预应力混凝土叠合板生产、施工工法
预应力混凝土叠合板系采用预制预应力薄板(以下简称薄板和现浇混凝土 层组成整体的混凝土板。南京大地建设(集团股份有限公司与法国 PPB 国际公 司合资组建的企业——南京大地普瑞预制房屋有限公司,从 PPB 国际公司独家引 进世构(SCOPE 体系的设计、生产、施工成套技术。世构体系在国外已有近四十 多年的发展历史,在房屋建筑和市政工程中得到广泛的运用。为了顺利完成世构 体系的引进、 推广工作, 由东南大学、 江苏省建筑设计研究院及南京大地建设 (集 团股份有限公司共同组成课题组,对世构体系设计、节点试验、生产及施工工 艺进行了全面的研究, 并编制了省级标准 《预制预应力混凝土装配整体式框架 (世 构体系技术规程》 (苏 JG/T006-2002 ,同时还编制了《预应力混凝土叠合板》 图集,已通过省建设厅组织的技术审查。世构体系技术是建设部推广的新的十项 新技术之一,完全符合国家建筑产业化的发展方针。预应力混凝土叠合板是该体 系的重点推广技术。
1、预应力混凝土叠合板的特点
1.1、与现浇板相比,楼板抗裂性能大大提高;
1.2、 不需模板, 板下支撑间距可加大为 1.8~2.5米, 周转材料总可节约 80%以上; 1.3、施工安装方便、快捷,可节约工期 30%;
1.4、板底平整度好,不需粉刷,减少湿作业量;
1.5、薄板尺寸不受模数的限制,可按设计要求随意分割,灵活性的,适用性强。
2、适用范围
2.1、适用于抗震设防烈度小于或等于 9度地区的一般工业与民用建筑楼盖或屋 盖;
2.2、不适用于承受动荷载的楼盖。
3、工艺原理及关键技术
预应力混凝土叠合板系采用薄板与后浇混凝土层组成的混凝土板。 在生产、 施 工中严格执行《预应力混凝土叠合板》图集(95(03 G439(三 , 《混凝土结构 施工质量验收规范》 (GB50204-2002及 《预制预应力混凝土装配整体式框架 (世
构体系技术规程》 (苏 JG/T006-2002 。其关键技术要点:
3.1、 薄板主筋保护层厚度的控制, 统一采用经常清理的圆钢作为垫条, 以保证主 筋保护层厚度。
3.2、预应力钢丝采用一次性张拉工艺,即超张拉,张拉力为 0~1.03σcon , σcon =0.8fptk 。
3.3、 施工阶段临时支撑的设计要充分考虑到薄板的承载力及临时支撑力杆的稳定 性。
3.4、临时支撑搭设应严格按设计方案及有关规范规程进行,确保搭设质量。 3.5、薄
板吊装、堆放应严格按有关吊装规定执行。
3.6、薄板安装时应两端搁置均匀,拼缝严密。
4、生产工艺流程及技术要点
4.1、工艺流程
清理模板(台座→安装主筋→预应力张拉(应力检测→安装锁筋板→绑扎分 布筋→绑扎吊钩及安装洞口预埋件,浇筑混凝土→撤出锁筋板→养护→预应力筋 放张→剪筋、拆模→起吊堆放。
4.2、技术要点
4.2.1、模板(台座
4.2.1.1、台座表面清理干净,脱模剂涂刷均匀。
4.2.1.2、不规则板的局部木模或橡胶模具清理干净,不变形;位置准确,安装牢 固。
4.2.1.3、锁筋板位置准确,薄板的生产长度为 L+L‰(L 为设计长度 。
4.2.2、钢筋
4.2.2.1、主筋间距应均匀, 安装时先人工调直, 让主筋的初始状态基本一致,以 保证整体张拉后,各根钢丝张拉应力偏差在允许范围内。
4.2.2.2、预应力钢丝采用一次性张拉工艺,即 0~1.03σcon , σcon =0.8fptk 。 4.2.2.3、 主筋张拉后, 每台座抽检不少于 5根钢丝的实际张拉应力。 张拉应力允 许偏差控制在±5%内。
4.2.2.4、主筋保护层厚度严格按设计要求控制。
4.2.2.5、分布筋应均匀布置、平整,无扭曲变形,绑扎牢固。
4.2.2.6、薄板两端分布筋应按规定加密。
4.2.2.7、吊筋的规格、位置应符合有关规范要求。
4.2.2.8、洞口、拐角等薄弱位置应按构造要求加强配筋。
4.2.3、混凝土
