中国水利水电第十一工程局有限公司
摘要:750kv户外出线楼屋面特殊结构施工技术所引进应用的新技术、新工艺与日前国内同类施工技术相比,有着明显的特点和优势:一是48mm厚钢板H型钢结构组合梁焊接技术突破,通过预热、过程温度控制、消氢处理等措施成功解决了特厚H型钢加工过程变形问题;二是380mm厚,1200mm宽,12000mm跨度,板内配置钢绞线16根Φ15.2钢绞线的SP大跨度预应力空心板成功生产突破了我国现有SP标准图集相关规定,为我国SP大跨度预应力空心板的推广应用提供了有力的基础。三是750KV户外出线楼屋面特殊结构荷载承载力大于11.5t/m2,为继续承揽类似工程奠定坚实的基础。上述三个结构特点,成功地解决了750KV户外出线楼屋面特殊结构施工中出现的难题。
关键词:提高了施工质量、加快了施工进度、成型质量好、造价成本底
一、工程简介
拉西瓦出线楼工程,楼长126.8m,最大宽度26m,高度55m。横向跨度12m,纵向跨度19m和21m,垂直高度分别为48m和55m,因设计纵向跨度较大,背靠高边坡,为防高边坡不确定落石对屋面造成破坏性冲击,对出线设备造成破坏,综合各种因素设计对原设计现浇屋面结构进行优化,首先将原设计纵向大跨度现浇砼梁改为H型钢结构外包钢筋混凝土组合梁,采用吊模施工法,加快施工进度,降低施工投资;其次是将屋面板改为SP预应力空心板,并在空心板上部浇筑板梁叠合结构。采取措施,将三种结构合理的结合成整体,充分加强了屋面抗冲击的能力,综合提高了屋面荷载承载力,确保了出线设备的安全及未来电力持续、稳定供应。
750KV户外出线楼屋面特殊结构设计,该课题研究主要解决以下两个方面的技术问题:1、所有出线挂点均设在封顶结构梁上,出线挂点塔架总重27t,属永久结构,设计H型钢结构梁钢板厚度48mm、40mm,钢梁焊接、吊装、拼接及其外包混凝土施工难度较大,我们通过预热、温度控制、消氢等措施进行焊接过程H型钢梁变形控制,焊接工艺完全满足GB50205-2001标准,焊缝通过超声波检测,接头焊缝通过γ射线检测满足设计要求;二是通过高空吊模施工法解决钢结构外包砼施工,其质量验收也通过DL/T5113.1-2005规范要求,质量合格。
2、拉西瓦水电站750kv户外出线楼屋面设计SP板为厚380mm,宽1200mm,长12000mm,板内配置16根Φ15.2钢绞线。施工过程中我们一是严格按照SP预应力空心板施工工艺进行过程控制,并将板端部1m范围空心挖开埋入抗裂钢筋网片并回填堵实;通过过程控制及板端裂缝控制等措施,从板厚、跨度、承载力等方面取得了突破性的成果,单板静载试验结果显示,当荷载承载力达到3.55t/m2时其挠度值为86mm,板还未达到断裂状态,生产施工过程建科院相关人员进行了实地考察,将为我国SP预应力空心板新标准的推出提供了有力的基础资料;模拟实际屋面静载试验结果显示,当荷载达到11.5t/m2时叠合层结构未出现任何裂缝,其挠度值接近于“0”,为大跨度、超大荷载屋面施工奠定了基础,值得应用与推广。
二、工程施工应用
