北京某预应力转换梁施工总结.doc

北京某预应力转换梁施工总结
摘 要 框架结构中预应力转换梁，钢筋、模板、砼施工及有粘结预应力、无粘结预应力钢筋施工。
关键词 转换梁 框支梁 荷载传递 预应力钢筋 波纹管
某工程位于北京宣武区，地上14层、地下三层，建筑面积23568㎡，檐高60.4m，框架剪力墙结构。在第二层与第三层之间为设备层，三层以上为客房及办公室。二层顶板至设备层顶板B/7~9轴间设计预应力大梁，将首层至二层大堂中心的框架柱B/8轴取消，以增加大堂的空间。
1. 转换梁结构特点（图1）：
（1）转换梁梁高大，为3200mm；（2）转换梁跨度较大，轴线间距为16m，净跨度为14.5m；（3）转换梁施工荷载较大，梁自重达132.2t；（4）转换梁正弯矩和负弯矩筋锚入框架柱内长度按框支梁要求；（5）转换梁中普通II级钢筋、无粘结预应力钢筋和有粘结预应钢筋共同作用。

2. 施工方案分析
2.1. 转换梁施工方案
考虑到本工程转换梁与设备层底板和设备层顶板连为一体，由于施工要求，在标高8.95m处留置水平施工缝。将转换梁分为两次浇注，先浇注设备层底板以下部分梁，再浇注设备层底板以上至设备层顶板之间梁。由于留置水平施工缝，要验算水平施工缝处箍筋的抗水平剪力。
2.2. 荷载传递法施工方案
把转换层以下已完成施工的结构层梁作为主要承受荷载构件，在转换梁下部沿梁纵向间距600mm，横向间距300mm设置一排可调碗扣架支杆，横杆间距1200mm，顶紧框支梁底模板，
将转换层框支梁荷载直接传给下部已完成施工的结构梁。
为保证转换梁结构的施工安全与地下一层顶板及梁荷载受力均匀，应该做到：
⑴ 梁底模沿梁纵向垫设四道通长100mm×100mm的木方，横向按间距600mm垫设100 mm×100mm的木方于碗扣架支撑立杆上；
⑵ 地下一层顶板梁模板及支撑系统不能拆除，用来分散转换梁的施工荷载和结构荷载；
⑶ 转换梁对应的地下二层、地下三层处梁板，需加设可调支杆对梁板进行支撑加固，立杆间距900mm，水平横杆间距900mm；
3. 转换梁下部结构承载力验算
对转换梁下面地下一层顶板梁进行验算：转换层托梁截面为1000mm×3200mm（宽×高），净跨为14.5m。其下对应的地下一层顶板梁截面为400mm×600mm配筋为2Φ25/8Φ25，顶板梁混凝土强度等级为C30；柱距8000mm，在地下一层正对转换梁跨中有一柱，柱砼强度等级为C50。经计算地下一层框架梁承受转换梁施工荷载及结构荷载∑q=162.4kN/m，地下一层框架梁的极限荷载qu=196.1kN/m，∑q＜qu，所以转换梁下面对应的地下一层顶板梁结构安全。
上述验算按地下一层顶板梁单独承受转换层梁及支撑系统荷载予以考虑。实际上，如果再考虑到地下一层顶板与梁共同工作，地下一层顶板梁模板及支撑系统没有拆除及地下二层、地下三层增加支撑等有利因素，将会保证结构更加安全。
4. 转换层预应力梁施工技术
4.1. 钢筋工程
转换梁的含钢量高，梁主筋直径大（Φ36，Φ32）、长度长，梁柱节点区钢筋密集。因此，钢筋翻样前必须看清设计意图，审核、熟悉设计图纸及有关说明，掌握现行规范的有关规定，按照96G101框支梁正确地翻样和下料。翻样时考虑好钢筋之间的穿插避让关系，确定制作尺寸和绑扎次序，合理安排好钢筋就位次序是钢筋施工的关键。转换梁主筋连接采用冷挤压套筒连接。
由于转换梁承担梁以上十层结构和使用荷载，转换梁内普通钢筋配筋只能满足荷载要求，但不能满足结构裂缝要求，所以按结构裂缝要求配置预应力钢筋。
由于预应力筋用量较大，施工时应采取措施防止张拉阶段预拉区开裂和反拱过大：采用择期张拉技术，即待转换梁上部施工4层和全部施工完毕之后，分两次张拉预应力钢筋，在第一次张拉之前转换梁下的支撑不能拆除。
转换梁钢筋工程施工要点(图2)：

⑴ 转换梁钢筋由下至上分层排布底部下铁Φ36、顶部上铁Φ32钢筋，绑扎箍筋，调整上下层及相邻钢筋间距。
⑵ 由于转换梁上部负筋锚入柱内长度较长，超过梁底一个锚固长度LaE，先施工框架柱时，用临时钢管支架将上部负筋的第一排钢筋挑起锚入柱中。临时钢管支架一定要按要求搭设牢固，保证托梁负筋定位准确；
⑶ 转换梁钢筋为Φ36（下铁）、Φ32（上铁），采用冷挤压连接方式；梁底筋接头位置设在距支座1/5范围内，梁上部筋接头位置设在跨中1/3范围内，接头按50%相互错开，相邻接头错开1.3Lal；
⑷ 注意箍筋尺寸既要保证梁上、下主筋间距均匀，以要保证穿预应力处的箍筋立筋间距≥100mm，以便穿插预应力波纹管（波纹管直径为85mm）。
⑸ 固定好波纹管，穿预应力钢筋：波纹管要严格按设计位置安装并固定好，梁端固定钢筋
网片、螺旋筋、预应力筋的垫板，直线与曲线、不同曲线管段的变化点必须固定；按设计要求将预应力钢铰线穿进波纹管中，钢铰线端部要缠好，防止开散；检查无粘结预应力外包塑料皮有无破损，若有破损要用胶带缠好（图3）；

