大跨度無粘結(jié)預應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工方法

PAGE51大跨度無粘結(jié)預應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工方法本工程主樓中庭（A-D軸、2-11軸）部位即5層、7層、9層、16層、23及31層，采用了超高大跨度無粘結(jié)預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。預應(yīng)力梁最大跨度達32.2m，最大截面為900mm×2000mm，大梁最大架空高度為28.8m。公司初步方案將根據(jù)中庭大梁不同的架空高度分別采用滿堂鋼管腳手架支撐體系和架空桁架與普通腳手架相結(jié)合的支撐體系，即7層和9層采用搭設(shè)滿堂鋼管腳手架進行施工，對于（5）1（6）23及31層采用架空桁架結(jié)合普通鋼管腳手架進行施工；模板采用七層板及木枋，散裝散拆。（1）架空桁架（貝雷架）與普通鋼管腳手架相結(jié)合的支撐體系架空貝雷架與普通鋼管腳手架相結(jié)合的支撐體系，是采用鋼立柱架設(shè)貝雷架，由其形成一個架空承力結(jié)構(gòu)，作為空中操作平臺，并在貝雷架上用普通鋼管腳手架搭設(shè)支模架，普通鋼管腳手架立柱采用可調(diào)上托，以便模板拆除時脫模。1）支撐體系的布置與構(gòu)造根據(jù)本工程的中庭部分的結(jié)構(gòu)布置形式，并通過對架空層結(jié)構(gòu)自重及施工荷載的計算，利用中庭臨邊的工程結(jié)構(gòu)柱作為主要的傳力構(gòu)件，并在⑥-⑦軸中間垂直于（D）軸的方向另布置3根立柱也作為主要承力構(gòu)件，同時可減小貝雷架的跨度，有利于整個支撐體系的安全。立柱采用塔式起重機標準節(jié)，桁架采用貝雷架。主桁架支承于工程結(jié)構(gòu)柱和3根另設(shè)立柱上，立柱直接支承于地下室底板上，并由下至上連續(xù)搭設(shè)至相應(yīng)施工層的操作高度。為適應(yīng)塔式起重機標準節(jié)的高度模數(shù)，采取在工程結(jié)構(gòu)柱上設(shè)鋼牛腿以調(diào)整主桁架的高度。在主桁架上沿平行于（A）軸方向設(shè)次桁架，在次桁架上沿與其垂直的方向設(shè)[10槽鋼，腳手架支撐于槽鋼上，直接作為模板支撐。2）支撐體系的安裝程序及方法（A）支撐體系的安裝程序（B）支撐體系的安裝方法A）立柱立柱在地下室底板上做基礎(chǔ)，其做法同一般塔式起重機基礎(chǔ)。立柱采用塔式起重機分節(jié)吊裝，遇到結(jié)構(gòu)樓板時，采取預留孔洞讓其穿過。為減小立柱的自由高度，保證其穩(wěn)定性，對于1#、2#立柱，采取在立柱兩側(cè)用工字鋼將其固定。在立柱與工字鋼之間用楔塊楔緊固定，工字鋼錨固在埋設(shè)于結(jié)構(gòu)樓板中的預埋件上。對于3#立柱，在結(jié)構(gòu)梁上埋預埋件，安裝簡易附墻，以減小立柱的受壓長細比，滿足穩(wěn)定性要求。