黄河拉西瓦水电站750kV户外出线楼是目前国内电压等级最高、空间结构最大的户外出线楼,位于EL2460m高程岩壁平台上,其背靠高边坡,面对悬崖,设计为钢筋混凝土框架结构,出线楼长126.8m,最大宽度26m,最大高度55m,横向跨度12m,纵向跨度19m和21m,垂直高度分别为48m和55m。每年气温回升时岩壁松动及春季高边坡有牧群经过时都造成高边坡不确定落石,对出线楼屋面造成严重的威胁,为防出线楼顶部高边坡落石对屋面结构造成破坏性冲击,优化出线楼屋面结构施工方案、改进施工工艺,成为该工程施工的一项技术难题。
为此,业主、监理、设计、施工单位四家经多次研究、讨论最后决定采用了三种结构组合屋面:首先采用特大H型钢结构钢筋混凝土组合梁;再在钢结构外包砼梁上部安装SP大跨度预应力空心楼板;最后再在SP大跨度预应力空楼板上浇筑52cm钢筋混凝土板梁叠合结构。
针对屋面特殊结构设计必须解决两项技术问题:一是特大H型钢结构梁焊接变形控制及其外包砼施工;二是SP大跨度预应力空心板生产施工、工艺控制及其裂缝预防及控制技术。
拉西瓦出线楼工程,横向跨度12m,纵向跨度19m和21m,垂直高度分别为48m和55m,因出线楼设计纵向跨度较大,背靠高边坡,为防高边坡不确定落石对屋面造成破坏性冲击,综合各种因素设计对原设计现浇屋面结构进行优化,首先从封顶钢筋砼梁进行优化设计,将原设计纵向大跨度现浇砼梁改为H型钢结构外包钢筋混凝土组合梁,采用吊模施工法,加快施工进度,降低施工投资;其次从屋面面板上进行优化设计,将屋面板改为SP预应力空心板,并在空心板上部浇筑板梁叠合结构。通过预留插筋等措施,将屋面三种结构合理结合成整体,综合提高屋面结构抗冲击能力。750kV户外出线楼屋面特殊结构设计,该课题研究主要解决以下两个方面的技术问题:1、特大H型钢结构组合砼梁施工技术;2、SP大跨度预应力空心板施工技术。
特大H型钢结构组合砼梁解决方案:750kV户外出线楼所有出线挂点均设在二层封顶结构梁上,出线挂点塔架总重27t,属永久结构,设计顶层H型钢结构梁钢板厚度48mm、40mm,针对实际情况我们从H型钢结构组合梁焊接工艺、H型钢结构组合梁高空吊装施工工艺、H型钢结构组合梁外包混凝土施工艺三个方面进行研究及应用解决H型钢结构梁施工技术。具体为:
1、H型钢结构组合梁焊接工艺
H型钢结构组合梁结构件因为体形庞大,焊接部位多,部分尺寸精度和位置精度要求较高,支承起来难度较大,尤其是整体变形问题,一直是困扰工艺人员的一大难题。对H型钢结钢构件的焊接变形情况和原因进行了分析,并提出了一些控制变形的工艺对策。
(1)H型钢结构件变形的理论分析
H型钢构件主要是由冷、热轧钢板、型钢及它们的成形件装焊而成,材质主要为低合金结构钢。焊接是局部加热、冷却过程,构件焊后都会产生焊接内应力和焊接变形。焊接过程中随时间变化的内应力为焊接瞬应力,构件冷却至室温后残存于焊件内的应力则为焊接残余应力。焊后残留于焊件中的变形成为焊接残余变形。焊接残余应力是形成各种焊接裂缝的重要因素,是影响构件的强度和加工后因内应力重新分布,使加工精度发生变化的重要因素。焊接残余变形,不仅影响结构的尺寸精度和外观,而且影响结构件之间的装配,还可能降低构件的承载能力。矫正焊接变形,不仅费工费时,而且往往困难。因此,焊接作业应采取措施,力求减少焊接残余内应力和变形。从结构件制造工艺来看,造成大型结构件变形的原因,主要来自三个方面:即焊接热应力、残余应力和外力,其中焊接残余应力变形是形成各种焊接裂缝的重要因素。(1)焊接热应力变形 H型钢构件在焊接过程中,对金属材料是一种不均匀的加热和冷却。