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摘要:本文对大跨度预应力混凝土转换梁的施工技术进行了分析、探讨。
关键词:大跨度;预应力;混凝土;工程施工
Abstract: in this paper, the large span prestressed concrete construction technology transfer beam are analyzed and discussed.
Keywords: big span; Prestressed; Concrete; Engineering construction
中图分类号:TU528.571文献标识码:A文章编号:
随着国内外大型公共建筑数量的不断增多,建筑结构向大跨度、大空间的方向发展,转换层即是为满足业主的特殊使用功能和传递结构荷载的需要而产生的结构变化形式。目前常用的转换层结构形式有梁式转换、板式转换、桁架式转换等,其中以梁式转换层用得最多。在当前建筑朝着高、大方向发展的形势下,预应力混凝土转换梁结构的应用则更加广泛,其结构构件跨度和截面也向着大型化的方向发展。由于大跨度预应力混凝土转换梁的施工过程涉及力学、结构学、材料学和工程管理等诸多方面,对施工队伍的素质要求高,因此是整个建筑施工的重难点。
临时支撑的施工
转换梁本身体量大,承受的自重大,加上施工期间作用在其上的施工荷载和上部结构传递来的荷载较大,因此确定其梁底模板的临时支撑方式是转换梁施工的关键。目前,实际工程中转换梁底模板的临时支撑体系施工多采用以下几种方法:常规支撑法、叠合浇筑支撑法、荷载传递法、设立钢结构支撑法和埋设型钢法等几种,也可由几种方法相结合作为转换大梁进行施工期间的临时支撑方案。临时支撑体系的设计一般按以下几个步骤进行:
确定结构荷载。在实际工程中,预应力混凝土转换梁所承担的结构荷载巨大,为保证转换梁结构部分与周围结构不会由于不均匀沉降而产生变形的不协调等情况,可在转换结构部分设置后浇带,与周围结构隔离,在各自沉降完全后再浇筑后浇带处的混凝土。此时,转换梁上部结构荷载可取后浇带范围内的结构荷载进行计算,再加上部分转换梁自重和施工荷载,即得支撑体系所承担的荷载。
混凝土工程施工
大跨度预应力混凝土转换梁的混凝土工程施工中,其重点在于避免或减少各种有害裂缝的产生。由于转换大梁的混凝土体量大,属于大体积混凝土构件,混凝土的温度变化和收缩变形产生的温度裂缝及收缩裂缝出现的几率,较大,因此转换梁的混凝土工程施工主要对温度裂缝和收缩裂缝进行控制,主要从五个方面重点进行:(1) 混凝土配合比设计及材料选用。在保证混凝土强度及流动性的前提下,应优化混凝土的配合比设计,减少水泥用量,优先选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥,适当掺入粉煤灰和减水剂等外加剂改善材料性能,并优先选用具有连续级配的粗骨料和中、粗砂为细骨料来进行混凝土的配置;(2) 混凝土施工方法。首先要对转换梁整个施工过程中的温度状况进行分析和计算,为转换梁的混凝土施工方法提供科学的依据,然后要从以下几方面采取措施以防止混凝土温升值过大和提高混凝土抗拉强度:控制混凝土的出机温度和浇筑温度,采用分层次浇筑施工的方法,及采用叠合梁原理将转换梁按叠合构件进行施工;(3) 构造措施。由于梁体截面尺寸较大,通常需设置一定数量的横向构造钢筋;(4) 混凝土养护措施;(5) 裂缝的检测与处理。为提 高 转 换梁的耐久性,需对梁体的裂缝进行表面的封闭,可采用向宽度大于0.2mm的裂缝注入环氧树脂或特细水泥浆等胶凝材料对构件进行密封补强。
预应力及钢筋工程施工
预应力工程
