战庆玉 1 孙逢哲2
1身份证号码：23092119XXXX272527 北大荒建设集团有限公司；2身份证号码：230822XXXX09306416 北大荒建设集团有限公司
摘要：随着我国经济的快速发展，城市化进程速度加快，建筑行业发展十分迅速，在建筑工程施工过程中，为了提高建筑结构的稳定性和强度，对空间大跨度组合扭壳屋盖结构的施工过程从屋盖的空间定位、內架的搭设、钢筋的安放与绑扎、混凝土的浇筑、预应力筋的张拉及內架的拆除等进行阐述，通过采用空间三维坐标控制技术、合理的支撑系统设计、混凝土浇筑区域的合理划分及确定拆模顺序等，实现大跨度斜柱人字架和双曲扭壳组合屋盖结构预应力施工技术。
关键词：大跨度；扭壳组合屋盖；结构预应力；施工
一、工程概况
某建筑结构平面呈四边形，每边中部结构有着外斜的倾向，为了提高建筑结构的稳定性和承载能力，施工单位采用预应力混凝土双曲扭壳和斜柱人字架结合的方法机械能施工。为了提高建筑结构的稳定性，施工人员应在在屋顶中部设置拨风构件，在进行混凝土拉钢构件连接的时候，可以承受建筑结构产生的应用力，当两组人字架相互正交的时候将屋面划分为水平投影为平行四边形的4块扭壳，在进行划分的时候，保证建筑扭壳结构对称，在施工时根据实际情况，对施工材料及施工设备进行严格的控制，以保证工程施工的质量，确保工程施工的顺利进行。
二、超长拉杆有粘结预应力施工
1.施工特点和难点
（1）在该工程施工的过程中，由于预应力拉杆处于地面以下的部位，这就对该工程部分施工项目构件的耐久性有着严重的影响。因此为了更好的解决这个问题，施工人员就采用真空辅助灌浆等新型的施工技术对其进行处理，以提高建筑结构的稳定性。
（2）在施工前，施工人员要对预应力拉杆的长度以及安设位置进行准确的校对，从而保障其施工质量符合工程的标准。不过，如果出现预应力拉杆超长、张拉吨位过大的情况，施工人员就要对预应力拉杆的穿束和张拉问题进行考虑，并且采用相关的技术对其进行有效的控制，从而解决在超长拉杆有粘结预应力施工过程中存在的难点。
2.预应力筋孔道留设
在对预应力筋孔道进行留设前，施工人员一定要根据工程施工的要求，对其进行有效的控制，从而保障其工程施工管材的强度，管壁厚度以及外径都符合工程施工的要求。
在两根拉杆十字交叉点，长向拉杆的塑料波纹管布置在下，短向拉杆的塑料波纹管布置在上；两管相交处的接触面位于设计位置。即两管位置各偏离设计位置70mm，从距十字交叉点14m处渐变形成。塑料波纹管安装时采用钢筋支架定位固定，间距1.0m：接头处采用专用套管连接。灌浆孔设置在孔道两端铸铁喇叭管上。由于采用塑料波纹管和真空辅助灌浆。超长孔道全长不再设置灌浆（排气）孔。
3.预应力筋安装
预应力筋在地下室底板和拉杆混凝土浇筑后穿入孔道。穿束方法是采用3 t慢速卷扬机整束穿入。穿束时采用特制的牵引头，每天穿l束。由于施工场地狭小，拉杆下边两束穿束困难，钢绞线易紊乱，张拉阻力大。
4.真空辅助灌浆
真空辅助灌浆操作工艺如下：
（1）启动真空泵抽真空，使孔道真空度达到-0.06～-0.08 MPa，并保持稳定；
（2）启动灌浆泵，开始灌浆；
（3）灌浆过程中真空泵保持连续工作；
（4）待抽真空端空气滤清器有浆体经过时，关闭阀门8，稍后打开排气阀7；当水泥浆从排气阀顺畅流出，浓度达到要求时，关闭阀门6；
（5）灌浆泵继续加压至0.6 MPa左右，持压1～2min，完成灌浆。
两根拉杆8个超长孔道的灌浆工作顺利，孔道畅通，无阻塞现象，每根孔道灌浆时间约0.5 h。水泥浆试块10d强度为44.4 MPa。
在孔道灌浆模拟梁上对两个孔道进行真空辅助灌浆，15d后剥开。除个别波纹凸出处有1-2mm空隙外，孔道密实，无气孔。由于预应力混凝土拉杆位于地下室底板处，张拉端封锚后采取防水保护措施。
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三、结构体系施工
1.脚手架及壳面支撑
