2010年岩土工程师考试：预应力混凝土楼板开洞工程技术分析

关键词：开洞工程，无粘结预应力，混凝土板，剔除，预应力筋，放张，加固
北京市丰台区花乡农工商联合总公司新建的工农业产品展销厅工程总建筑面积44561.87m2，分为A、B两栋。其中A栋建筑面积40124.87m2，地下l层，地上3层，标准层高为4.2m，楼盖采用无粘结预应力混凝土扁梁、板结构，柱网尺寸为9000mm×9900mm、9900mm×9900mm，扁梁宽有1000、1200mm两种，高均为500mm，板厚200mm，板内无粘结预应力钢绞线为双向曲线布置。
1、开洞工程概况
该工程主体结构无粘结预应力混凝土扁梁、板施工于1998年l　2月全部完成。l999年初建设单位在审批时，认为门厅高度太低，因此要求将1、2层1／A—B、l　2一l　3轴之间的无粘结预应力混凝土顶板剔除。即要在9000mm×8100mm柱网内，沿3道无粘结预应力混凝土扁梁和1道非预应力混凝土边梁的边沿将无粘结预应力混凝土平板全部剔除，并将与剔除部位相关的顶板预应力恢复，洞口尺寸为8000mm×7450mm.
开洞工程混凝土的剔除由曼德新技术钢筋混凝土钻孔工程部承担，无粘结预应力筋的切断、放张、重新张拉由北京市建筑工程研究院预应力所完成。
2、开洞工程难点及特点
2.1架木支撑系统支搭工程量大
准备开洞时，结构工程已完工，架木已拆除，并且材料全部撤离现场，但剔除前，地下室至地上2层顶板的剔除部位及其相关的顶板的架木支撑需恢复原预应力筋张拉前的支　搭方案，按原方案估算，仅支撑管就需要2.6万根，如此大的架木支撑系统支搭工程量，给开洞工程施工和建设单位的资金投入带来较大困难。
2.2剔凿难度大
由于在混凝土板剔凿过程中，对预应力筋的铺放准确位置难以确认，并必须保证预应力筋不受任何损伤，难度相当大，因此，为避免剔断预应力筋时，造成无法重新张拉，剔凿只能远离扁梁边寻找筋位。
2.3重新张拉预应力筋的张拉端部加固处理措施难度大
开洞过程中，与洞相关的预应力筋切断、放张后，还需重新张拉，原一端张拉和两端张拉预应力筋切断后张拉端分别设在B和l2、l3轴扁梁边，由于预应力筋放张和重新张拉时，张拉端端部混凝土强度很难满足施工要求，因此，必须进行加固处理，确保张拉工艺的顺利进行。
2，4预应力筋切断回缩量大
开洞位置板12—13轴间需切断预应力筋共计27束合15钢绞线，为一端张拉，张拉端设在l／A轴非预应力边梁上，固定端埋设在2号楼梯梁内，长度约为18m；1／A一B轴间预应力筋为23束？j15钢绞线，长度约为63m，为两端张拉，张拉端分别设在9、16轴伸缩缝预应力边梁上。两种筋的张拉伸长值分别约为120mm和380mm，因此，切筋和放张时会产生较大回缩，特别是1／A一B轴间筋。为避免操作过程中出现安全质量事故，确保缓慢放张，放张前必须制定技术措施。
3、开洞工程施工
3.1板底支撑系统的搭设
在确保施工安全和禁止破坏洞口四周梁及其相关板的前题下，在开洞剔除混凝土板前，需进行梁板支撑系统的搭设，其应支撑部位为地下室，1、2层开洞部位的混凝土板及其四周梁（即1／A—B轴与12—13轴间板及四周梁）和与开洞相关的混凝土板（即1／A一B轴间9—12轴、13—16轴间的板及B一C轴间12一13轴间的板）。
为尽量减少搭设工程量，经过认真研究分析制定了分段进行混凝土板剔除、预应力筋的切断、放张、张拉端面处理、重新张拉的施工技术方案，并确定了两种支搭方案，即地下室，1、2层顶板剔除部位板及其四周梁的支撑系统仍采用原满堂红支搭方案，其它相关板选用对角线双排架木支搭方法，支撑系统布置如图2所示。
3.2预应力混凝土板的混凝土剔除
3.2.1剔除顺序
先剔除沿B、12、13轴扁梁边的3道板缝，板缝宽度为l-1.5m，待预应力筋切断、放张和重新张拉处理完毕后，再剔除非预应力梁边的板缝混凝土，最后将中间板混凝土破碎　后清除。
3.2.2剔除技术要求
（1）混凝土的剔除选用人工剔凿和机械钻孔两种方法。扁梁边预应力筋由于离梁板面较近，因此必须采用人工剔凿，剔除方向由远离扁梁边向扁梁边，待确认预应力筋的准确位置后，再向梁边剔除。在剔除过程中，严禁在梁边处剔断预应力筋。

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