预应力混凝土折线形屋架（04G415—1图集）施工的若干问题的讨论.pdf

第 3 9卷第 2期 2 0 1 2年 2月 建筑技术开发 Bui l di ng Te c hn i q u e De v e l o pme n t Vo 1 39， No 2 F be 2 O1 2 预应 力混凝 土 折线形屋 架( 0 4 G 4 1 51图集) 施 工 的若 干 问题 的讨论 陈太林 ( 广东烟草广州市有限公 司， 广州 5 1 0 6 1 0 ) 【 摘要 2 4 m折线形屋架构造特殊 ， 屋架较大 ， 侧 向的稳 定性 差 ， 屋架在张拉过程 中易产生侧面弯 曲， 养 护过程 中易产 生裂缝 。结合某工程中 2 4 m预应 力混凝土折线形屋架的施工 ， 针对屋架 的制 作 、 张拉 、 安装 等个 几方面存在 问题 ， 对 0 4 G 4 1 51 图集提 出优化建议 。同时对几 点需要讨论 的问题包括 裂缝 的产 生防治 ， 上弦及下弦 的箍 筋设 置提出了 自己的意见 。 关键词 预应力 ； 屋架 ； 0 4 G 4 1 51 ； 施 工 中图分 类号】 T U 7 6 5 文献标 志码 】 A 文章 编号 1 0 0 1 5 2 3 X( 2 0 1 2 ) 0 2 0 0 5 9 0 3 DI S CUS I oN oN CoLL ECT E DRAWI NGS 0 4 G4 1 5 1 I N CoNS TRUCTI oN oF PRES TRES S ED CoNCRETE M ANS ARD RooF Ch e n Ta i 1 i n Ke y wo r d s The 2 4 me t e r l o n g ma n s a r d r o o f h a s a ba d s t a bi l i t y， t he l a t e r a l b e n di n g s c a n c o me i n t o b e i n g e a s i l y i n t he pr o c e s s o f s t r e t ch i ng d r a w a nd t h e c r a c ks o fte n o c c ur i n c ur i n g p r o c e s s， b e a c a u s e o f l a r g e s i z e a n d c omp l e x f o r ma t i o nTh e p a p e r p r e s e n t s o p t i mi z a t i o ns o n Co l l e c t i v e Dr a wi n g s 0 4G41 5 1，t e n di n g t o s o l v e t h e p r o b l e ms i n ma n uf a c t ur e， s t r e t c h i n g d r a w， fi x i n g o f t h e 2 4 me t e r l o n g ma n s a r d r o o f i n a r e a l p r o j e c t Al s o p r o p o s e s s o me a d v i c e s o n p r e v e nt i n g c r a c k s， t he s e t t i n g o f h o o p s i n u p pe r a n d l o we r c a mbe r p r e s t r e s s e d； r o o f ； 04G41 5 1 c o ns t r uc t i o n 1工程概 况 某 电缆 厂 北 厂 区 1号 车 间 纵 向 13 6轴 长 2 0 0 m， 横 向 AB轴 长 2 4 m， 9轴 、 1 7轴 、 2 5轴 留有 施 工 缝 。