BICP银泰建构集团专注工业建筑高效结构与长寿命地坪重点服务冷链物流和先进制造业

技术文章

9米多长的大悬挑板,预应力筋为什么不能从一头拉完?

悬挑板的预应力筋从一头顺着拉完,张拉过程中就没有停下来核对的余地。预压应力是一批一批建立的,每一批都会改变板的反拱和支座根部应力,后一批是在已经变形的板上继续加力。BICP银泰建构在北京乐城国际幼儿园工程屋面层净悬挑9.5米的板上,把预应力筋分四级张拉,第一、三级从南往北,第二、四级从北往南,级数和方向由施工阶段仿真算出来。

作者:BICP银泰建构
回到主页
01

适用场景

技术文章大悬挑板、预应力张拉顺序、分级张拉、悬挑板反拱、支座根部应力、有粘结预应力
02

导语

从一端依次拉过去,每束最后都到控制应力就行,这是方案会上常听到的说法。它把张拉当成单纯的加力动作。悬挑板由支座根部弯矩控制,从第一束到最后一束,根部应力和板端反拱都在变,这个过程本身就是要验算、要控制的工况。

03

适合哪些项目

  • 适合:悬挑净长接近9米、由根部弯矩控制设计、挠度和裂缝要求严的预应力悬挑板。乐城这块板厚250~500mm,板内束多、孔道密,属于这一类。
  • 不适合:悬挑长度不大、束数少、根部应力水平低的板,按常规顺序张拉、按规范验收就行,不必套一个四级。
  • 需要先确认:悬挑净长和板厚的变化、束数与每束根数、孔道形式和间距、张拉端与固定端位置及锚固构造、张拉时的混凝土强度、板上已施加的荷载、端部封边构造。
04

一次从一头拉完,问题出在哪

预压应力分几批建立,构件变形也跟着分批变。先拉的那批把板端抬起来,后拉的那批是在已经抬起的板上继续加力。从一端连续拉到尾,中间没有停点,各阶段的应力和变形就核不到。分级的作用在这里:每批拉完停一下,量反拱、量根部应力,和施工阶段仿真算出的值对一对。

支座根部上表面受拉,预压应力压的就是这部分拉应力。单向推进时根部应力沿一个方向叠加,中途不回头;分级把预压应力拆成几批建立,换向让每批沿板宽的推进起点南北交替,变形和根部应力不在一侧积住。

代价也要讲清楚。分级张拉把这道工序的工期拉长,每级都要停、要测,张拉端和后浇洞的处理、设备转场、记录都多走一轮。换来的是一旦哪一级的反拱或根部应力不对,能当场停下查;连续拉到尾,等发现反拱超了、根部出现不该有的裂缝,预应力已经全部加上去。

05

乐城那块9.5米的板怎么张拉

屋面层这块板用有粘结预应力,扁形波纹管配扁形锚具,孔道按250mm间距布置,每孔4根钢绞线。钢绞线1860级低松弛,张拉控制应力取标准强度的70%,即1302N/mm²,施工时超张拉3%;张拉端为夹片式扁形锚具,固定端为挤压式锚具。

级数和方向是算出来的:设计阶段先建有限元模型,把试算后的预应力按等效荷载加上去,按规范做极限承载力和正常使用极限状态验算;再按拟定的张拉方案分施工阶段仿真,得出各阶段的应力和变形,据此定张拉力和张拉顺序。这类结构自重大、预应力束配得多,施工过程模拟盯两件事,张拉力到没到位,张拉时结构自身站不站得住。

现场配了监测。每一级拉完量一次反拱和支座根部应力;灌浆完成、板上二次荷载上去以后再量一次。预应力引起的反拱和应力变化幅度不大,测点要落在变化明显的位置,点位偏了,误差会把真实趋势盖住。

从一端连续拉完、最后统一验收,是省事的做法,当时没有采用。悬挑长度大,中途必须能核、能停。

06

现场核对专项方案的几条

  1. 分级写没写清:每一级拉哪几束、拉到多少、起点在哪一端。只写“按规范张拉”“对称张拉”,等于没写。
  2. 方向有没有交替,每一级的起点和施工阶段仿真里的工况对不对得上。
  3. 级与级之间停不停、测什么。反拱和支座根部应力最直接,看测点是否落在变化大的部位。
  4. 张拉时板上实际有多少荷载,二次荷载施了多少、和计算假定差多少。
  5. 两端锚固构造:扁锚的局部承压、封口边梁或暗梁;板端也可设直径不小于10mm的U型构造钢筋,与板顶、板底钢筋搭接。
  6. 每一级的张拉力、伸长量、反拱和应力记没记,签认全不全。
07

参考依据

  • 《混凝土结构工程施工规范》GB 50666-2011
  • 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2015
  • 北京乐城国际幼儿园工程:屋面层预应力悬挑板的张拉顺序与过程监测
08

相关产品和资料

09

常见问题

Q1 悬挑板的预应力筋能不能只在悬挑端单端张拉?

单端张拉时张拉端通常放在悬挑端,悬挑段摩擦损失小,施工也方便,少开张拉后浇洞。能不能一律单端,得看束长和锚固条件。用友ERP-NC管理软件开发基地4#研发楼在一层顶板到屋顶层设了多榀有粘结预应力悬挑梁,梁内2束、每束5至12根,按梁长和锚固条件分别采用一端或两端张拉。

Q2 为什么乐城分四级,别的项目分几级?

级数和顺序由施工阶段仿真算,没有通用的张数。另一个双向50米跨交叉梁项目按仿真分了10级;结构形式和张拉方式不同,级数的含义也不同,照搬不过来。

9米级的悬挑板,张拉排得好不好,看的不是最后每束钢绞线到不到控制应力,而是整个过程中板的反拱和根部应力有没有人盯着。手上真有这样的板要张拉,先把悬挑段的剖面和二次荷载的施加时间理出来,交给设计做施工阶段验算,再把分级和换向定进专项方案。

相关案例 / 资料 / 咨询入口

把柱网、荷载和工期发给我们,工程师帮您判断哪种方案更合适。

电话项目咨询