40米跨鱼腹式预应力混凝土梁施工工法_secretkci

前言

近几年来，针对建筑功能的特殊要求，设计师在建筑结构上进行了大胆的探索，先后涌现出了很多大跨度的结构。由于混凝土结构本身的局限性，使得其在施工中存在较多困难，因此，在大跨度构件的选择中，设计通长采用钢结构形式或预应力砼梁构件来实现大跨度的空间的要求，而由于钢结构与砼结构相比的诸多优点，设计通长采用钢结构来实现大跨度空间的要求，因此民用建筑中采用40m及以上跨的预应力混凝土梁较为少见。而大跨度预应力梁的钢筋密度大，钢筋与钢绞线的准确定位，高支撑支架对预应力梁张拉过程中的变形影响等都存在较大的困难。本施工工法针对40米跨预应力混凝土梁的施工工艺与质量控制措施，相关质量检测结果分析等来阐述这一特殊的施工工艺。

本施工工法成功应用于XX会议中心宴会中心的施工。通过此工艺的实施，成功解决了40米大跨度的鱼腹式预应力混凝土梁施工难题，降低了工人劳动强度、加快了工程施工进度、保证了工程施工质量和安全。

1、工法特点

40米跨度鱼腹式预应力大梁施工工法在施工方法上有显著特点，其在质量控制、高支撑架体搭设、特殊模板制作、预应力检测等方面有独特的创造性和可借鉴性。

1.1、质量分过程控制、层次清晰

在施工中，本工程从高支撑架体、特殊模板制作安装、预应力施工、预应力检测等方面分别分阶段进行控制，分别制定特殊的施工方案和控制措施，从而保证了预应力大梁施工质量。

1.2、施工质量可靠

采用分阶段控制措施将一个复杂的施工与质量控制过程进行技术上的肢解，高支撑架体采用Ø600×10的钢管柱与双排工字钢梁构成的钢结构体系；特殊截面模板制作采用自制箱式模板、现场拼装，预应力严格按照方案从钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护进行控制，预应力从伸长值、张拉力、裂缝等进行质量控制，从各个方面分别控制从而使得预应力大梁的施工质量得到了有效保证。

1.3、经济效益显著

采用钢结构高支撑架体不但保证了架体的强度和稳定性，从材料和措施费上都取得了可观的经济效益；在预应力大梁的施工中采用自制箱式模板、现场拼装，加快了施工进度，减轻了劳动强度，在特殊截面模板的措施费上也具有一定的经济效益。

2、适用范围

40米跨鱼腹式预应力大梁施工工法适用于特殊的高大空间公共建筑，如会议、会展中心、体育馆等工程的施工。本施工工法从架体选择到预应力梁混凝土施工和后期检测进行重点阐述，具体适用于大体积定截面（变截面）混凝土预应力大梁的整个施工过程。

3、工艺原理

本施工方法通过肢解复杂工艺的施工过程，层次分明的从高支撑架体、特殊模板制作、安装、预应力施工、预应力检测等方面分别分阶段进行控制。

3.1、高支模架体设计原理

通过合理分析、精确计算，本工程40米跨度、高18.5米的高支撑架体，竖向采用Ø600×10的钢管柱间距6米，横向采用型号为500×170×9.5×15.2的双排工字钢，剪刀撑L100×10的角钢，通过焊接与机械连接构成的钢结构体系为本工程高支模的架体。采用此方法，竖向钢管柱分段拼接，横向钢梁分段吊装明显加快了施工进度，且为后期预应力张拉提供了足够的强度与稳定性。

3.2、特殊箱型模板制作原理

本工程预应力大梁主截面为鱼腹型，在施工中采用分段制作的箱式定型模板现场拼接；依据大梁鱼腹型截面的尺寸，用模板预先制作箱式定型模板，沿大梁横向按照2米一块，竖向依据梁高与尺寸变化将造型固定，从而使模板像工厂制作产品的模具一样，只需现场拼接即可，操作简便、施工方便。

3.3、预应力梁施工、检测

预应力大梁施工主要控制钢筋位置，预应力筋的定位，锚具安装，混凝土浇筑；特别是混凝土浇筑重点控制其密实度以及混凝土施工过程中对波纹管的保护；制定试验监测计划，为预应力的张拉提供基础。

预应力的检测主要从伸长值、张拉力、裂缝检测等对预应力大梁进行全面的检测与分析，以使其各项指标都处于受控状态。

4、施工工艺流程及操作要点

4.1、预应力施工工艺流程

4.2、施工要点

4.2.1、钢绞线的下料

下料长度计算：预应力筋下料长度对现一端张拉的预应力束为：

L=L0+2×(L1+L2+L3+300) (单位：mm)

L0──构件的孔道长度；

L1──工作锚厚度；

L2──穿心式千斤顶长度；

L3──夹片式工具锚厚度；

铰线下料时，应将钢铰线盘卷装在铁笼内，且应从盘卷中央逐步抽出。

下料宜用砂轮切割机切割，不得采用电弧切割，下料时如发现钢丝表面有电焊接头或机械损伤，应随时剔除。

4.2.2、支架筋按设计图及翻样图中的预应力曲线定位点进行准确定位。

支架筋大样见下示意图。

图4.2.1-1支架钢筋大样图

4.2.3、波纹管安装要点

1.预留孔道的尺寸与位置应准确。按设计图中预应力筋曲线坐标在箍筋

上，以波纹管底为准定出波纹管曲线位置。

2.应尽量使各种管线，孔洞为预应力孔道让路，•在铺放波纹管的过程中，应尽量避免反复弯曲，以防波纹管开裂。同时还应尽量减少电气焊使用次数，以免损伤管道。

3.安装波纹管时做好如下事项：

在主筋绑扎好后，局部的腰筋及拉钩筋暂不绑扎，待波纹管穿好后再绑；

钢筋绑扎好后梁一侧模不封，以方便施工；次梁钢筋在波纹管穿入后绑扎，以让出波纹管位置；梁柱接头处的柱子根据不同部位采取先套上箍筋，待穿波纹管与预埋件定位后再绑扎的方法。

4.本工程波纹管采用铁皮 (δ=0.3mm)波纹管。波纹管的接头采用大一号的波纹管连接，接缝处用胶带密封。波纹管进入喇叭口的接合处裹一层海绵，铁丝绑扎牢固后，用胶带密封，以防漏浆入管内(见下图)。

图4.2.3-1波纹管连接详图

5.泌水孔、排气孔的布置按照设计位置留设。留设孔与波纹管的连接方法应符合设计要求。灌浆孔采用锚具喇叭口上的预留孔。

图4.2.3-2泌水管构造大样图

6.波纹管安装好后应注意成品保护，后续工种不得碰伤波纹管。

4.2.4、钢绞线穿束

1.预应力筋采用人工穿束的方法进行穿束。待波纹管和喇叭口安装定位