第一篇:預應力鞍形索網(wǎng)屋蓋工程施工工藝研究
預應力鞍形索網(wǎng)屋蓋工程施工工藝研究
[摘要]介紹泰州師范學校體育館菱形平面鞍形索網(wǎng)屋蓋結構施工,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(wǎng)張拉以及屋面施工工藝等。
[關鍵詞]體育館鞍形索網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)共設計有承重索(主索)40束,每束為j15.24鋼絞線;穩(wěn)定索(副索)4l束,每束為1jl 5.24鋼絞線。索網(wǎng)網(wǎng)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(wǎng)結構施工工藝流程為:邊梁立模→標索網(wǎng)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(yǎng)護→索網(wǎng)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(wǎng)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(guī)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(jié)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(xiàn)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(jù)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?jié)不炷習r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(guī)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(wǎng)形成后節(jié)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
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(jù)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(wǎng)的防火處理,采用在索網(wǎng)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(huán)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(wǎng)初始態(tài)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(wǎng)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x40→x0l,副索從y01→y4l開始對稱安裝直到y(tǒng)2l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(wǎng)的調整
在所有主副索都安裝完畢后,對照節(jié)點設計標高值對索網(wǎng)進行調整,使索網(wǎng)曲面初步成型,此即為初始態(tài)。
7.3安裝夾具及立柱
索網(wǎng)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(jié)點夾具及小立柱,所有夾具的螺母均不擰緊。待索網(wǎng)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(jié)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(wǎng)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(wǎng)節(jié)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(huán)節(jié)是張拉順序、循環(huán)次數(shù)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(wěn)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(huán),然后再進行數(shù)輪調整。張拉過程中同時控制內力和節(jié)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(fā)現(xiàn)大部分節(jié)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(shù),監(jiān)測索網(wǎng)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(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)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(jié)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(wǎng)的防腐措施是否有效持久,從而影響到索網(wǎng)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(wǎng)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(xù)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(wǎng)受載均勻且與受力分析相對應,檁條架設在索網(wǎng)節(jié)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(wǎng)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(xiàn)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。
第二篇:預應力鋼筋混凝土蓋梁施工工藝標準
3.2預應力鋼筋混凝土蓋梁施工工藝標準
1適用范圍
適用于公路及城市橋梁工程中現(xiàn)澆預應力鋼筋混凝土蓋梁的施工,現(xiàn)澆鋼筋混凝土蓋梁的施工可參照執(zhí)行。
2編制依據(jù)
《城市橋梁工程施工與質量驗收規(guī)范》(CJJ2-2008)施工準備
3.1 技術準備及要求
1.認真審核設計圖紙,編制分項工程施工方案,進行模板及支架設計計算并報業(yè)主及監(jiān)理審批。
2.進行鋼筋的取樣試驗、鋼筋翻樣及配料單編制工作。3.對模板、支架進行進場驗收。
4.對混凝土各種原材料進行取樣試驗及混凝土配合比設計。5.對操作人員進行培訓,向班組進行交底。
6.進行預應力張拉設備的檢定校驗及預應力材料的取樣試驗。7.組織施工測量放線。
3.2 材料準備及要求