B）鋼牛腿安裝搭設(shè)鋼管挑架進行牛腿的安裝。牛腿支座通過螺桿固定于建筑物結(jié)構(gòu)上。C）鋼桁架安裝在地面組裝成設(shè)計所需的長度后，利用塔式起重機分片吊裝就位。鋼桁架與立柱、牛腿以及主次桁架間，采用角鋼焊接或用U型螺栓連接固定。D）槽鋼鋪設(shè)利用塔式起重機將槽鋼吊至桁架上，按腳手架的搭設(shè)間距布置，并用U型螺栓與桁架連接固定。E）鋼管支模架搭設(shè)利用塔式起重機將鋼管吊運到鄰近樓層后進行搭設(shè)。腳手架立桿設(shè)于槽鋼之上。沿大跨度梁長度方向立桿間距不大于0.9m，上下兩排橫桿之間的距離控制在1.2m以內(nèi)，兩個方向上均設(shè)置剪刀撐。3）支撐體系的拆除（A）拆除順序總原則是“后裝先拆”、“先裝后拆”，即先拆模板及鋼管腳手架、再拆槽鋼及鋼桁架，最后拆除牛腿；但另設(shè)于地下室底板上的立柱直到結(jié)構(gòu)封頂后才拆除。（B）支撐拆除的時間要求：第5層的支撐在第9層的預應(yīng)力梁混凝土達到強度并且預應(yīng)力筋張拉完畢之后方可拆除；第1（6）2（3）31層的支撐應(yīng)在本層預應(yīng)力梁混凝土達到強度并且預應(yīng)力筋張拉完畢之后方可拆除。（C）支撐拆除的方法：A）模板、腳手架及槽鋼的拆除方法采取人工拆除后轉(zhuǎn)至相應(yīng)樓層內(nèi)，然后由塔式起重機吊至地面。B）鋼桁架的拆除方法采取在結(jié)構(gòu)大梁上預留吊裝鋼絲繩孔，將電動葫蘆掛在大梁上，由電動葫蘆將桁架放下。然后由塔式起重機轉(zhuǎn)運至施工樓層。C）拆除牛腿在臨近樓層內(nèi)搭設(shè)鋼管挑架拆除牛腿。將固定牛腿支座的螺桿取出即可。D）立柱拆除在主體結(jié)構(gòu)封頂后且屋面板混凝土達到規(guī)范規(guī)定的拆模強度后方可拆除。立柱的拆除方法與鋼桁架的拆除方法相同。4）預留孔洞的處理對于樓板上的預留洞，采取在施工縫周圍留設(shè)企口，在立柱拆除后，對施工縫嚴格按規(guī)范要求進行處理，認真清洗，清除鋼筋上的鐵銹、砂漿等，預留出的鋼筋全部采取焊接。封堵預留洞采用膨脹混凝土進行澆筑，以確保接縫質(zhì)量，滿足防水要求。（2）滿堂腳手架支撐滿堂架的搭設(shè)方法與一般工程類同。在沿大跨度梁長度方向上，立桿間距控制在0.9m以內(nèi)，上下兩排橫桿之間的距離控制在1.2m以內(nèi)。兩個方向上均設(shè)剪刀撐。滿堂腳手架的拆除方法與一般工程類同。須注意的是第8層的滿堂架必須在第10層預應(yīng)力梁混凝土達到強度并且預應(yīng)力筋張拉完畢之后方能拆除。（3）模板體系模板采用七層板及木枋，散裝散拆。支模時按規(guī)范要求進行起拱。模板工程的施工方法與一般工程類同，其中箱型梁內(nèi)模采用專門制作的塑料盒作為永久性模板，詳見后面有關(guān)章節(jié)。（4）鋼筋及混凝土工程施工方法鋼筋工程的施工方法與一般工程類同，值得注意的是預應(yīng)力筋的埋設(shè)等工作要與非預應(yīng)力筋的綁扎等工作協(xié)調(diào)配合好，先進行非預應(yīng)力鋼筋的綁扎，再進行預應(yīng)力鋼筋布設(shè)。