浅谈高层建筑中无粘结预应力筋的铺设

浅谈高层建筑中无粘结预应力筋的铺设

摘要：无粘预应力筋的配置数量和配置方式由设计单位确定,但了解预应力筋在结构中的布置对掌握无粘结预应力混凝土结构的施工工艺、施工方法是十分重要的。本文介绍无粘结预应力筋的铺设。

关键词：无粘结预应力筋铺设

1、引言

无粘结预应力混凝土楼盖的结构布置方案、无粘预应力筋的配置数量和配置方式均由设计单位确定,但了解预应力筋在结构中的布置对掌握无粘结预应力混凝土结构的施工工艺、施工方法是十分重要的。

按照预应力的概念,将加筋混凝土划分为全预应力混凝土、部分预应力混凝土和钢筋混凝土三种类型。部分预应力混凝土已成为加筋混凝土系列中的主要发展趋势,采用高强度预应力筋与非预应力普通钢筋的混合配筋方式是当前部分预应力混凝土普遍采用的方法。这种方法有利于控制裂缝和挠度的发展,结构延性性能好。

2、无粘结预应力筋在现浇结构中的配置

无粘结预应力筋在梁中布置时,因梁的截面尺寸、配筋数量等不尽相同,并考虑保证预应力筋与预应力筋之间、预应力筋与非预应力筋之间应有一定的空隙,无粘结预应力筋在梁截面中的分布常用单根布置和集束布置两种形式。

无粘结预应力筋在框架中的线型布设常见有以下几种方式:

(1)正反抛物线布置。常用于支座弯矩与跨中弯矩基本相等的单跨框架梁。切点就是正、反抛物线的交接点,称为反弯点。

(2)直线与抛物线相切的布置。常用于支座弯矩较小的单跨框架梁或多跨框架梁的边跨梁外端,以减少框架梁跨中及内支座处的摩擦损失。

(3)折线形布置。常用于集中荷载作用下的框架梁或开洞梁。折线形布置方案不宜用于三跨的预应力框架,因折角多,施工不便,且中跨跨中处的预应力摩擦损失也较大。

(4)正反抛物线与直线形混合布置方式。这种布置方式将使次弯矩对边柱造成有利的影响。

以上所列的几种布置方式是仅对一个单跨而言的。事实上,多跨连续结构往往将各单跨的预应力筋连通,形成连续的、通长的预应力配筋。还应当说明的是,上述几种曲线布置方式是对一般情况而言,选用哪种布置方式应由设计人员根据构件的特点、支承条件、受荷形式及受荷大小等因素确定。

3、无粘结预应力筋的铺设

3.1 无粘结预应力梁筋的铺放

(1)无粘结预应力筋定位放线。为了维持无粘结预应力筋的曲线形状,在梁骨架中焊短横筋于箍筋上以架设预应力梁筋,短横筋可用10mm圆钢制作,其间距按设计要求,一般为1.0～1.2m。

为使梁筋各控制点位置、高度准确,均需由技术人员画点标记。梁筋的控制点可标在箍筋上,一般应在两个肢上画点以便控制点处短横筋保持水平。当各个控制点画好后,即可按位置将短横筋焊在箍筋上。

(2)穿筋。按每根梁中预应力筋的设计根数,并按焊好的控制点可组织穿筋工作。一般可从梁的一端开始,由专人引导前端,用人力穿入直至到达梁的另一端。

有时,也可从靠近梁端某处开始穿入,预应力筋前端到达位置后,再将预应力筋的末端从开始穿筋处退到预定的支座(即梁端)位置。穿筋前,应事先规划好每个箍筋空格内分布的根数及张拉端处的走向;穿筋过程中也应合理排放固定端的挤压锚具,不宜过分集中且应深入支座。每根预应力筋应尽量一次性完成穿筋工作,避免重穿。

(3)集束绑扎。每根梁中预应力筋穿插完毕后,应进一步调整位置,使其顺直、相互平行,避免相互扭绞,并随时用20#～22#铅丝将预应筋绑扎固定在各控制点处的短横筋上。当预应力筋需要集束时,应将几根预应力筋用铅丝捆绑成束,集束绑扎点的间距不宜大于1.5m。

(4)安放承压板等配件。预应力筋穿完后,在张拉端处应组装承压板、螺旋筋等配件。承压板为l00mm×100mm×12mm,中间开设20～22mm圆孔的方形钢板。螺旋筋用66mm钢筋制作,螺旋直径约为95～100mm,长度为4.5圈。承压板可用钉子或螺栓固定在端部模板上,也可使用辅助钢筋将承压板焊接固定,这种方法便于实施,常为施工现场采用。承压板平面应与预应力筋张拉作用线相垂直。螺旋筋由于是开口形,通过旋转的方法即可将其套在预应力筋上。螺旋筋安放完毕后,必须紧靠在承压板上,并且中心与预应力筋同心。一般采取点焊的方法将螺旋筋固定在承压钢板上,避免浇捣混凝土时位移。有时,也可事先把螺旋筋与承压板焊接在一起,施工时一起安装。

3.2 无粘结预应力板筋的铺设

无粘结预应力板筋的铺设程序与梁筋的铺设程序基本相同,即:定位放线→铺放马凳→铺筋→调直绑扎→配件安装。

(1)定位放线。铺筋前应在预应力筋的两端及连续多跨板的中间支座处画出标记,确定每根预应力筋的铺放位置。这些标记点也可作为拉通线调直预应力筋的依据。

(2)铺放马凳。为维持预应力筋的曲线形状,满足设计要求,采用通长铁马凳架设预应力筋。马凳布设间距一般不应大于2.0m。马凳可在铺筋前事先加工好,并绑扎或粘贴标牌区分不同规格。这种方法有利于减少在现场作业层的施工时问,加快工程进度;有利于马凳高度准确,使预应力筋的矢高得到保证。马凳按前述画好的位置铺放好,必须绑扎或点焊固定,避免移位。

(3)铺筋。当板的非预应力底部钢筋绑扎完毕后即可铺设预应力筋,操作空间大,又没有穿梁筋时的阻力,按画好的位置标记铺放即可。铺放双向配置的无粘结预应力筋时,应对每个纵横筋交叉点相应的两个标高(或称矢高)进行比较。

(4)调直绑扎。无粘结预应力筋铺放完毕后,要对照画好的位置标记进行调整、调直,使其保持平行走向,防止相互扭绞。用20#～22#铅丝将预应力筋绑扎固定在各控制点的马凳上。

(5)配件安装。配件的种类及组装方法完全同预应力梁筋,这里不再赘述。

4、结语

无粘结预应力筋铺故、安装完毕后,应进行隐蔽工程验收,当确认合格后方能浇筑混凝土。在混凝土施工中,不得使用含有氯离子的外加剂;浇筑混凝土时,严禁踏压撞碰无粘结预应力筋、支撑架以及端部预埋部件;张拉端、固定端处混凝土必须振捣密实。