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1、高层无粘结后张预应力混凝土陆续板全剪力墙结构工程实例武汉市工商银行单洞路高层住宅工程是由营业性用房和商住楼组成的综合性大楼，总建筑面积26638m2,平面尺寸45.OmX36.9m,共计25层，含地下室1层。该工程主体结构为全现浇框架剪力墙结构，五层以下为营业性用房，框架结构，五层以上为商住楼，全剪力墙结构，设计层高2.8m。为使标准层商住楼层高降低，从而降低整个建筑物的总高度，增加实际有效使用面积，使建筑平面部署机动，623层楼板设计为无粘结后张预应力混凝土双向平板。第1章结构设计第1节设计参数该工程标准层以上为商品住宅，但考虑到大空间需进行隔断。依据估算，设计标准活荷载为1.5kNm2+3
2、.0kNm2=4.5kNm20另考虑施工阶段及张拉阶段的荷载为:二层楼板结构自重及一层脚手架、模板自重之和再加施工活荷载2.0kNm2.楼板混凝土采用C30,板厚选用15Omnb剪力墙厚200mm。无粘结束选用7巾s5钢丝束，ptk=l500MPa第2节陆续板的划分为尽量减少对剪力墙造成的削弱，提高结构抗震能力，便于对无粘结束张拉与锚具封堵，将原结构标准层楼板划分为6大块计3种形式的无粘结预应力平板，见图4-2-1。第3节陆续板控制内力为确定各陆续板块内各个断面的内力和无粘结预应力平板的设计弯矩，首先对平板在全部使用荷载作用下以及施工、张拉阶段的全部使用荷载作用下的内力进行电算分析。电算程序采
3、用PMCAD,并使用双向平板在荷载作用下的各种简化计算方法(如等代框架法等)，用手算进行对比分析，最后确定出各陆续板块内的控制截面内力。第4节无粘结预应力配筋依据初步确定的板厚15OnInb设计取无粘结束的张拉控制应力Om=O.7ptk=O.71500MPa=1050MPa。选择陆续板块内各个不同方向的绝对值最大弯矩处作为该方向的控制内力，按照等效平均荷载法，考虑适当的预应力度，按一般无裂缝构件的要求，即：短期荷载作用下：OSC一。pcW。CtYtk(4-2-1)长期荷载作用下：。此一opcWO(4-2-2)其中：。sc、。卜、OPC分别为荷载短期、长期效应组合下及扣除全部预应力损失后，抗裂验
4、算边缘混凝土法向应力或预压应力；act为混凝土拉应力限制系数，本工程取0.5;Y受拉区混凝土塑性影响系数；tk一混凝土的抗拉强度标准值。求出双向板工x、y方向的等效平均荷载qex、qey,进而配出预应力筋量。验算全截面混凝土的平均预压应力Opcx、pcy,保证混凝土的平均预压应力不小于1.OMPa,也不大于3.5IPa,最后确定各陆续板块内各个方向无粘领的配好。采用此法设计该工程预应力度入一般在0.700.80之间，是较适中的预应力度4-2-b5确定无粘结筋形状为发挥预应力筋抵制外荷载的最大作用，必须确定一个合理的预应力筋形状。综合本工程平板在外荷载作用下的弯矩分布以及无粘结筋垂度等因素，该工
5、程采用带反弯点的曲线配筋，其基木形状如图4-2-2所示。第5节非预应力筋量无粘结预应力平板非预应力钢筋的配筋量依据力的平均原理经下式计算：,-0.8pvZvC-fZ,(4-2-3)板中最小非预应力钢筋量:ASInin=0.15%bh(4-2-4)比较式(4-2-3)、(4-2-4),所求得的AS值，取其中较大者作为平板非预应力钢筋的配筋量。该工程一般非预应力钢筋配筋为8200,置于支座及跨中处。第6节其余校核及验算锚固区域局部承压的验算是无粘结预应力混凝土平板设计中的一个主要环节。该工程经计算在铺固区内设有100nImXlOOmmX20mm承压板，及中6钢筋形成的钢筋网片:以传递张拉对混凝土发
