护后其膨胀达到0.05%~0.08%,获得0.5~1.2N/mm2的自应力,使得混凝土处于受压状态,以达到补偿混凝土的全部或大部分收缩,从而达到防止开裂的目的。
1)必须认真做好后浇带两侧普通混凝土的表面清除、凿毛和湿润工作:将原混凝土表面普遍凿毛,要求凿到出现新槎、露出石子;凿毛验收合格后,清除表面混凝土渣及其他杂物,钢筋表面进行清除,除去`铁锈;在补偿收缩混凝土浇筑前24h,要对已经凿毛的混凝土表面进行预湿,要充分均匀的浇水,使得湿润深度大于5mm。2)对于支设的模板必须采取严密措施,防止两端漏浆。
3)严格掌握水泥称量,其误差不得超过1%。选择骨料应使其不对膨胀率和干缩值带来不利影响。一般情况下骨料应采用间断级配。
4)补偿收缩混凝土最好采用强制式搅拌机搅拌,搅拌时间不得大于2min。为减少混凝土坍落度损失,搅拌后应尽快运至浇筑地点进行浇筑。如运输和停放时间较长,坍落度损失,此时不允许再添加拌合水。
5)采用人工浇筑,现场坍落度为7~8cm;采用泵送混凝土浇筑时,现场混凝土坍落度应为12~14cm。浇筑间隙不得超过2h,不允许留施工缝。
6)混凝土要求振捣密实,硬化前1~2h予以抹压,防止表面裂缝的产生;必须进行充分的湿润养护。这一工序是保证混凝土具有一定膨胀力和足够强度的关键,应予以高度重视。7)混凝土浇筑后应立即覆盖两层充分湿润的麻袋进行潮湿养护,并指派专人随时浇水。对于地下室外墙后浇带等有模板保护的工程部位,要在浇筑后48h拆模,并指派专人浇水养护,并覆盖塑料薄膜。
8)地下室后浇带养护时间不得少于7d;梁板后浇带不得少于14d。