探讨预应力型钢混凝土转换梁施工工艺
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关键 词 ： 钢混 凝 土 ； 型 转换 梁 ； 工技 术 施 中 图 分 类 号 ： Ｕ７ ５ Ｔ ６ 文献 标识 码： Ａ
１工 程 概 况
某 大厦建筑面积 １００ｍ ｏ该工程地 下 ４ ７０ ０ ２ 层 ， 础埋 深 ２．１ 主楼 ２ 层 ， 高 ９． ｍ， 基 ０ ３ ６ 檐 ９０ ８ 附楼 １ 层 ， 高 ４￣ ｍ 结构形式 为框架 力 ２ 檐 ５５， 墙结 构。 附楼 一 轴 ｅ 轴 ， ３ 为剧 院 ， １ 层 中 间无 柱 ， ３ 在 层顶设置 ４ 根预应 力一 型钢 混凝 土 转换梁 ， 跨度为 ２． 。 ７ ｍ 预应力一 ６ 型钢混凝土梁截 面尺寸 为 １Ｏｍｍ ｌ０ｒ ３Ｏ ｘ ８０ ｍ，梁 内型钢构 件截 ａ 面为 “ ”形 ，高 度 １０ｒ 工 ４０ ｍ。上 翼 缘宽 度 ａ ６０ ｍ， 缘 宽度 ７０ ｍ 钢板 厚 度 ８ｒ ０ ｍ 下翼 ５ｒ ， ａ ０ ｍ， ａ 钢材 型号为 Ｑ ４ Ｂ Ｚ ５腹 板厚 ４ ｍ ， 下翼 ３５－１， ５ ｍ上 缘全 长布置栓钉 ， 规格为 ￣１ｍ 长度 １０ ｍ， ９ ｍ， ４ｍ 横纵 向间距 ２０ ｍ ０ｍ 。转 换梁结构配筋为上铁配 置 ２ （ ２下铁配置 ３ ｄ ２箍筋 １＠２０加密 ８） ， １ ３ ２９ ， ３ ６ ０， 区间距 为 １０ ｍ 采用有粘结预应 力， 应力配 ０ｍ 。 预 筋为 １ 根 ＠ １ｑ ｍ ０ ｓ５９ ｍ高强低松 弛预应力 钢绞 ２ 线， 每侧 ５ 根对称布置 ； 准强度 ｆ ｋ１６Ｎ 其标 ｐ ＝８０ Ｉ ｔ ｍ ｍ， 张拉控制应力 ｑ ｏ＝３２ Ｉｍ ， ｂ ｎ １０ Ｎ ２ ｃ ｍ 混凝土强
度等级 为 Ｃ ０ ４。 ２施工 工艺
预应力 一 型钢混凝 土转换 梁施工工序 为： 搭 设转换梁 支撑 架及钢梁安装 操作 平台一 支梁 底 模— 置 千斤顶—钢梁 吊装 就位—钢梁焊接一 嗷 拆除千斤顶— 绑扎梁上铁钢 筋一 绑扎梁下铁 钢 筋—安装预 应力波纹管及 钢绞线— 扎梁两 侧 嘟 腰梁钢筋一 支设梁侧模— 浇筑混凝土一混凝 土 养护一预应力张拉—模板拆 除。 ２ ｌ型钢梁施工。 １ （型钢梁分节 。 ） 型钢梁总 重 ４ 余 ｔ由于构件 的长度和重 量较大 ， 梁 ０ ， 给钢 安装带来困难 。 与设 计协商 ， 经 选择梁 内力较 小 的位置将钢梁 分为 ４ ， 节 每节长 度与重量 相近 。 ｆ型钢 梁深化设计 。型钢 混凝土梁 由钢筋混凝 ２ １ 土与型钢梁 共同组成 ，因此 在深化设计 时既应 满足钢结构 规范的要求 ，同时还 应该满足钢 筋 混凝土结构规范的要求 。３ 粱安装 。 构件 运 ｆ 阚 钢 到施工现场 后检查构件 的制作情况 ，核对尺 寸 然后进行预 拼装。确定构件 无误 吊至相应位 置 后， 其下面设置 ４台千 斤顶 ， 用于调 节钢梁安 装 时的竖 向高度 ， 同时调整钢梁 的起拱高度 。 