焊接时,加热的热源是移动的高温电弧,焊缝和热影响区金属温度很高,金属受热膨胀,但又受到常温金属的阻碍和抑制,便产生了压缩塑性变形。结构件的焊接变形程度与施焊时热源的输入能量成正比,常见的有焊缝收缩变形、弯曲变形、角变形、扭曲变形、波浪变形;(2)残余应力变形 残余应力主要为焊接残余应力和成形加工残余应力,当工件某一部位施焊结束后,其焊缝金属由膨胀转为收缩,但其又受到常温金属的限制,这时便产生了焊接残余应力。成形加工残余应力主要是因为工件受工艺性外力而引起,如工件自由弯曲成形时不得法;钢板校平辗压次数少;机加工吃刀量过大等等都能引起成形加工残余应力;(3)外力引起的变形 主要指组装、焊接过程中由磕、碰、摔、撞或过载引起的异常变形。
(2)减少H型钢构件变形的工艺对策
根据实践经验我们总结出几种克服工程H型钢构件变形的工艺对策。
1)设计措施 选用合理的坡口形式和焊缝尺寸,坡口选择不当,就增大了焊缝尺寸,增大了熔敷金属量,增加了焊接残余应力和焊接变形。尽量遵守焊缝设计三原则:焊缝数尽量少、焊缝截面尽量小、焊缝位置要对称;
2)工艺措施 在很多情况下,结构设计为满足功能需要,不可能做到焊缝合理布置和截面对称,如H型钢梁加工要考虑出线挂点的位置,在制造中需采取工艺措施,减少焊接变形,一般的工艺措施有反变形,刚性固定法及调整焊接顺序等方法。另外选择线能量较低的焊接方法,包括采用多层焊、埋弧焊,利用CO2自动焊代替气焊或手工电弧焊;选择合理的焊接顺序,使工件受热均匀.
3)焊接残余变形的矫正 在实际生产中的焊接结构不一定都有条件采取反变形,调整焊接顺序、焊接固定等方法来控制焊接变形,即使采用上述措施,焊接结构还会有残留变形,对于要求高的焊件,这些残余变形仍需矫正或修理,常用的有机械矫正和火焰矫正。
总之,克服工程中结构件H型钢构件的变形是一个理论和实践性很强的课题,克服变形的措施就是要保证结构件的热场均衡并尽量避免应力的产生,掌握这一指导思想,我们就可以在生产实践中不断地制定出更加完善的工艺对策。
焊接过程严格按焊接工艺执行,主要原则应遵循:对称、分段、倒退的焊接顺序。所有焊缝焊完后,进行全面清理,不得残留药皮、飞溅、焊疤及其它杂物,所有焊肉完全裸露表面,以备外观检查和无损检测。焊接完毕后,焊工应仔细清理焊缝表面,并检查外观质量,必要时可作局部修补。
2、H型钢结构组合梁高空吊装施工工艺
(1)总体思路
750kV出线楼施工现场现有两台F0/23B移动式塔吊,主要参数如下:最大起升高度61.6m,最大起重量10t,起重臂长45m.H型钢梁的安装位置:
官厅区高程EL2515.6,距离地面55.6m,水平距离(距离F023B起吊中心即塔机行走轨道中心线)是7m和19m。
西宁区高程EL2508.1,距离地面48.1m,水平距离(距离F023B起吊中心即塔机行走轨道中心线)是7m和19m。
由上图可以看出:无论是西宁区还是官厅区水平距离为7m的H型钢梁都可以利用10t塔机进行安装;即塔机在回转半径为R=14.5m时,可以起吊10.2t,起升高度为61.6m,而钢梁安装相应参数为7m,重量为8.4~12.6t,高度为55.6m和48.1m;但是水平距离为19m的H型钢梁安装却不能满足要求,因为在19m时,塔机的最大起重量为7.2t,当钢梁的重量超过7.2t时,一台塔机无法吊起,这时可以利用两台塔机同时起吊,由经验得知,可以满足吊装需要。