具体采取何种方法应根据实际情况确定。在预应力工程施工过程中,需要注意以下技术要点:(1) 在施工前必须严格检查钢绞线、锚具、夹片、波纹管等材料的质量;(2) 转换梁由于截面大、预应力筋长且配筋较多,因此工程中常采用先穿预应力筋法,此时要注意在混凝 土初凝以前须经常抽动预应力筋以防止其被漏浆粘住,并采取保护措施防止预应力钢筋锈蚀;(3) 排水孔宜用增强塑料管留设,为防止其在浇捣混凝土时压扁,管内宜应再穿入小一号的塑料管,以增强其刚度;(4) 做好隐蔽工程检查,着重检查波纹管有无破损、预应力筋线性是否符合设计要求、张拉端和固定端的安装是否妥当。
钢筋工程
为保障施工质量,实际操作时常穿插进行波纹管和非预应力筋的排布作业。当梁柱中的非预应力筋对预应力筋的布设产生影响时,优先保证预应力筋的位置,而对非预应力筋的位置做一定的调整,从而保证预应力筋的线性和锚固。梁普通钢筋定位的原则是“普通钢筋服从波纹管,波纹管依靠普通钢筋”,即在绑扎普通钢筋时需事先让出波纹管孔道位置,而波纹管又通过普通钢筋的布置来进行准确定位和固定。
施工监测
转换梁变形监测
由于转换梁在施工阶段会受到上部结构传递来的荷载和预应力的作用,其会在竖向产生一定量值的挠度;若建筑结构复杂,受到的约束作用奇特,侧向也有可能产生变形。当转换梁体变形较小,会对其观感带来影响,给使用者的心理上产生不适感,若梁体变形量大,超过规范允许的限值,还可能会对整体结构或构件的安全性造成威胁。
预应力钢筋应力值检测
在张拉转换梁预应力筋时,由于张拉程序较复杂,经常会产生诸如两端张拉加荷速度不同步和加载速度过快、传力不均匀等问题。上述问题易使结构产生应力集中和骤增,造成构件产生横弯、扭曲等不正常变形或出现裂缝,有时还造成滑丝或断丝等故障。因此在预应力筋张拉施工中,对所施加应力实施监测与有效控制是很有必要的。
参考文献
[1] 周光毅, 刘进贵. 结构转换层大体积混凝土施工技術[J]. 施工技术, 2006(4).
[2] 唐兴荣. 高层建筑转换层结构设计与施工[M]. 中国建筑工业出版社, 2005(10).
关键词:大跨度;预应力;混凝土;工程施工
Abstract: in this paper, the large span prestressed concrete construction technology transfer beam are analyzed and discussed.
Keywords: big span; Prestressed; Concrete; Engineering construction
中图分类号:TU528.571文献标识码:A文章编号:
随着国内外大型公共建筑数量的不断增多,建筑结构向大跨度、大空间的方向发展,转换层即是为满足业主的特殊使用功能和传递结构荷载的需要而产生的结构变化形式。目前常用的转换层结构形式有梁式转换、板式转换、桁架式转换等,其中以梁式转换层用得最多。在当前建筑朝着高、大方向发展的形势下,预应力混凝土转换梁结构的应用则更加广泛,其结构构件跨度和截面也向着大型化的方向发展。由于大跨度预应力混凝土转换梁的施工过程涉及力学、结构学、材料学和工程管理等诸多方面,对施工队伍的素质要求高,因此是整个建筑施工的重难点。
临时支撑的施工
转换梁本身体量大,承受的自重大,加上施工期间作用在其上的施工荷载和上部结构传递来的荷载较大,因此确定其梁底模板的临时支撑方式是转换梁施工的关键。目前,实际工程中转换梁底模板的临时支撑体系施工多采用以下几种方法:常规支撑法、叠合浇筑支撑法、荷载传递法、设立钢结构支撑法和埋设型钢法等几种,也可由几种方法相结合作为转换大梁进行施工期间的临时支撑方案。临时支撑体系的设计一般按以下几个步骤进行:
确定结构荷载。在实际工程中,预应力混凝土转换梁所承担的结构荷载巨大,为保证转换梁结构部分与周围结构不会由于不均匀沉降而产生变形的不协调等情况,可在转换结构部分设置后浇带,与周围结构隔离,在各自沉降完全后再浇筑后浇带处的混凝土。此时,转换梁上部结构荷载可取后浇带范围内的结构荷载进行计算,再加上部分转换梁自重和施工荷载,即得支撑体系所承担的荷载。
混凝土工程施工
大跨度预应力混凝土转换梁的混凝土工程施工中,其重点在于避免或减少各种有害裂缝的产生。由于转换大梁的混凝土体量大,属于大体积混凝土构件,混凝土的温度变化和收缩变形产生的温度裂缝及收缩裂缝出现的几率,较大,因此转换梁的混凝土工程施工主要对温度裂缝和收缩裂缝进行控制,主要从五个方面重点进行:(1) 混凝土配合比设计及材料选用。在保证混凝土强度及流动性的前提下,应优化混凝土的配合比设计,减少水泥用量,优先选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥,适当掺入粉煤灰和减水剂等外加剂改善材料性能,并优先选用具有连续级配的粗骨料和中、粗砂为细骨料来进行混凝土的配置;(2) 混凝土施工方法。首先要对转换梁整个施工过程中的温度状况进行分析和计算,为转换梁的混凝土施工方法提供科学的依据,然后要从以下几方面采取措施以防止混凝土温升值过大和提高混凝土抗拉强度:控制混凝土的出机温度和浇筑温度,采用分层次浇筑施工的方法,及采用叠合梁原理将转换梁按叠合构件进行施工;(3) 构造措施。由于梁体截面尺寸较大,通常需设置一定数量的横向构造钢筋;(4) 混凝土养护措施;(5) 裂缝的检测与处理。为提 高 转 换梁的耐久性,需对梁体的裂缝进行表面的封闭,可采用向宽度大于0.2mm的裂缝注入环氧树脂或特细水泥浆等胶凝材料对构件进行密封补强。
预应力及钢筋工程施工
预应力工程
具体采取何种方法应根据实际情况确定。在预应力工程施工过程中,需要注意以下技术要点:(1) 在施工前必须严格检查钢绞线、锚具、夹片、波纹管等材料的质量;(2) 转换梁由于截面大、预应力筋长且配筋较多,因此工程中常采用先穿预应力筋法,此时要注意在混凝 土初凝以前须经常抽动预应力筋以防止其被漏浆粘住,并采取保护措施防止预应力钢筋锈蚀;(3) 排水孔宜用增强塑料管留设,为防止其在浇捣混凝土时压扁,管内宜应再穿入小一号的塑料管,以增强其刚度;(4) 做好隐蔽工程检查,着重检查波纹管有无破损、预应力筋线性是否符合设计要求、张拉端和固定端的安装是否妥当。
钢筋工程
为保障施工质量,实际操作时常穿插进行波纹管和非预应力筋的排布作业。当梁柱中的非预应力筋对预应力筋的布设产生影响时,优先保证预应力筋的位置,而对非预应力筋的位置做一定的调整,从而保证预应力筋的线性和锚固。梁普通钢筋定位的原则是“普通钢筋服从波纹管,波纹管依靠普通钢筋”,即在绑扎普通钢筋时需事先让出波纹管孔道位置,而波纹管又通过普通钢筋的布置来进行准确定位和固定。
施工监测
转换梁变形监测
由于转换梁在施工阶段会受到上部结构传递来的荷载和预应力的作用,其会在竖向产生一定量值的挠度;若建筑结构复杂,受到的约束作用奇特,侧向也有可能产生变形。当转换梁体变形较小,会对其观感带来影响,给使用者的心理上产生不适感,若梁体变形量大,超过规范允许的限值,还可能会对整体结构或构件的安全性造成威胁。
预应力钢筋应力值检测
在张拉转换梁预应力筋时,由于张拉程序较复杂,经常会产生诸如两端张拉加荷速度不同步和加载速度过快、传力不均匀等问题。上述问题易使结构产生应力集中和骤增,造成构件产生横弯、扭曲等不正常变形或出现裂缝,有时还造成滑丝或断丝等故障。因此在预应力筋张拉施工中,对所施加应力实施监测与有效控制是很有必要的。
参考文献
[1] 周光毅, 刘进贵. 结构转换层大体积混凝土施工技術[J]. 施工技术, 2006(4).
[2] 唐兴荣. 高层建筑转换层结构设计与施工[M]. 中国建筑工业出版社, 2005(10).