中建二局第三建筑工程有限公司西北分公司 陕西省西安市 710000
摘要：陕西大剧院工程中，位于观众厅的桁架梁跨度32m支撑高度31m成为工程施工重难点，为保障工程顺利进行，项目采用大跨度高支撑预应力桁架梁施工技术确保了此位置施工的顺利进行。
关键词：预应力技术、桁架梁、高支撑
1.导言
陕西大剧院工程，屋顶为钢结构屋顶，四周桁架梁均为混凝土桁架梁，其14轴位置桁架梁跨度32m，如何满足大跨度结构的结构安全和施工安全是一个具有相当难度的技术难题。大跨度高支撑预应力桁架梁施工技术的采用确保了此位置施工的顺利进行。
2.特点
采用缓粘结预应力技术完成大跨度结构的施工，满足了结构安全的需要；采用BIM技术对细部节点进行深化，避免了柱钢筋和抗剪键之间的位置冲突，降低了施工难度；深化模板拼装方式，制作预制盒子，满足梁上斜柱部分的模板安装，降低了模板安装的难度。
3.大跨度高支撑预应力桁架梁施工技术
3.1工艺原理
1）梁跨度32m，通过采用缓粘结预应力技术来来提高结构的刚度、抗裂性和耐久性，从而满足大跨度设计的要求。
2）对通过BIM技术梁上柱梁上柱钢筋排布进行深化设计，避免由于柱钢筋密实和抗剪键冲突。
3）对细部节点模板进行预制，解决梁上柱位置模板支设加固困难的问题。
4）对架体设置缆风绳并同结构做积极拉结，同时这只监测点，置专人进行监测，确保施工安全。
3.2工艺流程
施工准备→放线测量→搭设超高支撑架体→模板安装→钢筋绑扎→预应力钢筋的安装→混凝土浇筑→预应力钢筋张拉→上部桁架部分施工
3.3 操作要点
3.3.1 施工准备
根据设计图纸对桁架梁部位进行深化设计，确定下部预应力梁内部预应力钢筋排布和上部桁架梁施工方案。优化梁上柱筋排布，确保柱钢筋和抗剪键之间无冲突。
3.3.2 搭设超高支撑架体
采用φ48*3.6mm钢管搭设支撑架体，架体设置要求：立杆纵横距900mm，步距1200mm，立杆底部垫小木方立杆下垫200mm长50*100mm木方，统一南北方向，扫地杆距地200mm；梁底架体主龙骨采取φ48*3.6mm双钢管，次龙骨采取40*40*2.0方钢管；架体底部设置抛撑间距3600mm，顶部设置缆风绳缆风绳采用φ16的钢丝绳，顶板架体横杆与周边框架柱采用Φ48×3.6普通钢管进行可靠拉接，按水平间距5-8m每两步设置抱柱拉结；架体中间满挂安全网竖直间距6m。
3.3.3 预应力钢筋安装
1)准备端模
预应力梁端模须采用木模，若施工工艺有特殊要求也可采用其它模板。根据预应力筋的平、剖面位置在端模上打孔，孔径25～30mm。
2)预应力筋架立筋的制作
预先制作架立筋，要求架立筋采用直径不小于8mm普通钢筋。保证浇筑混凝土时预应力筋稳定，高度按施工翻样图的预应力筋矢高控制点高度，与梁中的箍筋绑扎在一起。
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3)预应力梁底支撑体系及模板安装
本工程预应力梁截面为：1000×2500。预应力梁的支撑体系需要在预应力筋张拉后拆除。张拉端梁、柱侧模要在张拉端构造节点全部安装完后对应预应力筋位置按第1条要求在模板上钻孔封堵，梁端模就位后其圆孔应与预应力张拉端伸出位置相对应。
4)预应力筋铺放
1. 缓粘结预应力筋铺放前检查外包塑料皮有无破损，若有要用胶带缠补好。
2.穿设缓粘结预应力筋前，先在箍筋上焊接定位筋。定位筋采用直径不小于8mm钢筋。高度按预应力筋矢高控制点高度，与梁中的箍筋绑扎在一起。