(2)吊点的选择和起吊方法
根据H型钢梁的重量、起重能力、现场施工条件和工期要求,我们决定利用工具式吊耳进行起吊,这样比较安全、可靠、方便。
(3)矫正和固定
将钢梁的中心线和轴线分别划出,并作上明显标记且易于察看和检查,然后将钢梁进行调整,包括标高,纵横轴线和垂直度。
①标高调整:用一台水准仪架在梁上或专门搭设的平台上,进行每根钢梁两端的高程测量,同时在梁端部设置千斤顶顶空,在梁两端垫好锲铁块,随时进行调整并固定。
②纵横轴线调整:用拉紧器和千斤顶对照事先放的基准线进行
调整,也可以用手拉葫芦进行轴线位移,将铁锲再次调整垫实并固定。
③垂直度调整和矫正:从梁的上翼缘挂垂球下去,测量线绳至梁腹板上下两处的水平距离。根据梁的倾斜程度(a≠a/),楔铁块再次调整,使a≠a/,即可垂直。
(4)拼装后的联结及焊接
H型钢梁的连接方式为:腹板用高强螺栓连接,翼板为焊接,H型钢梁的支撑混凝土梁的间距为10m(详见750kV户外出线楼布置图),而H型钢梁的制造单根长度在6~9m且本身的重量又比较重,无法支撑且易弯曲,鉴于此,我们准备做临时支承点,间距为4~5m,防止其下垂。方法步骤:将H型钢梁放到砼梁和临时支撑上,用连接板连上并进行标高、纵横轴线和垂直度的调整和矫正,然后进行加固,最后进行翼板焊接,焊接的变形控制、焊缝的质量检验、焊缝的缺陷处理等相关事宜同上。
3、H型钢结构组合梁外包混凝土施工艺
由于出线楼EL2481层楼板承重限制以及纵向没有联系梁、脚手架无法搭设等因素影响,钢结构组合梁断面结构大,经过多次方案优化,最后考虑采用吊摸方式浇筑纵向钢结构组合梁。
(1)吊摸设计思路
拉西瓦水电站750kV户外出线楼EL2508.9、EL2516.4高程纵向钢结构梁浇筑施工时悬空高度和跨度太大,由于工期紧,考虑到EL2481层楼板承重的限制,搭设满堂脚手架不能满足工期和承重要求,经多次会议讨论决定采用吊摸施工方案进行纵向H型钢结构梁砼浇筑施工。
(2)吊杆的选择:经计算φ16圆钢即可满足吊重要求,但是为了安全选择了φ25圆钢作为吊模的吊杆。
(3)吊模施工:在型钢梁上部焊接长度为1.12m的[10组合槽钢,沿梁长度方向间距60cm布置,纵向采用[10单槽钢沿梁长方向布置和梁顶横向组合槽钢焊接固定,梁底部横向同样采用长度为1.8m的[10组合槽钢和沿梁长方向布置的纵向单个[10槽钢焊接固定,再利用φ25圆钢将型钢组合梁上部和下部槽钢吊住固定,底层槽钢作为底模支撑系统,φ25圆钢与钢梁上部槽钢采用螺栓连接并焊接固定,与下部槽钢连接时先采用螺栓固定,待模板调平后将吊杆与槽钢焊接。操作平台利用钢梁安装时搭设的平台,两侧脚手架加高,作为防护栏杆,周围用安全网封闭,以防工器具掉落伤人。
(4)混凝土施工
采用C30F200W8砼,二级配,泵送砼入仓。梁浇筑由一端开始用"台阶法",考虑吊摸系统安全,梁两侧下料要均匀,控制浇筑速度,以不初凝为准。浇筑时先在H形钢梁下翼缘以下从钢梁一侧下料,用振捣器在钢梁一侧振捣,将混凝土从钢梁下部挤向另一侧,同时排出下翼缘板下空气;待混凝土高度超过型钢梁下翼缘板15cm以上时,改为两侧两人同时对称下料,对称振捣,待浇筑至距上翼缘板10cm时,再从两端梁柱节点开始下料,从两端梁柱节点开始振捣,逐渐向中部排气孔延伸,直至上翼缘板下的全部气泡从预留排气空中排出为止,浇筑时注意天气状况,对新浇筑砼面采取必要的保温措施,根据天气情况采用彩条布或麻布袋对料头进行覆盖处理。