施工定位防线按照设计要求的平行四边形及坐标、标高及投影面上格网点的坐标和标高，进行定位防线测量，壳体结构的高度高、面积大，壳面的高度都有很多变化，体形复杂，浇筑时承受的重量不均匀，对支撑有斜向推力，所以在制定支撑方案时，应保证支撑竖向的承载力，还应该重视支撑的整体稳定性，以确保浇筑混凝土期间遇到大风时的整体安全性。
2.壳体底面模板制作安装
支模工艺采用全面钉装模板的方法，由于壳面的高度不同，定模的时候垂向扭曲的情况，所以选择扭曲性能好的木胶合板做底模。然后对模板的高度进行检测，壳面上应架设高精度水准仪，根据边缘构件上的固定标高点对壳底模板进行定点和抽点检测。
3.壳体混凝土施工
预应力混凝土双曲抛物面组合扭壳属于大跨度空间结构，壳面厚度薄，曲率变化大，外形对结构受力性能影响很大，所以对混凝土的均匀性、密实性和整体性能有严格的要求。
四、屋面扭壳无粘结预应力施工
1.施工特点和难点
（1）在该工程施工中，其扭壳主要是由两条不平行的导线移动划分而成的，属于一种直纹网壳。因此为了方便工程施工，所采用的钢筋和预应力筋都应为直线。
（2）扭壳作为一种负高斯曲面，在不同的方向上呈现出现的形状存在着一定的差异。比如在一个方向的扭壳剖面上呈现出了拱形的特点，而在另一个方向上扭壳的剖面则是呈现出一种悬状的形式。这两中不同的扭壳剖面形式，在竖向荷载的作用下，就呈现出两张不同的内力，这两种内力在建筑结构中，都是相互制约相互平衡，从而有效的保证其建筑结构的稳定性。
（3）由于该工程壳面的斜率比较大，因此为了保证施工人员的施工安全，在工程施工前，施工单位就要采用相应的防滑措施。
2.无粘结预应力筋铺设
（1）标出力筋位置线。根据力筋水平投影间距为600mm算出；长向布置56UΦ15.2，钢绞线，左端间距为625 mm，右端间距为682 mm；短向布置74UΦ15.2钢绞线，上端间距为614mm，下端间距为655 mm。
（2）在底层双向普通钢筋铺设后，先铺设短向无粘结预应力筋，再铺设长向无粘结预应力筋。短向力筋的上表面和长向力筋的下表面位于壳板的中截面。短向力筋的下面每隔1.2-1.4 m安放1个定位钢筋马凳，并用铁丝扎牢。严格控制预应力筋的竖向位置偏差在±5 mm以内。
（3）张拉端设置在斜柱外侧，采用OVMl5-1夹片锚固体系，凹入式做法；固定端设置在檐口边梁内，采用OVMl5P挤压锚固体系，内埋式做法。
（4）对坡度较大的力筋，在铺设过程中，应先将力筋上端做可靠固定。以防止下滑。
3.无粘结预应力筋张拉
（1）在壳板混凝土实际强度达到设计强度的90%以上，且混凝土龄期达10d后，可进行无粘结预应力筋张拉。
（2）直线无粘结预应力筋采取一端张拉方式，单根力筋张拉力为182kN。张拉设备采用YDC 240Q前卡式千斤顶。
（3）在每区采用2台前卡式千斤顶，同时分别在长向与短向中部向两端推进。
（4）计算直线无粘结预应力筋张拉伸长值时，k=0.0025。张拉结果：张拉伸长值合格点率100%；其中伸长偏差在±3%以内，占96.5%。
4.锚具封闭保护
预应力筋张拉完毕并经检查合格后，即进行封裹。无粘结预应力筋端头和锚具夹片涂防腐蚀油脂，并套塑料帽。然后用C40微膨胀细石混凝土填实。
结语
大跨度工程施工过程中，采用人字架和双曲扭壳预应力施工相结合的施工方法进行施工，可以有效的保证建筑结构的完整性和美观性，提高建筑结构的稳定性和质量，但是在施工过程中还有很多问题，所以应加强对施工质量的控制，并在工程施工过程汇总，将施工技术进行不断的改进，以满足人们对建筑的需求，有效的推动我国建筑行业的发展。
参考文献：
[1]吴漫;张仁宏;先张法预应力混凝土空心板顶板厚度控制施工技术[J];中外公路;2007年05期
[2]杨宗放;吴京;华南理工大学体育馆超长拉杆和双曲扭壳预应力施工[A];第九届后张预应力学术交流会论文集[C];2006年
[3]杨宗放;吴京;大跨度斜柱人字架和双曲扭壳组合屋盖结构预应力施工[J];建筑技术;2008年12期
论文作者:战庆玉 1 孙逢哲2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/5
标签：预应力论文; 孔道论文; 拉杆论文; 混凝土论文; 工程施工论文; 建筑结构论文; 组合论文; 《防护工程》2018年第9期论文;