4.2.3.1、混凝土的坍落度控制在 6~8cm,浇筑时振捣密实。
4.2.3.2、薄板厚度应严格控制在规范允许偏差范围内。
4.2.3.3、薄板表面划痕深度不得小于 4mm ,一般为 4~6mm。
4.2.3.4、如采用蒸汽养护,浇筑混凝土时,台座温度保持在 35~40℃,混凝土浇 筑完毕,保温养护 2小时后开始升温,在 2~2.5小时内升温至 80℃,然后恒温养 护至混凝土立方体抗压强度达到设计要求时即可停止加热。
片→水电预埋→绑扎负弯矩钢筋→浇筑混凝土→养护→拆除临时支撑→填补拼缝
→板底施工。
5.2、技术要点
5.2.1、临时支撑
5.2.1.1、材料:宜优先采用先进的独立可调顶撑,亦可采用普通钢管 Ø4.8×3.5满堂脚手架,本工法采用后者:横肋木枋宜优先采用 10×10cm 木枋,也可采用 5×10cm 木枋。
5.2.1.2、支撑设计
使用预应力混凝土叠合板的工程在进行结构设计时,一般按单向板进行设计,即 薄板部分受力主筋是按计算确定,而分布筋是按构造配置的。因此,受力状态为 单向受力,否则可能会导致薄板开裂。
根据该原理,临时支撑设计时,分三步考虑:
(1初步确定支撑最大排距 L 1。
①根据薄板实际配筋,计算薄板的可承受弯矩 M 1;
②对预应力叠合板自重及施工荷载进行组合:G 1=1.2G1自 +1.4G1活 ;
③根据 L 1≤(8M 1/G1 1/2得出支撑最大排距 L 1。
(2确定横肋下支撑最大间距 L 2。
①不考虑板内分布筋的承载力;
②根据横肋支撑木枋材料及规格确定其可承受的弯矩 M 2;
③对预应力叠合板自重及施工荷载进行组合:G 2=1.2G1自 +1.4G1活 ;
④根据 L 2≤(8M 2/G2 1/2,确定横肋下支撑最大间距 L 2。
(3确定立杆间距
根据上述计算结果 L 1、 L 2,调整水平杆步距,并对立杆进行稳定性验算,最后确 定合理的、经济的、便于施工的立杆间距和水平杆步距。
5.2.1.3、构造要求
使用预应力叠合板时,临时支撑要求如下:
(1钢管立杆两端平齐,不得有斜口,钢管不得开裂;
(2立杆应尽量不用接头,如有接头,应相互错开;
(3支撑下部应有扫地杆,并拉通;
(4立杆顶端采用可调支撑头,以方便调节支撑标高;
(5横肋下支撑的间距应根据横肋的材质,规格等确定;
(6在同一开间内,横肋宜拉通布置;
(7横肋应平直,板跨中的支撑应根据跨中起拱要求而调整高度;
(8整个支撑体系应稳定、牢固。
5.2.1.4、常规支撑搭设情况
支撑顶横肋采用 10×10cm 木枋时, 木枋下支撑间距见表一; 如采用 5×10cm 木枋, 则木枋必须立放, 木枋下支撑立杆间距表二。 表格中未列到的情况, 应另行计算。 10×10cm 木枋的支撑间距 表一:
5×10cm 木枋的支撑间距 表一:
当叠合层混凝土强度达到设计强度的 50%时,可拆除两端支撑;待上一层叠合层 混凝土浇筑完毕,方可拆除下一层的全部支撑。
5.2.2、薄板安装
5.2.2.1、薄板搁置在预制梁上,搁置点应座浆处理;薄板搁置在现浇梁(叠合层 与梁同时浇浇筑现浇梁侧模上口宜贴泡沫胶带,以防止漏浆。
5.2.2.2、薄板尽可能一次就位,以防止撬动时损坏薄板。
5.2.2.3、薄板之间拼缝应严密。
5.2.2.4、薄板水电预留洞, 可在工厂生产时留设,亦可在现场安装时后开,但宜 用机械开孔,且不宜切断预应力主筋。
5.2.3、浇筑混凝土
5.2.3.1、浇筑叠合层混凝土前,薄板表面必须清扫干净,并浇水充分湿润(冬期 施工除外 ,但不能有积水。
5.2.3.2、 浇筑叠合层混凝土时, 应特别注意用平板振动器振捣密实, 以保证与薄