每节 钢梁置 于千斤 顶上后 ， 为防止钢 梁倾 倒 ， 均要做 临时支撑 ， 安装板用螺栓连 接牢 固， 并将 临时固 定后开始钢梁 的连接 。４ （焊接工艺 。 １ 钢梁 现场焊 接采用手工 电弧焊 ，５ 系列低氢型焊条 。 Ｅ０ 钢板 厚 度较大 、 刚度大 ， 预热温度为 ２ ０ ０ ， 焊接 ５， ０预 － ４ 热 范围为焊缝两侧宽 ２０ ｍ 为控制 焊接 变形 ， ５ｒ 。 ａ 焊 接接头匀速对 称焊接 ，连续焊接过程 中控制 焊接区母材温度 ， 中断施焊 的情 况 ， 遇有 应采取 适 当的后热 、 保温措施 ， 次焊接时重新 预热温 再 度 应高于初始预热温度 。 焊缝 进行 １０ Ｎ￣波 ０％ ｌ 检 测。５ ｆ型钢梁 的起拱 。 １ 本工程转换梁起拱高度 按 梁净跨 度 的 ２ 。 值 ， 定值 ５ｍ 型 钢梁 ％取 拟 ５ ｍ， 的最 终起拱高度应 与转换梁一致 。在其 安装过 程 中由于有千斤顶 的支撑 ， 形可 以忽 略不 计 ， 变 但在拆 除千斤顶后 ， 自 、 分钢筋 的重量 钢梁 重 部 以及施工 荷载的作用 可能会 产生变形 ，这 部分 变形并不包含 在 ５ｍ ５ ｍ以 内，因此 钢梁实 际起 拱应为 ５ｍ ＋ ５ ｍ Ａ，如果△值较大会给施工带来
影响 ， 钢梁安装前应对其 进行计算 ， 工程 计 在 本 型钢转换梁模板起拱取值基于以下因素： 算 Ａｍ ｘ７ ｍ ａ＝． ｍ，因此 ，型钢梁 的起拱 高度 为 ①跨度 和荷载？ 换梁跨度达 到 ２． 承受 较 ５ ？ 转 ７ ｍ， ６ ６ ｍｍ。 Ｚ５ 大的荷 载 ， 不宜过小 ； 起拱 ②预应力技术提 高梁 ２ ２钢筋绑扎 在正 常使用极限状态 的性能 ，减小大跨 度梁的 （ 匍 与型钢柱的连接 １ 筋 ｙ 变形 ； 型钢混凝 土技术提高梁 的承 载力 ， 小 ③ 减 型钢 转换梁 与两侧 型钢混 凝土柱 连接 时 ， 梁 的变 形 ； 参考 设计计算值 与设计 单位共 同 ④ 型钢＇ ２ ｝ 疑土柱的腹板和翼 缘板阻碍部分转换 梁 协商 ， 设计院的理论计算值 ； 昆 参考 ⑤考虑计算模 钢筋 主 固或贯通 。 锚 因此 ， 受腹板 阻碍的钢 筋 型？ ？ 上部框架 结构总是或 多或少地参与转换 梁 采取在 腹板上开孔 的方式 处理 ，受翼缘板 阻碍 的工作 ， 考虑 协同工作 ， 若 变形将 小于单纯转换 的钢 筋先在 钢骨柱 翼缘板上 预 先焊接 钢牛 腿 ， 梁 的变形 。 板拆 除。预应力一 型钢转换梁底 转换梁 钢筋 与钢牛腿采用 焊接方式连 接。（钢 模要在 预应力 施工完成后拆除 ，同时满足混凝 ２ ） 筋 翻样 深化 。由于钢筋在梁 柱节点处相互 交 土强度达到 １０ 。拆除预应力一 与 ０％ 型钢混 凝土转 叉 ， 受到 型钢柱 翼缘板 、 并且 腹板 、 板 的影 换梁 的支撑 要从中间向两边缓慢进行 ，使梁 的 加劲 响 ， 限的空 间内要排布大量 的钢筋 ， 在有 并且要 应力重新分布 ， 避免造 成结构损 伤。 顺利穿 过预留的钢筋孔 ，因此需 要对钢构件 和 ２ － ４预应力施工 。１ 专 ｆ车换梁预应力配筋及锚 ） 钢筋进行深化设计和翻样工作。工作步骤为： 以 具 。