屋 架 类 型 为 图 集 0 4 G 4 1 51中 Y WJ 2 4 2 A型预应力折线形 ， 共 2 1 2榀 。预应力筋采用 2束 4 4 , 1 5 2 m m 的低 松 弛 钢 绞 线 ( 17 ) ， 每 根 钢 绞 线 的截面积为 1 4 0 mm ， 其强度标准值为 1 8 6 0 M P a 。 预应力筋采用一端张拉的超张拉 ， 张拉端锚具采用 A M1 5 4型夹 片锚具 ， 预应 力 钢筋 混 凝 土 屋架 混 凝 土强 度等 级 C 5 5 。 2预 应 力构 造调整 2 1锚 具的 采用 图集 规 定 宜采 用 夹 片锚 具 ， 固定 端 可采 用 挤 压 锚具。但考虑到挤压锚的变形较大 ， 采用夹片锚安 收稿 日期 ： 2 0 1 11 11 5 作者 简介： 陈太林 ( 1 9 8 2 - ) ， 男 ， 江苏南京人， 毕业 于东南大学 ， 硕士 研究生 ， 从事工程管理工作。 全可靠 ， 且挤压锚不适用 于连续相邻屋架 的施工 。 故 而全 部张 拉端 固定 端均采 用夹 片锚 。 2 2端部钢 板 的尺 寸 由于本工程锚具采用 A M1 5 4形夹片锚具 ， 如 图 1 。0 4 G 4 1 51图集 的预埋端部钢板 尺寸图如 图 2 。 图 1 A M1 5 4形 夹片锚具 尺寸( 单位 ： m m) 59 第 2期 陈太林 ： 预应 力混凝 土折线形屋架( 0 4 G 4 1 51图集 ) 施 工的若干问题 的讨论 第 3 9卷 r ， l 、 、 f _ ! Q - 2 40 图 2 0 4 G 41 51中预 埋 钢 板 M 一9尺 寸 ( 单 位 ： n l m) 由图 1 所示 ， 钢绞线间的最短距离为 6 8 5 m m， 而 0 4 G 4 1 51图集 的预埋端部钢板 M一9的孔径为 5 5 m m， 小于 6 8 5 。孔道端部扩张段椎形筒尺寸为 7 l 均小于最小需要尺寸。故而本工程 中按照实际需要 尺寸重新制作了端部预埋钢板及椎形筒。建议图集 尺寸根据所采用锚具来确定端部钢板及椎形筒尺寸。 2 3 灌浆孔 的 留设 图集规定的灌浆孔设置在跨中， 两端设置泌水 孔 ， 其实际灌浆效果不佳 ， 考虑到直线孔道， 实际采 用张拉端部设置灌浆孔 ， 锚固端设置排出孔 ， 其灌浆 效果密实， 达到了预期的效果。实际张拉端部灌浆 孔 的设 置如 图 3 ： 图 3端 邵 疆 浆 孔 的设 置 1一张拉端 ； 2一灌浆孔 ； 3一 排 出孔 ； 4一固定端 ； 5一端部钢板 3屋 架 的制作 按照规范及标准图规定 ， 屋架采用平卧迭层生 产 ， 跌层为4层。 3 1 安 装钢 筋骨 架 按设计要求绑扎钢筋骨架 ， 配料时 ， 注意钢筋接 头位 置要 错开 ， 各种 规 格 型号 的钢 筋 配料 尺 寸要 准 确 ， 在支座处钢筋较密集 ， 制作与绑扎要精心， 否则 钢筋骨架就不能正确就位。按方案要求还需绑扎控 制波纹管的钢筋井字架， 并与钢筋骨架固定牢靠， 绑 扎时还要注意下弦杆内的钢筋， 不仅要保证保护层 符合要求， 还要 注意钢筋不贴波纹管。波纹管内穿 入衬杆 以保持波纹管的顺直 ， 同时保证在震捣时减 少 波纹 管 的偏 移 。 3 2模 板 安 装 由于屋架跨度大 且迭层施工 ， 要求模板制作尺 寸准确， 且 由于周转次数多， 应使模板表面平整 ， 并 注意将混凝土表面不平处补平 。接触处以及模板与 下层混凝土接触处 ， 采用贴胶带或粘堵海绵条 的措 施来保证模板的接缝严密。