普通鋼筋混凝土工程施工詳見后面有關(guān)章節(jié)。（5）無粘結(jié)預應(yīng)力工程施工方法1）施工采用的材料及機具（A）鋼材根據(jù)設(shè)計圖紙之要求，本工程采用強度等級為1860MPa，直徑為15.24mm的高強度低松馳鋼絞線（松馳損失小于2.5%），鋼材應(yīng)具有出廠證明書，進場時應(yīng)進行外觀檢查和力學抽樣檢驗，合格方可使用，根據(jù)JGJ/T92-93的要求，每三十噸為一批，每批從不同盤中頭或尾抽取1.2m或1m共三根做力學性能試驗。（B）錨具本工程固定端采用擠壓錨（P型錨），錨墊板用與擠壓錨配套的承壓托板，張拉端采用單孔夾片式錨具，所有錨具均為Ⅰ類錨具。錨具為預應(yīng)力工程中最重要的部件，必須嚴格按要求選用，出廠前應(yīng)由供方按規(guī)定進行檢驗并提供質(zhì)量合格證或質(zhì)保書，其質(zhì)量應(yīng)符合《預應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》國家標準（GB/T14370-93）的要求，進場時應(yīng)分批抽樣進行外觀檢查并進行組裝件試驗，及錨具硬度試驗，合格后方可使用。組裝件成批數(shù)量與鋼筋同，兩端共取6件套組成3個組裝件進行靜載試驗，錨固系數(shù)及伸長量應(yīng)合符《JGJ/T92-93》無粘結(jié)預應(yīng)力技術(shù)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。錨具硬度要按每批不超過1000套抽取5%總用量做硬度試驗，其硬度值應(yīng)在廠家出廠合格證或質(zhì)保書之硬度要求范圍內(nèi)。（C）端部用承壓墊板本工程固定端用與擠壓錨相配套之單孔托板，張拉端根據(jù)每個張拉端預應(yīng)力筋數(shù)量及可利用承壓面積決定用單孔或多孔墊板，單孔墊板規(guī)格為100×100mm12mm厚16Mn鋼板，開孔20mm，多孔墊板用16mm厚16Mn鋼板，開孔20mm，孔與孔間距離最少為80mm或經(jīng)驗算可調(diào)至50mm，邊孔離板邊最少為50mm。（D）螺旋筋或網(wǎng)片筋根據(jù)每根梁預應(yīng)力筋的布置情況，螺旋筋可采用φ5高強鋼絲做成的4圈直徑為80-90mm的椎螺旋筋，布螺旋筋時梁內(nèi)各螺旋筋應(yīng)相互扣住。或可直接用鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片筋采用二級鋼φ12鋼筋，雙向@100布焊，至少四片。（E）預應(yīng)力施工機具選用張拉機用FYCD-23型前卡穿心式帶液壓頂壓器千斤頂及配套高壓油泵，剪切多余鋼筋用小型手提式角磨機或液壓機械剪切器。張拉設(shè)備在張拉之前必須送國家計量單位或大型力學試驗室進行標定校驗，檢驗制度按JG/T5028-93的有關(guān)規(guī)定進行，未經(jīng)標定的設(shè)備不得使用。2）預應(yīng)力施工方法（A）預應(yīng)力施工工藝