其它振捣、保温、养护等均按常规方式进行施工。
SP大跨度预应力空心板解决方案:拉西瓦水电站750kV户外出线楼设计SP板为厚380mm,宽1200mm,长12000mm,板内配置16根Φ15.2钢绞线。主要通过SP大跨度预应力砼空心板生产、施工工艺、SP大跨度预应力砼空心板裂缝原因分析与预防、SP大跨度预应力砼空心板吊装施工工艺三个方面进行研究与应用解决SP大跨度预应力空心板施工技术。具体为:
1、SP大跨度预应力砼空心板生产、施工工艺研究与应用
拉西瓦出线楼引进SP大跨度预应力空心板生产设备是引进美国SPANCRETE公司(SMC)的制造设备改装的SP预应力空心板生产设备GLY-380-1200制板机,该设备在生产过程中要求生产台面必须保证平整、光滑、洁净,平整度控制在2mm以内;该设备生产SP预应力空心板时采用C50干硬性砼,对其Vc值特别敏感,严格控制在40s左右才能满足生产,这是采用该设备生产SP预应力空心板的两大难题。同时在生产、施工过程中对钢绞线的下料、锚固、张拉要求特别仔细全面,下料既要满足张拉长度又不能造成材料浪费;锚固时对所用的锚具应提前进行逐个检查,对裂纹或螺纹滑扣的夹片应剔除并禁止使用。固定端锚固后,张拉端应将钢丝或钢绞线牵引直,确保钢筋不打死弯和拧花,锚固端安妥防护网,张拉端安妥防护板确保施工人员安全;张拉钢绞线分两次进行,第一次张拉至钢绞线张拉控制应力值的30%,调整钢绞线位置,使其相互平行,第二次张拉至张拉控制应力值;生产过程中对制板机的操作要求就位前必须对制板机进行全面检查,清除干净各部混凝土残渣,确保机械、电路正常工作。堆积成型后的空心板要进行划线、扒沟、养护。同条件养护试块应置放于板条一端覆盖好,特别注意应与板条同时浇水养护。由于青海特殊地理环境昼夜温差较大,每天收工前一个小时,必须浇水一次,降低混凝土的温度,减少温差裂纹。当温度低于10℃时应采用必要的保暖、供暖措施,提高混凝土养护温度,当气温低于5℃应停止浇水养护。当试块强度达到混凝土设计强度的75%以上时,实验室发放张通知单,现场及时安排放张。混凝土放张强度不宜超过90%放张时采用割枪横向由两侧向中间每根每股对称间隔割线,以保证每次割线对盖板体只产生最小侧向弯矩。钢绞线放张后,将混凝土板按38×120×1175cm的尺寸进行切割,切割机械采用台式合金锯片电切割机,湿切割法。板面干燥后,应对板逐一按质量标准进行检查,检查合格后方可进行标识。根据现场生产、施工工艺的控制熟练掌握生产技术并对SP板的生产、施工工艺进行研究与应用,尽量降低废板率,提高生产质量。
2、SP大跨度预应力砼空心板裂缝原因分析与预防
(1)裂缝产生原因分析:由于板的厚度和空心的影响,在制作过程中受工艺条件、外界气温和露天生产等因素的影响,板面出现温差裂缝、收缩裂缝、施工裂缝、沉降裂缝、养护不足引起的裂缝、台座引起的裂缝、板端切割反躬引起的端头裂缝等,裂缝产生的原因:根据对大多数厂家生产的SP预应力空心板的调查,预应力空心盖板生产时不可避免的产生裂缝,裂缝一般出现在大风降温、春秋交替的季节、昼夜温差较大、养护不及时产生裂缝、施工过程中混凝土沉降收缩均产生裂缝,尤其是SP板端头切割时应力突变极易产生裂缝。
