河南體育場工程緩粘結預應力施工技術獲獎資料

緩粘結預應力技術XX體育場項目部2010年11月緩粘結預應力技術1）技術開發(fā)背景《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2002對預應力框架梁作了新的規(guī)定：“框架梁宜采用后張有粘結預應力鋼筋和非預應力鋼筋的混合配筋方式”《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2001對抗震框架梁也做了規(guī)定“C.1.2抗震設計時，框架的后張預應力構件宜采用有粘結預應力筋”，這2個規(guī)定都限制了無粘結預應力技術在參與抗震計算的框架結構中的使用。但有粘結預應力施工需要預留穿筋孔或預穿預應力筋及套管、后注漿等施工工藝繁瑣；無粘結預應力筋在工作中受力幾乎處處相等，易造成預應力筋和錨具疲勞以及受拉區(qū)混凝土裂縫多、寬度大和結構強度利用率低的缺點。直接制約了其適用范圍。緩粘結預應力的發(fā)展是工程的迫切需要，緩凝型預應力體系將無粘結預應力體系和有粘結預應力體系相結合.緩粘結預應力技術具有無粘結預應力技術施工方便、造價低和有粘結預應力技術所具有的結構延性好、抗震性能優(yōu)等特點，達到有粘結預應力結構的效果。2）工程概況及設計要求（1）概況：XX體育場工程作為第七屆全國農民運動會主場館，是XX市重點工程、至此單體體量最大的工程，更是XX市標志性建筑。位于XX高新區(qū)“白河”與“獨山”之間。本工程總用地面積27公頃，建筑面積42500平方米,占地面積29400平方米，可容納觀眾座位數(shù)35000座。工程設計為大跨度結構，直徑246m，近似圓形。建筑高度為45.3m，地上5層，看臺挑棚結構最高處，建筑高度50.3m。（2）本工程設計要求：①YKZ表示為預應力框架柱，為配合屋頂鋼結構挑棚，預應力柱主要分布在外環(huán)兩條環(huán)向軸線上，預應力筋分布及設置進行深化設計，預應力應用在豎向結構屬于行業(yè)技術創(chuàng)新，本工程充分總結了經驗教訓。②整個結構雖經變形縫分成八個獨立的區(qū)段,但各個區(qū)段混凝土部分仍然超長,針對各個部位采取相應措施，看臺部位采取措施為：看臺梁、屋頂環(huán)梁等沿環(huán)向施加預應力，且防止溫度裂縫；緩粘結預應力結構提高結構強度及抗裂性能，尤其對涉及抗拔效果的外環(huán)圓柱。有利于降低結構占用層高尺寸和減輕結構自重；改善結構的使用功能，看臺梁板撓度小，幾乎不存在裂縫；施工方便、速度快；節(jié)約鋼材和混凝土，有較好的經濟效益和社會效益。2、詳細科學技術內容（總體思路、技術方案、關鍵技術、實施效果）2.1總體思路“緩粘結”釋義：顧名思義：緩凝介質→制備工藝→張拉流程→緩粘效應環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂鋼絞線外包護套定位緩粘結膠粘劑涂覆外包護套涂裹裸線放料毅緩粘結預應力跨筋的生產流程睬：定位緩粘結膠粘劑涂覆外包護套涂裹裸線放料外包護套壓痕緩粘結筋盤料牽引、定位冷卻外包護套壓痕緩粘結筋盤料牽引、定位冷卻淚現(xiàn)有的預應力礙混凝土技術，頁由于施工的工徐藝不同，有無軍粘結和有粘結漏兩種預怒應力體系之分肅。無粘結預應妙力體系由于布獸置靈活方便、府無成孔和灌漿偶等繁瑣和復雜拋的施工工序而狹受到工程界廣者泛重視，并得置到大量使用。際無粘結筋中防顆腐油脂和護套抗可起到一些防饑腐作用，但無刺粘結預應力筋載在工作中受力極幾乎處處相等憑，易造成預應餡力筋和錨具?？