现浇预应力混凝土夹芯复合屋面板施工技术的应用-凯发k8娱乐

许泽鹏  廖文琴

 

　　一、前言现浇预应力混凝土夹芯复合屋面板结构体系包括屋面板板体及板中暗梁和井字布置的板中次肋，由上、下混凝土层和中间保温层构成，中间保温隔热层一般采用聚苯乙烯泡沫板或岩棉等保温材料，它起保温隔热作用和填充作用，上下层混凝土板通过  “ ”形钢筋连接件连接，连接件的上下端锚固在混凝土板内，由连接件传递剪力。预应力混凝土夹芯板属复合板，具有保温隔热性能好、自重轻、经济适用和施工简便等优点，可广泛用于工业、民用建筑的保温屋面，具有广泛的应用前景。我公司承建的重庆后勤工学院新校区图书馆报告厅工程屋面采用现浇预应力混凝土夹芯复合屋面板结构体系，本文就该施工技术的应用作一探讨。

　　二、现浇预应力混凝土夹芯复合屋面板施工技术现浇预应力混凝土夹芯复合屋面板结构体系简述现浇预应力混凝土夹芯复合屋面板结构体系包括屋面板板体及板中暗梁和井字布置的板中次肋，在暗梁中配有预应力钢筋及受力钢筋、箍筋，在屋面板板体的上、下壳中配置有受力钢筋，在井字布置的板中次肋中配置有抗浮钢筋，在板体的内部空间中填充聚苯乙烯泡沫板板芯。

　　现浇预应力混凝土夹芯复合屋面板结构体系如图1、图2所示：

 

图1 现浇预应力混凝土夹芯复合屋面板平面图

 

图2 现浇预应力混凝土夹芯复合屋面板剖面图

 

　　现浇预应力混凝土夹芯复合屋面板工艺流程屋面梁板模板及支撑体系搭设—→屋面模板上弹暗梁及预应力钢筋位置线、次肋位置线—→底层钢筋绑扎、水电管线预埋—→暗梁预应力筋、暗梁受力钢筋、暗梁箍筋绑扎及次肋处预埋挤塑板抗浮钢筋—→挤塑板下层混凝土浇筑—→安装挤塑板—→绑扎上层钢筋及肋间挤塑板抗浮钢筋—→浇筑挤塑板上层混凝土—→养护混凝土—→暗梁无粘结预应力筋张拉锚固—→主梁有粘结预应力筋张拉、孔道灌浆、锚固。

 

 

　　2.3现浇预应力混凝土夹芯复合屋面板施工操作要点

　　1、支设模板本工程屋面梁板模板及支撑体系为高支模，模板采用竹胶板，梁底模下设置3根纵向方木支撑在φ48钢管横杆上；梁侧模外设置间距250mm的纵向水平方木，方木以外竖向外龙骨采用φ48双钢管@450，梁中设置φ14对拉螺杆，用蝴蝶扣将钢管锁紧；屋面板模板底设置50×100方木@300,方木底支撑在φ48钢管斜杆上。梁板模板支撑体系采用扣件式钢管脚手架，梁底支撑采用钢管两排架，排距850mm，间距800；屋面板支撑立杆采用φ48钢管@800×800，扫地杆距屋面下层楼面200mm，φ48钢管水平杆沿高度间距1400设置，在斜屋面底水平钢管间距按照1000－1200设置，梁侧排架立杆与相邻梁排架立杆之间用剪刀撑连接，增强支撑体系的稳定性。所有钢管立杆与水平杆、斜杆的连接接点采用扣件连接。

　　施工时，先搭设钢管脚手架，后支设梁底、梁侧模板，再安装屋面板模板底木龙骨及模板。对不方正的竹胶板，采用木工刨刨边修正，以方便模板安装并使模板结合紧密。对刨边或切割过的竹胶板侧边要刷环氧树脂油漆，防止竹胶板吸水膨胀，影响模板的正常周转使用。

　　模板安装时，应从一边开始铺设，后安装的模板必须与先安装的模板顶紧，且所有板缝侧边均粘贴自带胶的海绵条，这样就能充分保证振捣混凝土时不发生漏浆现象，使浇筑的混凝土内实外光，质量好。模板安装完毕后，要涂刷水性脱模剂，便于模板拆除。

　　模板制作和安装应遵照《混凝土结构工程施工质量验收规范》gb50204-2002中的相关规定。由于板跨较大，模板按照设计要求起拱，起拱高度为板跨的0.1%～0.3%。

