大跨度多层叠式大板复合预应力后张法

施工技术

1苏州高新区建设工程质量监督站 苏州 215000

2江苏南通二建集团有限公司 启东 215131

【摘 要】预应力空芯大板结构与普通梁板相比，可以显著提高建筑物跨度；与钢结构相比，可以显著的减小自身板厚，且后期维护成本较低。本文结合苏州体育训练基地项目大跨度多层大板后张法的施工，介绍多层叠式大板支撑体系、复合预应力施工、超大BDF箱体安装及抗浮固定、空芯密肋楼盖薄板混凝土浇筑等技术要点，探讨大跨度多层叠式空芯大板复合预应力后张法施工过程中的关键应对技术。

【关键词】大跨度多层叠式大板 重型盘扣 有粘结 缓粘结 BDF箱体固定 混凝土扩展度

1.工程概况

苏州体育训练基地项目位于苏州高新区马涧路和藏北路交界处，北临太湖大道，建筑面积为34391.59m²，地下1层、训练馆3层、综合楼12层。

本项目训练馆一到三层楼面均为36.7m跨的预应力空芯楼盖结构，采用1.4m、1.4m、1.8m厚的大板隐形框架密肋梁结构体系，密肋间充填BDF箱体以减轻自重，层高分别为8.5m、9.5m、11.5m；大板内框架梁采用现代后张法有粘结预应力体系，大板采用有粘结加缓粘结次梁结构混合预应力体系；预应力筋采用1770级φ^s21.6有粘结预应力钢绞线，1860级φ^s15.2缓粘结预应力钢绞线；固定端采用挤压锚， C40微膨胀细石混凝土封锚。

2.施工难点

训练馆预应力大板结构跨度大，板厚厚，自重重，层高高，层次多，在预应力未张拉前，其大板自重及施工荷载叠加须由其最下层模板支撑体系承重； BDF箱体大，数量多，浇灌混凝土时上浮力大，须准确定位加固；预应力结构形式多，张拉工艺复杂； 空芯楼盖下薄板在密集配筋肋梁内扩展充盈密实浇灌难度大。

3 .支撑体系施工技术要点

3.1 地下室顶板支撑体系

由 于大板跨度达36.7m，在预应力筋未张拉前，即使混凝土强度达到设计值，非预应力筋也不能完全发挥抗拉作用，所以对底层模板支撑体系要求较高，模板支撑体系荷载应考虑按从顶层至一层叠加传递，按三层钢筋混凝土自重和三层模板支撑体系重量及施工荷载的总和传递至地下室顶板，底层模板支架受力最大处荷载达9.9T/m²，经计算，选择材质为Q345A级Φ60 @600mm*600mm新型重型盘扣立杆及LL185横梁支架体系，满足安全要求。

3.2一至三层支撑体系

首 层支撑体系须考虑一至三层顶板大板、一层模板、二三层模板及其支架施工荷载叠加组合，二层支撑体系应考虑二层模板、二至三层顶板大板、三层模板及其支架施工荷载叠加组合，三层支撑体系应考虑三层顶板大板及其模板施工荷载组合。

经计算，一层模板支架受力最大处需承受7.4T/m²荷载，二三层模板支架受力最大处分别需承受5.15T/m²和3.9T/m²荷载。选择材质为Q345A级Φ60新型重型盘扣及LL185横梁支架体系，立杆间距分别为一层@600mm*900mm，二层@600mm*1200mm，三层@1200mm*1200mm，房心部位设置局部加密带。同时需要设置施工上下通道，并保证的充分照明，在横梁操作层下方设置硬质隔离层和安全兜网，以确保操作人员的安全。

3.3模板及支架的拆除

由
于多层大板预应力张拉顺序是在顶层大板浇灌完成，达到设计强度后依次从上向下张拉，模板及其支架必须在顶层张拉完成后逐层从上向下拆除，因此，后张拉结束后应严格履行拆模审批签字手续，执行“先搭后拆，后搭先拆”的原则，且应注意先从房心加密带部位松动顶托50mm，以便集中应力释放，逐步向外围松动顶托50mm，待监测大板下绕指标符合设计限值安全稳定无异常后，自上而下逐层进行拆模，特别要主要注意杆件和模板的上下传递，严防高空坠落和模板空中漂移伤人。

4.复合预应力筋布置施工要点

4.1梁柱节点处非预应力筋绑扎顺序

由于梁内预应力钢绞线套管布置呈抛物线状，与梁内腰筋及S形拉筋纵横交错，施工时，应当首先保证预应力筋位置的准确，须确保预应力波纹管的定位和便于钢绞线的穿设，梁内腰筋之间S形拉筋应待套管铺设后再进行绑扎。

