预应力混凝土梁在大跨度结构工程中的应用.pdf

预应力混凝土梁在大跨度结构 工程中的应用 Ap p l i c a t i o n o f P r e s t r e s s e d Co n c r e t e Gi r d e r t o L o n g S p a n S t r u c t u r a l En g i ne e r i n g 熊理 上海建工二建集团有限公司 上海2 0 0 0 8 0 摘 要 ： 预应力混凝土结构在我国是一种新型建筑结构， 在大空间、 大跨度的建筑中应用广泛。结合工程实例 ， 从施工角度 的方面阐述了大跨度预应力混凝土梁在施工中的应用 ， 在实际操作中取得良好的成效， 可供相关工程借鉴。 关键词 ： 结构施工大跨度预应力混凝土梁钢绞线张拉端 中图分类号 ： T U 7 5 7 文献标识码 【 文章编号 】 1 0 0 4 1 2 0 1 ( 2 0 1 2 ) 1 2 1 1 4 3 0 2 1 工程概况 本项 目位 于上海市浦东新区金桥 ，工程名称为上海市 轨道交通 1 2号线工程金桥停车场 ，业主为上海轨道交通 十二号线发展有限公司。 本工程中检修联合库柱距为 9 m x 9 m ， 在 1 2 9 0 m 层框 架梁及大跨度非框架梁采用预应力结构 ； 运用联合库柱距为 9 m x 1 5 8 m ， 在 9 0 0 m层大跨度梁采用预应力结构 ； 基地综 合楼柱距为 7 2 m7 2 m，在 1 O 5 O m层大跨度框架梁采用 预应力结构 ，上述三者的预应力结构均为后张法有粘结预应 力施工法。 9 0 0 m标高钢筋混凝土楼板 中， 垂直于股道方向附 加有无粘结预应力筋 2 U 1 5 m m 6 0 0 m m ，板 中心直线布 置。预应力筋采用 西 1 5 2 4 m m高强低松弛钢绞线 ， 其抗拉 强 度 标 准值 为 1 8 6 0 N ra m，预 应 力 张 拉 控 制 应 力 为 1 3 9 5 M P a ， 每根预应力筋的张拉控制力为 1 9 5 3 k N 。拉端与 固定端锚具分别采 用 O V M I 5系歹 0 夹片式锚具和挤压锚 ， 垫 板 Q 2 3 5 ， 厚度 1 6 m m ， 西2 0 m m ， 螺旋筋配套选用 ， 有粘结预 应力孔道的材料为金属波纹管 ， 壁厚 0 3 m m 。 2预应力混凝土梁施工 2 1 预应力筋施工的关键技术 1 2 3 本工程对预应力的施工质量要求较高，因此在施工中 需要采取一系列必要的技术措施。 2 I i 梁预 应 力筋铺 放施 工 流水 分段 根据施工特点， 本工程施min i - 总体作业面较大， 给预应 作者简介 ：熊 理 ( 1 9 8 1 一) ， 男 ， 本科 ， 工程师。 通讯地址 ：上海市梧州路 2 8 9号( 2 0 0 0 8 0 ) 。 收稿 日期 ：2 0 1 2 一 l 1 一 O 1 力专项施工带来难度。因此要求预应力专项施工单位 能即 时配合总体施工布署和进度 ， 根据流水作业分段 ， 调整配合 方案 ， 以达到最优化 ， 保证总体施工进度。 每一段预应力梁普通钢筋的绑扎的流水作业要求在钢 筋绑扎时应依次进行。即集 中人工依次完成单根或数根梁 的普通钢筋绑扎 ；每完成批预应力梁普通钢筋绑扎即可 进行预应 力筋铺放作业，而同时可进行下一批梁的钢筋绑 扎。故要求在梁普通钢筋绑扎时不可在整个施工段全面铺 开进行 ， 而应集 中分块进行。 同时 1 根梁的绑扎应沿跨度依 次连续进行。预应力板普通钢筋绑扎 的流水作业要求在板 钢筋绑扎时应依次进行，即应集中人工依次完成板底筋的 绑扎 ； 每完成一批预应力板底筋绑扎 即可进行预应力筋铺 放作业 ， 而同时可进行下一批板的钢筋绑扎。 待预应力筋铺 放完成后可进行预应力板面筋的绑扎。故要求在普通钢筋 绑扎时不可在整个施工段全面铺开进行 ，而应集 中分块进 行 。 2 1 2 预应 力 筋搭接 布 置 本工程建筑平面尺寸较大 ， 预应力梁、 板 的预应力配筋 数量较多 ， 预应 力筋主要为曲线布置方式 ， 板预应 力筋沿板 中心直线布置。由于本工程属超长、 超大混凝土结构， 为了 满足截面有效预压应力的要求 ，预应 力筋必须在一定长度 内进行分段处理。 本工程的结构应主要考虑 2点 ： 第一 ， 施工缝 的分布位 置及施工段的施工先后顺序 ： 第二， 建筑周边张拉条件 的限 制。 