单跨75m超长预应力系梁施工技术

２００８年第２期　总第ｌ１６期　建　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆建　筑　Ｎｏ２・２００８　Ｃｏｎｓｔｍｃｔｉｏｎ　Ｖｏｌ・ｌ１６　单跨７５ｍ超长预应力系梁施工技术　刘进　（福建七建集团有限公司　３６３０００）　摘要：漳龙高速公路漳州收费站收费棚主体为大跨度拱型梁架构成的超大空间混凝土结构。支承拱梁的基础拱座之间由一道预　应力系梁连接　跨度大，工期紧，施工难度颇大。本工程采用合理张拉方法，精心组织各施工工种，保证了工程的进度和结构的安全，　取得了很好的社会综合效益。　关键词：超长单跨分级张拉测量控制　同步进行　中图分类号：ＴＵ７５６．４　１Ｆ　　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００４—６１３５（２００８）０２—００６０—０２　福蛳　ａ　７５　ｍ　Ｉ　ｏｎｇ　ｓ　ｉ　ｎｇ　Ｉ　ｅ－ｓｐａｎ　ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｇ　ｉ　ｒｄｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ　ｉ　ｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏ　Ｉ　ｏｇｙ　Ｌｉｕ　Ｊｉｎ　（Ｆｕｊｉａｎ　ｑｉｊ　Ｊａｎ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．３６３０００）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｚｈａｎｇｚｈｏｕ　Ｚｈａｎｇｌｏｎｇ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｔｏｌ１　ｓｔａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｃｈａｒｇｅｓ　ｓｈｅｌｆ　Ｂｅａｍ　Ｒａｃｋ　ａ　ｌａｒｇｅ—ｓｐａｎ　ａｒｃｈｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａ　ｓｐａｃｅ．Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂａｓｉＳ　ｏｆ　ａｒｃｈ—ａｒｃｈ　ｂｅａｍ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｂｌｏｃｋ　ｂｙ　ａ　ｂｅａｍ　ｏｆ　ｐｒｅ—　ｓｔｒｅｓｓｅｄ　１　ｉｎｋ．Ｌａｒｇｅ　ｓｐａｎ，ｅｘｐｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｂｅａｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｕｓｅｄ　ｒｅａｓｏｎ—　ａｂｌｅ　ｔｅｎｓｉｏｎ，ｃａｒｅｆｕｌｌｙ　ｏｒｇａｎｉｚｅ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｒａｄｅｓ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ｗｏｒｋｓ　ａｎｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｓａｆｅｔｙ，　ａｎｄ　ａ　ｇｏｏｄ　ＳＯＣｉａｌ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｘｔｒａ。。ｌｏｎｇ　ｓｉｎｇｌｅ—。ｓｐａｎ　Ｔｅｎｓｉｏｎ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐａｒａｌｌｅｌ　一、工程设计概况　二、本工程施工难点及特点　本工程为福建省漳龙高速公路漳州收费站收费棚工程。　１、拱座基础强度达到设计强度的８０％张拉系杆拉索，初　设计单位为上海天华建筑设计有限公司，施工单位为福建省　张拉力为５００ｋＮ，张拉过程张拉力及拱座变位控制。　七建工程有限公司．本工程两端拱座用预应力混凝土系梁连　２、落架过程中，每完成一次卸落量，根据拱座变位及　接，并分阶段施加预应力保证拱座稳定，预应力系梁采用有粘　３２主筋的变形相应张拉拱座拉索，以控制拱圈变形。　接预应力结构，系梁截面尺寸为４００Ｘ４００ｍｍ。预应力张拉方　三、材料，机具设备　１、本工程预应力筋采用　ｓ１５．２ｍｍ，Ａｓ＝１４Ｏｍｍ２．高强度低　法为：主拱梁施工前，施加５００ｋＮ的预应力，待主拱砼强度达　松弛钢铰线，抗拉强度标准值为ｆｐｔｋ＝１８６０Ｎ／ｍｍ２。　８０％后，分段拆除模撑时分级张拉。工程主体拱轴线采用二次　２、张拉端采用夹片式锚具。　抛物线，矢高１８．７５ｍ，跨径７５ｍ．示意图如下：　３、有粘接预应力混凝土梁孔道预埋采用金属波纹管，接　头管采用大一号的金属波纹管。　４、水泥采用４２５Ｒ普通硅酸盐水泥，水泥净浆水灰比为　０．４～０．４５，掺Ｔｗ一３减水剂，ＡＥＡＳ膨胀剂。　