預(yù)應(yīng)力PK板免排架支撐技術(shù)應(yīng)用

唐道通（江西省建工集團(tuán)有限責(zé)任公司，江西 南昌 330001）

0 引 言

鋼結(jié)構(gòu)建筑具備重量輕、抗震性能優(yōu)等優(yōu)勢(shì)，屬于綠色生態(tài)建筑[1]。目前，鋼結(jié)構(gòu)建筑中，常用的樓板為現(xiàn)澆筑混凝土樓板，該樓板雖然建設(shè)成本較低，但其施工現(xiàn)場(chǎng)需要搭建模板與腳手架，污染施工環(huán)境，延長(zhǎng)施工時(shí)間，不利于鋼結(jié)構(gòu)建筑的健康綠色發(fā)展[2]。預(yù)應(yīng)力PK板具備免模板、施工便利和工期短等優(yōu)勢(shì)，可解決現(xiàn)澆筑混凝土樓板存在的問(wèn)題。為此，研究預(yù)應(yīng)力PK板施工技術(shù)與質(zhì)量控制，進(jìn)一步提升預(yù)應(yīng)力PK板的使用性能。

1 工程概況

以某綜合樓工程為研究對(duì)象，該工程的樓層是5層，1層層高是6.1 m，2～5層層高均為4.1 m。樓板均為預(yù)應(yīng)力PK板，樓板厚度是460 mm，跨度是18.5 m，長(zhǎng)度是33.5 m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)是C30。

2 預(yù)應(yīng)力PK板施工技術(shù)與質(zhì)量控制

2.1 預(yù)應(yīng)力PK板施工技術(shù)

2.1.1 局部支撐架布置

該綜合樓工程局部支撐架布置的具體步驟如下。

步驟1：以現(xiàn)澆筑混凝土的方式，建筑5層樓板，使各層樓板均符合國(guó)家規(guī)定的強(qiáng)度需求。

步驟2：由上至下，依次張拉預(yù)應(yīng)力材料，確保預(yù)應(yīng)力支撐的完善性[3]。張拉過(guò)程中，需要確保支撐架內(nèi)鋼管與扣件等結(jié)構(gòu)，和圖紙完全相同，當(dāng)鋼管與扣件等結(jié)構(gòu)和圖紙不符時(shí)，則會(huì)提升施工難度，延長(zhǎng)施工時(shí)間。

步驟3：以多次論證的方式，確保整個(gè)支撐架的受力程度超過(guò)基本的承載能力[4]，并降低施工成本。

2.1.2 預(yù)應(yīng)力PK板施工技術(shù)要點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力PK板施工過(guò)程中，主要涉及鋼筋、混凝土、蒸汽養(yǎng)護(hù)、吊裝、板底拼縫處理5個(gè)方面。

（1）鋼筋施工技術(shù)。鋼筋施工技術(shù)主要包含5個(gè)方面，具體分析如下：

①確保各預(yù)應(yīng)力鋼筋間的距離一致，并將各鋼筋張拉應(yīng)力的偏差控制在允許范圍中，即控制在±5%以內(nèi)。

②各鋼筋張拉應(yīng)力需控制在0～1.04之間。

③預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉至指定強(qiáng)度后，放置12 min，保證其所有錨緊后，檢查各預(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際張拉應(yīng)力，使各預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉應(yīng)力，均符合建筑需求[5]，并記錄與存儲(chǔ)各預(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際數(shù)據(jù)。

④精準(zhǔn)控制預(yù)應(yīng)力鋼筋保護(hù)層厚度，均利用馬凳墊設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋，馬凳高度為22 mm，每m2預(yù)應(yīng)力鋼筋的馬凳墊設(shè)數(shù)量需＞6個(gè)，保證全部預(yù)應(yīng)力鋼筋的高度一致，即確保保護(hù)層厚度一致。

⑤均勻布設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋，預(yù)應(yīng)力PK板薄弱處，需增加預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。

（2）混凝土施工技術(shù)。以試配方式，確定預(yù)應(yīng)力PK板施工過(guò)程中的混凝土配合比。按照理論配合比試拌與修正基準(zhǔn)配比，分析混凝土拌合物的使用性能，制備規(guī)定齡期試件，確定最終配合比。全部預(yù)應(yīng)力PK板混凝土的養(yǎng)護(hù)條件需保持一致[6]。以干硬性混凝土為主，可提升混凝土質(zhì)量與勻質(zhì)性。混凝土澆筑時(shí)無(wú)須加水，并采用振搗棒搗實(shí)混凝土。預(yù)應(yīng)力PK板在每個(gè)方向上的大小，均需控制在允許偏差內(nèi)。預(yù)應(yīng)力PK板澆筑混凝土后，需對(duì)其表面進(jìn)行打毛處理，確保劃痕深度一致，通常劃痕深度需控制在4.5 mm以下。