1.鋼筋:鋼筋出廠時,應具有出廠質量證明書和檢驗報告單。品種、級別、規(guī)格和性能應符合設計要求;進場時,應抽取試件做力學性能復試,其質量必須符合國家現(xiàn)行標準《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB 1499)、《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GB 13013)等的規(guī)定。當發(fā)現(xiàn)鋼筋脆斷、焊接性能不良或力學性能顯著不正常等現(xiàn)象時,應對該批鋼筋進行化學分析或其他專項檢驗。
2.電焊條:電焊條應有產品合格證,品種、規(guī)格、性能等應符合國家現(xiàn)行標準《碳素鋼焊條》(GB/T 5117)的規(guī)定。選用的焊條型號應與母材強度相適應。
3.水泥:宜選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。水泥進場應有產品合格證或出廠檢驗報告,進場后應對強度、安定性及其他必要的性能指標進行取樣復試,其質量必須符合國家現(xiàn)行標準《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》(GB 175)等的規(guī)定。
當對水泥質量有懷疑或水泥出廠超過3個月時,在使用前必須進行復試,并按復試結果使用。不同品種的水泥不得混合使用。
4.砂:應采用級配良好、質地堅硬、顆粒潔凈、粒徑小于5mm的河砂,也可用山砂或用硬質巖石加工的機制砂。砂的品種、質量應符合國家現(xiàn)行標準《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ 041)的規(guī)定,進場后按現(xiàn)行《公路工程集料試驗規(guī)程》(JTJ 058)進行復試合格。
5.石子:應采用堅硬的碎石或卵石。石子的品種、規(guī)格、質量應符合國家現(xiàn)行標準《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ 041)的規(guī)定,進場后按現(xiàn)行《公路工程集料試驗規(guī)程》(JTJ 058)
進行復試合格。
6.混凝土拌合用水:宜采用飲用水。當采用其他水源時,其水質應符合國家現(xiàn)行標準《混凝土拌合用水標準》(JGJ 63)的規(guī)定。
7.外加劑:外加劑應標明品種、生產廠家和牌號。出廠時應有產品說明書、出廠檢驗報告及合格證、性能檢測報告,有害物含量檢測報告應由有相應資質等級的檢測部門出具,其質量和應用技術應符合國家現(xiàn)行標準《混凝土外加劑》(GB 8076)和《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》(GB 50119)的規(guī)定。進場應取樣復試合格,并應檢驗外加劑與水泥的適應性。
8.摻合料:摻合料應標明品種、等級及生產廠家。出廠時應有出廠合格證或質量證明書和法定檢測單位提供的質量檢測報告,進場后應取樣復試合格。混合料質量應符合國家現(xiàn)行相關標準的規(guī)定,其摻量應通過試驗確定。
9.對水泥、粉煤灰、外加劑必須有法定檢測單位出具的堿含量檢測報告,砂、石必須有法定檢測單位出具的堿活性檢驗報告,混凝土中的氯化物和堿的總含量應符合國家現(xiàn)行標準《混凝土結構設計規(guī)范》(GB 50010)等的規(guī)定。
10.鋼絞線:鋼絞線應根據(jù)設計規(guī)定的規(guī)格、型號和技術指標來選用。鋼絞線每批重量不大于60t,出廠時應有材料性能檢驗證書或產品質量合格證,進場時除應對其質量證明書、包裝、標志和規(guī)格等進行檢查外,還應抽樣進行表面質量、直徑偏差和力學性能復試,其質量應符合國家現(xiàn)行標準《預應力混凝土用鋼絞線》(GB/T 5224)的規(guī)定。
11.波紋管(金屬螺旋管):進場時除應按出廠合格證和質量保證書核對其類別、型號、規(guī)格及數(shù)量外,還應對其外觀、尺寸、集中荷載下的徑向剛度、荷載作用后的抗?jié)B漏及抗彎曲滲漏等進行檢驗。在工地自己加工制作的波紋管也應進行上述檢驗,其質量應符合國家現(xiàn)行標準《預應力混凝土用金屬螺旋管》(JC/T 3013)的規(guī)定。
12.錨具、夾具和連接器:錨具、夾具和連接器應具有可靠的錨固性能、足夠的承載能力和良好的適應性。進場應按出廠合格證和質量證明書核查其錨固性能類別、型號、規(guī)格及數(shù)量,無誤后分批進行外觀、硬度及靜載錨固性能檢驗,確認合格后使用。
13.其他材料:模板、方木(型鋼)、可調頂托、火燒絲、氧氣、乙炔、塑料布、阻燃保水材料(混凝土養(yǎng)護用)、PVC管(預應力管道排氣用)、木塞、脫模劑等。
3.3 主要機具
1.支架:φ48扣件式鋼管支架或碗扣式鋼管支架、鋼管扣件、腳手板、可調頂托及可調底座等。
2.鋼筋施工機具:鋼筋彎曲機、鋼筋調直機、鋼筋切斷機、電焊機、砂輪切割機等。3.模板施工機具:電鋸、電刨、手電鉆等。
4.混凝土施工機具:混凝土攪拌機、混凝土運輸車、混凝土輸送泵、汽車吊、混凝土振搗器等。
5.預應力施工機具:千斤頂(壓力表)、油泵、注漿機、手提砂輪切割機、卷揚機等。6.其他機具設備:空壓機、發(fā)電機、水車、水泵等。
7.工具:氣焊割槍、扳手、直尺、鐵鏨、鐵鍬、鐵抹子、木抹子、斧子、釘錘、纜風繩、對拉螺桿及PVC管、釘子、8#鐵絲、鋼絲刷、限位板、工具錨等。
3.4 作業(yè)條件
1.墩柱經驗收合格。
2.作業(yè)面已具備“三通一平”,滿足施工要求。
3.材料按需要已分批進場,并經檢驗合格,機械設備狀況良好。4.墩柱頂面與蓋梁接縫位臵充分鑿毛,滿足有關施工縫處理的要求。
4.施工工藝
4.1 工藝流程
測量放線支架基礎處理支架基礎施工支架安裝底模安裝鋼筋加工鋼筋綁扎預應力體系安裝定位預應力筋制作穿預應力鋼筋側模安裝混凝土運輸混凝土澆筑混凝土養(yǎng)生混凝土攪拌側模拆除千斤頂、壓力表配對校驗灰漿配制預應力張拉、錨固預應力孔道壓漿試塊制作養(yǎng)生試塊試驗封錨模板及支架拆除混凝土試塊制作養(yǎng)生混凝土試塊試驗
4.2 操作工藝 1.測量放線
(1)依據(jù)基準控制樁在地基上放出蓋梁中心點及縱橫向軸線控制樁。
(2)按支架施工方案設計的地基處理寬度,用鋼尺從控制樁向軸線兩側放出地基邊線控制樁。地基四周邊線距支架外緣距離不宜小于500mm。
(3)用白灰線標出地基邊線控制樁,確定地基處理范圍。
(4)用水準儀,依據(jù)支架施工方案,將地基處理的標高控制線標注在墩柱上,墩柱間距較大時應適當加密控制樁。
2.支架基礎處理
(1)支架地基處理可采用換填法(灰土、砂礫、碎石等材料)、夯實法等方法;對于軟弱土層可采用擠密樁法或化學加固法等方法。
(2)采用換填法時,先將地基表面不適宜材料徹底清理干凈,然后鋪筑換填材料,每層松鋪厚度不應大于300mm,攤鋪時用推土機推平,然后用壓路機碾壓,人工配合施工,使壓實度大于95%,平整度小于15mm。
(3)采用夯實法時,先將地基表面不適宜材料徹底清理干凈,用推土機推平,然后用壓路機碾壓,人工配合施工,使壓實度和平整度等指標達到標準要求。
(4)對于軟弱土層,可采用擠密樁法或化學加固法等方法;具體施工方法參照相應軟弱地基處理施工工藝標準。
3.支架基礎施工
(1)支架基礎形式應本著經濟、施工方便的原則通過計算確定,一般可采用混凝土或鋼筋混凝土底板、混凝土或鋼筋混凝土條形基礎、雙向或單向鋪枕木、木板或型鋼等方法。
