论文部分内容阅读
摘要：目前大型建筑的数量越来越多，给建筑工程施工技术提出了更高的要求。例如在一些高度和跨度都很大的建筑工程施工中，就需要对现有的施工技术进行改进完善，以保证施工质量。现本文就以某会展中心的高大跨度结构施工为例，来谈谈高大跨度预应力混凝土梁的施工技术，以供同类工程参考借鉴。
关键词：建筑工程；高大跨度；预应力混凝土梁；施工技术
对于一些有特殊结构要求的建筑工程，不能采用常规的施工技术进行施工，而是要采用一定的手段来提高建筑施工质量。在高大跨度建筑结构施工中，采用预应力技术就是一种很有效的提升施工质量的手段，其不但能够增大结构的荷载能力，避免建筑结构出现裂缝等质量病害，而且还能够节省一定的钢材和混凝土材料，具有很高的经济效益。但是同时需要注意的是，由于预应力混凝土结构施工中需要经过多道工序，因此施工难度较大，需要施工人员注意。以下笔者就以某会展中心的建筑施工为例，来分析高大跨度预应力混凝土梁的施工技术方法。
1、工程概况
某会展中心的建筑结构设计为大跨度的建筑结构，分为展览区和会议区两大部分。为了视野更加开阔，设计的建筑高度也较大，属于高大跨度的建筑结构。其建筑总面积为32500m2，建筑高度为25.8m，宽36.2m，长59m。其中会议区的一个多功能厅的楼盖采用了跨度为35.6m的大跨度预应力混凝土梁结构。其横截面为工字型，尺寸分别为700×2400mm，700×2700mm，纵断面的中间留有5个290mm孔，所使用的混凝土强度等级为C40的商品砼。
2、预应力钢筋混凝土梁的施工顺序
梁底模板支撑—绑扎梁非预应力筋—预应力筋曲线控制点弹线—按控制点在就近箍筋上綁扎或焊接波纹管定位筋—锚垫板和螺旋筋安装、定位一铺放波纹管。在梁的跨中安放泌水管。在波纹管中铺放钢绞线*合梁的侧模及固定。浇筑混凝土一清除多余波纹管，清理张拉端锚垫板外端面上的混凝土一检查灌浆孔道一安装张拉端夹片锚具一安装千斤顶和工具锚。张拉一锚固锁定退出千斤顶压力灌浆。用角磨机切除多余钢绞线。张拉端锚具及钢绞线涂环氧树脂--用微膨胀细石混凝土封堵张拉端。
3、模板工程施工技术
基于本工程中所设计的梁结构位于较高的部位，一般的模板支撑体系无法达到这一高度，且其跨度很大，需要的模板支撑体系还要足够长。为了满足这一要求。施工技术人员最终决定采用满堂钢管脚手架的方式进行模板搭设。并对其搭设方法进行适当调整，以提高脚手架模板支撑系统的安全性与可靠性。
具体做法为：大梁模板支撑，梁宽方向立杆间距300㎜，沿梁跨度方向间距500㎜。地面垫层先施工，可作为钢管支撑基础。垫层做法是铺25㎝厚的片石垫层；做150㎜ 厚混凝土垫层，内配钢筋网片，间距200㎜×200㎜；梁板模板荷载通过“U”型顶托传递到钢管立杆支撑。另外，需要注意的是拆除大梁底模必须在预应力结构验收合格后方可进行。
4、钢筋工程施工技术
工程大梁主筋全部采用剥肋滚压直螺纹套筒连接技术。为保证大梁内钢筋骨架的稳定和便于操作，在大梁两侧搭设双排脚手架，作为钢筋临时支撑点，利用钢管架支撑上部钢筋，待钢筋位置固定并焊接后，撤去钢筋脚手架。
由于梁端非预应力钢筋弯锚于框架柱节点内，钢筋转动困难。为此，钢筋采用正反丝直螺纹套筒连接。其他部位钢筋可采用标准型直螺纹套筒连接。施工时同一截面内直螺纹套筒接头数量不超过25%，机械接头按规范要求作力学检验，确保接头质量可靠。在框架柱、梁核心节点区内，箍筋采用开口箍，待梁纵向钢筋绑扎完成波纹管穿入后，将箍筋焊成封闭箍。
