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楼里要加扶梯、开管井,预应力楼盖的板能直接开洞吗?
不能直接开。板里的预应力筋是整根通长布置的,切割器一进去,这一段建立起来的预压应力就放掉了,洞口周边的荷载传递路径也跟着断开。BICP银泰建构在既有预应力楼盖上做过多次开洞改造,走得通的路线是先用改造专用锚具放张,再剔凿开洞,最后把留下来的筋重新张拉,把预应力补回去。前提是原设计图、筋的走向和张拉端位置查得清,洞口周边的受力重新建立得起来。
适用场景
导语
最常见的误判,是把预应力板当普通混凝土楼板,弹完线就上水钻和切割机。普通楼板开洞,补强配筋或加边框梁就行;预应力板的差别在筋是否连续,筋一断,应力从断口回缩,无粘结体系一端锚具失效,整根筋的预应力就没了。
适合哪些项目
功能改变确需开洞的既有预应力楼盖,原设计图和预应力施工记录齐全、雷达探测仪能扫出筋位、保留的筋在洞口两侧留得出重新张拉长度,才具备做放张加固的条件。图纸缺失又没法通过检测确认筋位和张拉端位置的,先补探测和复核;筋剩的长度不够重新张拉,就得改洞位或另做锚固设计。
梁上开洞和板上开洞要分开判断。梁里预应力筋成束布置,重新张拉前得在洞边把筋散开、重浇混凝土封闭,这套工艺只适用于无粘结预应力,有粘结梁开洞要按梁的受力单独判断。
开洞同时赶上使用荷载大幅提升的,得和整体加固一起算。中关村西区家乐福商场的改造,就是新增扶梯和各功能区荷载提升同时发生。
改造施工有一条底线:不管用什么方法,开洞范围以外的预应力筋不能被伤到;新增扶梯非要断筋的部位,洞口周边梁板里的预应力效应得跟改造前保持一致。
为什么不能直接切
预应力楼盖靠张拉在板内建立压应力,抵消荷载产生的拉应力。筋从一端锚固到另一端,中间不断开;断口两侧建立不起压应力,板退回到普通混凝土的受力状态,可它的普通钢筋是按有预应力设计的,配筋量不够,裂缝和挠度都会超。无粘结筋和混凝土之间没有粘结,预应力全指着两端锚具,一端失效就整根失效;有粘结筋灌浆后和混凝土粘成整体,锚具失效不会让预应力全部消失,但开洞照样得按专门工序走。
还有一层容易被忽略:开洞改的是受力边界。扶梯这类大洞一开,原板柱受力形式就破了,扶梯又需要新的支承点,做法是在洞口周圈轴线上新增混凝土框架梁代替原预应力暗梁,周圈另设小圈梁保护张拉端。切断筋只是其中一道工序。
开洞前要核对的事
- 翻原设计图和预应力施工记录,先定体系类型是有粘结还是无粘结,再看筋的走向、张拉端和固定端落在哪一跨。
- 拿原图对着现场,用雷达探测仪扫出筋位划线标记,图上曲线和现场实际位置对照着定。
- 非断不可的,数清一个洞断几根、断口两侧各剩多长、够不够重新张拉;能挪洞位避开的先避。
- 算洞口周边板带的承载力、裂缝和挠度,定要不要加边框梁或加强筋;临时锚固点、张拉端加固和重新张拉控制力由设计单位出图,预应力专业单位按图出深化和施工方案。
| 情形 | 预应力筋怎么处理 | 还要做什么 |
|---|---|---|
| 探测能避开的套管、小管井 | 不动筋,孔位避开预应力筋和锚固区 | 按调整后的洞位复核周边板带 |
| 避不开的管井、套管洞 | 逐洞逐根临时锚固、切断、放张,开洞后重新张拉 | 张拉端加固,保留筋留够张拉长度 |
| 扶梯、楼梯等大洞 | 放张、切断、开洞、重新张拉 | 洞口周圈轴线新增框架梁代替原预应力暗梁,设小圈梁保护张拉端 |
项目上怎么处理的
剔凿之前,先把开洞部位和相关预应力板的板底支撑恢复到原张拉前的状态,开洞区满堂红支搭,关联区十字双排架,然后才允许动剔凿。筋位结合原图和雷达探测仪定位,先人工点状剔凿露筋,再上机械大面积剔。筋逐根处理:距改造边缘约1000mm处剔临时锚固洞,装临时锚具把筋锚住,另一侧切断后用专用千斤顶慢慢卸锚放张,保留的筋留够重新张拉的长度。重新张拉的端部用角形钢板加结构胶满足局部承压,张拉后浇外包混凝土圈梁,锚具外留30cm筋头拆散埋入。开口锚具、双缸千斤顶、卸锚千斤顶是改造专用机具,常规锚具和千斤顶替代不了。
烟台星慧能说明“小洞”的工作量:在-8.0和-3.0两层楼板上开2个和3个空调管井洞,另有29个套管洞,原楼板配无粘结预应力筋。按原设计图核算,每个洞要切断的预应力钢筋60~100根,这是图上核算数,实际切断根数和重新锚固端点数量开洞时逐洞确定。工序沿拟开洞边缘剔出150~200mm宽板缝,用临时夹具固定筋,切断时预留二次张拉长度,放张后清理张拉端基面,装锚固件重新张拉锚固。管井、套管看着不大,累计切断的筋量和重新锚固的工作量并不少,能不能不动筋要看探测结果,不能按洞的大小判断。
参考依据
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010;《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92-2004;《建筑工程预应力施工规程》CECS 180:2005。
银泰建构做过开洞改造的项目:烟台星慧楼板开洞;中关村西区家乐福商场结构加固改造。
相关产品和资料
- 泰库 · 高效空间预应力结构系统:在方案选型阶段比较柱网、楼盖形式与空间利用,为产线调整和后期改造保留弹性。
- 工业建筑项目方案咨询:从既有楼盖开洞改造的条件核实到专项方案,先诊断再定路线。
常见问题
Q1 以前废弃的扶梯洞想封回去,也要动筋吗?
封堵比新开洞简单。在现有洞口增设双向钢梁、与原楼板用角钢连接,钢梁上铺模板浇同等级混凝土,施工中不损伤原有预应力筋和预应力节点就行。
Q2 楼还在用,能不能不停业开洞?
放张、剔凿、张拉有噪声和粉尘,还要占作业面,一般得配合停业或错峰窗口。分层、分区安排能把影响压到较小范围。
筋恢复回来只是第一步,洞口边框重建不起来,后面照样得返工。洞位已经定了的,先把原楼盖是有粘结还是无粘结、筋怎么走、张拉端在哪一跨查清楚,再定方案。