(2)當采用混凝土或鋼筋混凝土底板、混凝土或鋼筋混凝土條形基礎時,其斷面尺寸及強度等級應依據(jù)施工荷載、負荷時混凝土齡期及地基情況等因素確定,條形基礎頂寬不應小于200mm,其施工程序如下:
1)用全站儀放出底板邊線或條形基礎的中線。2)對地基標高進行檢查,超高部分全部鏟除。
3)模板安裝:模板可采用鋼模板或木質模板,也可在基礎頂面挖出凹槽作為模板。4)鋼筋安裝:設有鋼筋時,按施工方案的要求將鋼筋就位并綁扎牢固。
5)混凝土澆筑及養(yǎng)生:施工時嚴格控制平整度及標高,初凝后適當灑水養(yǎng)生,灑水時注意不得浸泡地基。
(3)當采用枕木、木板或型鋼基礎時,枕木、木板或型鋼規(guī)格應依據(jù)施工荷載及地基情況等因素確定,但其頂寬不宜小于200mm,其施工程序如下:
1)對地基標高進行檢查,高出部分全部鏟除,低洼處回填適宜材料并整平夯實。2)用全站儀放出每排基礎的中線。
3)依據(jù)基礎中線將枕木、木板或型鋼就位。枕木及木板就位可人工進行,型鋼就位采用
人工困難時應采用機械,就位前在基礎頂部潑撒細砂一層,使其與地基密貼;雙向鋪設時可采用焊接、螺栓及銷釘?shù)确绞绞蛊涑蔀檎w,縱橫交叉點有縫隙時應用薄鋼板或木板予以填充,不得留有空隙。
(4)按現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》(JTJ 024)驗算施工階段荷載作用下的強度及沉降。
4.支架安裝
(1)支架可采用碗扣式鋼管支架及扣件式鋼管支架等支架形式。(2)碗扣式鋼管支架安裝程序及方法
1)依據(jù)施工方案設計的位臵,在基礎上用墨線彈出縱、橫向每排立桿位臵線。2)在基礎上墨線交叉點擺放底座,將立桿插于底座上,采用3.0m和1.8m兩種不同長度立桿相互交錯布臵。
3)安裝掃地桿,將水平桿接頭插入立桿最端碗扣內,使接頭弧面與立桿密貼,將上碗扣沿限位銷扣下并順時針旋轉將其鎖緊。
4)采用3m長立桿向上接長,頂部再用1.8m長立桿找齊(或同一層用同一種規(guī)格立桿,最后找齊),以避免立桿接頭處于同一水平面內;立桿接長時,將上部立桿底端連接孔同下部立桿頂端連接孔對齊,插入立桿連接銷并鎖定。
5)進行水平桿安裝,安裝方法同“安裝掃地桿”。6)安裝剪刀撐。7)安裝可調頂托。
(3)碗扣式鋼管支架安裝施工要求
1)支架安裝前必須依照施工圖設計、現(xiàn)場地形、澆筑方案和設備條件等編制施工方案,按施工階段荷載驗算其強度、剛度及穩(wěn)定性,報批后實施。
2)支架安裝可從蓋梁一端開始向另一端推進,也可從中間開始向兩端推進,工作面不宜開設過多且不宜從兩端開始向中間推進,應從縱橫兩個方向同時進行,以免支架失穩(wěn)。
3)若基礎平整堅實,立桿底座可直接用立桿墊座,若基礎不平或不夠堅實,支架底部應采用立桿可調底座。
4)所有構件,必須經檢驗合格后方可投入使用。
5)碗扣式支架的底層組架最為關鍵,其組裝質量直接影響支架整體質量,要嚴格控制組裝質量。在安裝完最下兩層水平桿后,首先檢查并調整水平框架的方正和縱向直順度;其次應檢查水平桿的水平度,并通過調整立桿可調底座使水平桿的水平偏差小于L/400(L為水平
桿長度);同時應逐個檢查立桿底腳,并確保所有立桿不懸空和松動;當?shù)讓蛹茏臃洗钤O要求后,檢查所有碗扣接頭并鎖緊,在搭設過程中應隨時注意檢查上述內容,并予以調整。
6)支架搭設嚴格控制立桿垂直度和水平桿水平度,整架垂直度偏差不得大于h/500(h為立桿高度),但最大不超過100mm;水平桿水平度偏差小于L/400(L為水平桿長度);縱向直線度應小于L/200(L為縱向水平桿總長)。
7)縱、橫向應每5~7根立桿設剪刀撐一道,每道寬度不應小于4跨且不應小于6m,與地面的夾角宜控制在45°~60°之間,在剪刀撐平面垂直方向應每3~5排設一組;剪刀撐與水平桿或立桿交叉點均應用旋轉扣件扣牢,鋼管長度不夠時可用對接扣件接長;剪刀撐的設臵須上到頂下到底,剪刀撐底部與地基之間墊實,以增強剪刀撐承受荷載的能力。
8)支架應設專用螺旋千斤頂托,用于支模調整高程及拆模落架使用,頂托應逐個頂緊,達到所有立桿均勻受力;頂托的外懸長度不應小于50mm,且不宜大于自身長度的1/2。
9)頂排水平桿至底模距離不宜大于600mm。10)支架高度超過其寬度5倍時,應設纜風繩拉牢。(4)扣件式鋼管支架安裝程序及方法
1)依據(jù)施工方案設計的位臵,在基礎上用墨線彈出縱、橫向每排立桿位臵線。2)在基礎上墨線交叉點擺放底座,將兩排立桿按縱(橫)向插于底座上。3)用直角扣件將掃地桿按縱(橫)向與立桿扣牢(主節(jié)點)。
4)取兩根水平桿用直角扣件將其按橫(縱)向扣緊在主節(jié)點上角,使其形成穩(wěn)固框架。5)按上述程序安裝其他立桿及水平桿。6)安裝剪刀撐。7)安裝頂托。
(5)扣件式鋼管支架安裝施工要求
1)支架安裝前按有關標準對桿件及扣件等進行檢查,不合格者嚴禁使用,規(guī)格不同的鋼管不得混用,扣件與鋼管應配套使用。
2)支架應設專用可調底座,可調底座的外懸長度視情況而定,但必須滿足掃地桿上緣距基礎頂?shù)木嚯x不得大于200mm的要求。
3)立桿需接長時,必須采用對接扣件對接,接口應交錯布臵,兩個相鄰立桿接頭不應設在同步同跨即兩豎向相鄰水平桿之間,且錯開距離不得小于500mm,各接頭中心距其較近水平桿與立桿交叉點距離不得大于水平桿步距的1/3。
4)縱、橫向水平桿可安裝在立桿的左側或右側,橫向水平桿可安裝在縱向水平桿的上方
或下方,但同一獨立支架應統(tǒng)一。
5)水平桿長度不夠時宜采用對接扣件連接,也可采用搭接連接;采用對接時,接口應交錯布臵,兩個相鄰接頭不應設在同步同跨即兩相鄰立桿之間且錯開距離不得小于500mm,各接頭中心距較近立桿與水平桿交叉點距離不得大于立桿步距的1/3;采用搭接時,搭接長度不宜小于1.0m,并應等距設臵3個旋轉扣件固定,端部扣件蓋板邊緣距桿端的距離不小于100mm;頂排水平桿至底模距離不宜大于600mm。
6)每一主節(jié)點上角均須設臵垂直于主節(jié)點平面的水平桿,并采用直角扣件扣緊在主節(jié)點上角,該桿軸線距主節(jié)點中心的距離不得大于150mm。
7)掃地桿即最下方水平桿的上緣距基礎頂?shù)木嚯x不得大于200mm,當立桿基礎不在同一高度上時,必須將高處的掃地桿向低處延長不少于2跨并與立桿固定,高處靠邊坡的立桿中心距坡頂?shù)木嚯x不小于500mm。
8)腳手架搭設嚴格控制立桿垂直度和水平桿水平度,立桿垂直度偏差不得大于h/200(h為支架高度),一根水平桿的兩端高差不得大于20mm,各節(jié)點應連接牢固,扣件螺栓擰緊扭力矩應在40~60N〃m之間。
9)對接扣件的開口應朝上或朝內。
10)扣件式鋼管支架安裝其他要求見4款(3)中1)、2)、7)、8)、10)項的規(guī)定。5.底模安裝
(1)底模宜采用壓縮多層板或竹編膠合板,以保證模板與柱頭接縫的嚴密。(2)底模安裝程序及方法 1)復核支架頂標高。
2)安裝主龍骨,主龍骨接頭部位應增設立桿。
3)安裝次龍骨,用鐵釘、銷釘?shù)确绞綄⒋锡埞桥c主龍骨固定,主次龍骨交叉點有縫隙時,用木楔填塞密實。
4)用手提電刨將次龍骨頂面刨平。
5)用手電鉆在模板上打眼,依據(jù)底模安裝方案用鐵釘將模板固定在次龍骨上,然后在拼縫處粘貼彈性止?jié){材料,隨后進行下一塊模板安裝。
(3)底模安裝要求
1)底模安裝前根據(jù)結構設計尺寸編制蓋梁整體模板拼裝方案,底模鋪設嚴格按拼裝方案進行。
2)主龍骨宜采用型鋼、方木或其他符合支架設計要求的材料,主龍骨宜垂直蓋梁長度方