每根转 换梁配置 １ 根 ｑ １２ ｍ高强低松 ０ ｂ ５ｍ ｓ 平法方式表 达梁上下排钢筋 的排布方式 ，并 以 弛钢绞线 ， 按梁宽度中心线对称布置 。 到梁 内 受 梁截 面方法 表示梁钢筋 的配筋 位置 、高度和数 空间 限制 ， 选用高度 ２ ｍ ５ ｍ扁 波纹管 ， 张拉端采 量等关 系， 面图表示型钢柱上 牛腿的位 置 、 用夹片式锚具 ， 以立 固定端采用挤压式锚具 。 预应力 留孔数量、 孔径大小、 高度等相关数据。ｆ钢筋 筋采用正反抛物线形 。２ ３ ） ｆ预应力筋施工 。 ） 预应力 绑扎施： 。转换梁 的箍筋在钢梁焊接前 提前穿 钢绞线采用定 长下料 ， ［ 下料长 度 Ｌ梁 内曲线长 ＝ 在型钢上 ，先绑扎上铁 主筋 ，用脚手架 钢管支 度＋ 张拉端工作 长度 。施 工随结构 工序穿 插进 撑， 与箍筋绑扎完成后 再绑扎下铁 ， 绑扎梁 行 ， 最后 先按照设计 曲线穿人波纹管 ， 架立骨架 固 用 两侧腰 梁钢筋。 钢筋采用直螺纹机械连接 ， 接头 定牢 固 ， 穿人钢 绞线 ， 安装 固定锚 固端 、 再 然后 等级为 １ ， 级 设计要求为同一截面上接头不大于 张拉端的垫板。 与梁钢筋一样 ， 预应力筋施工时 ５％， 钢筋间距较 密 ， ０ 由于 接头套筒 集 中更减 小 同样 受到两侧型钢混凝土柱腹板 的阻碍 ， ， 因此 钢筋 间距 ， 因此采用 ２％ｔ ５ ＃开接头。 钢筋全部绑 必须计算出预应力筋在腹板处 的高度 ， 板上 腹 扎完毕 ， 按照保护层厚度铺 设垫块 ， 考虑 到强度 留长圆孔 ，Ｌ ３ｍ ｆ预应力张拉。 孑高 ０ ｍ。 ） ３ 本工程设 的需 要 ， 用花 岗岩垫块 ， 选 间距 ６０ ｍ 最后 拆 计要求 混凝 土强度达 到设计强度 １０ 采用分 ０ｒ ， ａ ０％。 除梁 支撑 ， 校核梁位 置 ， 进行验收 。 级张 拉 ，即首先依次对称将单根梁 中全部 预应 ２ ３模板安装 力筋张拉至 ０ ｑ ｏ， ． ￣ ｎ然后 张拉至 ０ ｑ ｏ， ３ｃ ．ｂ ｎ ７ ｃ 最后 ｆ 板选 型。本 工程选用 １ｒ １ ５ ｍ厚 塑光多 超张拉至 １ ３）ｏ 锁定锚具 。 ａ ．ｑ ｎ ０ ｃ 本工程设计给定 层板作为模板 面板 ， 侧模支撑龙骨 ， 底模 的 控制应力 ｑ ｏ＝ ３�
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建 筑 技 术
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探讨预 应力型钢 混凝土转换 梁施工工艺
徐 亮
（ 湛江市第四建筑工程有限公 司，广东 湛江 ５ ４０ ） ２００
摘 要 ： 应 力型钢 混凝 土转 换 梁的施 工 建造 过程 涉及 力 学、 预 材料 学、 构设 计及 工 程 管理 学等 多门学科 ， 一项极 其 复杂 的 系统 工 结 是 程， 其施 工质量 的好 坏 直接 关 系整个 结构 的安 全 性 。本 文针 对预 应 力型钢 混凝 土转换 梁的 型钢 梁施 工 、 筋 绑扎 、 钢 模板 安装 、 应 力 预 施工、 混凝 土 浇筑等 进行 了分 析 。