工藝流程圖

圖6-3應(yīng)力施工工藝（B）預應(yīng)力筋下料及加工本工程根據(jù)施工場地情況，預應(yīng)力鋼筋采用加工廠下料，根據(jù)下料長度直接加工好后送往工地施工，下料時采用無齒砂輪機切割，下好的成品鋼絞線不能有死彎及磨傷。鋼絞線的下料長度L按以下公式計算：L=L1+L2+L3其中：L1鋼絞線埋入構(gòu)件內(nèi)長度L1按以下公式計算：L1=L0（1+8*H2/3*L0）L0曲線水平投影長度H構(gòu)件高度L2預應(yīng)力筋張拉長度。L3下料誤差（取0.1m）下好料的鋼筋貼上長度標簽,按長度分類堆放,并掛好長度標簽。預應(yīng)力筋堆放場應(yīng)盡可能靠塔式起重機，以便于垂直運輸。（C）支吊筋及預應(yīng)力筋安裝支吊筋可用φ10～12mm普通鋼筋與預應(yīng)力梁箍筋焊接在一起，支吊筋的高度在布點要嚴格按圖紙預應(yīng)力筋曲線大樣布置，同時各點如果間隔較大可在其中加點，使各支承點間隔宜取1～1.5m,所有焊點要牢靠。先鋪梁內(nèi)預應(yīng)力筋，按設(shè)計要求鋪放,預應(yīng)力筋數(shù)量嚴格按設(shè)計要求鋪設(shè)，保證位置準確，平面順直，互不扭絞布筋時如與非預應(yīng)力筋發(fā)生沖突時，應(yīng)優(yōu)先保證預應(yīng)力筋的鋪設(shè)；預應(yīng)力筋位置垂直允許誤差：梁為±10mm。（D）預應(yīng)力固定端及張拉端安裝張拉端設(shè)置時，應(yīng)保證預應(yīng)力筋與承壓板垂直，承壓板安裝好后須固定牢固，防止混凝土澆筑時位移；預應(yīng)力筋外皮有破損時，隨時用水密性膠帶纏繞修補。樓面板需預留管孔時，應(yīng)在綁扎樓面板底筋時進行，不宜在混凝土澆筑后鑿孔開洞。（E）預應(yīng)力筋張拉根據(jù)設(shè)計要求和張拉設(shè)備的標定值確定預應(yīng)力筋的張拉控制力及油表讀數(shù)，計算預應(yīng)力筋理論伸長值；根據(jù)材料試驗情況，進行試張拉，確定預應(yīng)力鋼筋伸長值。理論伸長值計算公式：△L=△L1+△L2-△L3△L1=FP×LT/（AP×ES）FP=FJ[1-（κ×LT+μ×θ）/2]式中FJ張拉控制力

