大跨度超长预应力混凝土拉梁施工技术.pdf

大跨度超长预应力混凝土拉梁施工技术 陈铁钢 上海建工集团股份有限公司海外事业部 上海 2 0 0 0 3 2 摘要 ：几 内亚体育场预埋 的预 应力管道 长约3 2 7 m，1 2束的预应 力筋合计质 量达4 t ，穿线难度大 。通过解决预 应力索 就位、张拉、灌浆等施工难题 ，确保结构在正常使用状态下混凝土箱梁的抗裂和钢桁架拱支座的位移满足设计要 求。 关键词：大跨度 超长束 预应力技术 拱支座 施工技术 中图分类号：T U 7 5 7 1 4 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 4 ) 0 6 0 6 9 0 0 2 Co n s t r u c t i o n T e c h n o l o g y f o r L on g - Sp a n a n d Su p e r L o n g Pr e s t r e s s e d Co n c r e t e Ti e Be a m Ch en Ti eg an g Sh a n g h a i Co n s t r u c t io n Gr o u p Ov e r s e a s Bu s in e s s De p art me n t Sh a n g h a i 2 0 0 0 3 2 1 工程概 况 几 内亚体育场采用钢桁架拱形结构支撑体育场西南看 台屋面 ，拱的支座所受的斥力特别大 ，因此在拱 的2个支 座之间设置矩形箱型拉梁 ( 图1) 。 拱 B ( a) 拱结构简图 图1 拱结构 示意 ( b) J L 1 剖 面 由于箱梁约束 了拱支座A 、B 向外的位移 ，箱梁受拉， 因此在箱梁 内配置 了高强度低松弛预应力钢绞线 ，充分发 挥 了钢绞线抗拉强度高的特点。采用了后张拉有粘结预应 力技术 ，提高箱梁的抗裂性能。 2工程特点和难点 就本工程而言 ，主要技术要点集中于以下几点” 。 ： 2 1预应力筋矢高的控制 本工程采用预应力的主要 目的在于平衡拱支座的向外 斥力和约束拱支座位移 ，改善结构的受力性能。施工 中应 采取必要措施以保证预应力筋的安放及矢高定位。 2 2 预应 力张拉 端处理 预应力束张拉端节点的构造处理相当重要，直接关系 作者简介：陈铁钢 ( 1 9 7 3 一)，男，本科，工程师。 通讯地址：上海市小木桥路6 8 1 号5 楼 ( 2 0 0 0 3 2 ) 。 收稿 日期 ：2 01 4 - 0 3 2 7 690l 建 筑 施 工第 3 6 卷第 6 期 到张拉方案的可行性和结构整体性与安全性 。张拉端 的处 理应考虑方便预应力筋张拉的实施。 2 3 预应力筋 的安装 由于结构的管道细长 ，因此预应力筋穿入管道 以后所 受的阻力特别大 ，按照普通 的方法很难 穿入 ，需要采取技 术手段保证预应力筋安装到位。 2 4 孔道灌浆 由于预应力管道 的长度有3 2 7 m，无法一次完成孔道 灌浆 ，必须采用分段灌浆的方法。根据分段灌浆的方法需 合理地安装排气管。 3 施工方案制订及实施 3 1后张有粘结预应力施工工艺及预埋管固定 预应力箱型拉梁中采用后张有粘结预应力 ，根据本工 程的结构设计特点 ，确定该部分预应力的施工工艺为：安 装梁底模一绑扎箱型拉梁普通钢筋一穿设波纹钢管一安装 端部配件一隐蔽工程验收一 浇筑混凝土一养护、拆模一 穿 筋一张拉一冲洗孔道一孔道灌浆一封端。 在预埋管固定方面采用小型钢结构支架的方法，根据 波纹管在箱梁内的位置，采用测量仪器将点位放在钢结构 支架上 ，焊接小横梁 ，将管道布置在支架上，确保预应力 筋矢高的准确。 3 2 预应力筋的安装 根据摩擦力计算和 以往工程现场经验 ，对预应力筋在 管道内穿过做 了试验和 分析 ，发现穿到第6 根钢绞线时 ， 所受的阻力就非常大 ，必须从另外一端采用辅助牵引的方 法 。为避 免不利情况的 出现 ，在钢绞线下 料的时候 ，把 钢绞线切割成2种长度 ，分别为 1 钢绞线长3 2 8 5 m共4 0 根 ；2 钢绞线长3 2 9 m共4 8根。以1 2 孔钢绞线为例 ，穿入 步骤主要分为4步 ，见图2图5 。 ) 【 l ) A 端 B 端 图2 第1 步 ( 完成后管道内共有6根钢绞线 ) 第9 根 A 端 B 端 图3 第2步 ( 完成后管道内共有8根钢绞线 ) 儿 内拔出 引入孔道内 A 端 B 端 图4 第3 步 ( 完成后管道内共有 1 0根钢绞线 ) A 端 B 端 图5 第4 步 ( 完成后管道内共有1 2根钢绞线 ) 3 3 排气管安装 排气管必须安装在管道 的最上面，由于一个铅垂面上 最多有3个预应力孔道 ，在安装的时候必须避开上面的管 道 ，所 以在安装下面管道 的时候应该把排气管在合理的位 置事先弯 曲。具体的安装方法如图6 所示。 排气管每隔3 0 m留1个 ，排气孔安装既要满足排气的 要求 ，而且要满足作为分段灌浆时进浆孔的要求。排气管 的布置如图7 所示。 I I I I I I I l l l l 1 预应力管道 排气孔问距3 0mN,3 图6 排气孔安装 图7 排气 孔布置 灌浆的时候先把灌浆机放到A1 灌浆孔附近，从A 1 灌浆 孔往孔道内注浆，当A 2 排气孔冒出浓浆时，关闭A 2 排气孔 阀门。依此顺序到B 1 排气孔冒出浓浆后关闭阀门、停止灌 浆。把灌浆机向前移到B 1 排气孔附近，以B 1 排气孔作为灌 浆孔继续往孔道内注浆 ，直 lJ C l 排气孔冒出浓浆后停止灌 浆。把灌浆机向前移到c1 排气孔附近，依照B 1 一c 1 的方法 继续灌浆。直到F 3 出浆孔冒出浓浆，整条孔道灌浆结束。 特别注意的是整条孔道灌浆必须一次性完成 ，尽量缩短前 后灌浆的间隔时间。 3 4 预应力张拉 预应力束的张拉控制 ，以控制张拉力为主，同时用张 拉伸长值作为校核依据。本工程张拉控制应力取为0 5 倍钢 绞线的强度标准值 ， P 9 3 0 MP a 。实际每根钢绞线建立的张 拉力为1 3 0 2 k N，1 0束的张拉力为1 3 0 2 0 k N，1 2束的张拉 力为1 5 6 2 4 k N 。 ( a)两端同时开始张拉 ( b)第一级 ：0 一 初应力 ( 1 O 控制应力、读数量测 伸长值 ) 一第一级控制应力 ( 大约伸长1 5 O mm ) 一锚固一 回程： ( C)第 二 级 ：0 一 第一 级控 制应 力一2 0控 制应 力 ( 读 数量 测伸 长 值 )一 第 二级 控制 应 力 (大约 伸长 1 5 Omm ) _锚 固_ 回程 ( d) 第三、四、五级张拉重复第二级的张拉工程 ； ( e)第六级 ：0 一第六级控制应力一 1 0 0 控制应 力 ( 读数量测伸长值 ) 一锚固一回程。 4 结语 本 工 程 结 构 超 长 ，预 留 的 预 应 力 管 道 的 长 度 约 3 2 7 m，预应力筋下料长度达3 3 0 r n ，通过采取技术措施控 制预应力筋的矢高 ，并通过来回穿索方式完成1 2根预应力 索的就位。在预应力张拉和灌浆施工中严格按照操作程序 和计算设定 的目标进行操作 ，实现了设计预先设定 的技术 参数 目标 ，有效解决了结构在正常使用状态下箱梁 的抗裂 和拱支座产生位移 的难题 ，为钢桁架拱形结构拉梁预应力 施工积累了宝贵经验。 0 0 0 0 【 1 】 郭正兴， 罗斌 大跨 空间钢结构预应力施工技术研究与应用一 大 跨空间钢结构的预应力施工控制技术 J 施工技术， 2 0 1 1 ( 1 2 ) ：9 6 1 0 0 【 2 】 罗臻， 孟 少平， 吴京 预应 力空间结构基 于索力一 位移观测值的预 应力施工方案决策 J 】 建筑结构学, 2 O l 0 ( 3 ) ： 1 8 - 2 3 【 3 谷忠军 建筑工程平板结构有粘结预应力技术分析探讨【 J 】 P * I - 建筑，2 0 1 1 ( 7 ) ： 1 5 4 1 5 6 4 1李富民， 袁迎曙 腐蚀钢绞线与混凝土的长期粘结蠕 变性能试验 研 究【 J 2 0 1 2 ( 2 ) ： 7 0 - 7 3 ， 1 8 5 劳红锋， 苏小卒 钢筋及钢绞线滑移性研究 J 江西科 学，2 0 1 l ( 6 ) ： 7 71 7 7 4 , 7 8 9 6 王震， 蒋首超， 张洁 预应力灌浆套管连接 的结构性研 究 J 】 建筑 钢结构进展， 2 0 1 O ( 6 ) ： l l - l 8 I 2 0 1 4 6 Bu i l d i n g C o n s t r u c t i o n 6 9 1