由于大梁钢筋骨架重量大（钢筋重23 t），普通保护层垫块无法承担。施工中采用25 mm厚大理石板条作垫层，同时设置X25 mm钢筋作支撑，沿梁下布置在箍筋下部。上下两排钢筋垫同等直径的钢筋头，普通钢筋与预应力钢筋发生矛盾以避让预应力筋为主，保证钢筋间距满足要求。预应力筋的安装顺序以及施工时应注意的问题如下：
（1）将预应力筋设计的曲线标高位置，逐一用石笔画在已初步绑扎好的大梁箍筋上，用X10 mm短钢筋定位，按间距1 000 mm点焊在大梁箍筋上。曲线孔道的最高点、最低点是质量监控的关键点，在关键点处用短钢筋压住定位。
（2）将波纹管逐根穿人梁内，连接套管连接，套管两端用胶带缠绕密实，边穿边用钢筋工绑扎固定。
（3）有粘结预应力大梁的张拉端端部的垫板，结构允许作凸出处理或埋人邻近混凝土梁内。
（4）波纹管就位后按图纸要求穿人纲绞线束，穿筋时不要戳波纹管，且两端外露钢绞线长度要相等。
（5）设置三处排气孔，位置在梁中间及两侧1/3处。
（6）作隐蔽工程检查，检查重点是波纹管有无破损，波纹管的高度、间距是否和设计一致。张拉端安装是否妥当，张拉端外露长度是否留够，波纹管远看是否顺畅。检查后作记录备档，立侧模前纠正。
5、混凝土工程
在模板工程和钢筋工程都施工完毕后，就可以开始进行混凝土工程施工。在高大跨度预应力混凝土梁的混凝土施工中，需要注意的主要问题是其配合比设计、浇筑养护等问题。
5.1混凝土配合比的设计一定要进行试验优化，以确定最佳的混凝土配合比方案。这是因为高大跨度预应力梁所设计的配筋非常密集，要求混凝土的流动性良好，不得使用粒径较大的粗骨料，以免卡在配筋中造成蜂窝现象。另外，为了避免温差造成梁结构出现裂缝，最好使用初凝较慢的混凝土配合比设计。所设计的方案要在试验室进行强度测验，若强度等级达不到，可以更换等级较高的混凝土。
5.2混凝土的浇筑与养护
大梁混凝土分三层连续浇注。第一层到工字梁下翼缘上边，约700 mm高；第二层到工字梁上翼缘下边，约1 300 mm高；第三层工字梁上翼缘和楼板整体浇注，约600 mm高，中间不留施工缝。
现场采用混凝土泵浇筑。由于平台面积太大，将泵车后接泵管直接铺到平台上，每层混凝土采用斜面分层布料方法施工。混凝土塌落度严格控制在14-18 cm。对梁柱墙相交部位尤其在振捣时要认真操作，确保密实。在工字梁下翼缘振捣时，要派专人到梁侧模处观察，模板接缝是否出浆并用锤敲击，以防截面突变部位混凝土没充实。
另外，在浇筑中还要注意控制入模时混凝土的温度，以免影响到混凝土的和易性和流动性。在混凝土初凝前，可以对接茬的地方进行重复振捣，以使两者更好的结合在一起。为防止大体积混凝土产生早期干缩裂缝，混凝土浇注完后在12 h内用塑料薄膜覆盖养护，定时浇水养护。
6、结束语
总之，在高大跨度预应力混凝土梁的施工中，最重要的施工技术要点分别是模板施工技术、钢筋施工技术和混凝土施工技术。只有确保高大模板支撑体系的安全与稳定，确保预应力配筋合理安装与连接，保证混凝土的浇筑施工质量，并做好养护措施，才能够确保高大跨度预应力混凝土梁的施工质量满足设计要求。本工程通过采取上述施工技术，最终很好的完成了梁的施工，并且质量验收合格，非常值得同类工程借鉴参考。
参考文献：
[1] 周伟桥，张同波. 青岛国际会展中心特大跨度预应力混凝土施工技术[J]. 建筑施工. 2005（12）