LT線長度

AP預應(yīng)力筋截面積

ES預應(yīng)力筋彈性模量

L2為10%應(yīng)力下推算的伸長值（為統(tǒng)計經(jīng)驗值）

L3為預應(yīng)力筋回油錨固時的回縮值（為統(tǒng)計經(jīng)驗值）

預應(yīng)力筋伸長值的丈量方法為：建立10%應(yīng)力時量滑塞伸出量，張拉至103%應(yīng)力

時量滑塞伸出量（如一個行程沒達控制應(yīng)力則該伸出量為各行程量減回縮值的總和）清理預應(yīng)力筋張拉槽孔，剝除張拉端外露預應(yīng)力筋外皮，檢查承壓板后混凝土質(zhì)量情況，如有問題及時處理；樓層混凝土試塊抗壓強度大于設(shè)計強度等級75%時，才能進行預應(yīng)力筋的張拉，強度未達到要求時不得進行張拉；預應(yīng)力張拉工序為：清理墊板→安裝錨環(huán)及夾片→安裝千斤頂→建立初應(yīng)力（10%張拉力）→記錄初始油壓表及鋼尺讀數(shù)→張拉至終應(yīng)力（超張拉3%）→記錄終點油壓表及鋼尺讀數(shù)→校核伸長值→千斤頂回程→錨固預應(yīng)力筋張拉程序為：張拉控制力從零開始至1.03倍預應(yīng)力筋的張拉控制力錨固即可；張拉采用應(yīng)力控制為主，應(yīng)變校核的方法進行，理論伸長值與實際伸長值偏差范圍-5%～+10%；張拉時發(fā)生混凝土表面破裂或斷絲、滑絲時，應(yīng)停止張拉，查明原因處理后再張拉；作好原始記錄，記錄應(yīng)精確到mm。（F）預應(yīng)力筋切除及封堵預留孔封錨前應(yīng)用于手持砂輪切割機切割預應(yīng)力外露多余長度，剩余長度不得少于30mm。封錨前必須將錨具、錨孔清理干凈及濕潤充分，按設(shè)計要求進行封錨；封錨材料必須將錨具、預應(yīng)力鋼絲頭全部封堵密實，筋頭、錨具不得外露，保護層厚不小于15mm。（G）預應(yīng)力施工應(yīng)注意事項預應(yīng)力底模及支撐,必須在預應(yīng)力筋張拉結(jié)束后方可拆除,預應(yīng)力梁的側(cè)模板和非預應(yīng)力現(xiàn)澆樓板的底模板,可以在預應(yīng)力筋張拉前全部拆除,如果相連板為預應(yīng)力板也要預應(yīng)力板預應(yīng)力筋張拉完成后將底模拆除,以避免施加預應(yīng)力時模板束縛梁的混凝土自由變形,影響混凝土預加應(yīng)力的建立,具體拆除時間要根據(jù)施工圖說明確定,同時預應(yīng)力梁由于自重很大,其下的支撐必須有足夠的承載力。(H)預應(yīng)力筋穿束預應(yīng)力筋待梁骨架筋綁扎好后（S拉筋后扎）即可吊運到工作面，起吊時注意起吊每捆重量不宜大于0.5t,起吊宜用軟質(zhì)繩子三點起吊，預應(yīng)力筋穿束可根據(jù)梁的截面大小及預應(yīng)力筋數(shù)量決定分1～3層布置，同時每層預應(yīng)力筋數(shù)量較多時可將其分成2-3束，每束通長要捆綁，同時要與支承點綁扎，綁扎用鋼絲可用10～12號細鋼絲，也可在各支承點預應(yīng)力筋上方加焊一壓筋，將預應(yīng)力筋壓在支吊筋間，以防澆筑混凝土時預應(yīng)力筋走位浮動，預應(yīng)力筋到兩端均勻分開，預應(yīng)力每束不宜打扭，以免影響預應(yīng)力張拉效果。預應(yīng)力筋安裝完成后的曲線形狀要與圖紙大樣相同，復查各矢高，其誤差不能超過10%。（I）預應(yīng)力梁張拉方案預應(yīng)力張拉要從中軸線開始，雙向?qū)ΨQ張拉，張拉前要把理論伸長值算好，取第一根為試張拉，試張拉要量千斤頂行程，所量得伸長值加上10%推算伸長值與理論伸長值比較，兩者如果在+10%至-5%內(nèi)，即可進行張拉，張拉時千斤頂后嚴禁站人，在梁端兩側(cè)要觀察混凝土有無裂縫出現(xiàn)，如有應(yīng)停止張拉查明原因后方可張拉。采用兩端張拉時，可采用一端先預緊夾片，在另一端張拉，其后補足張拉力，兩端張拉時兩面端正面均不能站人，同時最好有對講機聯(lián)系錨固情況。（J）預應(yīng)力施工質(zhì)量保證措施重點把預應(yīng)力筋材料、錨具質(zhì)量關(guān)，選購符合國標要求的上等材料，材料必須具有出廠驗收合格證明；做好材料、錨具質(zhì)量的抽驗和設(shè)備的校驗工作；為保證梁、板預應(yīng)力筋的鋪設(shè)質(zhì)量，建立工人自檢，技術(shù)人員復檢，項目負責人組織全面檢查的質(zhì)量驗收制度；預應(yīng)力筋張拉是預應(yīng)力重要環(huán)節(jié)之一，張拉時一定要按設(shè)計和技術(shù)規(guī)程要求進行，落實張拉順序、次序，做好張拉原始記錄。（6）附支撐體系及構(gòu)件的設(shè)計與受力計算書1）橫向鋼桁架的平面布置見圖，受力計算與結(jié)構(gòu)選型（A）荷載計算

每半邊梁由兩片橫向鋼桁架承力，

結(jié)構(gòu)恒載：梁每片鋼桁架承受q1=0.6×1.2×25÷2=9kN／m

板每片鋼桁架承受q2=2.0×0.12×25÷2=3kN／m

每片鋼桁架自重荷載及腳手架等恒載：q3=4kN／m

每片鋼桁架承受施工活荷載：q4=3kN／m

（B）橫向鋼桁架簡化為簡支梁的計算型式：化為集中荷載p2=1.2×0.9×（9+3+4）+1.4×0.9×3=21.06kNp1=10.53kN可求出Mmax=464.4k