针对这 2 点 ， 采取的措施为使 用集 中搭接法和交错搭接 法。 集 中式搭接 ， 即将 卜3跨预应 力束集 中于梁、 柱端节 点处搭接 ， 如图 1 所示。这一搭接方法给施工带来方便 ， 预 应力束布置简单， 且可跨施工缝单独搭接预应力束， 使得预 建 筑 施 工第 3 4 卷第1 2 期 I l 1 4 3 应力施工完全不受施工缝的影响。这搭接方法相邻跨预 应力筋不受施工缝影响 ， 可一次 1 0 0 张拉完成 ， 但这一施 工方法使得梁柱节点处预应力束搭接较密集 ，给预应力施 工带来难度。 交错搭接是将 5 0 左右 的预应 力筋进行 交替错开搭 接 ， 如下图 2所示。 图 1 集 中式预应力筋搭接布置示意 图 2 交错 式预应力筋搭接布置示意 建筑结构周边由于环境限制 ， 不能布置张拉端 ， 则可将 此处预应力筋的张拉端与固定端位置互换。若此处的预应 力筋为两端张拉 ， 则可将此预应力筋分为 2 段 ， 在结构 内部 搭接 ， 以解决不能在建筑结构周边布置张拉端的问题 ， 如图 3所示 ：若轴线 2交轴线 B处的预应力筋在建筑结构周边 需要改为固定端 ， 可将预应 力筋改为如图 4所示。 图 3 设计原图 图 4 根据实际需要更改的搭接方式 因此 ，根据上述并结合本工程特点 ，预应力搭接方案 为： 预应力板采用集中搭接方法 ， 梁 内预应力筋则根据配置 的数量分别选用交错式或集 中式。梁中预应 力筋束数较 多 的采用交叉式搭接 ， 减小搭接节点做法的难度 ； 孔道数量较 少的则直接采用集 中式搭接 ， 简化施工。 2 2 预 应 力筋定 位 预应力筋的竖向定位尺寸为索中心至梁顶、底面的垂 直距离。 预应力筋张拉端和锚固端至构件外缘为平直段。 预 应力钢绞线在定矢高前 ，对于梁 ，先进行预应力梁箍筋绑 扎 i 对 于板 ， 先进行预应力板底筋的绑扎 ， 然后根据设计 图 纸进行矢高钢筋定位及 固定。图纸的矢高尺寸为预应力梁 或板下表面至预应力钢绞线 中心的距离 ， 因此， 定位钢筋的 固定应考虑到支架钢筋本身的尺寸 ， 所有支架钢筋的规格 1 1 4 4 I 2 0 l 2 1 2 B u B d h C o n M r u c t lo n 为 西1 2 m m ， 板钢绞线的定位钢筋 间距为 2 0 0 0 m m左右 ， 梁钢绞线的定位钢筋间距为 1 0 0 0 m m左右。 板内预应力筋沿板中心直线布置 ，梁内预应力筋位置 按深化设计图中的矢高图准确定位布置。为保证预应力筋 的矢高 ， 普通钢筋绑扎时位置必须准确到位。 预应力筋矢高 与普通钢筋相 中 突时， 应以服从预应力筋为原则。 2 3 张拉端节点做法 在张拉端一处 ， 采用水平加腋的方法来达到解决张拉空 间不足的问题 ，端部板厚由原来的 1 5 0 m m加厚至 9 0 0 m m 。 在张拉端 口处 ， 预留钢筋的焊接接头 ， 待张拉结束后 ， 浇注 高一等级的微膨胀细石混凝土， 张拉端平面如图 5 所示。 ( a )张拉端做法一 图 5 根据实际需要 更改的搭接方式 3 结语 预应力技术在大跨结构中有着极其广泛的使 用价值和 推广价值 。通过本工程的实践我们认识到以下几点 ： ( a ) 大跨预应力结构施工需要科学安排 ，协 同各工种 的施工进度， 才能实现快速施工。 ( b )大跨度多预应力施工，其搭接方式需要根据其种 类、 数量、 结构特点等方面因素进行深化。 ( c) 预应力结构施工 ， 梁板钢筋在施工中， 必须首先满 足预应力定位及矢高 的要求 ， 因此， 需要在施 工前进行立体 深化。 参考文献 田广林， 才素平 超大跨度预应力混凝土梁施工技术 包钢科技2 0 1 0 ( 1 ) ： 6 6 - 6 7 2 J 王文锋试论大跨度预应力混凝土梁施工工艺及注意事项 J 】 中华 民居， 2 0 1 1 ( 1 1 ) ： 1 2 0 - 1 2 1 【 3 】 陶学康2 1 世纪 的混凝土及预应力混凝 土新技术IJ j 施工技术，2 0 0 3 ( 7 ) ： 1 0 -1 2 ( 4 卢树圣 现代预应力混凝土理论与应用 M 北京： 中国铁道出版社， 2 0 0 0 叶见曙，符冠华， 马越峰， 等 双预应力混凝土梁预压钢筋锚 固的研究 J 】 公 路交通科技， 2 0 0 0 ( 3 ) ： 2 1 2 4