3.预应力筋铺筋时应保证设计矢高，对其支架立筋处和该位置处预应力筋重心线距板底的高度进行调整，并将预应力筋和架立筋绑扎牢固。铺设预应力筋前还要特别注意与非预应力筋的铺设走向位置协调配合一致。预应力筋的铺放顺序及位置应与普通钢筋的铺放顺序与位置相协调；如有冲突位置，普通钢筋适当避让预应力筋。为了充分发挥预应力筋的作用，需调整时使跨中预应力筋的高度尽量低，支座处尽量高。本工程预应力筋在梁中分两层布置，上层预应力筋距梁顶500mm，下层预应力筋距梁底500mm。在梁的两端预应力筋通过柱子位置，该段属于预应力筋过渡区域，由于普通钢筋过密。可以适当调整预应力筋出口位置，保证同一矢高预应力筋平顺通过柱子。
4.预应力筋安装时，预应力筋的位置要保持顺直，承压板面必须与张拉作用线垂直，在梁端用两根钢筋在上下侧固定好承压板，节点组装件安装牢固，不得留有间隙。
5. 在预应力筋的张拉端安装螺旋筋、承压板，要求螺旋筋要紧靠承压板和锚板。
5)节点安装
1. 根据端模板上打孔位置，安装混凝土表面的张拉端节点，该工程梁的两端普通钢筋过密，张拉端采用外凸式做法，先安装预应力筋，螺旋筋，承压板，混凝土浇筑完到达设计要求强度，张拉的时候安装锚具进行张拉。要做好封锚用钢筋的预埋及混凝土面的凿毛处理，保证封锚质量。
2. 预应力筋的张拉端的承压板需采用上下两根钢筋固定，严防震捣混凝土时移动，并须保证预应力筋必须与承压板面垂直。为保证张拉的顺利进行。
3.3.4 模板安装
1)梁侧模板主龙骨采用φ48*3.6mm双钢管间距600mm，龙骨采用50*100，，木方间距200mm，采用M16对拉螺栓间距竖直间距300mm来加固梁侧模板。
2)梁上斜柱模板：采用BIM技术对梁上斜柱位置进行建模，提出各模板信息参数，提前加工制作完成，梁上柱模板安装完成后根据BIM信息参数进行模板检查，确保模板安装位置，倾斜度符合要求。
3.3.5 预应力张拉
1)预应筋张拉工艺流程及要点
量测预应力筋初始长度→安装锚具→装千斤顶→设计张拉应力→持荷2min→锁定锚具。
1. 千斤顶安装位置应与缓粘结筋在同一轴线上，并与承压板保持垂直。
2. 预应力筋张拉前逐根测量外露缓粘结筋的长度，依次记录，作为张拉前的原始长度。张拉后再次测量缓粘结筋的外露长度，减去张拉前测量的长度，所得之差即为实际伸长值，用以校核计算伸长值。
3. 张拉顺序先中间后上下，一端进行张拉，另一端补拉。先调整张拉设备，试拉两根预应力钢绞线。油泵启动供油正常后，开始加压，当压力达到2.5MPa时，停止加压。调整千斤顶的位置，继续加压，直至达到设计要求的张拉力。当千斤顶行程满足不了所需伸长值时，中途可停止张拉，作临时锚固，倒回千斤顶行程，再进行第二次张拉。张拉时，要控制给油速度，给油时间不应低于0.5min。每束预应力筋张拉完后，应立即测量校对伸长值。如发现异常，应暂停张拉，待查明原因，并采取措施后，再继续张拉。张拉到初应力（张拉控制应力的10％）时，首次记录千斤顶伸长值，然后继续张拉至控制应力，再次量测伸长值。核算伸长值符合要求后，卸载锚固回程并卸下千斤顶，张拉完毕。
4. 张拉时以控制张拉力为主，同时用张拉伸长值作为校核，实测伸长值与计算伸长值的偏差在-6%～+6%范围内。
2)张拉完成后张拉端处理
1. 缓粘结预应力钢绞线张拉完毕应及时检查张拉记录及锚固情况，经检查合格后，方可切断和封锚。
2. 张拉后将锚具外露的预应力筋预留不少于30mm长度后，将多余部分用机械方法切断，将张拉端清理干净，再用细石膨胀混凝土或环氧砂浆封堵。
4.结论
采用大跨度高支撑预应力桁架梁，有效的降低了该位置的施工难度，为后期钢结构屋面的施工保驾护航，同时也在一定程度上节约了工期。
论文作者:郭智
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/30
标签：预应力论文; 桁架论文; 钢筋论文; 位置论文; 模板论文; 压板论文; 千斤顶论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;