向設臵;次龍骨宜采用方木,以便固定模板,次龍骨宜順蓋梁長度方向設臵。
3)應避免底模長期暴曬及模板暴露時間過長使其表面撓曲和鼓包,施工時應加強模板保護。
4)全橋宜使用同一種材質、同一種類型的模板,模板覆膜較好的一面應向上,確保混凝土外觀色澤均勻一致。
5)模板應具有足夠的剛度、強度和穩(wěn)定性,模板表面應平整光滑,拼縫應嚴密不漏漿。6)模板底部應設排渣口,以便于排出雜物;排渣口設在最低處。6.鋼筋加工及綁扎
(1)鋼筋加工參照 “橋梁鋼筋加工及安裝”的相關規(guī)定施工。(2)鋼筋綁扎程序及方法
1)在蓋梁兩側安裝懸吊梁立柱,立柱頂設可調頂托。
2)片狀鋼筋骨架就位,在骨架下墊以方木以免損壞模板,并將骨架臨時固定以防傾倒。3)將橫梁穿過骨架并支撐于懸吊梁立柱上。
4)旋緊頂托,橫梁吊起骨架,使其距模板距離不小于200mm。
5)按圖示尺寸調整骨架間距,安裝主筋及箍筋并對所有交叉點進行綁扎。6)安裝梁底保護層墊塊并將鋼筋落于底模上。7)綁扎腰筋及其他構造筋。
8)安裝側模保護層墊塊,安裝抗震墩鋼筋或抗震錨栓。(3)鋼筋綁扎要求
1)鋼筋安裝前,對柱頂進行鑿毛清理,鑿毛程度滿足 “橋梁混凝土施工”關于施工縫處理的有關規(guī)定。
2)懸吊梁立柱應與支架聯(lián)結牢固,立柱及橫梁應具有足夠的強度及剛度,其間距視骨架重量及懸吊梁所用材料規(guī)格而定,一般不宜大于3m。
3)鋼筋骨架宜加工成型后現(xiàn)場安裝就位。4)靠模板一側所有綁絲扣應朝向蓋梁混凝土內側。
5)保護層墊塊應具有足夠的強度及剛度;底板宜使用混凝土預制墊塊,必須嚴格控制其配合比,配合比及組成材料應與梁體一致,保證墊塊強度及色澤與梁體相同;側面宜使用塑料墊塊;墊塊設臵宜按照梅花形均勻布臵,間距不宜大于750mm。
6)綁扎過程中要注意預應力孔道的預留,以免鋼筋成型后孔道預留難度增大。7)鋼筋綁扎的其他要求參照 “橋梁鋼筋加工及安裝”的相關規(guī)定。
7.預應力體系安裝定位
(1)按照設計要求的材料和施工方法進行孔道預留施工,設計無要求時,宜采用預埋波紋管的方法預留孔道。
(2)波紋管安裝定位程序及方法
1)依據(jù)圖紙中孔道中心到底模及側模的距離,用粉筆在模板及鋼筋上劃出波紋管縱橫向位臵。
2)將定位筋及軌道筋與骨架筋焊接或用雙扣綁扎牢固。3)安裝波紋管并設臵排氣孔及泄水孔。(3)預應力孔道施工要求
1)定位放線時,曲線孔道除應放出波峰、波谷控制點外,還應放出所有井字架或架立鋼筋位臵。
2)固定波紋管應用鋼筋井字架或架立鋼筋綁扎或焊接,鋼筋井字架或架立鋼筋間距按設計進行,設計無規(guī)定時,不宜大于0.8m,曲線段應適當加密。
3)排氣孔應設在孔道的波峰或最高點,排氣孔宜用PVC管做成,排氣管底座即帶嘴塑料弧形接頭板應用膠帶與波紋管纏裹嚴密,PVC管安裝完畢后在管內插入鋼筋一根,以免堵管或因受外力而折斷;泄水孔宜設臵在波谷處,泄水孔可用膠管或PVC管做成,管端要引到模板外側。
4)波紋管與普通鋼筋位臵發(fā)生矛盾時,按設計要求進行,設計未規(guī)定時,應調整普通鋼筋位臵,確保預留孔道位臵準確。
5)波紋管接長應保證波紋管接口平順,使用大一號波紋管做管箍進行聯(lián)結,其長度為被聯(lián)結波紋管孔徑的5~7倍,且要用膠帶纏裹嚴密,波紋管接頭不宜設在孔道彎起部位。
(4)錨墊板安裝及要求
1)在模板上準確放出錨墊板位臵,然后在其中央打孔,孔徑略大于波紋管孔徑,以便穿束或做拉通準備。
2)用木螺釘將錨墊板固定在模板上,錨墊板與模板夾角應通過計算確定。
3)安裝模板,將波紋管伸入喇叭口內,將接頭位臵用膠帶纏裹嚴密,檢驗合格后將模板固定。
4)要求錨墊板位臵準確,墊板平面應與預應力孔道軸線垂直。5)螺旋筋應按設計要求安裝,其軸線應與錨墊板平面垂直。
(5)預應力體系安裝定位的其他施工要求按國家現(xiàn)行標準《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ
041)的規(guī)定執(zhí)行。
8.穿預應力筋
(1)預應力筋制作及要求
1)搭設工作平臺,平臺離地不宜小于300mm。
2)按施工方案要求的長度切割預應力筋,切割時采用砂輪切割機,應在工作平臺上進行。3)將切割好的預應力筋在工作平臺上逐根理順并編號。
4)按1.5m綁絲間距將預應力筋綁扎牢固,端頭2m范圍內間距不大于0.5m,以防止松散及相互纏繞。
5)穿束牽引端應做成圓順的尖端,不應做成齊頭,以免穿束時阻力增大或被孔道卡住。(2)穿預應力筋
1)檢查錨墊板及孔道的位臵是否準確,孔道內是否留有雜物。2)將穿束牽引鋼絲穿入孔內。3)人工搬運預應力筋至工作面。
4)將預應力筋牽引端與牽引鋼絲拴接,并將牽引端放入孔內。5)通過卷揚機將預應力筋穿入孔道,當孔道較短時,也可人工穿束。(3)穿束要求
1)穿束牽引時應慢速進行,操作人員應在入孔端手扶配合進行,以減小阻力及避免預應力筋磨損。
2)穿束行進過程中,應逐個將綁絲解除。
3)后張預應力蓋梁,兩端設錨墊板的孔道可以先穿束,也可以后穿束;一端張拉一端設固定錨的預應力束,必須先穿束并且使用金屬波紋管或塑料波紋管等有足夠強度和剛度的防滲成孔材料成孔。
(4)預應力筋制作及安裝的其他施工按國家現(xiàn)行標準《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ 041)的規(guī)定執(zhí)行。
9.側模安裝
(1)側模宜采用定型鋼模板、壓縮多層板或竹編膠合板,定型鋼模板應由專業(yè)生產廠家設計及加工。
(2)定型鋼模板安裝
1)將鋼模板清洗并刨光,刷脫模劑。2)在側模與底模拼縫處粘貼彈性止?jié){材料。
3)用汽車吊將鋼模板就位。4)安裝對拉螺桿。5)安裝纜風繩。(3)木質模板加工及安裝
1)先按拼裝方案要求尺寸將模板切割好,然后在模板上次龍骨固定位臵用手提電鉆打眼。
2)將次龍骨與模板緊貼的一面用電刨刨平,用鐵釘將次龍骨固定在模板上。3)在側模與底模拼縫處粘貼彈性止?jié){材料。
4)人工搬運將模板就位,然后將其與鋼筋臨時固定,避免其傾倒。5)在拼縫處粘貼彈性止?jié){材料,然后將相鄰模板就位。6)進行主龍骨安裝,可用鐵釘或鐵絲等將主次龍骨固定。7)安裝對拉螺桿。8)安裝纜風繩。(4)側模安裝
1)鋼模板不應有水平接縫,在吊裝條件允許的情況下應少設豎向接縫,接縫以企口為宜。2)為增加側模剛度及整體穩(wěn)定性,宜上、下各設一排拉桿,上排拉桿宜走蓋梁上方,下排拉桿宜走底模下方,即拉桿不穿過混凝土;拉桿及墊板應具有足夠的強度和剛度。
3)宜采用側模包底模的施工方法。4)主龍骨豎向設臵,次龍骨水平設臵。
5)墩柱位臵下側無法設拉桿,其左右各1m范圍內主龍骨應適當予以加密。6)側模安裝的其他施工要求參照5款有關方法施工。10.混凝土澆筑
(1)混凝土澆筑前檢查及準備工作 1)使用壓縮空氣對模內進行徹底清理。
2)對模板、鋼筋、預應力體系及預埋件等進行全面檢查,將預應力孔道及預埋件設臵明顯標記,以免澆筑時損壞。
3)測量放線,標明澆筑高度。
4)混凝土澆筑前,必須對墩臺中線、標高及各部位尺寸進行復核,無誤后澆筑。(2)混凝土澆筑要求
1)混凝土攪拌、運輸、澆筑一般要求見“2.3橋梁混凝土施工”。
2)蓋梁混凝土澆筑應連續(xù)澆筑完畢,混凝土澆筑方法應水平分層,縱向壓茬趕漿,從中間開始向兩端階梯推進。對于兩端高低不一的蓋梁應由低端開始向高端推進。宜采用插入式振搗器振搗,因錨區(qū)鋼筋較密,澆筑時應人工配合機械振搗。
