张保军
(宁夏城乡工程监理咨询有限公司,宁夏 银川 750001)
预应力空心楼盖是目前建筑工程中所应用的新技术、新工艺,此种技术在应用中对材料质量、施工工艺要求较高,需要监理人员深入施工各阶段,从细节处着手,作好施工过程的质量管理。本文结合宁夏回族自治区银川市兴庆区高级中学工程项目,从预应力空心楼盖施工准备阶段和施工阶段两大阶段分析监理质量管理工作的要点,以期为此类课题的研究提供参考。
案例工程为银川市兴庆区高级中学项目5#教学楼和9#综合楼,整体采取预应力空心楼盖施工技术。因教学楼和综合楼所采取的技术类型相同,本次研究对象为9#综合楼。该楼的基本情况为:二层(板顶标高4.7m);三层(板顶标高8.9m)1~3 轴/A~B 轴采用“现浇预应力混凝土空心楼盖”结构技术,预应力空心楼盖厚为350mm,填充体高度为230mm,上表面和下表面混凝土厚为60mm,肋梁宽度均为100mm。施工监理工作是工程质量的保障,项目建设中,业主十分重视监理质量控制工作的落实。
经招标确定供应商后,监理人员要深入供应商加工基地,实地考察以下内容:
(1)检查供应商的近几年业绩,要求出具企业资质证明文件、材料生产合格证书、型式检验报告等,判断企业是否具备承担本项目的资质能力;
(2)检查生产线的工作情况,判定生产线是否可在施工进度要求下生产满足施工现场需求的材料,确定生产数量不影响现场的施工进度要求;
(3)检查特种作业人员人证合一、持证上岗等情况,要求生产厂家技术人员和加工人员具备与材料生产技术要求相匹配的技术水平;
(4)要求企业相关技术负责人说明设计节点的具体技术参数和工艺要求,确定技术应用情况[1]。
(1)主控材料预应力筋进场时,要结合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224)的规定,运用抽检方法,结合现行力学检验标准,对主控材料的力学性能展开测试,要求必须满足标准要求。检验中所抽取的具体数量依据现场情况而定。检验中,要求供应商出具出厂检验报告和产品合格证,在给出复检报告后,确定是否合格。该工程所使用的钢绞线直径为F15.2,强度等级为1860MPa,外接圆直径为15.2mm。检查过程中查看标牌中是否明确写明出厂日期、重量、强度级别、钢材品种,采用分批检验的方式,抽取试样开展力学性能测验[2]。借助逐盘检验办法,重点就表面机械损伤、锈斑、油污以及切断松散度、钢绞线捻距的均匀性设计检查方案,以提升检验合理性。抽样检查中,选取合格钢绞线中的任意3 盘,在每盘钢绞线端部各截取1 根试样组成一组,进行伸长率、抗拉强度、屈服强度等力学性能检验。如若出现任意一项检验不合格,则说明取样盘为不合格,再从未取过样的钢绞线中取双倍试样进行检验。合格情况需依据试验结果判定,当且仅当所有检验项目合格后才可给出合格结论。
(2)预应力筋用锚具、夹具和连接器应按设计要求采用,根据进场批次和产品的抽样检验方案确定检查数量。针对锚具夹具和连接器硬度检验,单孔锚具中抽取3 套锚具,由国家或省级质量技术监督部门授权的专业质量检测机构进行。每检验批应不超过2000套。对锚具用量较少的一般工程,如供货方提供有效的试验报告,可不作静载锚固性能试验,但确保性能应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T 14370)等的规定[3]。
针对夹具、连接器、预应力筋护套等一般性材料,采取全部检查的方式,从外观检测着手,在保证一般性材料不存在破损、裂缝和褶皱情况后,再进行锚具外观检查,同样以是否存在机械裂纹、污物等为判定标准。该工程中,按照设计图纸,锚具为Ⅰ类锚具,完成外观检查后,采取抽样检查的方式,对硬度、静载锚固性能和张拉性能进行检验。其中,硬度检查以每2000 套为一个检验批,进行夹片表面硬度检验。根据硬度要求,选择至少5 件锚具(同时保证抽取数量占据总材料数量的3%),重点针对夹片和锚环设计检测试验。多孔夹片式锚具每套至少抽取6 片夹片。每个锚环和夹片测试三点,其硬度偏差应不大于规范要求。硬度检查合格后,检验静载锚固性能,采取抽检方法,针对所形成的预应力筋锚具组实施检测试验。该工程中预应力筋锚具组数量为3,每组中包含6 套锚具。如有一束试件不符合要求,应更换锚具[4]。
