无粘结预应力在超长砼结构裂缝控制中分析应用.docVIP

无粘结预应力在超长砼结构裂缝控制中分析应用摘 要：本文结合工程实例，详细分析了不留设施工缝的诸多施工方法，并在结构温度应力计算的基础上，着重对预应力混凝土技术解决超长不设永久伸缩缝混凝土结构开裂的问题进行了详细阐述，对无粘结预应力施工技术要点进行了深入探讨。 关键词：无粘结预应力； 砼结构； 超长结构； 伸缩缝；张拉 中图分类号：TU378.8 文献标识码：B 文章编号：1008-0422（2009）06-0190-02 目前解决超长砼结构不设缝的方法主要有设置后浇带、设置膨胀加强带、采用膨胀混凝土等，这些方法均有许多缺点和局限性，不能最终解决超长不设缝混凝土结构的开裂问题，施加预应力可以在混凝土中建立有效的压应力，来平衡结构内由于温度变化导致的拉应力。本工程结构原设计采用膨胀混凝土，后经多方多次论证，改为采用预应力技术解决不设缝问题，同时设后浇带释放混凝土早期收缩应力。 1工程概况 某高层建筑地上20层、地下2层，总高68m，建筑面积48652m2。其平面尺寸长94.5 m，宽51m，框架剪力墙结构，地下室墙板、底板混凝土强度等级为C35，二层以下剪力墙、柱混凝土强度等级为C50、三至六层剪力墙、柱混凝土强度等级为C40，六层以上剪力墙、柱及所有梁、板混凝土强度等级均为C35，不设永久性变形缝，结构布置如图1 。 2砼结构温度应力计算与无粘结预应力布筋分析 根据《混凝土结构设计规范》，混凝土结构长度超过45 m~55m、结构上要求设置伸缩缝往往与建筑设计上的立面效果和平面使用功能等要求发生冲突；而且伸缩缝的构造处理处通常不能与结构构造一起较好地协调而裂开、脱落，造成渗漏，影响使用和美观；而人防地下室则不宜设变形缝。 2.1温度应力计算 本文用有限元软件Sap2000对各楼层在使用阶段的温度应力进行计算，计算模型楼板用shell单元模拟。梁柱用beam单元模拟，通过降温（取季节性温差30度）计算温度应力，降温后的结构整体变形。通过分析计算，各楼层温度应力如表1。 以上温度应力还须根据结构实际所受温度情况加以调整，一层和顶层温差较大，应给予加强，对于地下一层应给予降低。在施工中，由于后浇带的留设，混凝土收缩应力应给予降低。 2.2 预应力计算及布筋 预应力筋只用于承受由温度应力引起的水平方向应力，其它荷载产生的竖向力由普通钢筋承担，故预应力筋布置在梁、板的形心处。 地下一层温度应力经调整后取3MPa，地下一层板厚为130mm，梁截面尺寸b×h=400mm×700mm，预应力钢筋取1860级φs15.24低松弛钢绞线，σcon=0.7fptk。 n==2.7根/m，故取板中预应力钢筋间距为350mm。 同理在梁中建立也为3MPa的应力。 n==5.8根，取7根布置于梁截面形心处，同理计算其它梁板。 3无粘结预应力施工 该工程采用无粘结后张预应力技术，其施工工艺如下： 梁内：梁筋绑扎→无粘结预应力钢筋铺设→张拉端埋件安装→隐蔽工程验收→安装模板→混凝土浇筑与养护→张拉端清孔装锚具→预应力筋张拉→张拉端切割封头。 板内：板底钢筋绑扎→无粘结预应力钢筋铺设→张拉端埋件安装→隐蔽工程验收→绑扎上层钢筋→混凝土浇筑与养护→张拉端清孔装锚具→预应力筋张拉→张拉端切割封头。具体施工技术要点如下： 3.1现场无粘结筋的制作 无粘结预虑力筋的下料制作场地宜选在使用点附近，即无粘结预应力筋进场时就应卸往下料地点，以减少场内运输。 1）无粘结预应力筋的下料长度 下料长度L：无粘结筋长度+张拉端工作长度（每端300mm～4000mm）。 2）放线下料 成盘供应的无粘结预应力筋重量约为1.5 t，在放线时应尽量减少破损。现场用砂轮切割机下料，严禁用电弧焊熔断。下料时要仔细检查无粘结筋有无破损，并对个别破损处及时用胶粘带封裹。下料时需对不同长度的无粘结筋分类编号，做好标记。 3.2无粘结筋的铺放 为保证预应力钢筋的位置，用钢筋支架来控制预应力筋的标高。先安放钢筋支架，再穿入无粘结筋，用铁丝绑扎在钢筋支架上，最后在无粘结筋张拉端安装钢板。 一般情况下，各种管道应在预应力钢筋布置好后铺设，并尽量为预应力钢筋让路。为保证张拉顺利，预应力钢筋在靠近承压板处应有平直段，即要求无粘结预应力钢筋与承压板垂直，承压钢板与螺旋筋点焊固定（见图2）。本工程无粘结预应力筋的张拉端位于板端表面处，采用凹入式构造（用塑料穴模或塑料泡沫留洞），穴模应紧贴端模板，承压钢板要垂直并与钢筋电焊固定（见图3）。 在浇筑混凝土前须对无粘结预应力钢筋的布置作隐蔽检查，检查的重点是无粘结预应力筋的塑料套管有无