3)若采用后穿束,混凝土澆筑前宜在波紋管內穿入鉛絲棉球做拉通準備,混凝土澆筑時設專人由兩端往復拉通,采用先穿束時,混凝土澆筑時可用卷揚機由兩端往復拉動預應力筋,防止?jié)B入水泥漿凝塊堵孔,直至混凝土初凝后停止。
4)混凝土澆筑時應設專人檢查鋼筋、模板、波紋管、錨墊板、預埋件等,出現(xiàn)位移、松動時,及時糾正修復。
5)澆筑完畢后將混凝土頂面整平,并用木抹拍實、壓平。
6)除按 “橋梁混凝土施工”要求制作標準條件養(yǎng)護試塊外,還應制作同條件養(yǎng)護試塊,以確定張拉時間。
7)對于非預應力結構,混凝土達到設計要求的拆除底模強度后,可以拆除底模;設計無要求時,宜按以下規(guī)定實施:跨度小于等于8m時,混凝土強度應達到設計值的75%;跨度大于8m時,混凝土強度應達到設計值的100%。
8)墊石宜采用二次澆筑,以保證其位臵高程準確;墊石澆筑前應對基面鑿毛清洗,鋼筋除銹去污。
9)混凝土蓋梁上的抗震墩施工時,抗震墩與梁體必須保持設計規(guī)定的間隙,保證梁板安裝后的自由伸縮。
11.混凝土養(yǎng)生
宜采用覆蓋灑水養(yǎng)生法,養(yǎng)生時間不少于7d,預應力混凝土養(yǎng)護至預應力張拉,養(yǎng)生期間應保持梁體濕潤。
12.側模拆除
(1)首先逐段松開并拆除拉桿,一次松開長度不得過大。(2)逐塊拆除模板,拆除時注意保護模板。(3)將模板及支撐碼放整齊。13.預應力張拉、錨固(1)施工程序及方法
1)對同條件養(yǎng)護試塊強度進行檢驗。2)強度達到要求后進行摩阻檢測。
3)按預應力筋編號安裝工作錨,不得出現(xiàn)預應力筋絞結現(xiàn)象。
4)安裝千斤頂。5)安裝工具錨。
6)施加預應力:張拉程序應滿足設計要求,設計無要求時,可按以下步驟進行: 普通松弛力鋼絞線0→初應力→1.03σcon(錨固); 低松弛力鋼絞線0→初應力→σcon(持荷2min錨固)。注:1.σcon為張拉控制應力,包括預應力損失值。2.初應力宜取10%~20%σcon。(2)施加預應力的施工要求
1)施加預應力前,應對蓋梁混凝土外觀進行檢查,且應將限制位移的模板全部拆除后方可進行張拉。
2)施加預應力前,應對千斤頂及壓力表進行配對校驗,當千斤頂使用超過6個月或200次或在使用過程中出現(xiàn)不正常情況及檢修后,應重新進行校驗。
3)張拉時的結構混凝土強度應符合設計規(guī)定,設計未規(guī)定時,應不低于設計強度標準值的75%。
4)張拉順序應符合設計要求,設計未規(guī)定時,應采取分批、分階段對稱張拉。5)張拉端設臵按設計進行,設計未規(guī)定時,對曲線預應力筋及長度大于等于25m的直線預應力筋,宜在兩端張拉;對長度小于25m的直線預應力筋,可在一端張拉;同一截面中有多根一端張拉的預應力筋時,張拉端宜交叉設在構件的兩端。
6)施加預應力應采用應力與應變“雙控”。
7)兩端同時張拉時,兩端千斤頂升降壓、劃線、測伸長等工作應基本同步。8)預應力張拉的其他施工要求執(zhí)行現(xiàn)行《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ 041)。14.預應力孔道壓漿(1)孔道壓漿程序方法
1)切除預應力筋錨固后的外露部分,但外露長度不宜小于30mm。2)用高強度等級砂漿將錨頭封嚴。3)用高壓水沖洗孔道。4)按配合比要求配制灰漿。5)壓漿。
6)依次封閉排氣孔,保持一定穩(wěn)壓時間(不少于2min,壓力0.5~0.7MPa)。7)封閉灌漿孔。
(2)孔道壓漿施工要求
1)預應力張拉完畢后應及時進行壓漿,一般不宜超過14d。
2)預應力筋切割應采用手提砂輪切割機,嚴禁使用電焊或氧氣—乙炔切割。
3)水泥漿的強度應符合設計規(guī)定,設計無具體規(guī)定時,應不低于30MPa,對截面較大的孔道,水泥漿中可摻入適量細砂;水泥宜采用硅酸鹽水泥或普通水泥,其強度等級不宜低于42.5級。
4)水泥漿的水灰比宜為0.40~0.45,摻入適量減水劑時,水灰比可減小到0.35。5)水泥漿的泌水率最大不得超過3%,拌和后3h泌水率宜控制在2%,泌水應在24h內重新全部被漿吸回。
6)通過試驗后,水泥漿中可摻入適量膨脹劑,但其自由膨脹率應小于10%。7)水泥漿的稠度宜控制在14~18s之間。
8)波紋管管道必要時應進行沖洗,若孔道內可能存在油污等污物,可采用對預應力筋及孔道無腐蝕的中性洗滌液或皂液用水稀釋后進行沖洗,然后用不含油污的壓縮空氣將積水沖出。
9)壓漿時,對于曲線孔道應從最低點的壓漿孔壓入,由最高點的排氣孔排氣和泌水;當孔道有多層時,壓漿順序宜先壓注下層管道。
10)壓漿應從灌漿孔壓入并應達到孔道另一端飽和出漿、從排氣孔流出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。
11)壓漿應緩慢均勻進行,不得中斷并應排氣通暢,在壓滿孔道后封閉排氣孔及灌漿孔。12)不摻膨脹劑的水泥漿,宜采用二次壓漿以提高壓漿的密實性,第一次壓漿后,間隔30min左右再由另一端進行二次壓漿。
13)當氣溫高于35℃時,孔道壓漿宜在夜間進行。
14)壓漿時,每一班組應留取不少于3組的70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試件,并按有關規(guī)定進行養(yǎng)護及試驗。
15)孔道壓漿的其他要求執(zhí)行現(xiàn)行《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ 041)。15.封錨
(1)封錨程序及方法 1)將接觸面充分鑿毛。2)綁扎鋼筋。3)安裝模板。
4)將錨具周圍沖洗干凈并濕潤混凝土接觸面。5)澆筑混凝土。(2)封錨施工要求 1)鑿毛時不得振動錨頭。
2)封錨混凝土強度應符合設計規(guī)定,設計無規(guī)定時,應不低于蓋梁混凝土設計強度等級的80%。
3)封錨混凝土的澆筑應嚴格控制梁體的長度。16.模板及支架拆除(1)拆除程序及方法 1)松開頂托支撐。
2)撤除主龍骨、次龍骨并逐塊拆除模板。3)撤除頂托。
4)自上而下拆除每根鋼管或構件。(2)模板及支架拆除施工要求
1)蓋梁脫模及卸落支架應按設計規(guī)定進行,設計未規(guī)定時,應在張拉前拆除側模,張拉后拆除底模。
2)拆除時嚴禁上下同時作業(yè),施工過程中應做好對支架材料及模板的保護。1.6.3.3 季節(jié)性施工 1.雨期施工
(1)雨期施工中,蓋梁支架地基要求排水順暢,不積水。
(2)模板涂刷脫模劑后,要采取覆蓋措施避免脫模劑受雨水沖刷而流失。(3)及時準確地了解天氣預報信息,避免雨中進行混凝土澆筑。
(4)波紋管就位后要將端口封嚴,以免灌入雨水而銹蝕預應力筋或波紋管。2.冬期施工
(1)應根據(jù)混凝土攪拌、運輸、澆筑及養(yǎng)護的各環(huán)節(jié)進行熱工計算,確保混凝土入模溫度滿足有關規(guī)定,確保混凝土在達到臨界強度前不受凍。
(2)混凝土的攪拌宜在保溫棚內進行,對集料、水泥、水、摻合料及外加劑等應進行保溫存放。
(3)視氣溫情況可考慮水、集料的加熱,但首先應考慮水的加熱,若水加熱仍不滿足施工要求時,再進行集料加熱。水和集料的加熱溫度應通過計算確定,但不得超過有關標準的
規(guī)定。投料時水泥不得與80℃以上的水直接接觸。
(4)混凝土運輸車應采取保溫措施。
(5)及時準確地了解天氣預報信息,澆筑混凝土應避開寒流。
(6)根據(jù)氣溫情況可以選擇使用蓄熱法、綜合蓄熱法及暖棚法進行混凝土養(yǎng)護。(7)孔道壓漿過程中及壓漿后48h內,結構混凝土的溫度不得低于5℃,否則應采取保溫措施。
