整体预应力板墙结构施工工法

'整体预应力板墙结构施工工法编制单位：中建一局集团批准部门：中国建筑工程总公司工法编号：GF／主要执笔人：高欣娅目录1特点22适用范围23工艺原理24基本构件、高强材料、设备25施工程序36施工要点37劳动组织58质量检验要求69安全措施610技术经济效益611工程实例7 1特点1．l采用了板与板、板与墙的摩擦节点和预应力拼装技术，具有结构受力性能好，节点连接可靠，整体性强，有利于抗震。1．2结构本身无梁、无柱，开间大，楼板厚度小，跨度可做到7－14m，高跨比仅为1／40以下，可满足大跨度、大开间多、高层建筑物需要和灵活隔断要求。1．3工程采用先进的整体预应力后张法技术和工业化空心楼板，为施工创造了良好的交叉作业条件，具有装配和整浇结构的建造优点。1．4施工设备简单，预应力张拉由持证的专业人员施工，技术质量可靠，且工期较短。1．5采用大开间布置，门、窗洞口少，层间空间大，有利于墙体钢筋绑扎和墙模安装。楼板采用空心预制板，其临时支撑要求简单，装拆方便，施工工期和质量控制有可靠保证。2适用范围本工法适用于多层、高层整体预应力板墙结构体系建筑工程施工。用于多、高层轻工厂房、教学楼、办公楼、中小型商店及多、高层大开间住宅。3工艺原理整体预应力板墙结构采用预应力筋将空心楼板与空心楼板之间纵向拼装、楼板与墙体间的连接是搁置在横墙楼层处的垫块，靠摩擦接点将楼板与垫块拼接在一起，形成以横墙为支座的多跨连续板（见图3．l）。明槽连续折线配筋，一筋多用，既作装配用，同时又作正、负弯矩筋及整体预应力施工，并采用高强材料等技术将板与墙拼装成整体的新型结构体系。4基本构件、高强材料、设备4．l横向剪力墙及山墙——现浇墙体、既起墙体作用，又起竖向支撑圆孔板的作用。4．2外向纵墙——可局部现浇、局部砌筑。4．3楼板——工业圆孔板，混凝上强度等级C28，在板纵向1／3处按设计要求预留有压折孔位。4．4垫块——用于张拉端、锚固端与内横向剪力墙两空心楼板间，起传力垫块作用。混凝土强度等级C28。4．5垫梁——用于内、外横墙门洞过梁。混凝土强度等级C28。4．4过梁——连接两横墙间的外窗口上梁。混凝土强度等级C28。4．7C40早强微膨胀接缝砂浆。4．8预应力钢丝——Ⅱ级松驰高强碳素钢σb≥1570MPa，伸长率不小于 4％，屈服强度为1330~1410N／mm2。4．9YZ—85(YC—60）型千斤顶及ZB4／500型油泵、DL—10型液压冷镦器、YYZ-7－210型单束液压压折器、手动灌浆泵等设备。5施工程序施工程序见图5．l。6施工要点6．l剪力墙、山墙板与墙的连接是通过搁置在横墙和山墙楼层处的垫块靠摩擦节点将板与垫块、垫梁拼接在一起，形成以横墙为支座的多跨连续板。故浇筑混凝土时，剪力墙的标高应严格控制在圆孔板板底，墙上口要振捣平整，密实，利于后续垫块、垫梁安装。6．2外脚手架、临时垂直支撑预应力筋张拉、围护墙的砌筑及装修均需在外脚手架上操作，故要求外脚手架搭设按一般规定常规操作，且水平杆及脚手板在预应力孔道上下800－1000mm处，立杆在预应力孔道两侧800－1000mm处，宽度为1．2－1．5m，以利于预应力张拉用。临时垂直支撑是为搁置圆孔板用的，在无横向剪力墙处，应采用可调钢支撑，上面铺双空腹钢梁，钢梁上铺木板进行标高调节，圆孔板端部起拱15mm，每排独立支撑之间2－3道φ48钢管纵向连接，以构成稳定结构（见图6．2）。在横向剪力墙处，设竖向可调支撑，上面搁置100× 100mm三面光木枋，高度可按需要进行调整。标高控制采用剪力墙面弹50线做法，先安装两侧剪力墙的支撑及木横梁，调好标高后，再拉线搭铺中间支撑架，铺空腹钢梁，再铺横向起拱板缝垫板。