[摘要]介紹泰州師范學校體育館菱形平面鞍形索網屋蓋結構施工工藝,包括錨夾具設計、邊梁立模放線、索孔預埋鋼管制作及安裝、箱形邊梁混凝土澆筑、鋼索制作及安裝、索網張拉以及屋面施工工藝等。

[關鍵詞]體育館鞍形索網屋蓋預應力鋼絞線懸索結構

泰州師范學校體育館位于江蘇省泰州市師范學校校園內,建成后將作為該校的一個標志性建筑。該工程屋蓋采用雙曲拋物面鞍形索網結構形式,平面形狀為近似菱形,對角尺寸為69.6m×67.2m,平面面積約為3459.5m2.索網懸掛在4根直線形箱形邊梁上,梁截面為1400mm×1800mm,混凝土為 C50.索網共設計有承重索(主索)40束,每束為j15.24鋼絞線;穩定索(副索)4l束,每束為1jl 5.24鋼絞線。索網網格水平投影尺寸為1.6m×1.6m,中央主索的矢度和中央副索的拱度均為6m。

1施工工藝流程

本工程索網結構施工工藝流程為:邊梁立模→標索網孔位→綁扎鋼筋→安裝鋼管→焊接灌漿管和泌水管→搭滿堂腳手架→鋼索錨具安裝→鋼索下料鋼管制作→澆筑邊梁混凝土→混凝土養護→索網張拉→孔道灌漿→端頭封裹。

2錨具及夾具設計

2.1錨具及其配件設計
本工程選用的鋼索為個15.24低松弛鍍鋅鋼絞線,由于索與索之間的相互影響,在張拉的最后階段需對鋼索的內力進行微調,所以自行設計了一套非標準帶微調的夾片錨具。主索使用雙孔夾片錨具,副索使用單孔夾片錨具。夾片錨錨板有外螺紋,可以在張拉的最后階段通過螺紋對索的內力進行適當調整,有利于索網成型,給施工帶來方便。該錨具委托錨具廠加工,錨具的性能要求必須達到國家規定的I類錨具標準(即ηa≧0.95,apu,tot≧2%),確保錨固性能的可靠性。

2.2夾具、立柱設計
對主索與副索之間的連接與固定,經過多次反復研究,自行設計了如圖2所示的節點。

3邊梁立模及放線

本工程鋼筋混凝土箱形邊梁的施工難度較大。邊梁截面呈扭曲的平行四邊形(不考慮大梁外側的掛板),截面尺寸為1400mm×1800mm。

天溝底板底模支模時要嚴格按照設計圖紙,不能過高或過低,過高不能保證天溝深度,為屋面排水帶來困難;過低則將出現索的預埋鋼管嵌入天溝底板。邊梁外模、底模、邊模及天溝底板模安裝完畢并經檢查符合要求后,即可定出索孔位置。索孔位置用紅十字線標明,并寫上所屬索號,以便安裝鋼管。待所有索孔位置都準確定位后,即可綁扎混凝土大梁內除隔板之外的鋼筋。

4索孔鋼管制作及安裝

4.1鋼管制作
主副索索孔留孔材料分別選用??76mm×3.75mm和??48mm×3.5mm普通焊接鋼管。鋼管在制作安裝前要進行精確計算,考慮端部內凹孔留孔深度。下料時依據下料長度表逐一下料,用紅色鉛筆在鋼管上寫編號、所屬索號及長度,以便識別分辨。鋼管一端切口為直 角,另一端(安裝時與邊梁內側模板貼緊)切割成45°。

焊接錨墊板時要注意將管中心與鐵板孔中心對準,螺旋筋同時焊接固定在錨墊板—亡(見圖4)。

4.2鋼管安裝
在邊梁內,主副索預埋鋼管呈交叉布置,每根主管同時與2根副管在空間相交,每根副管也同時與2根主管相交。鋼管按放線位置確定后。用鋼筋井字架焊接在邊梁上筋上,以固定其位置。端部用麻絲堵嚴,以防止澆混凝土時流進從漿。先安裝主管,后安裝副管,副管直接與主管焊接在一起。鋼管安裝固定完華后,制作文裝預留孔模板。由于預留孔外側面是不規則的四邊形、制作有一定的難度。經考慮幾種方案,最終選用水盒廣的方法—)即用長度不限的l 80mm寬、l0Omm厚的木板訂成截面為l 80mm×180mm的正方形長木盒,再逐一量測預留孔4條梭的長度,用鋸準備下料。木盒子要與錨墊板嚴格垂直,盒內塞滿水泥紙以防漏漿。木盒子用??6短鋼筋四面點焊在錨墊板和模板上,正下面托1根鋼筋與邊梁底筋或底模焊在一起(見圖5)。