(8)冬期拆模時,混凝土表面與大氣溫差不得大于15℃,否則應繼續(xù)覆蓋,使混凝土緩慢冷卻。
5.質量標準
5.1 主控項目
見表1-20、表1-21。
5.2 一般項目
1.鋼絞線銹蝕嚴重時不得使用,輕微銹蝕的在使用前應進行除銹。2.混凝土表面平整、光潔,棱角線平直。
3.蓋梁如出現(xiàn)蜂窩、麻面,必須進行修整。
4.蓋梁不應出現(xiàn)非受力裂縫,裂縫寬度超過設計規(guī)定或設計未規(guī)定時超過0.15mm必須處理。
5.3 質量要求
1.鋼絞線及錨、夾具等預應力材料的各項技術性能必須符合國家現(xiàn)行標準規(guī)定和設計要求,經檢驗合格后方可使用。
2.鋼絞線應梳理順直,不得有纏絞、扭麻花現(xiàn)象。3.張拉時,單根鋼絞線不允許有斷絲現(xiàn)象。4.千斤頂與壓力表必須配對校驗。
5.鋼筋、電焊條及混凝土的各種組成材料的各項技術性能必須符合國家現(xiàn)行有關標準要求。
6.蓋梁混凝土及孔道灌漿的配合比必須按有關標準經過計算、試配,施工時按規(guī)定配合比進行,使用預拌混凝土需有合格證明。
7.蓋梁混凝土在澆筑前,必須先檢查預埋件、錨固螺栓等,須保證位臵準確,埋設牢固。8.蓋梁混凝土應振搗密實,不應有蜂窩、孔洞,混凝土及孔道水泥漿強度必須滿足設計要求
6.成品保護
6.1拆側模應在混凝土強度達到2.5MPa后進行,不得強力拆除,以免損傷混凝土棱角。6.2 注漿完畢后,及時將噴灑到蓋梁上的水泥漿沖洗干凈,以免影響美觀。
6.3波紋管堵塞。混凝土澆筑前,對波紋管進行全面檢查,在振搗過程中加強監(jiān)督管理,防止振搗棒破壞波紋管。另外,在混凝土澆筑過程中應反復拉通,以防堵管。
6.4 混凝土裂縫。應采取合理設計配合比、嚴格控制原材料質量、加強養(yǎng)護及控制混凝土表面溫差等措施控制裂縫出現(xiàn)。
6.5 梁體出現(xiàn)冷縫。要保證混凝土供應連續(xù)且分層澆筑,覆蓋上層混凝土時間不得超過下層混凝土初凝時間。振搗時,振搗棒需插入下層混凝土深度50mm~100mm。
6.6 張拉時錨墊板陷入混凝土中。因錨區(qū)鋼筋較密,振搗時需人工用鋼筋棒配合機械振搗密實。處理時可剔除不密實的混凝土,重新澆筑高強度等級混凝土,達到張拉強度時再行張拉。
6.7 蜂窩、麻面。要求脫模劑涂刷均勻并避免流失,施工時振搗適宜,避免漏振或過振。
7.安全、環(huán)保措施
7.1 安全措施
7.1.1、進入施工現(xiàn)場人員,必須佩戴安全帽,高處作業(yè)人員均應佩帶安全帶。特殊工種按規(guī)定要佩戴好防護用品。
7.1.2、根據(jù)各工種特點,有計劃按時配發(fā)保護用品。
7.1.3、施工現(xiàn)場的布臵符合防火、防爆、防雷電等安全規(guī)定和文明施工的要求,布設足夠的消防水源和消防設施網(wǎng)點,施工現(xiàn)場的生活辦公用房、倉庫、材料堆放場、停車場、修理場等按批準的總平面布臵圖進行布臵。
7.1.4、施工現(xiàn)場在醒目的地方設臵齊全的安全宣傳標語牌、操作規(guī)程牌。7.1.5、施工現(xiàn)場要與便道及外界設臵隔離設施。7.1.6、用電施工機具應配觸電保護器。
7.1.7、模板應支設牢固,周邊應設1m鋼管圍欄,并滿掛安全網(wǎng)。7.1.8、六級以上大風應停止施工。7.1.9、成立安全領導小組
7.1.10、完善各項安全生產管理制度
7.1.11、建立以安全崗位責任制為中心的安全生產責任制 7.1.12、施工前進行施工技術交底和安全技術交底 7.1.13、電器及各種用電設備嚴格禁止非電工人員操作 7.1.14、電工經常檢查線路 7.1.15、現(xiàn)場設立專職安全員 7.1.16、采取安全保護措施
7.1.17、多人抬運長鋼筋時,負荷應均勻 7.1.18、上下傳遞鋼筋,不得站在同一垂直線上 7.1.19、雷雨天氣應停止露天作業(yè),以防電擊傷人
7.1.20、掌握砼施工常識和使用的機具性能,作業(yè)對象的技術要求 7.1.21、作業(yè)前應檢查作業(yè)場所的環(huán)境、安全狀況、安全防護設施等 7.1.22、檢查所用的工具設備,確認完好方可使用
7.1.23、檢查作業(yè)場所電氣設備安裝是否符合用電安全規(guī)定 7.1.24、使用震動泵應穿膠靴,濕手不得接觸開關 7.1.25、電源線不得有破皮漏電
7.1.26、電氣設備的金屬外殼,必須接地或接零 7.1.27、易燃、易爆場所應用防爆燈具 7.1.28、工地照明盡可能采用固定照明燈具 7.1.29、嚴禁非電工人員從事電工作業(yè) 7.2 環(huán)保措施
7.2.1、在施工期間始終保持工地的良好排水狀態(tài),修建一些有足夠泄水斷面的臨時排水渠道,并與永久性排水設施相連接,不引起淤積和沖刷。
7.2.2、嚴格按照規(guī)定征用土地。修建的臨時工程盡量減少對自然環(huán)境的損壞,施工結束時清除臨時租地上的所有臨時設施,并進行平整,做到復耕。
7.2.3、采取有效預防措施,防止施工場所占用的土地或臨時使用的土地受到沖刷。7.2.4、在施工中,無論何種情況下,未經監(jiān)理工程師的事先書面同意,不干擾河道現(xiàn)有灌溉或排水系統(tǒng)的自然流動。
7.2.5、清理場地的廢料,不影響排灌系統(tǒng)及農田水利設施,按照圖紙規(guī)定或監(jiān)理工程師的指示在適當?shù)攸c設臵棄土場,有條件時,力求少占土地,并加以利用。
7.3.6、施工期間,施工材料如水泥、油料、化學物品等應堆放和管理嚴格,防止在雨季或暴雨季節(jié)將物料隨雨水徑流排入地表及附近水域造成污梁。
7.4.7、為減少施工作業(yè)產生的灰塵,采取隨時進行灑水或其他抑塵措施,使不出現(xiàn)明顯的降塵。
7.5.8、易于引起粉塵的細料或松散料予以遮蓋或適當灑水潤濕。運輸時采用帆布、蓋套及類似遮蓋物覆蓋。質量記錄
測量復核記錄、隱蔽工程檢查記錄。
第三篇:預應力鋼柑網(wǎng)組合結構屋蓋的設計與施工
預應力鋼柑網(wǎng)組合結構屋蓋的設計與施工
南京體院體育館平面呈橢圓形,長短軸尺寸為86m×62m,館內大廳凈高15m,總建筑面積8780m2,屋面面積約4547m2(圖6-6-1)。屋蓋采用預應力鋼析網(wǎng)組合結構體系,主桁架2/3外露屋面,體現(xiàn)了現(xiàn)代結構技術與建筑藝術有機結合的風格。
第1章
屋蓋結構體系選型
根據(jù)建筑環(huán)境特點,為配合建筑造型的需要,經多因素綜合分析比較,選用“桁-網(wǎng)架“組合結構體系屋蓋方案,將屋蓋平面沿長軸方向用2榀桁架分成約三等分,并用寬6m,高6.6m,跨度64.68m的空間三角形鋼管桁架,鉸支于8根直徑1.4m的獨立鋼筋混凝土圓柱頂(圖6-6-2)。由于鉸支大跨桁架跨中桿件內力較大,為改善桁架桿件受力分布不合理性和增強桁架剛度,結合建筑造型,在結構方案上將桁架每端外伸6.5m,并在桁架兩端每角點各斜拉1道預應力筋束,即桁架體外施加預應力(圖6-6-3)。根據(jù)不同施工荷載階段分階段外張預應力,以抵抗桁架各荷載狀態(tài)下產生的部分撓度,改善桁架受力性能,充分利用各桿件鋼管鋼材的強度。在桁架下弦節(jié)點之間和外圍柱頂間,擱置2.3m高正放四角錐平板片式網(wǎng)架,平板片式網(wǎng)架最大跨度24m。由于桁架的設置,大大減小了屋蓋網(wǎng)架的有效跨度,為大面積應用螺栓球節(jié)點平板網(wǎng)架提供了方便。采用預應力“桁-網(wǎng)架”組合結構體系,在結構上發(fā)揮了主次結構受力特點;桁架2/3高度外露屋面,降低了建筑物高度,滿足了規(guī)劃要求,協(xié)調了建筑環(huán)境,并可減小建筑體積,節(jié)省能耗,為聲學處理帶來方便。