转换梁钢筋配置量大，施工质量要求高。根据经验，原材料选用首钢产的优质钢筋，现场取样复检合格后方可使用。钢筋冷挤压套筒连接严格按《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》JGJ108-96操作和进行质量控制。钢筋接头需经工艺检验、班前操作及抽检拉伸试验合格达到挤压接A级要求，才能进行混凝土浇注。
4.2. 模板工程
⑴ 梁底模采用12mm厚竹胶板、100×100 mm木方，梁侧模采用60系列钢模组拼；
⑵ 转换梁按2‰起拱，为保证地面不超高，只将柱头梁底标高下降，梁中部标高不变；
⑶ 梁柱节点，由于混凝土强度不同，距柱边入梁500mm处用钢板网封挡，用Φ20钢筋沿梁竖向@200进行加固；
⑷ 由于框支梁自重较大，应待梁混凝土强度达到100%，预应力钢筋完成第一次张拉后，能够承受上部结构和施工荷载后，方可拆除梁、板底模与支撑；
⑸ 梁侧模沿梁高设3道Φ12对拉螺柱栓加固，沿梁纵向每600mm设1排Φ12对拉螺柱栓加固。
4.3. 混凝土工程
⑴ 采用商品混凝土，泵送入模，考虑到大梁在框支柱节点处钢筋密集，为确保混凝土的均
匀密实，粗骨料采用料径不大20mm的碎石，细骨料为中粗砂，并严格控制粗细骨料的含泥量、泥块含量在规范的允许范围内，针片状碎石含量不大于15%；
⑵ 混凝土中掺加一定比例的粉煤灰与JYB-3型高效泵送剂，掺粉煤灰代替部分水泥，降低水泥用量，使水化热相应降低；
⑶ 混凝土坍落度控制在160±30mm之间；
⑷ 混凝土应按每层400~500mm厚分层连续浇注，在前一层混凝土初凝前，将后一层混凝土浇注完毕，保证混凝土振捣密实，尤其是承压板、锚板周围的混凝土不得出现蜂窝或孔洞，振捣时，避免踏压碰撞预应力筋、支撑架以及端部预埋部件；
⑸ 注意浇注顺序，先浇注柱头强度等级高的C50混凝土，后浇注预应力梁C40混凝土，然后再浇注其它梁板C30混凝土，以免低强度等级混凝土流入柱、梁中，影响结构质量；
⑹ 保护好波纹管：波纹管外露，浇注混凝土前将外露部分包封好，支模、浇注砼时注意不要将其碰坏；在浇注混凝土前，振捣人员要预先熟悉波纹管和钢筋骨架情况，选择适宜振捣地点试插，并预先作好振捣作业分工，在浇注混凝土的过程中，要经常抽动已穿好的预应力筋，防止波纹管连接不牢漏浆或无粘结预应力钢筋塑料外皮破损使预应力钢筋与砼发生粘连；
⑺ 预应力大梁属于大体积结构，在梁距底部和梁部150mm、梁中部设置测温点，保证梁内外温差不大于25℃；
⑻ 混凝土要注意养护，根据北京的天气情况，施工后4h，即可由专人洒水养护，经常保持混凝土表面湿润少于7天。
4.4. 预应力张拉：
⑴ 当同条件养护的混凝土达到设计要求强度（即100%）后方可进行预应力筋张拉。
⑵ 张拉顺序：预应力筋应对称进行张拉，依次逐根进行张拉。
⑶ 预应力钢筋张拉：
预应力张拉质量控制为双控：
① 张拉力控制为主
设计张拉应力为1302KN/mm2，实际采用一次超张3%的方法张拉到1367.1KN/mm2。
② 伸长值控制
伸长值作为预应力筋张拉情况的控制参数，对张拉情况进行校核。
⑷ 张拉后张拉端封堵处理
有粘结和无粘结预应力钢筋张拉后，采用机械方法沿锚具端1~2cm处切断预应力筋；有粘
结预应力钢筋波纹管的孔道用标号为42.5普通硅酸盐水泥配制的水泥浆（水灰比控制在0.4左右）进行灌浆；最后将所有预应力钢筋的锚具用混凝土封堵密实，防止预应力钢筋露在大气中锈蚀。
5. 经测试，转换梁混凝土同条件试块14天抗压强度达47.2MPa，达到设计强度118%，完全满足设计要求。拆模后混凝土平整密实，无任何蜂窝麻面现象。
6. 结束语
结构转换梁的施工，由于模板支撑复杂，钢筋多、间距密，混凝土量大、强度高，预应力钢筋布置及张拉要求高，施工人员经验少，因此施工组织显得尤为重要，施工组织安排得当，可达到事半功倍的效果；另外，梁模板和支撑系统、施工脚手架、预应力张拉力和时间要经过严格的荷载验算以保证施工安全。