鋼管安裝過程中及女裝完成后必須逐一對每根鋼管的位置進行檢查和校核,確保其準確無誤。索孔定位及鋼管安裝位置準確性直接關系到索網形成后節點標高能否達到設計要求,在設計中、甲方及總包施工單位相關人員的密切合作下,使這一極其關鍵的工作得宜順利完成、并經復核、滿足設計要求。

5混凝土澆筑

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nbsp;索孔安裝完畢后,即可綁扎隔板鋼筋,立隔板模板,并經設計、質檢部門作隱蔽工程驗收合格后澆筑邊梁及輔梁的混凝土。由于邊梁為箱形梁,根據截面尺寸,先澆下部 1200mm高的部分(包括隔板);待這部分混凝土初凝后即可拆除其模板,然后再支頂板模板,再一次澆筑成型。澆筑順序如圖6所示,輔梁混凝土同時澆筑。混凝土為C50,添加減水劑。澆筑混凝土過程中應避免振搗棒直接接觸鋼管,以免使鋼管位置產生偏移,并確保預埋鋼管的暢通。當益板混凝土達到一定強度后,拆除邊梁內外側模板,清理端部孔道。

6制索

6.1鋼索的防腐防火處理
以往懸索結構施工,對鋼索的防腐處理較為復雜,需除銹、除油、包裹等,工期長、耗用人工量大。本工程簡化了鋼索防腐處理,鋼索直接采用鍍鋅鋼絞線,包覆厚度為1mm以上的高密度聚乙烯塑料套管。索網的防火處理,采用在索網上剛防火涂料的方法。并且在立柱及夾具上涂防火涂料。

為防止索孔段灌漿后水泥漿對鋼索表面鍍鋅層產生腐蝕作用,在裸露鋼索表面刷l層環氧樹脂。

6.2鋼索的下料

鋼索在下料前應抽樣復驗,內容包括外觀、外形尺寸、σb、σ600等,并出具相應檢驗報告。鋼鎖采用砂輪切割機下料,為保證下料長度的準確性,采用定長下料的方法。在每束鋼鋼鎖上均用膠皮帶牢固地粘上寫有所屬索號和長度的標簽。以供穿束時對號入座。鋼索的下料長度必須準確。不能過短或過長,并注意保護塑料套管。

下料前先要以索網初始態的曲線形狀為基淮進行計算、下科長度應把理論長度加長至梁邊,再加上張拉工作長度和施工誤差等。另外在下料的應實際放樣,以校核下料長度是否準確。

懸索結構鋼索一般在下料前要進行預張拉,本工程采用的低松弛鋼絞線,系在張力下生產,經試驗證明,不進行預張拉仍具有良好的線彈性,因此,實際施工不進行預張拉,直接使用。

7鋼索安裝及索網初步調整

7.1鋼索安裝
在高空架設鋼索是懸索結構施工中難度較大、并且很重要的工序。由土建施工單位用廖48mm×3.5mm的鋼管搭設滿堂腳手架,在邊梁混凝土強度達到50%,并檢查所有孔道均清理完畢后,即可掛束。先掛主索,后掛副索。主索依次從*40→*0l,副索從y01→y4l開始對稱安裝直到y2l索。掛索采用全人工用繩索拉的方法,按照在鋼索上作的標記線將錨具安裝到位。用卸甲卡在主索上防止副索向中間下滑,使副索在水平投影方向上是一條直線,并確保主副索在投影方向保持正交,在張拉日才適時再對這些卸甲的位置進行調整,張拉結束后即可卸掉卸甲。

7.2索網的調整
在所有主副索都安裝完畢后,對照節點設計標高值對索網進行調整,使索網曲面初步成型,此即為初始態。

7.3安裝夾具及立柱
索網初步成型后,開始安裝夾具及小立柱,順序為先安裝馬道位置處的夾具(計207個),再安裝其它普通節點夾具及小立柱,所有夾具的螺母均不擰緊。待索網張拉完畢經驗收合格后再擰緊。為防止夾具對鋼索的外包塑料皮可能產生的損傷,在節點處副索外包裹1層1mm厚的鉛板,隨后安裝剪刀撐(見圖7)。間樣,其與立柱連接的螺母待張拉結束后再擰緊。

8索網張拉工藝

張拉是懸索屋蓋結構施工的關鍵工序。通過張拉使各索內力和索網節點標高都達到設汁要求。只有在邊梁混凝土強度達到100%以后守能進行張拉。由于是輕層蓋,故不必將張拉與加屋面荷載交替進行。可以在主副索全部張拉完畢后。再鋪設檁條和層面板及懸掛吊頂。