　　本工程的屋面板为斜屋面，屋面的模板及支撑体系如图3所示：

 

图3   屋面梁板模板及支撑架示意图

 

　　1、弹暗梁钢筋及预埋件位置控制线模板验收合格后，在模板上弹出暗梁钢筋及预应力钢筋安装控制线。由于楼板中预留、预埋较多，也可在模板上弹出水电管线及孔洞的位置，确保施工时位置准确。

　　2、绑扎、固定底板钢筋先绑扎梁钢筋，后绑扎板下底层钢筋、暗梁钢筋、次肋处挤塑板抗浮筋。暗梁钢筋伸入板两端的梁内，在与梁相交叉的部位用扎丝把钢筋绑扎固定。暗梁钢筋绑扎完毕后，沿暗梁底部钢筋方向每隔1.5m的间距，用5#铁钉将底部钢筋与模板固定，防止预应力钢筋设置时位置产生偏移。次肋处抗浮筋底端与屋面板底筋绑扎牢固，上端暂不绑扎，待屋面板底部混凝土浇筑、挤塑板安装及屋面板面筋安装完成后再将抗浮筋与板面筋绑扎。

　　3、水、电管线（盒）预埋楼板中布置的预埋管线应按照相关专业施工图统一布置，采取正交加线盒的方法。预埋水平管线应尽量布置在挤塑板的肋间或暗梁处，避免在薄的混凝土面层埋管线。当水平管线、电线盒等与挤塑板无法避开时，可采取将挤塑板分段或在挤塑板上锯缺口进行避让，管线安装完毕后，将缺口封堵严实，防止混凝土浇筑过程中挤塑板碎料混入混凝土中。穿越挤塑板的竖向管道采用预埋钢套管，钢套管应与钢筋骨架焊接牢固，钢套管与挤塑板的净距不小于50mm。

　　4、预应力钢筋绑扎主梁内有粘结预应力筋施工，在支好楼板底模，普通钢筋就位之后，根据设计要求的高度安装波纹管的定位筋，其间距根据施工图纸的要求确定。定位筋用φ12mm螺纹钢筋制作，然后铺设波纹管，将其牢牢绑扎在定位钢筋上。然后安装张拉端的组件，最后穿预应力筋。

　　暗梁内无粘结预应力筋施工，在模板或钢筋上定好无粘结钢绞线的分布间距；铺放并理顺预应力筋，将其在设计控制点与定位筋固定；张拉端安装承压板及螺旋筋，并用铁丝将张拉端组合件同模板固定；调筋，使固定端、张拉端、最低点处的高度满足图纸要求。

　　铺设预应力钢筋时必须平行顺直，要求尽量减少水平偏摆，竖向偏差不得大于5mm，以减少张拉时的摩擦损失并保证张拉后有效应力达到设计要求。

　　5、屋面板挤塑板下层混凝土浇筑浇筑混凝土前，应对模板几何尺寸、钢筋、预留预埋件进行检查验收，符合规定要求时，才可浇筑混凝土，混凝土浇筑前应对模板充分湿润。

　　混凝土采用汽车泵泵送商品混凝土，水泥采用普通硅酸盐水泥，石子采用粒径5～15mm的洁净石子，砂用洁净中砂，混凝土坍落度采用16cm～18cm。

　　由于屋面板混凝土必须一次浇筑成型，在屋面板挤塑板下层混凝土浇筑后立即插入挤塑板安装及屋面板面筋安装，紧接着进行屋面板挤塑板上层混凝土的浇筑，并且要求在已经浇筑的挤塑板下层混凝土初凝之前衔接，以避免施工缝的产生，所以整个屋面板混凝土的浇筑时间较长，因此在屋面板挤塑板下层混凝土浇筑以前，必须做好浇筑前的准备工作，安排足够的劳动力及施工机械设备、混凝土搅拌运输车等，并考虑屋面板混凝土的浇筑方量、汽车泵的浇筑速度、插入工序的操作时间，确定挤塑板上层、下层混凝土的浇筑完成时间，决定商品混凝土的初凝时间，必要时事先在商品混凝土中掺加缓凝剂，延长混凝土的初凝时间。