[2] 罗辉拉. 浅谈预应力混凝土工程中质量把控要点[J]. 中华民居（下旬刊）. 2014（04）
[3] 李军辉. 混凝土梁与高大跨度预应力的施工[J]. 江西建材. 2014（04）
关键词：建筑工程；高大跨度；预应力混凝土梁；施工技术
对于一些有特殊结构要求的建筑工程，不能采用常规的施工技术进行施工，而是要采用一定的手段来提高建筑施工质量。在高大跨度建筑结构施工中，采用预应力技术就是一种很有效的提升施工质量的手段，其不但能够增大结构的荷载能力，避免建筑结构出现裂缝等质量病害，而且还能够节省一定的钢材和混凝土材料，具有很高的经济效益。但是同时需要注意的是，由于预应力混凝土结构施工中需要经过多道工序，因此施工难度较大，需要施工人员注意。以下笔者就以某会展中心的建筑施工为例，来分析高大跨度预应力混凝土梁的施工技术方法。
1、工程概况
某会展中心的建筑结构设计为大跨度的建筑结构，分为展览区和会议区两大部分。为了视野更加开阔，设计的建筑高度也较大，属于高大跨度的建筑结构。其建筑总面积为32500m2，建筑高度为25.8m，宽36.2m，长59m。其中会议区的一个多功能厅的楼盖采用了跨度为35.6m的大跨度预应力混凝土梁结构。其横截面为工字型，尺寸分别为700×2400mm，700×2700mm，纵断面的中间留有5个290mm孔，所使用的混凝土强度等级为C40的商品砼。
2、预应力钢筋混凝土梁的施工顺序
梁底模板支撑—绑扎梁非预应力筋—预应力筋曲线控制点弹线—按控制点在就近箍筋上綁扎或焊接波纹管定位筋—锚垫板和螺旋筋安装、定位一铺放波纹管。在梁的跨中安放泌水管。在波纹管中铺放钢绞线*合梁的侧模及固定。浇筑混凝土一清除多余波纹管，清理张拉端锚垫板外端面上的混凝土一检查灌浆孔道一安装张拉端夹片锚具一安装千斤顶和工具锚。张拉一锚固锁定退出千斤顶压力灌浆。用角磨机切除多余钢绞线。张拉端锚具及钢绞线涂环氧树脂--用微膨胀细石混凝土封堵张拉端。
3、模板工程施工技术
基于本工程中所设计的梁结构位于较高的部位，一般的模板支撑体系无法达到这一高度，且其跨度很大，需要的模板支撑体系还要足够长。为了满足这一要求。施工技术人员最终决定采用满堂钢管脚手架的方式进行模板搭设。并对其搭设方法进行适当调整，以提高脚手架模板支撑系统的安全性与可靠性。
具体做法为：大梁模板支撑，梁宽方向立杆间距300㎜，沿梁跨度方向间距500㎜。地面垫层先施工，可作为钢管支撑基础。垫层做法是铺25㎝厚的片石垫层；做150㎜ 厚混凝土垫层，内配钢筋网片，间距200㎜×200㎜；梁板模板荷载通过“U”型顶托传递到钢管立杆支撑。另外，需要注意的是拆除大梁底模必须在预应力结构验收合格后方可进行。
4、钢筋工程施工技术
工程大梁主筋全部采用剥肋滚压直螺纹套筒连接技术。为保证大梁内钢筋骨架的稳定和便于操作，在大梁两侧搭设双排脚手架，作为钢筋临时支撑点，利用钢管架支撑上部钢筋，待钢筋位置固定并焊接后，撤去钢筋脚手架。
由于梁端非预应力钢筋弯锚于框架柱节点内，钢筋转动困难。为此，钢筋采用正反丝直螺纹套筒连接。其他部位钢筋可采用标准型直螺纹套筒连接。施工时同一截面内直螺纹套筒接头数量不超过25%，机械接头按规范要求作力学检验，确保接头质量可靠。在框架柱、梁核心节点区内，箍筋采用开口箍，待梁纵向钢筋绑扎完成波纹管穿入后，将箍筋焊成封闭箍。