板结合成整体。同时要求布料均匀，布料堆积高度严格按现浇层荷载加施工荷载 1KN/㎡控制,浇筑后浇水养护并覆盖。 5.2.4、填补拼缝 5.2.4.1、拼缝内应用钢丝刷清理干净； 5.2.4.2、填缝材料可选用掺纤维丝的混合沙浆，亦可使用其它材料； 5.2.4.3、填缝材料应分两次压实填平，两次施工时间间隔不小于 6 小时； 5.2.4.4、板底批腻子时，在板缝处贴一层 10cm 宽的纤维网格布等柔性材料。 6、材料 6.1、混凝土：薄板混凝土强度为 C40 的早强混凝土，后浇层混凝土强度等级为 C30。 6.2、钢材：预应力钢丝宜采用 Ø5 或 Ø4.8 预应力螺旋肋钢丝或刻痕钢丝，强度标 准值不宜低于 1570Mpa，其技术指标及外观尺寸应符合国家标准： 《预应力混凝土 用钢丝》 （GB/T5223-2002） 。 普通钢筋：宜采用 HRB400 和 HRB335 钢筋，也可采用 HRB235 钢筋，其外观尺寸及 技术标准应符合： 《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》 （GB1499）和《钢筋混凝土用热 轧光圆钢筋》 （GB13013） 。 7、机具设备 7.1、生产机具、设备 生产台座：2 套，长 78m，宽 2.5m，配套预应力整体张拉机械及脱模剂涂刷机械。 混凝土播料机：容积 1.5m3。 混凝土供应设备：搅拌站一座（25m3/h） ，配套混凝土运输车及轨道。 蒸汽养护设备：燃油锅炉（4T/h）及配套管线。 7.2、施工设备 安装机械：塔式吊机 60t·m，1～2 台。 8、劳动力组织及安全措施 8.1、劳动力组织 分类 工种 机械操作工 26 人数 4人
钢筋工 木工 厂内生产 混凝土工 辅助工 专职质检员 管理人员 机械操作工 安装工 现
场安装 钢筋工 混凝土工 管理人员 8.2、安全措施 3人 1人 2人 2人 1人 4人 2人 4人 4～5 人 4～5 人 4人 8.2.1、本工法执行国家和省、市制定的各项安全规范和要求。 8.2.2、预应力钢丝张拉时，应扣上安全链条，生产线两端不得有人，防止钢丝断 裂伤人。 8.2.3、薄板厂内吊装转运时，应注意车间内操作人员安全并保持桁车运行平稳。 8.2.4、现场吊装时，应用对讲机指挥，起重机臂下不得站人。 8.2.5、支撑搭设牢固，并架设人行通道。 8.2.6、高空施工，当风速达 10m/s 时，吊装作业应停止。 9、质量要求 9.1、薄板的几何尺寸，安装位置偏差应符合《预制预应力混凝土装配整体式框架 （世构体系）技术规程》 （苏 JG/T006-2002）的有关要求。 9.2、薄板的外观尺寸，结构性能及后浇层混凝土施工质量应符合《混凝土结构工 程施工质量验收规范》 （GB50204-2002）的有关要求。 9.3、薄板安装时应符合有关的规范规定。 9.4、薄板在运输、堆放、安装过程中应采取有效的成品保护措施。 10、效益分析 10.1、采用预应力混凝土叠合板，完全符合建筑产业化要求及可持续性发展的原 则，减少了用钢量及钢管、模板等周转材料，节约了能源，节省了板底粉刷，减 27
少了工地湿作业，有利于环境保护。 10.2、根据工程测算，楼盖结构采用预应力混凝土叠合板，与现浇楼盖相比，工 期可加快 20%～30%。 10.3 薄板部分采用厂内预制，质量可靠；采用预应力混凝土叠合板大大提高了工 程质量及抗裂性能。 11、工程实例 建设单位 工程名称 金聚龙 礼品公司 厂房 宿舍 建筑面积 (m2 4000 3600 结构类型 (m 世构体系 世构体系 短肢剪力 10 万 墙/框架 发公司 南京 住宅群 国际学术 1.4 万 审计学院 交流中心 万宏 砼公司 南师附中 教师公寓 金盛集团 装饰城 南京 12 万 世构体系 4.0 50 50 9000 砖混 4.2 50 50 办公楼 1500 世构体系 3.6 55 55 世构体系 4.0 55 55 4.7~4.8 60 60 8.5 4 (mm 75 50 (mm 130 50 叠合板代表跨度 薄板厚度 后浇层厚度 南京二建 大地豪庭 房地产开 小高层 28
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