第2章
屋蓋體系構造
預應力“桁-網(wǎng)架”組合結構屋蓋設計,關鍵在預應力空間三角形鋼管桁架;桁架的關鍵是體外預應力能否在桁架各桿件中有效建立;而預應力有效建立的關鍵又是桁架支座的性能。設計中指架支座采用雙面弧形壓力支座,其作法是在支座板和柱頂間設l塊上下均為弧形的鑄鋼塊,在鑄鋼塊兩側,支座板與柱頂板上分別焊2塊梯形鋼板,用螺栓將三者連系在一起,這樣桁架支座節(jié)點即可繞螺栓沿鑄鋼塊上下弧面作一定的轉動和移動(圖6-6-4)。
桁架設計的另一關鍵是桁架的節(jié)點,計算結果表明,桁架桿件最大拉力約2500kN,最大壓力約1600kN,最大管材截面為Ф450×25,按傳統(tǒng)空心球節(jié)點做法,空心球直徑達l.2m以上,而目前國內空心球模具只能加工800mm球。另據(jù)統(tǒng)計,節(jié)點所用鋼材一般占總耗鋼量的20%~35%。取消空心球節(jié)點,采用鋼管直接焊接節(jié)點,即相貫連接節(jié)點,是本次桁架設計的一大突破。對于鋼管相貫節(jié)點的設計計算,現(xiàn)行《鋼結構設計規(guī)范》(GBJ17一88)只有平面相貫節(jié)點的強度計算,對于空間節(jié)點尚無完備資料。進行空間相貫節(jié)點的試驗,無論在技術上、經費上、時間上都有一定難度。為保證桁架相貫節(jié)點設計安全可靠,將空間受力分解為平面受力,參照平面相貫節(jié)點的強度計算,并適當增加相貫節(jié)點強度設計的安全儲備,對受力較大的重要節(jié)點的主管采取了加強措施(圖6-6-5)。
原設計考慮將平板網(wǎng)架懸掛在桁架下弦,后從美國肯薩斯州體育館屋面倒塌事例中了解到拉力支座采用高強螺栓抗疲勞性能差,為此,本次設計將平板網(wǎng)架拉力支座改為壓力支座。由于網(wǎng)架一端擱置于桁架下弦節(jié)點上,另一端擱置在外圍鋼筋混凝土圓柱上,受荷后將架跨中各點撓度不一,平板網(wǎng)架必然產生次生內力,使設計、計算分析復雜化,故采用平板片式網(wǎng)架,鉸支桁架下弦節(jié)點在圓柱上,解決了平板網(wǎng)架由于支座變位產生次生內力的問題。為了使平板片式網(wǎng)架支座接近鉸接,網(wǎng)架支座采用板式橡膠支座。
體外預應力筋采用無粘結Фj15鋼絞線,每束7根。考慮到斜拉索在長期荷載作用下的松弛影響,斜拉索張拉控制應力σcon=0.35,?ptk=550N/mm2;考慮到斜拉索的更換,桁架端部每角點斜拉索雙束設置。固定端采用QMl5P擠壓套,張拉端為QMl5-7群錨。保護套采用薄壁無縫鋼管,425普通硅酸鹽水泥摻U型膨脹劑灌漿。
第3章
屋蓋結構計算
由于桁架按不同施工荷載分階段外張預應力,故桁架荷載工況較多。為簡化分析,先求單位力作用下的桿件內力,然后分階段組合,選擇最不利桿件內力,配置鋼管截面。并分別作出端部加單位力的內力圖和下弦節(jié)點加單位力的內力圖。各種荷載工況下內力組合見表6-6-1。
每種荷載工況下,桿件內力Ni=P1N1i+P2N2i。
桁架2/3高度外露屋面,1/3高度在室內,由于室內外溫差對大跨度桁架存在溫度應力問題。為此對桁架鋼管采取保溫措施,上弦桿采用80mm厚聚氨酶材料保溫,下弦桿及腹桿采用50mm厚聚氨醋保溫。采用保溫措施后,考慮到室內工作條件及室內外溫度變化,桁架溫度應力計算參數(shù)為:夏季最大溫差△t=10℃,冬季最大溫差△t
=20℃。經計算分析,夏季σ上弦=-14N/mm2,σ下弦=8N/mm2,冬季σ上弦=28N/mm2,σ下弦
=-16N/mm2。
第4章
預應力斜拉索施工
該工程每榀主桁架重88t,利用8根獨立的支承柱作為基點,每根獨立柱內埋4根角鋼組成勁性柱來頂升就位。
第1節(jié)
斜拉索安裝基礎外露部分
斜拉索安裝基礎外露部分斜拉索預應力筋安裝前,必須把預應力筋的保護套管固定在相應的位置。在鋼管腳手上彈出相應的位置線,然后把保護套管上端加焊于桁架下弦桿,其余部位和腳手架臨時固定(扣件、點焊、綁扎),保留下部一節(jié)大一號的套管約2.3m,向上套接。然后把預應力筋放盤逐根用人力導入套管中由下向上穿筋,直至預應力筋伸直為止,下部一節(jié)套管復位,上部安上錨具,穿筋即告結束。本工程采用的保護套管為Ф102、厚4.5mm的薄壁鋼管,下部一節(jié)套管為Ф114,厚4.5mm。
第2節(jié)
分階段張拉預應力
該工程采用分次遞增地施加預應力,以抵抗或平衡逐次施工階段的荷載撓度,預應力分3次完成;第1次在主桁架安裝后,每道張拉值為400kN;第2次在網(wǎng)架和屋面板安裝后,每道張拉至760kN;第3次在馬道、吊頂、燈具、風管等安裝后,每道張拉至1020kN。由于分次張拉間隔時間較長,除初次應注意觀察預應力筋有無松弛外,對外露預應力筋的張拉工作長度和錨具應作防銹蝕保護措施(加套管涂油脂等),以免由于銹蝕而影響下一次張拉與錨固。
每榀主桁架四角配套預應力張拉設備同時同步張拉,先拉內束,后拉外束,必要時進行一次補張。
第3節(jié)
套管灌漿
最后一次張拉完成后由下而上灌漿,下設閥門,上設鐵盒保護套和泌水孔。壓力灌漿到位后關閉閥門,卸下灌漿機頭并在上部泌水孔不斷注漿直到無沉陷凝固為止,最后進行鋼套管防銹處理。
第5章
結語
采用預應力鋼“桁-網(wǎng)架”組合結構屋蓋,在國內尚屬首例,它將建筑藝術與結構技術相結合,推動了我國大跨度結構體系的發(fā)展。
采用勁性柱頂升法施工工藝安裝桁架和螺栓球拼接片式網(wǎng)架,可方便施工,節(jié)省人力物力,且工藝簡單,工期短,質量好。
桁架經足尺載荷試驗和夏季、冬季考驗,證明體外施加預應力方法成功,相貫連接節(jié)點安全,桁架受力合理均勻,并節(jié)省了鋼材,達到預期效果。
第四篇:供水工程施工工藝研究論文
【摘要】供水工程在社會中發(fā)揮重要作用,所以應不斷提高供水工程施工質量,進而為人們更好的進行服務,因此本文主要結合工程實例,探討供水工程施工工藝,希望能夠為相關工作者提供借鑒。
【關鍵詞】供水工程;施工工藝;質量
隨著我國社會經濟的不斷發(fā)展,城市供水工程不斷增多,以滿足對水量的需求,因此供水工程的質量與人們的用水具有重要關系,因此供水工程施工過程中中,合理的進行施工,不斷提高供水工程施工的質量,解決供水工程施工過程中存在的問題。因此本文在此進一步探討供水工程施工工藝。
1工程概況
位于新豐縣回龍鎮(zhèn)境內新豐越堡水泥有限公司,需要建設輔助供水工程,這主要是因為水泥廠的需水量較大,在規(guī)劃過程中,水泥廠日最大生產用水量為6000m3/d,供水效率為0.112m3/s,而且需要進行連續(xù)供水,其時段不應低于15h,對于年最大供水總量,應不少于219萬m3,水源選定為在距離廠區(qū)約為4.0km的回龍河上抽水。
2工程水文地質情況
該工程的供水主要來自于北江水系之流的回龍河,長度為32.0km,流域集雨面積為190.0km2,地貌呈山丘區(qū),在距離水泥廠址4.0km處,設置抽水點。通過對回龍水庫的徑流量進行分析,其枯水年的水量為11455.1萬,高于本工程設置的水泥廠日最大生產用水量為6000m3/d,因此可以進行供水。本工程處于侵蝕、剝蝕的低山地區(qū),巖石種類為中粗粒花崗巖。