張拉工藝中,其關鍵鍵環節是張拉順序、循環次數及張拉力的大小等。針對本工程懸索屋蓋基本上具有雙向軸對稱的特點。張拉順序原則定為先副索后主索。分別從中心向四周依次進行,在兩端各用1臺張拉設備同步進行張拉。穩定索張拉用YCN-23型千斤頂,承重索張拉用YC-60型千斤頂,均配以高精度0.4級壓力表。張拉順序如圖8所示。

為盡量使鋼索及邊緣構件均勻受力,張拉工作原計劃分20%、50%、66%、80%、100%共5次循環,然后再進行數輪調整。張拉過程中同時控制內力和節點標高,按照設計人員的意圖,張拉以應力控制為主,標高控制為輔。

張拉開始前測試所有標高控制點的標高,發現大部分節點的實際標高均低于設計值。經研究決定第1輪先張拉主索,后張拉副索。在每輪張拉結束后測讀所有傳感器讀數,監測索網內力。實際張拉過程中,在第2輪張拉完成后通過分析內力測試數據,發現大部分副索的內力已達到或超過第3輪設計的拉力,故經設計同意,取消第 3輪,直接張拉第4輪80%。最后一輪調整張拉時使用撐腳,張拉順序為

先拉主索,再拉副索。為消除錨具回縮的影響(每端約4mm),調整張拉時微調的方法為張拉力到位后擰緊錨杯外面的大螺母。經過3輪張拉和2輪調整以后,將傳感器的測試結果與設計提供的索內力進行比較,并由設計人員認可,達到設計要求,至此張拉結束。

張拉結束以后,逐一將所有節點的夾具、立柱上的剪刀撐擰緊。切斷兩端多余鋼絞線,使其露出錨具不少于50mm.為保證在邊緣構件內的孔道與鋼絞線形成有粘結,改善錨具受力狀況,要進行索孔灌漿和端頭封裹。這兩項工作一定要引起足夠的重視,因為灌漿和封裹的質量直接影響到索網的防腐措施是否有效持久,從而影響到索網的安全與壽命。

灌漿之前,先將孔道兩端作初步封閉,并嚴防索網顫動。灌漿用材料為425號普通硅酸鹽水泥、飲用水、JM III 混凝土減水微膨脹外加劑,水灰比為0.37.灌漿設備為手動輕型壓漿泵,每個孔道要一次連續灌完,直至泌水孔冒漿后方可停止。孔道低處為灌漿孔,高處為泌水孔。最后,用C30細石混凝土將端頭與錨具封裹,以防銹蝕。

9檀條加工和安裝工藝

屋面擦條采用高200mm、厚1.6mm的內卷邊槽鋼鋼擦條。為使索網受載均勻且與受力分析相對應,檁條架設在索網節點立柱上,通過角鋼與之連接。

檁條步長為1.6m,長度采用實測的方法,即在索網張拉縮柬,立柱、剪刀撐部擰緊到位以后實際量測每根檁條的尺寸,標注在平面圖上。依此進行加工生產、安裝。

檁條安裝完畢以后,鋪設彩鋼層面板。該分部工程由上海寶鋼集團彩色鋼板廠負責施工。主要質量指標是采用隱藏式卡扣固定彩鋼板,現場軋制,整條安裝,確保滿足防水保溫等建筑要求。屋面板及檁條與鋼索連接牢固可靠,并具有令人滿意的使用壽命。

篇2：無粘結預應力混凝土結構

　　無粘結預應力混凝土結構

　　無粘結預應力鋼筋由7－Φ↑s5高強鋼絲組成鋼絲束或用7－Φ↑s5高強鋼絲扭結而成的鋼鉸線，通過防銹、防腐潤滑油脂等涂層包裹塑料套管而構成的新型預應力筋。

　　它與施加預應力的混凝土之間沒有粘結力，可以永久地相對滑動，預應力全部由兩端的錨具傳遞。這種預應力筋的涂層材料要求化學穩定性高，對周圍材料如混凝土、鋼材和包裹材料不起化學反應；防腐性能好，潤滑性能好，摩阻力小。對外包層材料要求具有足夠的韌性，抗磨性強，對周圍材料無侵蝕作用。

　　這種結構施工較簡便，可把無粘結預應力筋同非預應力筋一道按設計曲線鋪設在模板內，待混凝土澆筑并達到強度后，張拉無粘結筋并錨固，借助兩端錨具，達到對結構產生預應力效果。由于預應力全部由錨具傳遞，故此種結構的錨具至少應能發揮預應力鋼材實際極限強度的95％且不超過預期的變形。施工后必須用混凝土或砂漿妥加保護，以保證其防腐蝕及防火要求。無粘結預應力結構適用于跨度大于6米的平板。單向板常用跨度為6～9米，跨高比約為45。

　　對跨度在7～12米，活荷載在5KN／m↑2以下樓蓋，可采用雙向平板或帶有寬扁梁的板雙向平板的垮高比約為40～45，帶柱帽和托板的平板、密肋板或梁支承的雙向板，適用于建造更大跨度或活荷載較大的樓蓋。