结合实际情况,拉西瓦处于青藏高原地段,目前正处于炎热的夏季,白天温度可达到26°~28°晚上只有7°~ 8°,昼夜温差较大,预制板预制时全部采用露天制做且利用自然养护,受气温变化较大,使构件极易在早期产生三面贯通的横向裂缝;750kV户外出线楼楼板采用挤压机生产成型,当挤压机长期施工而磨损(特别是中板)进料腔尺寸大于后边的出料口尺寸,这样成型机前移时,倒拉构件的侧面而产生裂缝;收缩裂缝的产生是混凝土初凝前,由于水分蒸发,内部不断向表面迁移,形成混凝土在塑性阶段体积迅速收缩造成裂缝。
(2)对裂缝的预防措施
结合本工程实际情况在考虑预防普遍裂缝产生的基础上,特别加强以下几个方面裂缝的产生:
① 温差裂缝:考虑地势原因,昼夜温差造成的裂缝比较大,预防措施主要是加强成型后的养护、覆盖、夜间保温工作,减少混凝土板内、外部的温差,减少热膨胀冷缩现象;
②养护不足造成的裂缝:制板机走过后应及时覆盖,静养1小时后开始少量浇水养护,根据气温高低每隔2~3小时浇水一次,经常保持覆盖物及板面处于湿润状态,防止由于养护不足出现的板表面裂缝;
③台座裂缝造成板面横向裂缝:预防措施是预制板生产前对台座表面裂缝进行严格处理,必须保证台面平整、光滑、洁净,台面平整度控制在±2mm以内(2米直尺检查);
④生产过程在板端部预埋抗裂钢筋,防止切割应力突变产生的裂缝。由于采用GLY一次性挤压成型机,在生产过程中预埋埋件比较困难,经研究讨论决定,先拔掉每块板设计长度两端1m范围内的混凝土,采用Φ14、Φ10、Φ8几种型号的钢筋加工成钢筋网片,置于拔掉混凝土的空心处(隔一个孔埋一个钢筋网片埋件),再采用同标号常态混凝土回填(板两头1m范围内7个孔全部堵实),再进行养护,最后放张、切割。这种裂缝是我们重点要研究预防的裂缝,通过工艺控制,放张后板端裂缝能控制在0.5mm以内的微小裂缝,属设计允许出现的裂缝。
(3)SP大跨度预应力砼空心板吊装施工工艺研究与应用
因出线楼空间结构限制,大型起吊设备无法安装,SP板单块重量约10t,根据现有塔吊(14.5m范围内,最大起重量10t)的起吊重量勉强满足起吊要求,塔吊最小回转半径时吊钩距EL2481层外挑檐68cm,板宽的一半是60cm,采用专用卡具夹在盖板两端的两侧,拴好钢丝绳,并与横担梁连接牢固,垂直起吊,并慢慢经过挑檐,吊至超过盖板顶部高程时人工配合旋转至设计安装位置,将每块板的安装位置放到已浇筑好的砼大梁上,安装前测量需对每块板的位置进行放线,并做出标记,作为每块板的安装就位控制线,安装时考虑吊钩B的安装,每跨内盖板以挂点为中心向两边安装的原则进行,每块板安装就位前先用细石混凝土铺设2~4cm进行找平,然后楼板安装在铺设细石混凝土找平后的大梁上,最后再施工叠合梁板结构。