在支撑架、横梁、垫板铺设完毕，拉通线在横梁上口弹出板位置吊装控制线，使板吊装后明槽宽度一致、位置准确。6．3预制圆孔空心楼板吊装预制圆孔空心楼板吊装前，在中间横墙及两端山墙上弹好楼板、垫块位置及标高线和板的型号确定。吊装从中间有纵横墙的地方开始，初步吊装就位，然后拉线调整板缝尺寸。横向板缝宽允许误差为±8mm，且需保证中心线在一条直线上。纵向对缝板缝宽20－30mm。6．4垫块、垫梁安装楼板吊装就位后，用人工安装垫块、垫梁。垫块、垫梁下的标高用M30砂浆找平。在安放时，应将有预埋钢板的一面放在山墙处且向外放置。垫块、垫梁与楼板缝隙宽为20－30mm，其预应力孔道中心要位于纵向板缝中间。6．5M40早强微膨胀接缝砂浆垫块与楼板间立缝、垫梁与楼板间缝采用M40早强微膨胀接缝砂浆接缝。前者用人工捣实，后者用插片式振捣器振捣密实。6．6预应力施工6．6．l穿钢丝束M40早强微膨胀接缝砂浆浇筑后强度应达到30MPa以上，满足设计强度75％方可进行张拉施工。穿钢丝束之前应检查构件制作质量、楼板吊装就位尺寸偏差值、接缝砂浆密实牢固、临时支撑安全牢固度、压折孔处钢筋是否穿入方便等这些工序是否符合设计要求，以保证各道工序顺序施工。下料钢丝应先下长束、后下短束、下料长度误差不大于100mm。下料编束顺序为放盘→拉伸→切断→穿镦头锚板→镦头→编束→捆扎成盘。钢丝镦头完成后，将镦头靠紧锚板，从锚板开始理顺钢丝，每隔1.5m用22号铅丝捆扎一道直至端头，然后盘成整盘，以便运输。 穿钢丝束时，其端头用22号铅丝捆扎牢固，穿束时，边穿边放入V形箍筋。穿束时应注意相邻两束的张拉端要相反放入，穿束后打紧镦粗头靠紧锚板，锚板靠紧钢垫板，并理顺明槽里的钢丝，使每束钢丝松紧一致。钢丝束走向见图6．6．l。6．6．2预应力筋张拉接缝砂浆强度达30MPa以上，才可进行张拉，通常张拉分两次进行，如征得设计同意，也可一次张拉到应建立的预应力值，张拉分两个小组对称进行。张拉操作顺序：在张拉端拉紧每束各根钢丝使其松紧一致→装锥形锚具→装千斤顶（YZ85或YC—60）及工具锚（楔块）卡固钢丝→张拉锚固。张拉时应认真做好张拉锚固记录6．6．3压折、灌浆压折采用单束液压压折器进行。压折后固定用带螺纹的U形卡环下放角钢用螺母固定于楼板底。待明槽浇筑混凝土且强度达75％以上时，拆除底板螺母角钢，并用气焊割去U形卡环外露部分。压折分两个小组同时按下列顺序进行。各束压折顺序为由张拉端及固定端向中间进行。由于预应力钢筋在跨中部位压折产生的上抬力在楼板跨中产生负弯矩，在支座产生正弯矩，可部分或大部分抵消楼板自重在跨中产生的正弯矩和在支座产生的负弯矩，从而使板的高跨比做到四十分之一以下，并足以保证刚度和强度要求。张拉压折固定后采用手动灌浆泵对预应力孔道进行灌浆，其水灰比为0．38－0．45，然后切割锚具外多余钢丝并封堵锚头。预应力施工完毕后即可拆除临时支撑。6．6．4明槽浇筑、叠合层浇筑待上面工序检查无误后，则吊板缝横板，并从张拉后压折开始一段时间内可绑扎叠合层钢筋，然后进行明槽、叠合层混凝土一同浇筑。7劳动组织预应力专业工长1名，负责预应力作业及相关工序的全面管理。预应力作业组二个，每组由l－2名张拉工，2名辅助工组成。压折时每组由5人组成，l人开油泵，2名张拉工操作压折，2人安放折点固定装置。担负搭设临时支撑，结构安装以及浇筑混凝土等项作业的施工管理人员按具体施工要求安排。在一般情况下，适于组成混合作业班。 8质量检验要求8．l预应力钢丝采用12－24根φS5高强碳素钢丝。钢丝进场前应有质量证明书，且对外观尺寸检查、强度进行复验，组成钢丝束。8．2锚具应按设计要求进行加工，验收时应进行检验，加工尺寸和热处理硬度应有合格证。