4.2穿束波纹管的选用和铺放

本工程穿束波纹管采用外径为95mm的镀锌金属圆波纹管，其径向刚度在集中荷载800N和均布荷载时圆形变形量小于0.2mm，其抗渗漏性能在集中荷载和30d弯曲半径下不漏浆，非预应力梁筋绑扎完成后，将波纹管从梁的一端或中间穿入钢筋骨架内，并置于根据抛物线矢高等间距焊接的支架上，两根管间采用接头管旋接，接头管采用大一号同类波纹管，长度250~300mm，接头管两端接口处用胶带封裹后铅丝绑扎两道。

4.3泌水孔、锚垫板、螺旋筋安装

泌水孔设置在每跨波纹管的波峰处和跨中，在波纹管上开一φ25的小孔，上覆海棉及特制塑料盖板，在盖板嘴上接φ25的塑料管，伸出板面300mm以上，并用胶带包住管口。

在普通钢筋安装时应考虑在柱梁中预留出锚垫板位置，下料不能超长，以免安装错位，要仔细检查锚垫板、螺旋筋安装规格型号尺寸定位是否正确，螺旋筋紧贴锚垫板固定。

4.4有粘结钢绞线穿束、缓粘结预应力筋铺设

有粘接钢绞线采用人力单根穿束的方法，在每根钢绞线传入的一端套上一个特制“子弹头”，将其逐根穿入波纹管内，当穿束受阻时可将钢绞线旋转数周后再继续穿束，直至完成，外露长度不小于1000mm即可。

缓粘结预应力筋铺放采用直线平行布置，施工时，应在接近埋件约1000mm时顺势穿入，端部的承压锚垫板应垂直于预应力筋，预应力筋穿过张拉端螺旋筋、锚垫板外露长度不宜少于300mm。

5.BDF箱体的安装施工要点

5.1绘制排列详图

本工程空心楼盖区域内设计有大量预应力束，且屋面部分梁板结构为渐变截面，单个箱体体积较大，最大达1500mm*700mm*1600mm，必须结合楼板预留管道、孔洞的因素，以设计要求为基础，综合考虑预应力和箱体的相互影响。施工前要绘制箱体排布详图,具体确定出每一块箱体的位置，特别是变截面的箱体顺序必须准确,预埋安装用管线尽量布置在肋间、加腋间等混凝土处，确要穿行于箱体的，应有可靠措施且平行于箱体布设。

5.2箱体抗浮措施

为有效控制上浮，本工程采用下拉上压式抗浮措施，在板底钢筋绑扎完成后，垫好保护层垫块，在纵横钢筋交叉点处用12#抗浮铁丝扣紧，穿过板底模板锚固在铝梁下方300mm以内横杆排架上，间距500mm。在BDF箱体安装完成后，上部采用三道直径14mm通长螺纹钢筋压住单个箱体，并将该螺纹钢点焊在肋梁箍筋上。

6.混凝土浇灌施工要点

6.1混凝土配合比

由于大板有1.4-1.8米厚，隐形框架梁和密肋次梁较多，且与板同高，预应力套管及安装管道密布，最下层100mm厚薄板不易浇筑密实，对混凝土的扩展度要求较高，经多次试验，采用自密实混凝土。

6.2混凝土浇筑

采用分层浇筑，分三次浇筑成型：第一次浇筑高度500mm；第二次浇筑高度500mm；第三次混凝土浇筑完成至板面，在浇筑完成前应注意不要堵塞BDF出气孔，以便观察浇筑密实情况。

7.张拉施工要点

7.1预应力张拉顺序

总体张拉顺序为三层大板全部浇筑完成后，其强度应达到设计要求的张拉强度，遵循对称的原则，从屋面层开始，逐层往下张拉，并依次逐层拆除模板及其支架；每层按照先缓粘结后有粘结，先大板后主梁，最后完成后浇带等特殊部位及相邻构件的预应力筋的张拉。

7.2张拉质量控制

张拉器具必须经标定合格，张拉时以应力控制为主,伸长值校核为辅的方法，实测伸长值与理论计算伸长值的偏差应在(-6~+6)%范围之内,超出时应立即停止张拉,查明原因并采取相应的措施之后再继续作业。

8 .结语

本工程在施工过程中，我们研究和探索了多层叠式大板的受力特点，合理的选择了重型盘扣排架体系；根据大板内隐形框架梁和纵横交错的密肋次梁，以及多根抛物线状的预应力套管，合理的选择了自密实混凝土；根据预应力深化设计的特点，合理的采用了从上向下张拉的施工工艺；把36.7米大跨度多层大板大空间从蓝图变为现实，无论是在设计上还是在施工上都为我们积累了宝贵的经验，对类似工程施工有着一定的借鉴意义。

参考文献

[1]《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2013

[2]《混凝土结构工程质量验收规范》GB 50204-2015

[3]《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370-2015

[4] 《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224-2014

[5] 《缓粘结预应力钢绞线》JG/T 369-2012

[6] 《预应力混凝土用金属波纹管》JG 225-2007

【作者简介】陈军（1981－）男，硕士 高级工程师

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