第一跨盖板中心距塔吊中心的距离为13m,采用两台塔吊抬吊,将第一跨盖板吊装到位。第二跨盖板无法一次性吊装到位,在EL1460m层起吊时两端采用钢丝绳牵引防止SP板发生断裂,先将预制板采用塔吊吊到以安装好的第一跨SP板上,H型钢梁组焊件固定在第二道纵梁和后边墙上现浇砼梁上,在H型钢组焊件上铺上φ32圆钢长为160cm,约为50~70根,将吊好的第二跨的SP板前方采用倒链和后边墙上的插筋固定,SP板的后尾采用塔吊牵引,先将SP板从第一跨的板上通过倒链、塔吊以及人工配合将SP板慢慢移动到钢梁上,在SP的前方接触到钢梁时,在第一跨的SP和第二跨的SP板交接的位置处放置10×10cm的方木,主要防止SP板末尾对钢梁的冲击力过大。SP板的前方通过倒链配合人工牵引缓慢运行,人员站在后边墙上的现浇大梁上拉倒链,后尾通过塔吊牵引缓慢运行,当SP板运行到离倒链约为1.2m左右时,由于倒链的运行长度有限,倒链无法将SP端头牵引到后边墙的大梁上,所以通过塔吊和人工在SP板的尾部采用人工和塔吊配合将SP板撬到后边的大梁上部。为了使SP板顺利安装就位,在后边墙上现浇砼大梁上安装吊装门架,第二跨的第二块SP板安装时,吊装门架的一个支腿放在后边墙上现浇大梁上,另一个支腿放在以吊装到位的第一块SP板上,将SP板移动台车放置在第一跨已吊装到位的SP板上,塔吊将第二跨的第二块SP板吊装到SP板移动台车,人工推动移动台车将第二跨第二块的SP板运输到已经安装就位的第二跨的第一块SP板上,然后SP板的吊具夹住SP板的两个端头,一个端头挂在电动葫芦的吊钩上,另一个端头挂在塔吊吊钩上,然后塔吊和吊装门架同时起吊SP板水平运行,缓慢运行到SP板安装位置,然后将SP板吊具取下。依此安装其它SP板就位。
三、发现、发明及创新点:
1、H型钢结构组合梁施工技术:在目前已有焊接技术的基础,通过预热、温度控制、消氢处理措施研究掌握特大H型钢结构梁焊接工艺技术;通过对大跨度、高空吊模施工方案的设计掌握特大H型钢结构梁外包砼吊模施工方法。
2、SP大跨度预应力空心板施工技术
技术原理:生产时首先将预应力钢绞线铺放在生产床上,按规定张拉值张拉,再将挤压机调整就位,混凝土倒入挤压机料斗内,经挤压、措动、捣固完成SP板成型。自然养护后即可对SP板进行放张、切割、吊装、堆放。
关键技术:通过对SP大跨度预应力砼空心板“生产、施工工艺及应用、裂缝原因分析与预防、吊装施工工艺”的研究与应用掌握SP预应力空心板生产技术。
主要创造点:从跨度(12m长)、板厚(380mm厚)、板的荷载承载力(极限荷载值3.55t/m2,最大挠度达到86mm)及板内配筋(每块板内配置16根15.2钢绞线)等方面均超过了国内目前已生产的SP预应力空心板的性能及配置。
3、大跨度屋面结构荷载承载力大于11.5t/m2。
4、与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较
目前国内还未见有与拉西瓦水电站750kV户外出线楼屋面结构相同的屋面结构,针对屋面结构的组成进行比较:
1、特大H型钢结构组合梁
从美国、日本、欧洲一些发达国家的经验看,建筑业即将成为钢材应用的主要市场。而目前我国与之相比还有差距。国外不仅钢板厚度较大,而且可以满足各种性能要求,如日本已经能够生产的100mm的厚钢板。目前,国内高层钢结构钢材几乎都从国外进口,工程总承包由国外承担,制造和安装则由国内廉价劳动力承包,这种局面应从速扭转,因为这与我国产钢大国的地位很不相称。大跨度钢结构钢材不像高层钢结构那样突出,尤其在水工领域特大跨度H型钢结构梁的应用更不多见,这种局面与中央强调建立我们自己的科技创新体系的号召相距甚远,应该引起我国建筑界的关注,值得我们深思。
2、SP大跨度预应力空心板