１工 程 概 况
某 大厦建筑面积 １００ｍ ｏ该工程地 下 ４ ７０ ０ ２ 层 ， 础埋 深 ２．１ 主楼 ２ 层 ， 高 ９． ｍ， 基 ０ ３ ６ 檐 ９０ ８ 附楼 １ 层 ， 高 ４￣ ｍ 结构形式 为框架 力 ２ 檐 ５５， 墙结 构。 附楼 一 轴 ｅ 轴 ， ３ 为剧 院 ， １ 层 中 间无 柱 ， ３ 在 层顶设置 ４ 根预应 力一 型钢 混凝 土 转换梁 ， 跨度为 ２． 。 ７ ｍ 预应力一 ６ 型钢混凝土梁截 面尺寸 为 １Ｏｍｍ ｌ０ｒ ３Ｏ ｘ ８０ ｍ，梁 内型钢构 件截 ａ 面为 “ ”形 ，高 度 １０ｒ 工 ４０ ｍ。上 翼 缘宽 度 ａ ６０ ｍ， 缘 宽度 ７０ ｍ 钢板 厚 度 ８ｒ ０ ｍ 下翼 ５ｒ ， ａ ０ ｍ， ａ 钢材 型号为 Ｑ ４ Ｂ Ｚ ５腹 板厚 ４ ｍ ， 下翼 ３５－１， ５ ｍ上 缘全 长布置栓钉 ， 规格为 ￣１ｍ 长度 １０ ｍ， ９ ｍ， ４ｍ 横纵 向间距 ２０ ｍ ０ｍ 。转 换梁结构配筋为上铁配 置 ２ （ ２下铁配置 ３ ｄ ２箍筋 １＠２０加密 ８） ， １ ３ ２９ ， ３ ６ ０， 区间距 为 １０ ｍ 采用有粘结预应 力， 应力配 ０ｍ 。 预 筋为 １ 根 ＠ １ｑ ｍ ０ ｓ５９ ｍ高强低松 弛预应力 钢绞 ２ 线， 每侧 ５ 根对称布置 ； 准强度 ｆ ｋ１６Ｎ 其标 ｐ ＝８０ Ｉ ｔ ｍ ｍ， 张拉控制应力 ｑ ｏ＝３２ Ｉｍ ， ｂ ｎ １０ Ｎ ２ ｃ ｍ 混凝土强
度等级 为 Ｃ ０ ４。 ２施工 工艺
预应力 一 型钢混凝 土转换 梁施工工序 为： 搭 设转换梁 支撑 架及钢梁安装 操作 平台一 支梁 底 模— 置 千斤顶—钢梁 吊装 就位—钢梁焊接一 嗷 拆除千斤顶— 绑扎梁上铁钢 筋一 绑扎梁下铁 钢 筋—安装预 应力波纹管及 钢绞线— 扎梁两 侧 嘟 腰梁钢筋一 支设梁侧模— 浇筑混凝土一混凝 土 养护一预应力张拉—模板拆 除。 ２ ｌ型钢梁施工。 １ （型钢梁分节 。 ） 型钢梁总 重 ４ 余 ｔ由于构件 的长度和重 量较大 ， 梁 ０ ， 给钢 安装带来困难 。 与设 计协商 ， 经 选择梁 内力较 小 的位置将钢梁 分为 ４ ， 节 每节长 度与重量 相近 。 ｆ型钢 梁深化设计 。型钢 混凝土梁 由钢筋混凝 ２ １ 土与型钢梁 共同组成 ，因此 在深化设计 时既应 满足钢结构 规范的要求 ，同时还 应该满足钢 筋 混凝土结构规范的要求 。３ 粱安装 。 构件 运 ｆ 阚 钢 到施工现场 后检查构件 的制作情况 ，核对尺 寸 然后进行预 拼装。确定构件 无误 吊至相应位 置 后， 其下面设置 ４台千 斤顶 ， 用于调 节钢梁安 装 时的竖 向高度 ， 同时调整钢梁 的起拱高度 。 每节 钢梁置 于千斤 顶上后 ， 为防止钢 梁倾 倒 ， 均要做 临时支撑 ， 安装板用螺栓连 接牢 固， 并将 临时固 定后开始钢梁 的连接 。４ （焊接工艺 。 １ 钢梁 现场焊 接采用手工 电弧焊 ，５ 系列低氢型焊条 。 