6、生的预压应力，并确保混凝土局部强度满足规范要求。局部承压计算公式及设计方法采用混凝土结构设计规范(GBJlO89)中相关公式及构造规定。此外，还对张拉阶段平板的反拱值及全部使用荷载作用下短期和长期效应组合下平板的挠度值、最大裂缝宽度进行了全面验算。经对极限状态下的验算，在扣除全部预应力损失后，该工程楼板支座最大裂缝宽度Wmax=0.05mm,远小于规范限定值;反拱最大值/反24nm；长期荷载作用下最大挠度值max=8m11,均满足现行规范要求。第2章施工中若干问题的处置第1节无粘结筋端部锚具区的处置该工程最长的无粘结束束长为19.1m,依据规范规定可采用一端张拉。为此，该工程选择外墙边作为张拉
7、端，并在距离楼板下约80Cm处用竹挑板通过外脚手架形成逐层封闭，以便张拉时操作。该工程外墙剪力墙即为大楼的外墙面，锚具必须埋入该钢筋混凝土墙内，以免影响外观，见图4-2-3。浇捣混凝土前，先在剪力墙上每根无粘结筋处预留大小为100n三X100mmX85mm的洞口，并将钢承压板预先定位于钢筋混凝土剪力墙楼板暗梁主筋之上。浇捣完混凝土拆除侧模，张拉无粘结筋到位后，切除多余的外露部分，仅留20Omm长，散弯打拆后，用环氧树脂砂浆封闭在预留的洞内。第2节无粘结筋的铺放及定位该工程楼板内无粘结筋为双向曲线配置。铺放前，先编出铺放程序，对每个纵横无粘结筋交叉点相应的两个标高进行比较，若一个方向的某根筋各点
8、标高都分别低于相交的各筋相应点标高时，则此筋就先铺放，标高较高者次之，以避免两个方向的无粘结筋相互穿插铺放。无粘结筋的定位则是采用预设铁马凳，一般每隔2m设1马凳。跨中或中间剪力墙处可不设马凳，而是直接绑扎在底筋或面筋上。无粘结筋反弯点处必须设马凳，以控制其在板内的高度。无粘结筋的垂直偏差在板内为5m11,水平偏差为30mm,目测横平竖直。第3节无粘结筋的张拉张拉前应对机具、设施和仪表进行校核。张拉设施也应配套校核，将无粘结筋的张拉吨位标定为油泵油压表的油压读数，并应符合混凝土结构工程施工及验收规范(GB5020492)的有关规定。张拉设施采用QYC230前卡式千斤顶、ZB4/49型油泵，锚具
9、为3片斜夹式和两片直夹式。张拉前先清除洁净承压板外露面，剥去外露部分无粘结筋的包裹层，并用汽油清洗掉钢绞线上的防腐油脂，然后安装锚环和夹片，用套筒细致、平整地固定好锚环和夹片。当楼板混凝土抗压强度到达设计值的75%后，即可开头张拉。该工程采用2台张拉设施从楼板中部向两端对称张拉。每根无粘结筋张拉控制力为14妹N。以控制力为主，控制伸长率为辅。张拉伸长值的校核为计算伸长值的+10限一5%范围内。该工程最大张拉力为控制力的103%。最长无粘结筋束为19.1m,最短束长则仅为15.0m,为使楼板内能均匀地树立预应力值，对较长的无粘结筋采用超张拉，以减少预应力值的损失，保证预应力值的传递。第3章技术经
10、济效果高层无粘结后张部分预应力混凝土陆续平板全剪力墙结构系武汉地区首次应用。其设计计算分析概念明确，计算简单，结构构造合理，施工简便。可总结出以下优点。第1节增加建筑使用功能增加了室内净高，层高2.8m,而净高达2.65m,室内的视觉效果有所改善。各种管线也可畅通无阻，并节约了管线。轻质隔墙可机动设置，以满足不同用户的要求;大空间增加了室内有效使用面积。楼板抗裂性高、刚度大、变形小，增强了建筑物的横向刚度，有利于抵制地震作用的影响。降低了建筑物的总高度，在限定的高度下，相当于增加了层数和建筑面积。与普通钢筋混凝土结构相比，相当于多盖了两层楼，增加建筑面积2400m2,仅此一项经济效益可达百万元
11、。由于楼板下全部为平板，使模板的安装和拆除大为简便，不仅节约用工，还可减少模板损耗。施加预应力后模板即可拆除，缩短了施工周期o该工程标准层平面每层建筑面积约12OOm2,施工时平均6d完成1层，大大加快了施工进度o与普通钢筋混凝土结构相比，可节约钢材用量。据初步估算，该工程节约钢材达3053直接经济效益仅此一项可达127万元以上。结构自重可减少约6%,同等条件下，可减轻地震作用，增强基础及底部框架结构的安全储备。施工现场安全施工注意事项1、施工人员进入施工现场前，必须要进行施工安全、消防知识的教育和考核工作，对考核不合格的职工，禁止进入施工现场参加施工。2、进入施工现场必须戴好安全帽，系好帽带