SP板专指引进美国SPANCRETE公司(SMC)的制造设备、工艺流程、专利技术和SP商标使用权生产的预应力混凝土空心板或墙板。美国SPANCREYE公司创制的预应力混凝土空心板生产设备,在国外已有60多年的发展历史,通过几十年的潜心钻研,SMC空心板生产设备,在世界上流行的多种空心板生产工艺中始终保持领先地位。
SP板自1993年引进中国大陆,得到社会各界的关爱和支持,国家建设部多年来一直把SP板列为重点科技推广项目。《SP预应力空心板图集》经建设部正式批准出版以来,已先后进行四次大的修订、完善和补充,已经没有推广应用的技术标准障碍。SP板不受结构形式限制,广泛适用于框架、钢结构、砖混等多种建筑结构形式。
拉西瓦出线楼引进生产的SP 大跨度预应力板从板厚、板长、板的荷载承载力各方面超过国内已生产的SP预应力空心板,是一个跨越。
总之,750kV户外出线楼屋面特殊结构荷载承载力大于11.5t/m2,满足抵抗超大荷载冲击的能力,值得推广与应用。
3、与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较
目前国内还未见有与拉西瓦水电站750kV户外出线楼屋面结构相同的屋面结构,针对屋面结构的组成进行比较:
1、特大H型钢结构组合梁
从美国、日本、欧洲一些发达国家的经验看,建筑业即将成为钢材应用的主要市场。而目前我国与之相比还有差距。国外不仅钢板厚度较大,而且可以满足各种性能要求,如日本已经能够生产的100mm的厚钢板。目前,国内高层钢结构钢材几乎都从国外进口,工程总承包由国外承担,制造和安装则由国内廉价劳动力承包,这种局面应从速扭转,因为这与我国产钢大国的地位很不相称。大跨度钢结构钢材不像高层钢结构那样突出,尤其在水工领域特大跨度H型钢结构梁的应用更不多见,这种局面与中央强调建立我们自己的科技创新体系的号召相距甚远,应该引起我国建筑界的关注,值得我们深思。
2、SP大跨度预应力空心板
SP板专指引进美国SPANCRETE公司(SMC)的制造设备、工艺流程、专利技术和SP商标使用权生产的预应力混凝土空心板或墙板。美国SPANCREYE公司创制的预应力混凝土空心板生产设备,在国外已有60多年的发展历史,通过几十年的潜心钻研,SMC空心板生产设备,在世界上流行的多种空心板生产工艺中始终保持领先地位。
SP板自1993年引进中国大陆,得到社会各界的关爱和支持,国家建设部多年来一直把SP板列为重点科技推广项目。《SP预应力空心板图集》经建设部正式批准出版以来,已先后进行四次大的修订、完善和补充,已经没有推广应用的技术标准障碍。SP板不受结构形式限制,广泛适用于框架、钢结构、砖混等多种建筑结构形式。
拉西瓦出线楼引进生产的SP 大跨度预应力板从板厚、板长、板的荷载承载力各方面超过国内已生产的SP预应力空心板,是一个跨越。
四、结束语:
总之,750kV户外出线楼屋面特殊结构荷载承载力大于11.5t/m2,满足抵抗超大荷载冲击的能力,值得推广与应用。
论文作者:程庆庆
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第12期
论文发表时间:2019/1/7
标签:型钢论文; 预应力论文; 结构论文; 裂缝论文; 屋面论文; 组合论文; 混凝土论文; 《建筑细部》2018年第12期论文;