Ｅ０ 钢板 厚 度较大 、 刚度大 ， 预热温度为 ２ ０ ０ ， 焊接 ５， ０预 － ４ 热 范围为焊缝两侧宽 ２０ ｍ 为控制 焊接 变形 ， ５ｒ 。 ａ 焊 接接头匀速对 称焊接 ，连续焊接过程 中控制 焊接区母材温度 ， 中断施焊 的情 况 ， 遇有 应采取 适 当的后热 、 保温措施 ， 次焊接时重新 预热温 再 度 应高于初始预热温度 。 焊缝 进行 １０ Ｎ￣波 ０％ ｌ 检 测。５ ｆ型钢梁 的起拱 。 １ 本工程转换梁起拱高度 按 梁净跨 度 的 ２ 。 值 ， 定值 ５ｍ 型 钢梁 ％取 拟 ５ ｍ， 的最 终起拱高度应 与转换梁一致 。在其 安装过 程 中由于有千斤顶 的支撑 ， 形可 以忽 略不 计 ， 变 但在拆 除千斤顶后 ， 自 、 分钢筋 的重量 钢梁 重 部 以及施工 荷载的作用 可能会 产生变形 ，这 部分 变形并不包含 在 ５ｍ ５ ｍ以 内，因此 钢梁实 际起 拱应为 ５ｍ ＋ ５ ｍ Ａ，如果△值较大会给施工带来
影响 ， 钢梁安装前应对其 进行计算 ， 工程 计 在 本 型钢转换梁模板起拱取值基于以下因素： 算 Ａｍ ｘ７ ｍ ａ＝． ｍ，因此 ，型钢梁 的起拱 高度 为 ①跨度 和荷载？ 换梁跨度达 到 ２． 承受 较 ５ ？ 转 ７ ｍ， ６ ６ ｍｍ。 Ｚ５ 大的荷 载 ， 不宜过小 ； 起拱 ②预应力技术提 高梁 ２ ２钢筋绑扎 在正 常使用极限状态 的性能 ，减小大跨 度梁的 （ 匍 与型钢柱的连接 １ 筋 ｙ 变形 ； 型钢混凝 土技术提高梁 的承 载力 ， 小 ③ 减 型钢 转换梁 与两侧 型钢混 凝土柱 连接 时 ， 梁 的变 形 ； 参考 设计计算值 与设计 单位共 同 ④ 型钢＇ ２ ｝ 疑土柱的腹板和翼 缘板阻碍部分转换 梁 协商 ， 设计院的理论计算值 ； 昆 参考 ⑤考虑计算模 钢筋 主 固或贯通 。 锚 因此 ， 受腹板 阻碍的钢 筋 型？ ？ 上部框架 结构总是或 多或少地参与转换 梁 采取在 腹板上开孔 的方式 处理 ，受翼缘板 阻碍 的工作 ， 考虑 协同工作 ， 若 变形将 小于单纯转换 的钢 筋先在 钢骨柱 翼缘板上 预 先焊接 钢牛 腿 ， 梁 的变形 。 板拆 除。预应力一 型钢转换梁底 转换梁 钢筋 与钢牛腿采用 焊接方式连 接。（钢 模要在 预应力 施工完成后拆除 ，同时满足混凝 ２ ） 筋 翻样 深化 。由于钢筋在梁 柱节点处相互 交 土强度达到 １０ 。拆除预应力一 与 ０％ 型钢混 凝土转 叉 ， 受到 型钢柱 翼缘板 、 并且 腹板 、 板 的影 换梁 的支撑 要从中间向两边缓慢进行 ，使梁 的 加劲 响 ， 限的空 间内要排布大量 的钢筋 ， 在有 并且要 应力重新分布 ， 避免造 成结构损 伤。 顺利穿 过预留的钢筋孔 ，因此需 要对钢构件 和 ２ － ４预应力施工 。１ 专 ｆ车换梁预应力配筋及锚 ） 钢筋进行深化设计和翻样工作。工作步骤为： 以 具 。每根转 换梁配置 １ 根 ｑ １２ ｍ高强低松 ０ ｂ ５ｍ ｓ 平法方式表 达梁上下排钢筋 的排布方式 ，并 以 弛钢绞线 ， 按梁宽度中心线对称布置 。 