　　無粘結預應力筋也可應用在較大跨度的扁梁上或井字梁和密肋梁上，梁的高跨比：樓層不超過25；屋頂層不超過28。采用無粘結預應力結構有利于降低建筑物層高和減輕結構自重；改善結構的使用功能，樓板撓度小，幾乎不存在裂縫；大跨度樓板可增加使用面積，也較容易改變樓層用途；施工方便、速度快；節約鋼材和混凝土；

　　可用平板代替肋形樓蓋而降低層高等，有較好的經濟效益和社會效益，適用于辦公樓、商場、旅館、車庫、倉庫和高層建筑等。

篇3：錘擊預應力管樁文明施工環境保護

　　錘擊預應力管樁文明施工與環境保護

　　一、文明施工措施

　　1、現場布置

　　(1)工地必須嚴格執行施工現場文明衛生規定。施工基地外側設置工程名稱和施工標語。

　　(2)施工現場必須有"五牌一圖"，①施工單位及工地名稱牌；②安全生產六大紀律牌；③防火須知牌；④安全無重大事故牌；⑤工地主要管理人員名單牌；施工總平面圖。圖牌應規格統一，字跡端正，表示明確。

　　(3)施工工地必須有安全生產宣傳牌。在主要施工部位、作業點、危險主要通道口都必須掛有安全宣傳標語或安全警告牌。

　　(4)采用宣傳牌、墻報、標語、簡報等形式宣傳安全文明施工。

　　(5)管樁施工時擠排出的泥渣使用泥渣外運車運走，工地門口設洗車槽，車輛須沖洗干凈才能駛出場外。

　　(6)道路通暢、平坦、整潔，不亂堆亂放，無散落物。

　　(7)場地平整無積水，場地排水成系統，并通暢不堵。施工污水經沉淀處理才能向指定地點排放，并定時清淤。

　　(8)建筑垃圾必須集中堆放。

　　2、綜合治理

　　(1)嚴格執行當地的治安管理條例，不準外人留宿，不準在工地進行違法活動。

　　(2)工地實行綜合治理責任制，落實分工責任，搞好綜合治理工作。

　　(3)進場人員按公安及有關部門規定辦理手續，進行崗前培訓及安全、紀律法制教育。

　　(4)教育工地人員要遵紀守法，自覺維護項目部形象。

　　3、生活衛生

　　(1)生活衛生應列入工地總體規劃，落實衛生專(兼)職管理人員和保潔人員落實責任制。

　　(2)在現場設一名專職保潔工，負責現場辦公室、材料室、休息室和廁所的清潔衛生工作。

　　(3)施工現場設有茶水捅，做到有蓋加配杯子，有消毒設備。

　　(4)生活區內設有廁所，落實專人管理，保持清潔無害。

　　(5)施工人員的宿舍和飯堂設置在施工現場外邊。

　　4、保安制度

　　(1)工地入口須有保安人員進行24小時出入控制。

　　(2)所有員工在進出工地時應向門衛出示出入卡，門衛有權檢查員工的物品。

　　(3)運送設備、工具、材料和其它物品進出的卡車和其它車輛應在門口停車接受檢查和確定。

　　二、環保措施

　　1、施工場地四周設置警示標志。同時施工區進出大門處均設專人指揮，協調進出施工區的施工車輛及其它過往車輛的交通。

　　2、施工現場設排水溝排出口處設置沉淀池，現場廢水和雨水必須排入沉淀池后，方能排入施工現場外的排水系統，沉淀池派專人定期清理。

　　3、施工區內設廁所，保潔工專職管理。

　　4、工地設置垃圾筒，工地產生的生活垃圾經專人統一收集后用車輛運至指定的地點處理。

　　5、在不妨礙施工及不影響施工質量的情況下，工地范圍派專人經常撒水，減少工地的塵土。

　　6、工地的施工機械要加強維護保養，維持良好的運行情況，降低噪音，減少振動。

　　三、安全措施

　　1、清除施工的地下障礙物，整平施工場地。認真查清地下管線，給、排水管道等情況。

　　2、樁機施工時，司機應思想集中，服從指揮，并不得隨意離開崗位。

　　3、樁機操作時應安放平穩，以便防止樁機突然傾倒或突然下落而發生傷亡事故。

　　4、施工現場安全用電必須符合以下規定：

　　（1）施工場內的一切電源、電路的安裝和拆除，必須由持證電工專管，電器必須嚴格接地、接零和使用漏電保護器；

　　（2）電器安裝后經驗收合格才準接通電源使用；

　　（3）施工現場電線、電纜必須按規定架空，嚴禁拖地和亂拉亂搭。