锥形锚具的锚塞硬度必须高于HRC53。锚塞和锚环应配套，其配合间隙应达到设计要求，以确保锚固可靠。8．3钢丝镦头时，应逐个检查镦粗头型，镦粗头直径应大于7．2mm，头上应无通长裂缝及无明显歪斜，方为合格。8．4钢丝下料长度误差不大于l00mm。8.5穿钢丝束前，应清除垫块、垫梁钢垫板上的混凝土。8．6张拉锚固前对张拉千斤顶及其配套高压油泵进行标定之后，还要与准备用的预应力钢丝进行锚固性能试验。机械设备专人保管。8．7钢丝、锚具在储存运输及应用过程中应避免锈蚀和机械或电气损伤。8．8圆孔板长度只允许负偏差，以保证楼板安装过程中板间35mm缝隙的最小尺寸要求。且板端头应平整，混凝土密实，圆孔板板孔堵塞严密。压折孔位置应准确，周围混凝土要密实。8．9横向剪力墙在圆孔板压折孔部位应留出长度各300mm，深度从板底向下300mm空槽，位置应准确。8．10临时支撑支点顶面标高允许误差为±3mm，但要保证圆孔板根端起拱15mm。8．11垫块、垫梁安装位置顶面标高控制在-20—－30mm，以使砂浆找平。8．12板与板之间接缝宽允许差为±10mm，中间线距±5mm。8．13预应力张拉中发生的滑丝或断丝，在同一轴线中不得多于钢丝总数的3％，且一束钢丝中只允许有1根。9安全措施9．l确保制作的混凝土构件和锚具达到设计要求。9．2临时支撑架应搭设牢固，构成稳定结构且符合设计要求。9．3遵守预应力作业规程，张拉时，张拉现场应作明显标志并作好安全围护，无关人员严禁进入现场。9．4实施张拉和压折时，操作人员应站在千斤顶后两侧，且固定端镦头锚板处设档板或距固定端20m内不得有人走动，以免在出现滑丝和断丝时，钢丝弹出伤人。9．5严禁电气焊以及机械损伤预应力筋。并严禁以预应力筋作为电焊拖线回路。9．6张拉和压折作业完成后，及时进行孔道灌浆和明槽混凝土的浇筑。9.7两端垫块的放置不得高于设计高度，以免张拉时由于承力面减小而发生安全事故。9．8遵守其它有关的施工安全规定。10技术经济效益10．l结构本身无梁、无柱、跨度较大且基本无内纵向剪力墙，为建筑物带来较大的空间，且利于抗震和为建筑灵活隔断创造极大方便。10．2楼板采用预制的工业空心圆孔板，楼层造价比其它结构降低25－35％。10．3模板投入量只相当于内浇外砌的50％，混凝土量由于墙体和梁的减少，只相当于普通钢筋混凝土工程的50％。10．4 门、窗、洞口少，有利于钢筋绑扎质量控制，层间空间大，有利于墙模板安装及校正。固定方便，有利于安全及文明施工。10．5楼板支撑系统简便，搭拆方便，有利于工期。11工程实例中国建筑一局四公司基地2号单身宿舍楼，由中建一局科研所设计。工程建筑面积3333m2，六层建筑物，长43．4m，宽12．8m，高19．4m。首层层高3．3m，可作为商店使用，标准层高3m，沿纵长方向四个9.9m的开间和中间一个3.3m开间的楼梯间，进深12.8m，内走廊宽2．lm。横向为承重剪力墙，在中间两大开间内走廊一侧有两道纵向剪力墙。纵横墙宽为200mm，现浇钢筋混凝土C20，内廊两横墙之间用垫梁连接。楼板为240mm厚预制空心板，9.9m开间中三块3．2m长的圆孔空心板用预应力将其对挤起来。板与板及板与墙均通过搁置在横墙上的垫块，垫梁用预应力拼装成整体。预应力筋分布于相临圆孔板之间的纵向明槽内，锚固于结构两端山墙楼层处。预应力筋在横墙垫块、垫梁处作为负弯矩筋，在距中处向下压折成正弯矩筋。垫块、垫梁在横墙上，可以沿纵向滑动，保证预应力全部施加于楼层。工程于1991年开工，1991年12月交付使用，施工总承包为中建一局四公司，预应力施工为中建一局科研所预应力专业队，该楼已经抗地震模拟试验，节点连接可靠，整体性强，有利于抗震。'