　　浇筑混凝土时应铺设架空浇筑道，施工人员不得直接踩踏挤塑板和钢筋。混凝土施工采用30mm的振动棒和平板振动器配合浇捣，施工顺序应先梁后板按一个方向施工。屋面板挤塑板下层混凝土浇筑必须严格控制好标高，保证底层混凝土的厚度，浇筑完成后立即转入下道工序的施工。

　　6、挤塑板安装挤塑板必须具有一定的强度，憎水率≥98％。挤塑板厚度按照设计要求，尺寸根据排版后确定。

　　挤塑板敷设施工前，必须根据设计图纸中每块楼板的平面尺寸、施工缝位置、预留预埋、挤塑板的排布方向和生产厂家生产的挤塑板的标准长度，进行排版设计。然后，依据排版图提出挤塑板采购计划，委托生产厂家进行加工（非标准的挤塑板要单独定做）。根据排版图对运至施工现场的挤塑板进行预排并对特殊部位板块进行编号，减少安装时间。

　　在挤塑板运至施工现场后，作业人员要根据挤塑板尺寸分类堆放，以便于管理和使用。挤塑板使用前采用胶布将挤塑板按分类包裹好。

　　在挤塑板运至屋面层后，作业人员根据屋面层的排版图进行排放。排放挤塑板时，注意轻拿轻放，操作人员必须站在梁钢筋上进行挤塑板的敷设工作，禁止站在屋面板已经浇筑完成的混凝土面进行操作。

 

图4   挤塑板现场照片

 

　　8、屋面板面层钢筋绑扎分段完成挤塑板安装后，安排足够的钢筋工进行面层钢筋排放、绑扎，面筋伸入板边框架梁内，与梁筋绑扎牢固，面筋之间用扎丝满扎。

　　挤塑板抗浮控制：挤塑板由于其密度很小为轻质材料，在浇筑混凝土时，在类似液状的混凝土拌合物中会承受很大的浮力，受浮力作用，挤塑板位置易发生偏移，把楼板上层钢筋顶起，发生质量事故，因此必须采取有效措施保证挤塑板的位置不能变化。具体措施为：屋面板面筋绑扎好后将挤塑板抗浮筋上端与面筋绑扎牢固，抗浮钢筋的间距按照设计要求。

　　面筋安装要尽量缩短时间、尽快转入屋面板挤塑板上层混凝土的浇筑。

　　9、屋面板挤塑板上层混凝土浇筑完成挤塑板安装及面层钢筋绑扎后，立即浇筑上层混凝土，挤塑板肋间混凝土下料至2/3高，使用插入式混凝土振捣棒仔细振捣，振捣间距为300mm，肋间混凝土采用15mm振动棒振捣。所有肋部都必须按规定间距振捣，不得漏振，只有这样才能把挤塑板下部空气全部排除干净，使板下混凝土振捣密实。如果一次将混凝土浇筑到板顶，板肋部位被混凝土掩盖，不但不方便振捣，而且使挤塑板下空气不易排出，也不能保证肋部混凝土被两次振捣，很容易造成挤塑板下混凝土振捣不密实，出现蜂窝、麻面甚至孔洞，影响结构质量。在本块板的所有肋部混凝土浇筑振捣完后，即可将剩余板厚的混凝土浇筑到设计标高，并对肋部混凝土进行二次振捣，最后使用混凝土平板振捣器沿一个方向振捣板面混凝土。使用振捣棒振捣时，对同一部位连续振捣时间不得超过30秒钟，以免挤塑板移位，施工过程中要防止在浇筑混凝土时，振动棒在操作过程中破坏挤塑板。

　　混凝土应振捣密实，并加强养护，其质量验收应符合《混凝土结构工程质量验收规范》gb50204-2002。

　　10、屋面板混凝土浇筑过程中的流水作业屋面为夹心板复合结构，为满足其结构的完整性、混凝土浇筑的质量，屋面板混凝土采用一次浇筑成型、分层分段流水施工的方法。本工程按屋面板混凝土浇筑方量、聚苯板施工面积、屋面板面筋安装工程量，将屋面板大致划分为ⅰ、ⅱ、ⅲ三个工程量大致相等的流水施工段，如图5、图6所示：

 

图5  屋面板流水施工段划分示意图

 

图6  屋面板混凝土分层浇筑示意图

 