鎰谝约笆芾瓍^(qū)征混凝土裂縫多杰、寬度大和結覺構強度利用率困低的缺點。基碗于無粘結預應貓力體系的以上建特點，目前只立應用于板和次勿梁等非主要承四載構件中。有沃粘結預應力體貞系克服了無粘請結預應力筋工掀作中表現(xiàn)出來臨的缺點，但該污體系施工工藝窄要求預留孔道存、壓孔灌漿，畏造成施工干擾充，而灌漿質量元又難以控制，邪易造成預應力享筋腐蝕，影響啄結構的耐久性華，且預留孔道浸對構件截面削猾弱較大，特別檔是在梁柱節(jié)點曲處由于預應力棟筋成束布置而震較難穿過，這錄些因素都影響搭和制約著有粘攜結預應力體系臭的應用專。鐵漏無粘結預應力診體系和有粘結仰預應力體系由物于各自存在一連定的缺點，使寫其應用受到限串制，工程上迫挎切需要一種新椒的預應力體系式。緩凝型預應騾力體系即將無場粘結預應力體莖系和有粘結預常應力體系相結鋸合，取各自之舉長，避各自之塔短，即施工時沿于無粘結體系割一樣，使用中添靠包裹于預應厘力筋上的緩凝乖材料逐漸硬化粥，達到有粘結仔預應力體系的溜效果。緩凝材市料也可以阻擋草腐蝕介質介入橋的通道，對鋼繩絞線起到了一認定的保護作用舟。緩凝結預應暮力筋單根布置裂，在梁柱節(jié)點令處較易穿過，份對節(jié)點削弱也反很小。脅2.壓2共技術方案慚XX近體育場工程預鏟應力施工方案補2.谷3席關鍵技術前期技術支持甚1趴江原材料加工，挽關鍵在于緩凝找粘結劑的配制窗與灌注；脖（一）預應力棕筋示意圖騎圖樹1華碌預應力筋示意務圖柜圖者1卵中上圖為緩粘公預應力筋構造薄圖，下圖為實朗體照片。疑2測楚圖紙深化設計奇：枝根據(jù)設計意慨圖邁,隨對預應力施工太圖進行全面的悶深純化紹,鍬主要包括繪制尾預應力鋪放圖姑、張拉端節(jié)點鞭詳圖和確定預讀應力施工技術襯參數(shù)等。此戰(zhàn)外圖,螞根據(jù)工程的具頁體要初求含,饒編制預應力專頂項施工組織設喝計。緩粘結預艘應力筋的下料柴長度參考無粘竊結預應力筋，猛當燦緩毛粘結預應力筋貫長度超過足30m紫時，宜采取兩皇端張拉；當筋桶長超過帶60m造時，宜采取分板段張拉和錨固艱[3]退。眠本工程設計要匹求：櫻①憐YK衰Z佛表示為預應力斬框架柱，為配天合屋頂鋼結構濟挑棚，預應力昂柱主要分布在驗外環(huán)兩條環(huán)向敘軸線上，預應盯力筋分布及設爬置進行深化設盤計，預應力應藝用在豎向結構榴屬于行業(yè)技術卡創(chuàng)新。拋②均整個結構雖經誼變形縫分成八咳個獨立的區(qū)繁段篇,猾但各個區(qū)段混寒凝土部分仍然獎超挖長衡,圓針對各個部位狡采取相應措施撞，看臺部位采凱取措施為：看獅臺梁、屋頂環(huán)互梁等沿環(huán)向施瓦加預應力，且塵防止溫度裂縫??；犧③妄設計要求預應評力筋均采陣用盟JY-BRP蒜C文緩粘結預應力撥技術。緩粘結倆預應力筋是由迅外涂緩粘結膠宗粘劑、外頓包礙P岡E都組成和鋼絞線活。緩粘結膠粘慨劑要保證在張燥拉階段可以自量由滑動單，母2餃年內完全固化慰；緩粘結預應鏟力筋外付層籍P張E桶表面必須有凹兆凸不平的壓痕銹；緩粘結預應稱力筋重量為燭1.35kg斤/叫m濱。預應力鋼絞堪線為直徑古15.2奉高強低松弛鋼伐鉸線，沖f?ptk?仗=1860M旅Pa南。斧④掘緩粘結預應力類施工工藝可參察照《無粘結預嗚應力混凝土結盆構技術規(guī)程晉》貼JGJ92-接200役4浪（切J409-2灘00跌5瘦）中的相關規(guī)疤定。許渾昨緩粘結預應力爺筋下料。嚼按照施工圖紙覽要求進行，根緊據(jù)預應力筋的群曲線長度、張硬拉設備及不同衫形式的組裝要醬求及預應力筋掃的張拉端預留墊張拉長度進行畜下料。預先做遍好縱P誕E李外套，并將緩革凝粘結劑在工抗廠預先灌注完碎成。銜預應力筋下料睜應用砂輪切割星機切割，嚴禁圖使用電焊和氣帽焊。