施工单位编制好“预应力空心楼盖专项施工方案”后,组织专家对专项施工方案进行论证、审查,就施工中质量控制的方法、施工重难点、工艺流程和安全应急预案、各类技术参数的计算书进行重点审核,并对施工单位提供的预应力理论伸长量的计算书和设计图纸对照检查。确定施工方案中是否有空心楼盖填充体的定位和抗浮措施,是否有控制变形和裂缝的办法,预应力肋梁、暗梁张拉端处理,预应力空心楼盖起拱,后浇带的施工等配套施工方案进行细致分析,解读。
施工前由专业监理工程师审查、总监理工程师审批施工单位编制的“预应力空心楼盖专项施工方案”,主要针对新设备、新材料、新工艺、新技术的专题论证文件、科研鉴定证书和证明材料、是否采用专利等情况进行审查,判定施工方案是否可行,能否按照审批通过的设计图纸要求完成施工任务。监理过程中应严格按照通过专家论证的方案进行监理,以提升施工阶段的监理质量控制效果。
制作缓粘结预应力筋阶段,监理人员要检查下料挤压中是否将挤压段缓粘结外皮剥离、制作人员是否对不同长度的预应力筋进行编号。预埋安装固定端阶段,重点检查螺旋筋、锚垫板和挤压锚具是否相互紧靠形成如图1所示的结构。
图1 缓粘结固定端预埋安装标准示意图
根据该工程设计要求,预埋安装缓粘结张拉端需采用梁板面张拉和梁端张拉的方式,配合此技术的应用,要准备螺旋筋、锚垫板、单孔工作锚具、塑料穴模,检查所形成的塑料穴模是否紧贴板底模板,是否使用10mm×10mm×20mm 的泡沫作为穴模基础材料。实施后张法,需要随机抽取总数的3%,测定预应力值是否满足工程设计规定检验值相对允许偏差5%的规定。监理人员在张拉过程中全过程旁站,并做好记录,确定是否存在预应力筋断裂或滑脱的情况。要求符合每束钢丝中出现问题的数量<1 根的标准,不合格总数量不应超出总数的2%。
安装缓粘结预应力筋阶段要求施工人员布设预应力筋的位置要准确,运用分散布设的方式,保护外皮。张拉缓粘结预应力筋的阶段,监理工作的重点是控制伸长值,根据施工前所给出的伸长量计算书,参照误差标准控制伸长值和应力。在该工程中,混凝土强度达到90%时(根据混凝土同条件试块的抗压强度报告)来确定预应力筋的张拉条件,按此标准,采用50T前卡式千斤顶设备的支持下,驱动高压油泵达到双控效果。
后浇带施工质量控制要点包括宽度、模板支撑体系整体搭设质量、设置位置等。监理人员要根据施工方案,检查是否与所设计的深化图纸相一致。在该工程中,后浇带所设置的宽度为800mm,整体满堂钢管扣件脚手架为主要支撑构件,施工人员在后浇带两侧设置钢丝网片,有效阻止混凝土混入后浇带结构,待达到浇筑后浇带条件时采用高一标号微膨胀混凝土浇筑,并振捣密实、养护。同时,监理人员对后浇带混凝土的原材料、性能进行现场抽样检验,并留有混凝土同条件试块、标准养护试块。
施工过程中,要求施工人员明确国家现行标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010)的规定,落实最大张拉应力的限值要求,保证张拉工艺可在同一束中显示出等同的应力水平。在后期施工量增大和施工结构复杂程度增高阶段,监理工作的重点是检查是否逐束或逐根张拉,确定是否出现应力对结构不利的问题。考量后一批对前一批张拉预应力筋结构的影响,得出张拉力的具体值。采取全数检查方式校核预应力筋的伸长值,将允许偏差控制在6%的范围内,形成张拉记录。
张拉方法为校核张拉伸长值与控制张拉力共同进行的形式,符合双控的检查需要。将6%作为误差节点,即实际伸长值不得超出或低于理论的6%,当出现误差过大的情况应准确分析可能原因,设计后续试验的调整办法,以便于精准检验张拉情况。制作预应力端部锚具要符合压力表油压规定,挤压后预应力筋外端应露出挤压套筒1~5mm,采取每工作班抽查挤压锚5%的方式,使用钢尺检查,检验镦头强度。