５、油泵：采用ＺＢ４—５００型高压电动油泵。　千斤顶：张拉采用ＹＣＷ型穿心式千斤顶。　油泵，千斤顶在张拉前必须配套标定，而且必须在有效期内。　四、施工方法　１、工艺流程（见图１）　２、预应力筋下料及制作　（１）预应力筋下料长度　预应力筋下料长度应考虑预应力筋的品种，锚具形式，弹　收费棚平面布置图　性回缩率，张拉伸长值，构件孔道长度。由于本工程采用两端　张拉，故每根钢铰线的长度按下式计算确定。　Ｌ＝Ｌ０＋２（Ｌｌ＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）　一　作收者稿简日介期：筑刘２０专进８业—，１男　—１，　９８０年６月出生，工程师，房屋建　式中：Ｌ。一构件的孔道长度　Ｌ广工作锚厚度　Ｌ　一千斤顶长度　Ｌ。一工具锚厚度　Ｌ　一长度富余量（一般取１０ｃｍ）　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第２期总第１１６期　刘进・单跨７５ｍ超长预应力系梁施工技术　一　军军　军　匝　——Ｊ　’　，　－一－压　］一匝　圈　图１工艺流程图　（２）预应力筋下料　钢铰线下料场在平坦，干燥的地方，下垫彩条布，以免生锈　和划伤．下料长度误差控制在一５０ｍｍ４＋１００ｍｍ内．因钢铰线为　高强钢材，为了避免引起材料的马氏组织脆性变态．采用砂轮　割机切割，严禁用电弧切割。　（３）预留孔道成形　孔道成形的质量，对孔道磨组损失的影响较大，为了很好　的固定波纹管，间隔５ｍ设置一道固定马镫筋与主受力筋焊接　连接．波纹管接头用防水胶布连接，端头固定钢板与孔道中心　线垂直。　（４）穿索　考虑到本工程单跨超长，为了方便施工，采用人工先穿法。　（５）浇捣拱座混凝土　混凝土采用泵送施工．振捣混凝土时要特别注意振捣棒　不得触及波纹管，振捣要密实，不得有空洞。浇捣过程中及时　做混凝土张拉试件，试件拆模后与拱座基础混凝土同条件养　护，以此保证混凝土张拉强度。　（６）预应力筋计算伸长值　张拉时，通过张拉伸长值的校核可以综合反应张拉力是　否足够，孔道磨损是否偏大，以及预应力筋是否有异常现象。　预应力筋张拉伸长值△Ｌｌ可按下式计算：　△Ｌ＝Ｆｐｍｌｐ／ＡｐＥｐ　式中：Ｆｐｍ一预应力筋的平均张拉力（ｋＮ）　ｌｐ一预应力筋的长度（ｍｍ）　Ａｐ一预应力筋的截面面积（ｍｍｚ）　Ｅｐ一预应力筋的弹性模量（ｋＮ／ｍｍｚ）　（７）预应力钢铰线的张拉与锚固　本工程预应力张拉分两个阶段，即与预张拉５００ＫＮ和最　终张拉到设计张拉力。　１）第一阶段预张拉　当拱座基础混凝土强度达到设计强度８０％（混凝土为Ｃ５０）　后张拉，采用一端一次性张拉至５００ｋＮ，并记录下张拉施工数据。　２）最终张拉　为了保证拱座在拆架卸载过程中不产生位移，下部系梁　的预应力张拉应同步进行，所以整个工程预应力施　Ｉ：的关键　环节在此。待上部拱肋完成后，混凝土强度达到设计强度８０％　后再次张拉．确定张拉控制应力ｏ　ｃｏｎ＝Ｏ．７０ｆｐｔｋ。为了避免　夹片回缩和磨组所产生的应力损ｌ火，超张拉３％。张拉控制以　应力为主，伸长值为辅。测量伸长值时，以控制应力１０％为初　始读数，以控制应力１０３％为末读数，两者之差为实测伸长值。　预应力张拉程序：０—１０％ｏ　ｃｏｎ（读数）一２５％ｏ　ｃｏｎ（读数）　５０％ｏ　ｃｏｎ（读数）一８０％ｏ　ｃｏｎ（读数）一８０％ｏ　ｃｏｎ（读数）　一１０３％ｏ　ｃｏｎ（读数）一一端锚固一另‘端应力补足后锚固。　具体步骤如下：　１）先拆除横撑梁钢管支撑，并用经纬仪观测拱座的位移　情况；　２）落架前先将预应力筋的张拉应力由５００ＫＮ增加至　６００ＫＮ；　３）从拱梁两端向拱顶方向同步拆除支撑，第一次拆卸　ｌＯｍ；在拆架同时，两拱座间的张拉应力同步均衡增加，并观测　拱座的位移情况；一旦发现拱座向内位移，应立即停止预应力　张拉，继续落架；若发现拱座向外位移，则应立即停止落架并　加大预应力张拉。以ｌＯｍ为一个施工周期重复本步骤，直至落　架完成后，调整拉索至２４２０ｋＮ（设计张力２３５０ｋＮ）后锚固。　施工过程中拱座没有出现变位。现场实测钢铰线张拉伸　长值与计算伸长值误差在一６％～＋６％之间，符合规范要求。　拱中ｔ嘏　预应力张拉与落架示意图　（８）孔道灌浆及封锚　预应力钢铰线张拉２４ｈ内，检查钢铰线和锚具无异常现　象即可灌浆，灌浆前用清水冲洗孔道。水泥浆水灰比０．４４　０．４５，灌浆压力０．６ＭＰａ，从一端开始加压灌浆，至另一端出浆　口冒出浓浆后停止灌浆，１ｈ后二次灌浆。最后割除多余钢铰线，　端头加钢筋网片，用Ｃ４０细石混凝土封闭梁端锚具与钢筋。　五、安全注意事项　１、张拉预应力筋时，所以非张拉作业人员　得进入划定　危险区域：　２、张拉时应在千斤顶两旁操作，严禁在与张拉力成一直　线的地方操作和站立；　３、配制水泥浆和灌浆时若有泥浆　溅到皮肤的须马上用　清水冲洗干净。　六、结语　１、本工程属于张拉和落架同时进行，为了避免加载和卸　载对结构造成变形损伤，各步骤必须分步有序衔接．均匀分步　进行。　２、后张有粘接预应力筋张拉方法有ｊ种：（１）一端张拉；　（２）两端同时张拉；（３）一端张拉，另一端补张拉。本工程的超　长单跨属国内少见，采用一端张拉，另一端补张拉。这样可以　避免反复张拉，又可减少预应力的损失。通过施工证明，本方　法可行有效。