對一端錨盈固、一端張拉慧的預應力筋要碧逐根進行組裝義，彼固定端由擠壓非錨具、承壓板驅、螺旋筋組成嗓，固定端的節(jié)鎖點做法見下圖生。翼預應力固定端隱節(jié)點做法示意泰緩粘結預應力炭筋的材料運輸層及存放?，F(xiàn)場漸抽樣復試芬緩粘結筋采讓用包1860MP勾a倦低松馳鋼鉸線仗，公稱直徑為吊15.24m暗m親，錨具采咽用御JMl5幸P刃型擠壓錨具訊和控PM15-示1由型夾片錨：在峰張拉端采用片終錨具，固定端霞采用擠壓套筒靈錨具。承壓板傷采景用家100×10創(chuàng)0×1肅0薯鋼板，對鋼鉸床線和錨具應按升現(xiàn)行《預應力禍混凝土用鋼鉸畏線拉》奏(G遍B亭／稠T5224悔)誼及《預應力筋田用錨具、夾具膚和連接器搶》膜(G貝B砌／付T14370基)呢的規(guī)定進行抽堅驗檢驗，符合射設計要求后方筋可使用船。咬蝦震進場材料如果杏不能短時間內胳施工，應安排跨固定的場地進祥行堆放，并注參意防護，進行度遮蓋，避免雨察淋及長時間陽肚光曝曬，以免廁造成緩粘結預聯(lián)應力筋外額包山P來E氏護套的老化及柳開裂現(xiàn)象。較圖為監(jiān)理見證根取樣：劍切割鋼絞線必訊須用砂輪切除脾多余預應力筋泊，嚴禁采用電收弧燒斷。驕2.3.絲4喝梁、錘柱緩協(xié)粘結預應力筋向鋪設。（橫向李結構梁內、豎瓣向結構柱內）殃緩粘結預應力劣筋的施工工藝列流程、施工操蔑作要點以及一園些具體的操作粉要點與無粘結答預應力筋的施狐工基本相同。毯其核心技術就帥是緩粘結劑隨割著時間的推移賣逐漸硬化與混沉凝土和鋼絞線發(fā)間形成很強的慮粘結力，即按訪無粘結預應力熔筋施工，但是窗卻達到有粘結辣預應力筋的力蘿學效果。發(fā)緩粘結預應力尾深化設漁計振→搖材料加工運至妨現(xiàn)盼場錘→頸材料驗收復訴檢裂→嫩預應力筋安裝邀并做好錨固端督固放定邁→昏辦理相應手續(xù)拒澆筑混凝造土鹿→廣滿足條件后張康拉察→席切循筋撇→逃張拉端封錨。腿本工程緩粘結吧預應力筋的安斗裝分為：梁內婦橫向結構按照蹲自然曲線進行你鋪設，結構圓征柱內豎向結構倘預應力筋安裝枯；預應力筋張眼拉端有出板面愧張拉和穴模式帝兩種做法，本泳工程柱頂采用漏出板面張拉，革梁內及柱搭接過采用的穴模式球安裝；鋪設時所將桃承壓板穿在預樹應力筋上，張耀拉作用線與承紀壓板面垂直，召承壓板后棒曲線段的起始為點至張拉錨固浩點應有不小于悟300mm漸的直線段赤，在承壓板后顆設置一個高強逗小彈簧螺旋筋決。湖1倡、梁內預應力資筋安裝：料1耀）萌看臺梁板預應同力筋的分段夜該工程圖預應力混凝土黨樓面屬于超長耍、大面積環(huán)形愁預應力混凝土碼樓面。超長預顧應力混凝土樓騰面必須分段布鋤置預應力筋，動分段張拉。分彩段過長，預應頌力損失較大；仔分段過短，張診拉次數(shù)多、效尿率低，錨具費遲用大。因此，橋預應力筋闊的異分段傲是否合理是一婆個考慮的重點咬。躲體育場結構分芬為八個分區(qū)，叔分區(qū)內側弧長規(guī)約原76m疼，外側弧長約幕100m扁?？紤]到溫度欄作用的影響，撕沿結構環(huán)向設肝置摩了省1箭8禾道生800mm這寬的后澆帶。盲參考《無粘結報預應力混凝土位結構技術規(guī)程卸》中第木條的規(guī)定，在懼每個分區(qū)的端叼部設置小于西30m取長的緩粘結預捐應力筋，單端慎張拉。在分區(qū)摩中部設置采用歸兩端張拉的預揀應力筋，板中鄙部預應力筋與跟端部預應力筋競直接搭接或者晚在后澆帶處設朗置短預應力筋柄相搭接，在保黑證預應力損失百較小的同時，糠降低張拉次數(shù)極，減小錨具費宿用。窩大面積預應力昌混凝土樓面施武工周期長，后榆澆帶處腳緩粘結攜預應力筋應加悔強保護。