张拉预应力筋前,检验空心楼盖和预应力梁的强度要分别满足设计强度的90%和100%才可进行张拉。检查梁板结构,查看是否存在收缩裂缝,测定结构温度,记录存在裂缝和温度超限的具体情况,分析产生问题的原因,防止因梁板结构影响预应力施工质量。按照逐个检查的方式,检验张拉端承压板后的混凝土质量。检查张拉穴口是否存在杂物,保证杂物清理干净后,检验穴口尺寸偏差,重点计算孔道和承压板的垂直度,当垂直度不符合施工标准时,要求施工人员重新设置孔道和承压板位置,并将以上检验过程准确记录。检查张拉设备的标定位置,确定孔道和锚环是否处于同一中心线。要求安装锚具环节构件的工作锚孔与工具锚孔位一致,检查孔道、锚具和千斤顶是否对齐。
预应力筋张拉过程中,监理人员要按照具体施工顺序判定施工是否符合方案及规范要求。在该工程中,张拉每根和每束预应力筋的顺序要符合施工要求。首先,在安放千斤顶前需清理钢绞线和承压板,待清洁完毕后,完成夹片和锚环穿放的任务;其次,工具锚要在千斤顶安放合格后进行,测定在初应力和控制应力状态下的实际长度,得到缸长结果设定为L1和L2;最后,维持荷载2min,检验张拉伸长量与理论要求值的契合度满足标准后,完成回程和卸除千斤顶的操作。
质量控制的重要阶段是控制空心楼盖浮起。该工程采取以下施工方法应对浮起问题。该工程空心楼盖厚度为250mm、300mm、350mm,混凝土浇筑时混凝土对填充体的浮力较大,为避免浇筑时填充体上浮影响混凝土质量,采用分层浇筑的方式分2次浇筑。顺着肋梁对称浇筑,第一次浇筑厚度150~200mm,待下层混凝土初凝前完成相邻上层混凝土浇筑。
预应力空心楼盖450mm、700mm 厚时,浇筑时混凝土对填充体的浮力更大,为避免浇筑时填充体上浮,采用分层浇筑的方式,每次浇筑厚度200~300mm,450mm厚板分2层浇筑,700mm 厚板分3层浇筑,待下层混凝土初凝前完成相邻上层混凝土浇筑,浇筑混凝土时应由专人看护,监理人员全过程旁站。施工所使用的250mm、300mm、350mm、450mm 板采用12#抗浮铁丝。抗浮铁丝按板厚及底部方木支撑计算长度下料,抗浮铁丝采用12#铁丝扣在上铁钢筋上,按照自上而下穿出抗浮铁丝的方式,与支撑方木底部连接,绞紧端部钢丝,并保证铁丝可从底部空洞穿出。所使用的抗浮螺杆和厚板参数分别为F10mm 和700mm,根据底部方木支撑和板厚计算出抗浮螺杆和抗浮螺丝的具体下料值,并以弯钩形式弯折抗浮螺杆,将其置于上铁钢筋处。同样按照自上而下穿出的形式,在支撑方木底部和钢板连接处使用螺母完成连接,并可将抗浮螺杆作为吊顶拉杆。监理人员要对照以上施工方案,查看分层浇筑的完成效果,要重点注意施工节点检查混凝土浇筑质量,抗浮螺杆的成型质量。
空心楼盖中所用填充体采用轻质实心复合填充体,主体材料为聚苯乙烯泡沫,材料依次(从内到外)为聚苯乙烯泡沫、网格布、高强凝胶。其燃烧性能为B2级,填充体运输施工现场需做见证试验,质量应当满足《现浇混凝土空心楼盖用填充体》(JC/T 952-2014)规定。铺放填充体,要求施工人员准确将填充体安放于板内,结合设计长度和位置,轻拿轻放填充体结构。铺放板中填充体要检查填充体顺直程度、定位措施情况、安装位置、数量和规格能否达到图纸要求,在混凝土浇筑振捣时,避免出现填充体和支撑马凳被踏压、移位等现象。
综上所述,本文根据该工程预应力空心楼盖的施工工艺,阐述了监理在施工各阶段需要控制的关键工序和质量要点。从施工准备阶段着手,审查施工单位资质,确定其能否满足现场施工要求;针对不同材料设定相应检查标准,保障进场材料的质量;监理人员、专家审查专项施工方案的可行性,为后续预应力空心楼盖施工质量控制奠定坚实基础。实际施工阶段,监理工作根据缓粘结预应力施工、填充体施工、空心楼盖浮起控制、预应力筋张拉施工、后浇带施工等各工序施工工艺情况,检查其质量控制措施是否到位。这两方面的工作对保障工程项目的整体施工质量有着重要的支持作用。