由于大梁钢筋骨架重量大（钢筋重23 t），普通保护层垫块无法承担。施工中采用25 mm厚大理石板条作垫层，同时设置X25 mm钢筋作支撑，沿梁下布置在箍筋下部。上下两排钢筋垫同等直径的钢筋头，普通钢筋与预应力钢筋发生矛盾以避让预应力筋为主，保证钢筋间距满足要求。预应力筋的安装顺序以及施工时应注意的问题如下：
（1）将预应力筋设计的曲线标高位置，逐一用石笔画在已初步绑扎好的大梁箍筋上，用X10 mm短钢筋定位，按间距1 000 mm点焊在大梁箍筋上。曲线孔道的最高点、最低点是质量监控的关键点，在关键点处用短钢筋压住定位。
（2）将波纹管逐根穿人梁内，连接套管连接，套管两端用胶带缠绕密实，边穿边用钢筋工绑扎固定。
（3）有粘结预应力大梁的张拉端端部的垫板，结构允许作凸出处理或埋人邻近混凝土梁内。
（4）波纹管就位后按图纸要求穿人纲绞线束，穿筋时不要戳波纹管，且两端外露钢绞线长度要相等。
（5）设置三处排气孔，位置在梁中间及两侧1/3处。
（6）作隐蔽工程检查，检查重点是波纹管有无破损，波纹管的高度、间距是否和设计一致。张拉端安装是否妥当，张拉端外露长度是否留够，波纹管远看是否顺畅。检查后作记录备档，立侧模前纠正。
5、混凝土工程
在模板工程和钢筋工程都施工完毕后，就可以开始进行混凝土工程施工。在高大跨度预应力混凝土梁的混凝土施工中，需要注意的主要问题是其配合比设计、浇筑养护等问题。
5.1混凝土配合比的设计一定要进行试验优化，以确定最佳的混凝土配合比方案。这是因为高大跨度预应力梁所设计的配筋非常密集，要求混凝土的流动性良好，不得使用粒径较大的粗骨料，以免卡在配筋中造成蜂窝现象。另外，为了避免温差造成梁结构出现裂缝，最好使用初凝较慢的混凝土配合比设计。所设计的方案要在试验室进行强度测验，若强度等级达不到，可以更换等级较高的混凝土。
5.2混凝土的浇筑与养护
大梁混凝土分三层连续浇注。第一层到工字梁下翼缘上边，约700 mm高；第二层到工字梁上翼缘下边，约1 300 mm高；第三层工字梁上翼缘和楼板整体浇注，约600 mm高，中间不留施工缝。
现场采用混凝土泵浇筑。由于平台面积太大，将泵车后接泵管直接铺到平台上，每层混凝土采用斜面分层布料方法施工。混凝土塌落度严格控制在14-18 cm。对梁柱墙相交部位尤其在振捣时要认真操作，确保密实。在工字梁下翼缘振捣时，要派专人到梁侧模处观察，模板接缝是否出浆并用锤敲击，以防截面突变部位混凝土没充实。
另外，在浇筑中还要注意控制入模时混凝土的温度，以免影响到混凝土的和易性和流动性。在混凝土初凝前，可以对接茬的地方进行重复振捣，以使两者更好的结合在一起。为防止大体积混凝土产生早期干缩裂缝，混凝土浇注完后在12 h内用塑料薄膜覆盖养护，定时浇水养护。
6、结束语
总之，在高大跨度预应力混凝土梁的施工中，最重要的施工技术要点分别是模板施工技术、钢筋施工技术和混凝土施工技术。只有确保高大模板支撑体系的安全与稳定，确保预应力配筋合理安装与连接，保证混凝土的浇筑施工质量，并做好养护措施，才能够确保高大跨度预应力混凝土梁的施工质量满足设计要求。本工程通过采取上述施工技术，最终很好的完成了梁的施工，并且质量验收合格，非常值得同类工程借鉴参考。
参考文献：
[1] 周伟桥，张同波. 青岛国际会展中心特大跨度预应力混凝土施工技术[J]. 建筑施工. 2005（12）
[2] 罗辉拉. 浅谈预应力混凝土工程中质量把控要点[J]. 中华民居（下旬刊）. 2014（04）
[3] 李军辉. 混凝土梁与高大跨度预应力的施工[J]. 江西建材. 2014（04）