为保证模板 易拆除 ， 在 其表面刷水性隔离层。系杆端部连接嵌预留孑 L 可用 P V C管 ， 建议使用钢管 内填黄沙或石灰 ， 防止混凝 土流入。同时应注意 P V C管或钢管的高度不能超 出混 凝土 表面 。 3 3浇 筑 混 凝 土 屋架预制时， 腹杆与屋架上下弦杆一起整体浇 筑 ， 每榀屋架混凝土要一次整体浇筑 ， 不留施工缝 ， 浇筑时由下弦中部开始向两端支座浇筑 ， 然后再 由 支座向中间浇筑上弦杆及腹杆 ， 最后在上弦中部合 拢 ， 混凝土构件表面要压实抹光混凝土浇筑过程中， 每檑屋架要留置 2组试块 ， 一组标准养护做 2 8 d抗 压强度 ， 另一组与屋架同条件养护 ， 作为屋架张拉的 依据 ， 即达到 C 5 0时张拉， 屋架为迭层施工 ， 要求下 层屋架混凝 土强度达 C 2 0后方可浇筑上层屋架混 凝土 ， 浇筑上层屋架混凝土时 ， 要注意防止振动棒触 及下层构件。为了防止张拉或吊装过程当中产生粘 连现象 ， 在浇筑 完的混凝 土表面 涂刷一层 迭浇 隔 离剂。 4屋 架的 张拉 4 1 清孔 ， 养护 检查孔道是否畅通 ， 有塌陷堵塞现象要及时处 理清孔后 ， 进行预应力筋试穿 ， 以利穿筋张拉 ， 预制 完的屋架表面覆盖草袋浇水养护， 养护期间， 使混凝 土表面保持湿润状态 ， 待屋架混凝土强度达 1 0 0 以后 ， 方可进行张拉 ， 灌浆等工序。 4 2张拉 屋架混凝土块体为迭层生产 ， 张拉应从上往下 逐层进行 ， 两束在两 端头同时对称一端张拉 。为减 少上、 下层之间因摩阻力引起的预应力损失， 要逐层 加大张拉力。张拉程序为 ： 0 0 1 o r 。 ( 量初值) 一 1 0 3盯 ( 量终值) 一锚固， 量终值从上而下递增至 最后一榀 1 0 5盯 。张拉时若开爿不 了， 需用锤子 敲击 屋 架 下 弦 预 埋 钢 板 ， 确 保 上 下 榀 脱 离 ， 到 0 6 O c o 仍未开 爿则适 当超张拉 ， 最后 回放至量终 值 ， 从而避免影 响张拉及 吊装。由于张拉导致的下 弦压缩变形较大 ， 在张拉过程中采用弹线法 ， 以下一 榀为参照物 ， 量测张拉上下榀的位移差 ， 经 测量 ， 张 拉后一边产生平均 11 5 c m的位移 ， 经计算在张 第 3 9卷 陈太林 ： 预应力混凝土折线形屋 架 0 4 G 4 1 5一l图集施工的若干问题的讨论 第 2期 拉伸长值考虑压缩变形的要求 6 的范围内。 4 3 灌浆 孔道灌浆的 目的是使预应力筋与构件混凝土之 间有 良好 的粘 结力 ， 防止 预应力 筋 生锈 ， 提高结 构 的 抗裂性与耐久性。预应力钢筋张拉后停几小时 ， 观 察钢筋和锚具无异常现象即可灌浆。灌浆水泥应采 用强度为 3 2 5 MP a 普通硅酸盐水泥 ， 并掺 J M系列 外 加剂 ， 水 灰 比为 0 3 6 ， 灌 浆 水 泥 可 用 人 工 ( 或 机 械 ) 拌搅 水泥浆 。灌浆时应缓慢均匀地进行 ， 不 宜 中断 ， 并应排气通顺 ， 灌浆速度每分钟不大于 l 0 m。 先灌下层孔道， 后灌上层孔道。待另一端 出气孔处 冒出浓浆后方可封 闭泌水孔( 出气孔 ) 并 继续稳 压 一 定 时间后 封 闭灌浆孔 。 5 屋 架 的 吊装 由于屋架侧 向刚度较小 起 吊就位前应严格按 照设 计 吊点 ， 绑 扎 ， 翻身 ， 翻 身 和 吊装必 须 平 稳 。在 翻身前应在两端设置方木井字架 ， 井字架高度与下 一 榀屋架平面基本齐平 ； 翻身时 ， 应将起重机吊钩基 本上对准屋架平面的中心 ， 吊索左右应基本对称 ， 力 争将屋架一次扶直。若叠浇屋架之间粘结严重时 ， 应用锤子等进行开 爿处理后再行扶直； 扶直后 的屋 架应靠柱边斜向排放 。