（3）蒸汽養(yǎng)護(hù)技術(shù)。預(yù)應(yīng)力PK板混凝土澆筑結(jié)束后，需對(duì)其進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)2～3 h后，繼續(xù)升溫，以＜18 ℃/h的升溫速率，將養(yǎng)護(hù)溫度升至目標(biāo)溫度，隨后開(kāi)始恒溫養(yǎng)護(hù)，以達(dá)到設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)時(shí)間為止。

（4）吊裝施工技術(shù)。吊裝施工技術(shù)主要包含以下3個(gè)方面：

①預(yù)應(yīng)力PK板吊裝次數(shù)盡量為1次，且盡量一次便可將預(yù)應(yīng)力PK板吊裝至指定位置，避免吊裝位置出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力PK板出現(xiàn)撬動(dòng)損壞問(wèn)題。

②吊裝預(yù)應(yīng)力PK板時(shí)，需重點(diǎn)保護(hù)錨固鋼筋，避免其出現(xiàn)彎曲與折斷現(xiàn)象，錨固鋼筋的位置需處于主筋以下的核心區(qū)中。

③預(yù)應(yīng)力PK板施工時(shí)，不可在預(yù)應(yīng)力PK板上放置鋼筋與鋼管等施工器具。在預(yù)應(yīng)力PK板上墊放木楞，可臨時(shí)放置鋼筋與鋼管等施工器具，起到保護(hù)預(yù)應(yīng)力PK板的作用，同時(shí)放置位置不可集中在一處。

（5）板底拼縫處理施工技術(shù)。板底拼縫處理施工步驟如下：

步驟1：通過(guò)鋼絲刷清潔預(yù)應(yīng)力PK板的縫隙，確保預(yù)應(yīng)力PK板拼縫處無(wú)雜質(zhì)。

步驟2：選擇摻入纖維絲的混合砂漿作為填縫材料。

步驟3：對(duì)填縫材料進(jìn)行壓實(shí)填平處理，壓實(shí)填平次數(shù)為2次，2次壓實(shí)填平時(shí)間需要＞6 h。

步驟4：板底批膩?zhàn)忧闆r下，需在板縫位置粘貼纖維網(wǎng)格布，厚度為12 cm，防止板底拼縫出現(xiàn)裂縫。

2.2 預(yù)應(yīng)力PK板施工質(zhì)量控制

2.2.1 局部支撐架布置質(zhì)量控制

局部支撐架布置質(zhì)量控制主要包含以下9個(gè)方面：

（1）重點(diǎn)檢查局部支撐架立桿接頭位置、數(shù)量與垂直度。

（2）在不同框格內(nèi)，放置立桿與水平桿接頭；鄰近2根立桿的接頭在不同步內(nèi)錯(cuò)開(kāi)，1根立桿的2個(gè)鄰近接頭高度需不同，2個(gè)鄰近接頭的高度差需超過(guò)450 mm；每個(gè)接頭中心與主節(jié)點(diǎn)的距離需低于1/3步距。

（3）全部支撐架桿件交接位置均需設(shè)置扣件。

（4）立桿垂直偏差，以及橫桿水平偏差滿足設(shè)計(jì)需求。

（5）扣件的擰緊力矩需控制在40～55 N·m之間。

（6）按照工程特點(diǎn)，制訂合理的混凝土澆筑方案，保證支撐架在混凝土澆筑時(shí)受力均勻。

（7）預(yù)應(yīng)力PK板施工時(shí)，局部支撐架不可集中堆載，確保局部支撐架不會(huì)出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象，若存在過(guò)載問(wèn)題，需及時(shí)制訂有效的控制措施。

（8）混凝土澆筑時(shí)，需聘請(qǐng)專業(yè)人員，檢測(cè)支撐架的支架與支承狀態(tài)，若出現(xiàn)變形問(wèn)題，需及時(shí)反饋并立刻解決。

（9）上層預(yù)應(yīng)力PK板未澆筑混凝土前，不可拆除下層支撐架。預(yù)應(yīng)力PK板設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，未張拉預(yù)應(yīng)力PK板不可拆除支撐架。

2.2.2 預(yù)應(yīng)力PK板質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力PK板施工質(zhì)量控制主要包含4個(gè)方面，具體分析如下：

