预制预应力双T板的设计及施工技术研究

(整期优先)网络出版时间:2023-09-08
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预制预应力双T板的设计及施工技术研究

常泽英

(深圳市特区建工科工集团设计顾问有限公司,深圳 518000)

摘要预制预应力双T板是板、梁结合的预制钢筋混凝土承载构件,由宽大的面板和两根窄而高的肋组成。其面板既是横向承重结构,又是纵向承重肋的受压区。受压区截面较大,中和轴接近或进入面板,受拉主钢筋有较大的力臂。所以双T板具有良好的结构力学性能,明确的传力层次,简洁的几何形状,是一种可制成大跨度、大覆盖面积的和比较经济的承载构件。本文章对深圳市首个应用预应力双T板的的项目从设计到施工进行分析与总结,为以后的应用预应力双T板的项目提供实践经验。

关键词:双T板;装配式;设计;施工


0 言

预制预应力双T板,是由宽面板和两条窄、高肋组成的的预制钢筋混凝土受弯构件。1950年开始,双T板在世界各国开始应用。外国项目案例较多,多用于多层公建和一些单层厂房中。

在工厂中生产预应力双T板,采用120米左右的可拓展组合式长线模具并先张法预应力工艺生产。模板采用钢模,其肋高可通过在肋底部添加垫板来调节肋高。长度可通过在长线台模板上放置分割板来控制长度。达到设计强度后方可放张,利用可拓展组合式长线模具,可以用同一生产线同时制作不同尺寸的预应力双T板。双T板有以下优点:受弯承载力强,整体性好;跨度大,使用范围较广,施工便捷,缩短工期。

1.  项目概况

深福保科技生态园区项目,项目基地北侧紧邻丹梓大道,南侧紧接锦绣西路,周边还有坪山大道,兰竹西路。本项目为工业建筑,使用年限:50年;本项目计容建筑面积5.88万平方米。1栋厂房为钢筋混凝土框架剪力墙结构,地下一层,地上12层,主体结构高度60.3米;剪力墙与框架抗震等级均为二级,标准层层高5.4米与4.5米。本项目采用装配式的标准层为2~11层,12层沿用标准层做法。

2.T板设计

2.1 T板技术介绍

双T板通常应用于建筑的结构楼面和屋面中。双T板通常与预制梁搭配使用可提高现场施工效率,本项目由于一些客观因素,采用现浇梁与双T板搭配使用,竖向构件采用现浇柱,双T板上现浇层厚度为60mm。

2.2双T板设计的内容

本项目为厂房,楼面活荷载8.0kN/m2,恒载1.5kN/m2混凝土强度等级C40,计算跨度为8m,肋高400mm,计算宽度3m。单块双T板重量5.58T左右,混凝土体积2.19m3,折算厚度91.31m/m2,预应力钢筋重量74.21Kg预应力钢筋采用6AS12.7,放张强度比100%,张拉控制应力系数0.75,单根张拉力138kN,总张拉力1656kN。弯矩基本组合弯矩限值MU,lim=447.69 kNˑm,弯矩标准组合限值Mk,lim=309.54 kNˑm。设计起拱高度25mm。双T板设置四个吊环,直径16mm,Q235B圆钢。

3.双T板的生产施工

3.1预应力双T板生产

预应力双T板施工前应编制生产方案。混凝土浇筑前应该进行钢筋、埋件隐蔽工程检查。张拉应力严格按照设计要求控制,避免超张拉。混凝土分层浇筑,振捣密实,混凝土浇筑、振捣进程应留意模具的稳定性及埋件定位准确性。

预应力钢筋的放张应分段、对称、交错放张,放张后预应力钢筋的切断顺序宜从张拉端开始切向另一端。预应力钢筋的切断不应采用电弧切断。

预埋吊环埋入深度不应小于30d,末端应该设计180度弯钩。双T板出厂前应提供质量证明文件,包括产品合格证;与双T板同批生产的检验混凝土标准养护试件强度检验结果;型式检验的结构性能检验报告;出厂检验的检验结果;采购合同约定的其他检验结果或记录。

