摘要：现代大型公共建筑往往含有预应力施工，预应力管道敷设安装难免会与结构梁柱钢筋发生碰撞。通过设计深化、BIM技术的应用以及对管理人员和工人的可视化交底，解决了预应力孔道敷设安装过程及质量控制等问题，为其他工程积累了丰富的经验。
关键词：预应力孔道 敷设 交底 钢筋 排布 BIM
Abstract：：Modern large public buildings often contain prestressed construction.The prestressed pipe laying and installation will inevitably collide with the steel bar of the beam and column of the structure.Through the deepening of design，the application of BIM technology and the visual disclosure of managers and workers，problems such as installation process and quality control of prestressed hole laying are solved.This has accumulated rich experience for other projects.
Keywords：prestressed duct； laying；disclosure；reinforced；distribution；BIM
预应力混凝土是指在构件使用（加载）前，预先给混凝土一个预加力。即在混凝土的受拉区内，将钢筋进行张拉，利用钢筋的回缩力是混凝土受拉区预先受压力。使构件承受外界何在产生压力时，首先抵消此预压力，然后随荷载增加，才使混凝土手拉，避免混凝土过早出现裂缝。
1.工程概况
1.1项目简介
日照科技文化中心项目位于日照市东港区，包括剧院、影院、会展、会议、酒店、餐饮等多种功能，是综合型大型公共建筑。本工程采用框架剪力墙结构。由于本工程体量大、荷载高，梁柱配筋率高，尤其梁柱节点处配筋密集，纵横交错。例如部分区域结构圆柱尺寸为直径1.6m，配筋为6032；14@100，与之相交梁4条。此外，仍有钢骨梁、钢骨柱等复杂工艺，故梁柱节点钢筋排布为本工程的重点、难点。
1.2预应力设计简介
本工程预应力梁采用后张有粘结预应力技术。预应力梁混凝土强度等级为C40，预应力孔道采用镀锌波纹管，预应力钢筋采用7s5（15.2）高强度低松弛钢绞线，预应力钢筋采用QM系列锚具。
本工程预应力孔道内钢绞线配筋多为5~10束，波纹管内径分别为55mm、75mm及85mm。
2.施工重难点
1、梁柱节点
本工程部分梁柱等承重结构配筋密集，尤其梁柱节点区域，梁柱自身钢筋排布复杂，多梁交汇且梁纵向钢筋直径多在25mm以上，锚固长度多在30d以上，框架柱封顶时尚需自锚，梁柱节点满足自身钢筋排布已较为困难。
2、变截面梁
本工程含大面积会展区域，会展区域展沟处为变截面梁构造。展沟梁宽600mm，梁高1600mm，在展沟处变为1350mm。上部纵筋配筋多为1432 7/7，下部纵筋配筋多为1032 2/8，加强筋416，梁变截面处纵筋交叉互锚，排布密集。根据规范要求设置保护层厚度及纵筋间距后，无法穿过设计要求的两根及以上85mm预应力镀锌波纹管。且现场实际绑扎时，上下排钢筋沿梁截面投影难以完全重合，更减小了可供波纹管穿过的空间。
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3.预应力孔道敷设
3.1深化管理控制
经计算，变截面梁在保证纵筋、保护层厚度及规范要求的纵筋间距情况下，仅剩余82mm，已无法满足两根55mm或一根85mm预应力孔道敷设宽度。
本工程通过BIM建立了变截面梁钢筋及及预应力孔道模型。虽然二维平面图纸中两个专业图纸也能通过叠图的方式进行整合，但是对于碰撞检查，往往不如三维模型直观清晰，而且三维模型可以利用软件功能先进行一遍碰撞检查，节约大量人工检查的时间。
详细观察预应力孔道与梁上下纵筋、箍筋及加强筋碰撞情况并记录碰撞位置后，提出以下两种方案。
1、改变预应力筋矢高
通过小距离调整预应力筋矢高避免预应力孔道与梁筋在变截面钢筋互锚节点处发生冲突。
2、调整钢筋位置及排布
改变钢筋排布情况，使上部钢筋由双排改为三排。如上部纵筋排布由7/7改为5/5/4。
经讨论选择第二种方案。但由于增加了上部纵筋的排数，此方案的实施对现场钢筋定位及绑扎质量提出了更高的要求。
对于复杂梁柱节点处，尤其多梁交汇情况，梁柱钢筋自身排布已十分困难，需要优化。
本工程针对典型的含预应力梁的多梁交汇梁柱节点进行建模。BIM 模型建立完毕后，先采用软件对碰撞进行一次检查，得到相应的碰撞点位，再通过人工对这些点位进行复核判断，最终筛选出确实存在碰撞的节点。
对于多梁交汇情况，采用将相同型号钢筋拉通或以优代劣、以大代小的原则下改变钢筋直径后进行拉通，避免所有梁均在同一支座处弯锚，造成预应力孔道因竖向钢筋过多无法穿过。
3.2技术交底管理控制
工程施工中“人”为第一要素，技术交底作为人员管理的第一道控制要点，交底的内容是否深入，时间是否合理，人员覆盖是否全面直接影响了工程的施工质量。
对于钢筋密集区域，进行对性的方案编制及BIM深化模型可视化技术交底。一般上部纵筋的上下排钢筋绑扎时，按照图纸尺寸放出钢筋位置线，进行钢筋绑扎。由于预应力梁还应考虑留出预应力孔道敷设宽度，本工程钢筋排布时，箍筋定位由梁变截面处向两端划线定位，且在梁变截面处第一道箍筋上画出计算或BIM建模优化得出的最佳梁纵筋排布位置，根据此定位进行钢筋的定位绑扎。绑扎时已直径30的钢筋作为嵌棍，保证纵筋间距的同时，也可以减少上部纵筋上下排钢筋错位，保证预应力孔道足够空间。
在纵筋定位绑扎时，以长50cm，直径大于所需波纹管10mm的硬质管代替镀锌预应力波纹管，放置在预应力穿管位置，避免因工人操作不当导致预应力管无法穿过。
同时，不妨以样板施工作为技术交底的一部分。样板区域应具备显示不同阶段施工要素的功能，即放线定位阶段、钢筋定位绑扎阶段、预应力孔道敷设阶段，教育直接明了，且具有针对性与全面性。
4.结语
预应力是结构施工的重点也是难点，尤其预应力孔道的敷设施工困难大，往往会出现穿孔困难甚至无法穿孔的情况，以切割钢筋等破坏结构稳定的方法进行孔道敷设，得不偿失。
施工过程中遇到问题应及时沟通，改变策略，以适当的经济换取结构的稳定性，结合先进的施工技术与BIM技术，获取最好的施工方法。
参考文献：
[1]魏晨康，袁小兵，王强，等.基于BIM技术的复杂劲性结构钢筋优化设计[J].施工技术，2017，46（9）：11-13.
论文作者:刘浩,
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/15
标签：预应力论文; 钢筋论文; 梁柱论文; 孔道论文; 截面论文; 节点论文; 工程论文; 《基层建设》2018年第29期论文;