（1）預(yù)應(yīng)力PK板大小與吊裝位置，均需符合工程建設(shè)需求。

（2）預(yù)應(yīng)力PK板施工時(shí)，需定期檢查施工設(shè)備，確保施工設(shè)備無(wú)故障。

（3）預(yù)應(yīng)力PK板施工時(shí)，需實(shí)時(shí)記錄施工數(shù)據(jù)，確保后期出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能夠找到事故原因。

（4）預(yù)應(yīng)力PK板施工時(shí)，需時(shí)刻分析鋼筋應(yīng)力，確保其符合工程建設(shè)需求；預(yù)應(yīng)力PK板施工結(jié)束后，利用回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度。

混凝土澆筑前鋼筋的允許偏差如表1所示。

表1 混凝土澆筑前鋼筋的允許偏差

預(yù)應(yīng)力PK板大小的允許偏差如表2所示。

表2 預(yù)應(yīng)力PK板大小的允許偏差

2.3 預(yù)應(yīng)力PK板性能分析方法

利用加載裝置，分析應(yīng)用該施工技術(shù)與質(zhì)量控制方法后，該預(yù)應(yīng)力PK板的使用性能。在PK板的跨中與1/4跨處，分別安裝千分表與應(yīng)變儀，測(cè)量預(yù)應(yīng)力PK板的撓度。

撓度Y的計(jì)算公式如下：

式中：q——均布荷載；

n——荷載加載次數(shù)；

E——彈性模量；

I——截面慣矩。

利用正向均布加載方式，可模擬預(yù)應(yīng)力PK板的實(shí)際使用情況，加載步驟如下：

步驟1：預(yù)加載，將全部?jī)x器均歸零，在預(yù)應(yīng)力PK板彈性范圍內(nèi)加載。分析所有試驗(yàn)裝置與荷載設(shè)備是否穩(wěn)定，并分析每個(gè)測(cè)點(diǎn)參數(shù)是否存在異常情況，如果存在異常情況，需及時(shí)找到原因，并進(jìn)行維修。

步驟2：正式加載。以人工分級(jí)加載方式，進(jìn)行加載試驗(yàn)。當(dāng)預(yù)應(yīng)力PK板處于彈性階段時(shí)，各級(jí)荷載均為1.0 kN/m2，持續(xù)12 min后記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，預(yù)應(yīng)力PK板出現(xiàn)裂縫后，各級(jí)荷載為0.5 kN/m2，同樣持續(xù)12 min后記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，直到預(yù)應(yīng)力PK板被完全破壞為止。

3 實(shí)驗(yàn)分析

分析應(yīng)用本文施工技術(shù)與質(zhì)量控制方法后，該預(yù)應(yīng)力PK板在不同荷載下的撓度變化情況，分析結(jié)果如表3所示。

表3 預(yù)應(yīng)力PK板在不同荷載下的撓度變化情況

由表3可知，隨著荷載的提高，預(yù)應(yīng)力PK板跨中與1/4跨處的撓度均呈上升趨勢(shì)，當(dāng)荷載＜8 kN/m2時(shí)，跨中與1/4跨處的撓度上升速度均較緩慢，說(shuō)明此時(shí)預(yù)應(yīng)力PK板處于彈性階段；當(dāng)荷載＞8 kN/m2時(shí)，跨中與1/4跨處的撓度上升速度均較快，說(shuō)明此時(shí)預(yù)應(yīng)力PK板進(jìn)入塑性階段。其中，不同荷載下，跨中的撓度值均高于1/4跨處的撓度值，跨中最大撓度值是60.19 mm，最小撓度值是1.23 mm，平均撓度值是14.66 mm；1/4跨處的最大撓度值是53.91 mm，最小撓度值是1.14 mm，平均撓度值是13.13 mm；且跨中與1/4跨處的最大撓度值均未超過(guò)允許撓度值，說(shuō)明應(yīng)用本文施工技術(shù)與質(zhì)量控制方法后，該預(yù)應(yīng)力PK板的延性性能較優(yōu)，具備較優(yōu)的抗彎性能。

4 結(jié) 語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力PK板具備成本低、工期短等優(yōu)勢(shì)，在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。以某綜合樓工程為研究實(shí)例，研究預(yù)應(yīng)力PK板施工技術(shù)與質(zhì)量控制方法，提升預(yù)應(yīng)力PK板的使用性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同荷載下，應(yīng)用本文施工技術(shù)與質(zhì)量控制方法后，該預(yù)應(yīng)力PK板跨中的最大撓度值是60.19 mm，1/4跨處的最大撓度值是53.91 mm，均未超過(guò)允許撓度值，說(shuō)明該預(yù)應(yīng)力PK板的延性性能較優(yōu)，即應(yīng)用本文施工技術(shù)與質(zhì)量控制方法后，可提升預(yù)應(yīng)力PK板的抗彎性能。

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