　　屋面板流水施工流程如下：

　　、暗梁无粘结预应力筋张拉、封锚）张拉准备在混凝土强度达到设计强度标准值的75％后进行张拉，张拉前清理张拉端塑料穴模及承压铁的表面，切除外露部分的无粘结预应力筋的塑料套管，安装锚具；预应力筋的张拉力、张拉或放张顺序及张拉工艺应符合设计及施工方案的要求。

　　）张拉（1）无粘结预应力筋张拉机具及仪表，应由专人使用和管理，并定期维护和校验。张拉设备应配套校验。压力表的精度不应低于1.5级；校验张拉设备用的试验机或测力计精度不得低于±2%；校验时千斤顶活塞的运行方向，应与实际张拉工作状态一致。

　　张拉设备的校验期限，不应超过半年。当张拉设备出现反常现象时或在千斤顶检修后，应重新校验。

　　（2）安装张拉设备时，对直线的无粘结预应力筋，应使张拉力的作用线与无粘结预应力筋中心线重合；对曲线的无粘结预应力筋，应使张拉力的作用线与无粘结预应力筋中心线末端的切线重合。

　　（3）无粘结预应力筋的张拉控制应力不宜超过0.75fptk，并应符合设计要求。如需提高张拉控制应力值时，不应大于钢绞线抗拉强度标准值的80%。

　　（4）无粘结预应力筋的张拉程序为：从应力为零开始张拉至1.03倍预应力筋的张拉控制应力σcon锚固。此时，最大张拉应力不应大于钢绞线抗拉强度标准值的80%。

　　（5） 采用应力控制方法张拉，应校核无粘结预应力筋的伸长值，当实际伸长值与设计计算伸长值相对偏差超过±6%时，应暂停张拉，查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。

　　（6）无粘结预应力筋张拉过程中应避免预应力筋断裂或滑脱，当发生断裂或滑脱时，其数量不应超过结构同一截面无粘结预应力筋总根数的3%，且每束无粘结预应力筋中不得超过1根钢丝断裂；对于多跨双向连续板，其同一截面应按每跨计算。

　　（7）无粘结预应力筋张拉时，混凝土立方体抗压强度应符合设计要求；当设计无具体要求时，不应低于设计混凝土强度等级值的75%。当无粘结预应力筋设计为纵向受力钢筋时，侧模可在张拉前拆除，但下部支撑体系应在张拉工作完成后拆除，提前拆除部分支撑应根据计算确定。

　　（8）无粘结预应力筋的张拉顺序采用分批、分阶段对称张拉或依次张拉。

　　）封锚无粘结预应力张拉完毕验收合格后，应及时进行对锚具封闭。采用砂轮切割机切断超长部分的预应力筋，注意严禁采用电孤焊切。预应力筋切断后露出锚具夹片外的长度小于30mm。在锚具及承压板表面涂以防水材料，用细石混凝土封头。

　　、主梁有粘结预应力筋张拉、孔道灌浆、封锚）张拉本预应力工程的张拉方式均为一端张拉，遵循对称，均匀，同时，同步的原则。

　　张拉的操作程序为：0 → 初应力（0.2σcon）→ 0.6σcon（分两批张拉）→ 1.00σcon （锚固）。

　　张拉前先清理端头，再套上锚夹具使千斤顶的张拉作用线与孔道中心线重合。正式张拉前先试张拉一根，并根据实测数据调整张拉力正常后方可进行全面张拉。

　　张拉采用双控法即应力控制、伸长校核的方法进行控制。通过与实际伸长值进行对照分析，确认计算伸长值的精度，作为施工控制的依据；并进行实际伸长值的检测，若偏差在计算伸长值的-6%-- 6%区间，则继续张拉，否则应立即停止张拉，分析查明原因予以调整后，才能继续。

　　张拉时，操作人员要控制好加压速度，给油平稳，持荷稳定，测量人员要配合好，记录人员要认真仔细。张拉时，操作人员不得立于千斤顶后，也不得触摸千斤顶，记录人员要观测混凝土结构情况，张拉人员注意观测压力表针有无异常摆动，测量人员要注意观察结构及倾听钢绞线、千斤顶有无异常声音，如有，应马上卸荷为零，认真分析，查明原因后，方可继续张拉。

　　）孔道灌浆灌浆材料采用普通硅酸盐42.5水泥净浆，用净浆搅拌机搅拌，压浆机灌浆。净浆水灰比不应大于0.45，保证搅拌后3h泌水率≤2％，同时掺入适量无腐蚀性的微膨胀剂和减水剂，并保证28天强度≥25mpa。