蘆圖中湊表示張拉底端辛,屠表示固定端。線預應力筋超過泛2這5烈米山長需要進行分雀段張拉。薯2身）梁內緩粘結傲預應力筋鉗錨固端固定刮3閣）梁內緩粘結盜預應力筋分布替：誓4雜）梁內緩粘結漁預應力筋撿張拉端固定倡2偵、柱內預應力恩筋鋪設直YK悟Z警表示為預應力絲框架柱，為配留合屋頂鋼結構利挑棚，預應力硬柱主要分布在死外環(huán)兩條環(huán)向聞軸線上，預應盜力筋分布及設傲置進行深化設望計，預應力應精用在豎向結構爪屬于行業(yè)技術建創(chuàng)新。什1楊）柱內緩粘結布預應力描錨固端固定微2序）柱內緩粘結羞預應力筋分布杰：懶3暑）柱內緩粘結蒜預應力暗張拉端固定翼4句）剃柱模板對預應劣力筋分段張拉浩的影響。睛摩擦損失是預姓應力損失中比誕較大的一個部駛分，一般來說歸，摩擦損失隨泥著預應力構件肚長度的增加而身增加?！稛o粘連結預應力混凝淋土結構技術規(guī)旨程》中第鋪條規(guī)定：當無遵粘結預應力筋針長度超過祝30m拔時，宜采取兩寶端張拉；當筋茅長超過倦60m煩時，宜采取分攔段張拉和錨固壞。本工程預應部力柱最高高度優(yōu)達到每37m顫，由于柱施工齡有其自身的特謀點，預應力筋開只能采用單端錦張拉的方式，允在柱頂張拉會喬使得緩粘結預邁應力鋼絞線摩鏡擦損失大大增內加，影響柱預絞應力的施加效繡果?？紤]將預外應力筋分為兩末段張拉，第一吳段張拉位置設圈在中間層的結剃構梁頂標高處倚，第二段張拉壓位置設置在柱籠頂。但對于外貴側柱子而言，驗有一側是沒有央約束的，柱模重板從底部直接榨到達頂部，對悅第一段預應力妻筋預留張拉端銅帶來了困難。個為解決這一問調題，考慮了以嫁下兩個方案：澤方案一：預應隊力筋靠近柱子慚形心位置處布斬置，并且在柱殖第一段張拉端弄處設置張拉盒隊，將張拉端預渡應力筋置于張帳拉盒中，利用傾聚苯板等對張?zhí)依羞M行臨時判填充，待柱拆升模后進行張拉鋤。如刷圖病3倉所示。方案二末：預應力筋在敬柱主筋范圍內留盡量沿柱截面刺外圍布置，并址且根據(jù)現(xiàn)場情粒況，將緩粘結饞預應力筋繞過榜鋼骨或者在鋼要骨上打孔后穿咳過鋼骨錨固在隱兩側的梁頂上剖。方案一對柱擔子預應力施加避效果較好，但析是設置張拉盒千需要切斷部分椅箍筋和縱筋，已對柱子的受力咐性能影響較大掀。方案二不需館要破壞柱子的臭箍筋，但是預刊應力筋布置離級柱形心較遠，法且甩到梁中錨看固會使得預應賀力筋摩擦損失投有所加大。通推過綜合考慮及走現(xiàn)場施工情況斷，本工程采用糧第二種方案，董避免方案一對汪柱子節(jié)點區(qū)的盈削弱，而影響督柱子的受力性營能。方案圖示培緩粘結預應力禾張拉列在混凝土強度奪達到張拉要求潛之后，開始預哲應力筋的張拉派。享預應力張拉控超制應力及伸長謎值應滿足設計每要求。悉預應力筋張拉渠采用張拉力與撫伸長值雙控進漆行，如發(fā)現(xiàn)伸從長值不滿足規(guī)堆范的有關規(guī)定柔，應立即停止弟張拉，并查明捉原因，采取相示應的措施，然系后完成張拉程牌序。形混凝土強度達柿到容90浙%冠的設計強度后蚊可無粘結預應撲力筋，預應力片筋的張拉采用航雙控，即以控稅制張拉力為主啞，以伸長值作夸為校核。張拉拔程序為：如0由—澡1.0持3其σ粱con違—椅錨固。預應力箱張拉采用態(tài)YCN-25戲液壓式千斤頂執(zhí)及其油泵，板晨中預應力筋張袍拉控制應力系杠數(shù)為蠟0.70,鋼張拉控制應搜力膨σ喉con=13安02Mpa亭，實際張拉力灶根據(jù)實際狀況退進行沙3%侵的超張拉。本申工程預應力每怎根鋼絞線的設園計張拉力撤為帳182帽kN域，考慮超張北拉撈3屑%凍，每根鋼絞線爽的實際張拉力鋒為巧187.7購kN