3.2构件堆放与运输

构件堆放场地,现场运输路线需要进行承载力计算。双T板堆放场地应平整,支垫位置应坚实,并应采取良好的排水措施。双T板堆放时,除最下层构件采用通长垫木外,以上各层构件可采用单独垫木或垫块。垫木或垫块的位置应经计算确定,宜放在距板端200mm~300mm处,且每层构件间的垫木或垫块应在同一垂直线上并应垫平垫实。构件堆放层数不宜超过5层,且堆放高度不宜超过3.0m。双T板运输时,应采取可靠固定措施避免扭转和滑移。运输时垫木或垫块的放置要求与堆放时宜相同,双T板叠放层数不宜超过3层,且堆放高度不宜超过2.0m。

双T板吊运是应采取保证措施保证所有吊环均匀受力,并宜用专用吊具。吊装、支点的位置和方法应符合双T板的受力状态。

3.3现场吊装

吊装前先将吊车就位,吊车从施工人口进入楼内,吊装时双T板两端捆绑溜绳,以控制双T板在空中的位置,就位时,双T板的轴线对准双T板面,上的中心线,缓缓落下,就位时,并以框架梁侧面标高控制线校正双T板标高。双T板校正包括:平面位置和垂直度校正。双T板底部轴线与框架梁中心对准后,用尺检测框架梁侧面轴线与双T板顶面上的标准轴线间距离,双T板校正后将双T板上部连接与埋件点焊,再用钢尺复核一下跨距,方可脱钩,并按设计要求将各连接件按设计要求焊好。

装配式实施方案是装配式项目实施的重要指导文件,关系现场构件能否顺利进行吊装,实施在构件进场前,应对双T板的外观质量进行进场验收,如果构件不合格或有较大损伤就退场处理,禁止起吊。

双T板的四个支撑面必须平整,否则用橡胶垫垫平,相邻板面平整,四角坐实,焊接质量要符合要求,施工顺序按照实施方案进行,双T板横向埋件M-2是保证双T板楼面整体性的关键,必须按图集操作,接缝用PE棒封堵。

4.施工过程中遇到的问题

4.1现浇梁第一次浇筑面高度精度不够

4.2现浇梁挑耳预埋件于埋位置精度不够,当现浇梁振捣浇筑混凝土时,引起预埋件偏移。

4.3由于双T板起拱25mm,在保证跨中起拱点最小现浇层厚度60mm的情况下,其余部位厚度均大于60mm,增大了施工方的混凝土方量。

4.4双T板与现浇梁的拼缝封堵难度大,漏浆。

4.5现浇梁模板加固不到位,有涨模情况,导致现场双T板无法正常下落。

4.6防护脚手架脚手架悬挑层需验算倾覆,预制双T板上预留A20圆钢压环,对预制构件的运输有影响。

4.7由于养护时间、材料配比等原因,预应力双T板板面会产生裂缝。

5.施工建议

5.1吊装前必须疏通好道路,清理好施工现场、有碍吊装施工进行的一切障碍物。

5.2双T板预制构件较重,采用车辆较大,工序复杂,高空作业机械化程度较高,必须采取各种安全措施保证吊装工作顺利进行。

5.3施工前应对吊装人员进行培训并且做好技术交底,熟悉构件安装流程及施工工艺。有条件设置吊装培训试验场地,完全掌握工艺方可参与施工。

5.4预应力双T板由于存在预应力,放张以后,构件会产生一定的上拱。在双T板与非承板梁之间存在25mm~35mm的高差,在现浇叠合层施工时应及时封堵。缝隙封堵采用镀锌铁皮在双T板翼缘部位进行封闭;双T板与支撑梁、双T板与双T板之间缝隙用PE棒封堵,也可以使用聚氨酯发泡胶。

5.5加强双T板拼缝的构造连接,现浇层配筋要充分考虑T板的特性针对性的设计。

结语

本项目对预应力双T板的成功应用,首次将预应力双T板大规模应用于工业建筑中,其意义重大,设计与施工过程得到了宝贵的经验。与其他装配式结构和普通现浇结构建筑相比,双T板有着独特的不可代替的市场空间,对加快施工进度、减少构件施工、简化构件类型等方面都有更出色的表现。随着国内建筑业的发展,大力提倡装配式建筑的环境下,吸取双T板的优点,研究其不足,相信双T板在大型商业框架架构中的应用有着更大的发展空间。

通过本工程的实施,总结出了施工过程中的一些关键施工技术,可为日后的预应力双T板技术的应用实施提供参考。

参考文献

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