　　灌浆前先清理孔道、疏通灌浆管和排气管，并用水泥砂浆封闭孔道两端头的夹片缝隙仅留下灌浆孔和排气孔。

　　灌浆从孔道一端压入，当各个排气孔依次流出清水、稀浆、浓浆后，持续几秒钟封闭各排气孔，再加压至0.6mpa持续数秒钟后即可封闭灌浆管。为使孔道灌浆密实，采用二次灌浆。

　　灌浆过程中，灌浆用水泥浆留置试块，每台班取两组试块（70.7*70.7*70.7）进行检测，其抗压强度不应小于m30。

　　灌浆完毕后及时对灌浆机进行清洗。

　　）封锚灌浆完毕3-5天后，用砂轮切割机切断锚具外露的超长部分的预应力筋，严禁采用电弧切割（预应力筋切断后露出锚具夹片外的长度不得小于50mm，即保留外露夹片50mm）。

　　切割后，在锚具和承压板表面加以保护和处理，土建方应及时采用补偿收缩（微膨胀）细石混凝土封锚，锚具保护层最小厚度不小于50mm，锚具外挂铁丝网，避免水汽腐蚀和机械损伤。

　　四、质量控制、现浇预应力混凝土夹芯复合屋面板施工的重点是挤塑板的铺设。挤塑板是一种复合高强憎水材料，需要根据图纸事先做好加工单和排列图。

　　1、为保证梁边和柱边的抗剪作用，挤塑板距梁边和柱边不得小于50mm，这是一条重要的构造措施。

　　2、挤塑板的排列要顺直，要保证夹芯复合板中混凝土肋的宽度误差不能大于10mm。

　　3、由于水电预留洞要受到现浇夹芯复合屋面板钢筋布置的限制，在进行设计时，要充分考虑电气预埋管应与屋面板相配套，必要时留出埋设通道。

　　4、混凝土浇筑时，认真对拌合物的各项指标进行测定，坍落度以160-180mm适宜。混凝土泵送速度要满足工作需要，依次摊铺。混凝土振捣要逐个肋间连续进行，严禁漏振。并注意做好挤塑板的固定，避免其上浮。

　　5、所有原材料进场必须按相应的规范、标准进行：钢绞线按《gb／t5224-95》执行，具体施工按《gb50204-2002》执行；锚具、夹具按《gb/t 14370》执行。金属螺旋管应符合《预应力混凝土用金属螺旋管》（jg/t3013）、下料时，一束钢绞线应尽可能采用同一卷钢绞线制作，以保证成束张拉效果。

　　6、钢绞线成盘堆放要切实作好防潮、防雨措施，避免钢绞线锈蚀。

　　7、预应力筋下料应采用高速砂轮机切割，不可采用气割或电焊烧割。下料成束的钢绞线要挂牌分层、分区堆放，并作好防雨水措施。

　　8、管道预埋成型各控制点矢高、水平位置必须满足设计要求，允许垂直偏差±5mm，水平偏差±10mm且预埋波纹管走势应平滑顺直，绑点应牢固，避免浇注混凝土时孔道偏移位置。波纹管应仔细检查有无破漏点，发现后要及时修补。

　　9、无粘结预应力筋应按工程所需的长度和锚固形式进行下料和组装；

　　10并应采取措施防止防腐油脂从筋的端头溢出，沾污非预应力钢筋等。

　　11、无粘结预应力筋下料长度，应综合考虑其曲率、锚固端保护层厚度、张拉伸长值及混凝土压缩变形等因素，并应根据不同的张拉方法和锚固形式预留张拉长度。

　　12、无粘结预应力筋铺放之前，应及时检查其规格尺寸和数量，逐根检查并确认其端部组装配件可靠无误后，方可在工程中使用。对护套轻微破损处，可采用外包防水聚乙烯胶带进行修补，每圈胶带搭接宽度不应小于胶带宽度的1/2，缠绕层数不应少于2层，缠绕长度应超过破损长度30mm，严重破损的应予以报废。

　　13、无粘结预应力筋可采用与普通钢筋相同的绑扎方法，铺放前应通过计算确定无粘结预应力筋的位置，其竖向高度宜采用支撑钢筋控制，亦可与其他钢筋绑扎，无粘结预应力筋束形控制点的设计位置偏差，应符合下表的规定：

 

　　束形控制点的设计位置允许偏差