在 吊装时采用两侧绑杉杆或 钢梁加固法进行加 固， 以免损伤构件 ， 屋架起 吊前 ， 在屋架上 弦 自中央 向两边 弹出屋 面板的安装位置 线 ， 在下弦两端弹出屋架 中线 ， 同时用经纬仪在柱顶 上 弹 出屋架安 装 中线 。吊装 时 ， 将屋 架 吊至柱 顶 ， 检 查屋架中心线与柱顶 中心线是否吻合 ， 然后校正屋 架垂直度， 要避免同时在屋架两端同一侧施焊， 以免 焊缝收缩使屋架倾斜。在屋架上安装屋面板时， 自 跨 边 向跨 中对 称进 行 。 6 几 点需 要讨论 的 问题 6 1 张拉 时的 下弦 裂缝 按标准图设计施工 ， 实际张拉过程 中， 屋架下 弦边节点右侧易 出现横 向裂缝 ， 笔者认 为这 与边 节 点的端部加密 筋的加密 长度偏小 有关 ， 实践 证 明 ， 加大加密长度 的节点 处无横 向裂缝 出现 。建 议 图集 对 下 弦 边 节 点 箍 筋 加 密 区 长 度 进 行 增 大 处 理 。 6 ， 2混凝 土的 温度 裂缝 由于屋架 对混凝 土强度要 求较 高 ， 故 而优先 采用较高强度等级 的商 品混凝 土 ， 这就容 易造成 养护过程 中水化热过 大 ， 易 出现 因 内外 温差过大 产生的温 度裂 缝 的 问题 。 由于上 弦 截面 尺 寸大 于下弦且下弦又存在 较易散热 的波纹 管 ， 故而上 弦较下 弦易 出现 温度 裂缝 。针对 存 在 的问题 建 议加强保温措 ： 混凝土浇筑后 3 d内 ， 构件两侧仍 以木 模 保 温 ， 而 其 表 面 待 混 凝 土 终 凝 后 淋 水 即 喷 洒塑料薄膜 ， 然后再覆 以麻 袋并继续 淋水养 护 ， 3 d后拆模 ， 即对构件侧面喷洒 塑料薄膜剂 ， 然后 对 三 个 面 均 以 麻 袋 覆 盖 并 淋 水 养 护 。 上 榀 屋 架 在 下榀浇筑后第 5 d开始制作 。 6 3 关于上 弦 的箍筋设 置 屋架正 常破 坏 形态 应 是 下 弦钢 筋先 达 到 流 限 ， 随后 上 弦脆 断破 坏。但在 试 制试 验 中， 曾 出 现 屋 架 下 弦 尚 未 达 到 流 限 上 弦 即 告 脆 断 破 坏 ， 因 而 没 有 充 分 发 挥 下 弦 的 承 载 力 ， 因 而 建 议 图 集 加 强上弦 ， 在节 点 附近 5 0 0 m m 的范 围加 密箍 筋很 有 必 要 。 参考文献 1 图集 ： 0 4 G 4 1 51预应力混凝 土折线形屋架 北京 ： 中国建筑标 准设计研究院 出版 2 曹 阅， 刘 良， 姜永清 后张法 预应力混凝 土折线 形屋架下 弦 出平 面 大挠 曲 的形 成 及解 决 办 法 混 凝 士 。 2 0 0 3 。 ( 1 1 ) ( 上 接 第 2 1页 ) 3 ) 利用 A B A Q U S软件 。 建立计算模型 ， 采用合 理的算参数 ， 使用适当简化方法 ， 对一般的真空联合 堆载预压地基处理工程分析计算是可行 的， 可以为 实 际工程参 考 。 参考文献 1 刘景政 ， 杨素春 ， 钟冬波 地基 处理 与实例分 析 ( M) ， 北京 ： 中国 建筑工业 出版社 ， 1 9 9 8 1 9 2 2 王星华 ， 主 编 地 基 处理 与加 固 ( M) 长 沙 ： 中南 大学 出 版社 ， 2 0 0 4： 41 8 3 丁健奇 ， 王永安， 姜竹生 ， 等 高速公路超软地基处 理设计与施工 M 北京 ： 人 民交通 出版社 ， 2 0 0 6 3 1 6 4 费康 ， 张建伟 AB A QU S在岩土工程中 的应用 M 北 京 ： 中国水 利水电出版社 ， 2 0 1 0 2 0 0 2 0 1 61