12、，并正确使用个人劳动防护用品.3、严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业，对违章作业的指令有权拒绝并有责任制止他人违章作业。4、施工作业时必须正确穿戴个人防护用品，进入施工现场必须戴安全帽。不许私自用火，严禁酒后操作。5、穿拖鞋、高跟鞋、赤脚或赤膊不准进入施工现场。6、穿硬底鞋不得进行登高作业。7、在高空、钢筋、结构上作业时，一定要穿防滑鞋.8、现场用电,一定要有专人管理，同时设专用配电箱，严禁乱接乱拉，采取用电挂牌制度,尤其杜绝违章作业，防止人身、线路，设备事故的发生。9、电钻、电锤、电焊机等电动机具用电、配电箱必须要有漏电保护装置和良好的接地保护地线，所有电动机具和线缆必须定期检查,保证
13、绝缘良好，使用电动机具时应穿绝缘鞋，戴绝缘手套。10、工地施工照明用电，必须使用36伏以下安全电压,所有电器机具在不使用时，必须随时切断电源,防止烧坏设备.11、在用喷灯、电焊机以及必要生火的地方，要填写用火申请登记和设专人看管，随带消防器材等，保证消防措施的落实。施焊时，特别注意检查下方有无易燃物，并做好相应的防护，用完后要检查，确认无火后再离开.12、未经安全教育培训合格不得上岗，非操作者严禁进入危险区域；特种作业必须持特种作业资格证上岗。13、凡2m以上的高处作业无安全设施,必须系好安全带；安全带必须先挂牢后再作业。14、高处作业材料和工具等物件不得上抛下掷.15、从事高空作业人员要定期
14、体验。凡患有高血压、心脏病、贫血症、癫痫病以及不适于高空作业的人员，不得从事高空作业。16、机械设备、机具使用,必须做到“定人、定机”制度;未经有关人员同意，非操作人员不得使用。17、电动机械设备，必须有漏电保护装置和可靠保护接零，方可启动使用.18、未经有关人员批准，不得随意拆除安全设施和安全装置；因作业需要拆除的，作业完毕后，必须立即恢复。19、井字架吊篮、料斗不准乘人。20、酒后不准上班作业.21、作业前应对相关的作业人员进行安全技术交底。22、在高空以及施工现场作业，如配管放配线，设备安装及开通调试中,必须要严格执行安全技术规程，顺利进行作业严禁违章操作，造成不应发生的事故。23、在整
15、个施工过程中，必须严格执行国家、省市、各部委关于工程消防法规和有关条款。24、经常配齐、保养消防器材，做到会保养、会使用。认真贯彻逐级消防责任制，做好消防工作。25、现场人工断料，所用工具必须牢固,掌饕子和打锤要站成斜角，注意扔锤区域内的人和物体。切断小于30Cm的短钢筋,应用钳子夹牢,禁止用手把扶，并在外侧设置防护箱笼罩或朝向无人区。26、多人合运钢筋，起、落、转、停动作要一致，人工上下传送不得在同一直线上.钢筋堆放要分散、稳当、防止倾倒和塌落。27、在高空、深坑绑扎钢筋和安装骨架,须搭设脚手架和马道。28、绑扎立柱、墙体钢筋，不得站在钢筋骨架上和攀登骨架上下。柱筋在4m以内,重量不大，可在地面或楼面上绑扎，整体竖起；柱筋在4m以上，应搭设工作台。柱梁骨架应用临时支撑拉牢，以防倾倒。29、绑扎基础钢筋时,应按施工设计规定摆放钢筋支架或马凳架起上部钢筋,不得任意减少支架或马凳。30、绑扎高层建筑的圈梁、挑檐、外墙、边柱钢筋，应搭设外架或安全网。绑扎时挂好安全带。31、起吊钢筋骨架，下方禁止站人，必须待骨架降落到离地Im以下始准靠近,就位支撑好方可摘钩。32、吊运短钢筋应使用吊笼，吊运超长钢筋应加横担,捆绑钢筋应使用钢丝绳千斤头,双条绑扎，禁止用单条千斤头或绳索绑吊。33、吊运在楼层搬运、绑扎钢筋，应注意不要靠近和碰撞电线。