到梁 内 受 梁截 面方法 表示梁钢筋 的配筋 位置 、高度和数 空间 限制 ， 选用高度 ２ ｍ ５ ｍ扁 波纹管 ， 张拉端采 量等关 系， 面图表示型钢柱上 牛腿的位 置 、 用夹片式锚具 ， 以立 固定端采用挤压式锚具 。 预应力 留孔数量、 孔径大小、 高度等相关数据。ｆ钢筋 筋采用正反抛物线形 。２ ３ ） ｆ预应力筋施工 。 ） 预应力 绑扎施： 。转换梁 的箍筋在钢梁焊接前 提前穿 钢绞线采用定 长下料 ， ［ 下料长 度 Ｌ梁 内曲线长 ＝ 在型钢上 ，先绑扎上铁 主筋 ，用脚手架 钢管支 度＋ 张拉端工作 长度 。施 工随结构 工序穿 插进 撑， 与箍筋绑扎完成后 再绑扎下铁 ， 绑扎梁 行 ， 最后 先按照设计 曲线穿人波纹管 ， 架立骨架 固 用 两侧腰 梁钢筋。 钢筋采用直螺纹机械连接 ， 接头 定牢 固 ， 穿人钢 绞线 ， 安装 固定锚 固端 、 再 然后 等级为 １ ， 级 设计要求为同一截面上接头不大于 张拉端的垫板。 与梁钢筋一样 ， 预应力筋施工时 ５％， 钢筋间距较 密 ， ０ 由于 接头套筒 集 中更减 小 同样 受到两侧型钢混凝土柱腹板 的阻碍 ， ， 因此 钢筋 间距 ， 因此采用 ２％ｔ ５ ＃开接头。 钢筋全部绑 必须计算出预应力筋在腹板处 的高度 ， 板上 腹 扎完毕 ， 按照保护层厚度铺 设垫块 ， 考虑 到强度 留长圆孔 ，Ｌ ３ｍ ｆ预应力张拉。 孑高 ０ ｍ。 ） ３ 本工程设 的需 要 ， 用花 岗岩垫块 ， 选 间距 ６０ ｍ 最后 拆 计要求 混凝 土强度达 到设计强度 １０ 采用分 ０ｒ ， ａ ０％。 除梁 支撑 ， 校核梁位 置 ， 进行验收 。 级张 拉 ，即首先依次对称将单根梁 中全部 预应 ２ ３模板安装 力筋张拉至 ０ ｑ ｏ， ． ￣ ｎ然后 张拉至 ０ ｑ ｏ， ３ｃ ．ｂ ｎ ７ ｃ 最后 ｆ 板选 型。本 工程选用 １ｒ １ ５ ｍ厚 塑光多 超张拉至 １ ３）ｏ 锁定锚具 。 ａ ．ｑ ｎ ０ ｃ 本工程设计给定 层板作为模板 面板 ， 侧模支撑龙骨 ， 底模 的 控制应力 ｑ ｏ＝ ３�
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建 筑 技 术
Ｃ ｉ ａＮｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒ ｄ ｃｓ ｈ ｎ ｗ ｅ ｈ ｏｏ ｉ ｓ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ａ
探讨预 应力型钢 混凝土转换 梁施工工艺
徐 亮
（ 湛江市第四建筑工程有限公 司，广东 湛江 ５ ４０ ） ２００
摘 要 ： 应 力型钢 混凝 土转 换 梁的施 工 建造 过程 涉及 力 学、 预 材料 学、 构设 计及 工 程 管理 学等 多门学科 ， 一项极 其 复杂 的 系统 工 结 是 程， 其施 工质量 的好 坏 直接 关 系整个 结构 的安 全 性 。本 文针 对预 应 力型钢 混凝 土转换 梁的 型钢 梁施 工 、 筋 绑扎 、 钢 模板 安装 、 应 力 预 施工、 混凝 土 浇筑等 进行 了分 析 。