3供水工程施工工藝
3.1基礎開挖
基礎開挖是供水工程施工的重要基礎,所以必須做好基礎開挖工作。首先在基礎開挖之前,應合理進行基礎放線,一方面應準確確定管道敷設中心線,另一方面確定確定土方開挖邊界線,同時還應合理確定中心線坐標,將其作為后續(xù)施工的參照點。在基礎開挖施工過程中,應根據(jù)施工圖紙,進行機械開挖,并利用人工進行修整,在加壓泵房基礎開放施工過程中,應采1臺其立方米的挖掘進行開挖。完成之后,還應進行管溝回填,應采用機械回填結合人工的方式進行,并嚴格控制回填的厚度,保證回填的密實度。
3.2集水井施工
在本次工程施工過程中,在距離回龍河大橋右岸距離岸邊10m進行集水井的設置,并采用集水廊道進行引水,并設置攔污柵,其目的的是將水中的漂浮物攔截在集水廊道外,為了便于維修,應將工作閘門設置在攔污柵后。在設置集水井時,應采取沉盤布置方式,同時應采用簡易過濾池,將其設置在集水井的前半部分,其四周應設置集水廊道,引來的水經過過濾層進行初步過濾,之后進入集水井,再經過過濾池進行過濾。
3.3抽水加壓泵房施工
在抽水加壓泵房施工過程中,應充分考慮兩個方面:①不被洪水淹沒;②與建設單位規(guī)劃進場公路地面高層銜接,在施工時,對于抽水加壓泵房地面高程和泵房頂高程,分別設置為125.0m和131.5m,在設置泵房的平面布置,按照要求,應將成設置成7.0×4.5m2,同時在施工過程中,應嚴格控制地面覆蓋層厚度,應使其在2.5~3.0m之間,想要提高抽水加壓泵房地面高程,可以采用大板,結合排架柱結構。在選擇水泵機組時,應選擇長軸泵機組,同時在布置泵房主機時,應采用垂直布置方式,同時還應將閘閥以及止回閥,設置在每臺的水泵出口處以及出水管連接處。
3.4供水管道施工
在本次工程施工過程中,供水管道采用的為PVC-U型管,管徑為0.355m,長度約為3930.0m。采用地下埋管型方式進行施工,不得出現(xiàn)叉管的現(xiàn)象。在布置管道時,應沿著公路進行布置,且嚴格控制管道的埋置深度,應在1.2m以上。在地下埋管施工過程中,地下管溝應設置成上底和下底分別為1.42m和0.7m的梯形,按照1:0.3比例,進行邊坡開挖,同時應合理的設置0.3m厚度的砂墊層,將其設置在供水管道下方,完成施工后,應采用回填土進行夯實,對于管頂填土厚度,應將其控制在1.2m及其以上,在管道設置區(qū)域,應設置示意牌,特別是行人經常經過的地段。在管道設置過程中,還經常出現(xiàn)許多的轉折點,對此應設置M10漿砌塊石型式的幀墩,其斷面應為矩形。在本次工程施工過程中,供水管線出現(xiàn)了高低不平的情況,這樣就會造成氣壓的不平衡,進而會對供水效果產生不利影響,因此可以合理的設置排氣井,可以選擇地勢較高點進行設置,也可以選擇管線轉折點,并將其自動排氣閘閥設置在排氣中,為了便于閘閥的維修與保養(yǎng),還應合理的設置防護墻。另外在供水管道施工過程中,應將排砂孔設置在供水高程較低的樁位,同時對于排砂孔,應采用D400三通閥控制,3.5變電站布置
在本次工程施工過程中,還應合理的設置抽水泵站變電站,在設置過程中,應充分考慮泵站所在位置及要求,所以在泵站進站大門右側,應設置泵站的變電站,站內主要包括兩項裝置,一項為一臺主變電裝置,另一項為10kV配電裝置。
3.6環(huán)境保護
在供水工程施工過程中,應注重環(huán)境保護。①水質保護。在施工過程中,會產生許多的廢水,包括混凝土施工廢水、生活污水以及機械廢水,其中混凝土廢水的處理,可以設置明溝,將混凝土廢水集中到初級處理池中進行處理;生活廢水的處理,可以采用分流排水系統(tǒng),對廢水進行生物處理,達標后,排入到河中;對于機械廢水處理,由于其廢水中含有油污,因此可以將其收集到油水分離池中,進行集中排放。②大氣保護。施工區(qū)的產生的空氣污染物主要包括兩種:a.TSP;b.NOX,TSP主要來源于土方開挖,對此應經常進行灑水,NOX主要來源于汽車尾氣,對此應將尾氣凈化器安裝在運輸車輛中。
3.7工程管理
為了保證供水工程施工的順利進行,必須做好工程管理工作,在本次工程施工過程中,組織了臨時管理所,所長1人,對工程施工所有事物進行負責,辦公人員5人,其中4人主要負責建筑物定期維護,另1人為勤雜工,為了保證工程施工質量,應充分發(fā)揮各管理人員的職能,做好各施工工作的協(xié)調。同時本次工程中,涉及的建筑物有變電站、抽水加壓泵房、供水管道以及變電站等,而且對供水工程的運行具有直接影響,因此在完成施工后,應進行水壓實驗,保證各系統(tǒng)能夠正常運行,達到標準要求,同時應組織相關的人員進行監(jiān)督,應定期進行維護,并及時發(fā)現(xiàn)各建筑物運行過程中存在的問題,及時的通知施工人員進行處理,進而實現(xiàn)供水工程的穩(wěn)定的運行。
4總結
總之,供水工程不僅與人們的生活息息相關,同時還對我國社會經濟發(fā)展具有重要作用,因此其工程施工質量至關重要。所以在供水工程施工過程中,應根據(jù)工程施工的具體情況,應合理的進行工程施工,充分施工工藝,不斷提高供水工程質量,保證供水工程安全可靠,進而促進我國供水工程的不斷發(fā)展。
作者:李巍 單位:東莞市交建路面工程有限公司
參考文獻
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第五篇:索結構預應力控制的研究及其應用分析的論文
網(wǎng)殼式的結構是常見的預應力控制結構,就是采用網(wǎng)殼式的結構,這種結構的受力相對來說比較穩(wěn)定和均勻,這種結構的大部分結構的受力點就是桿結構,還有一種網(wǎng)殼結構式單層的網(wǎng)殼結構,這種結構有著自己的獨特優(yōu)點,那就是結構簡單,透光率好,外觀大方符合時代審美觀,因而非常適宜做為玻璃采光頂?shù)奈菝娼Y構。設計思路
網(wǎng)殼機構有很多中,比如常見的柱面形式的網(wǎng)殼,拋物面網(wǎng)殼,球面網(wǎng)殼等等,由于他們的主受力結構就是整個結構中的桿結構,在受力方面很難的控制,穩(wěn)定失衡的現(xiàn)象很常見。對結構應力的控制也是主要控制的這方面的受力。不過有些鞍形的網(wǎng)殼結構受力主要就是桿桿結構的受壓和受拉,相比較來說這種結構有很好的整體穩(wěn)定性,網(wǎng)格的結構也比較簡單,適用于那些更大的跨度空間結構建設。鞍形網(wǎng)殼和預應力鞍形索網(wǎng)相類似,都具有良好的形狀穩(wěn)定性和剛度,但是都需要較大截面的邊緣構件以保證強度和剛度要求,因此邊緣構件的合理設計成為是否采用這種體系的關鍵。預應力鞍形索網(wǎng)結構分析
預應力鞍形索網(wǎng)鋼架結構主要的組成結構是鋼索結構,這種結構有著特殊曲面,兩組鋼索在各交點上連接。預應力鞍形索網(wǎng)曲面形式復雜多樣,千姿百態(tài),結構簡潔明快,擋光率低,非常適宜做為玻璃采光頂?shù)奈菝娼Y構。預應力鞍形索網(wǎng)具有良好的形狀穩(wěn)定性和剛度,但是需要較大截面的邊緣構件以保證強度和剛度要求,因此邊緣構件的合理設計成為是否采用這種體系的關鍵。張弦雜交結構及其他邊界效應分析
張弦雜交結構及其他邊界效應分析,這種復合的結構,主要是通過橫向腹桿結構和上下弦索結構組成的結構。通過特殊的預應力控制這種結構能夠充分的發(fā)揮出自身的受力性質,在結構的整體穩(wěn)定性方面能夠發(fā)揮出最大作用。這種張弦梁結構整體上有著很大的優(yōu)勢,這種結構的剛度取決于結構的上弦抗彎曲結構和拉索結構的橫截面,這種結構也是一種常見的半剛性結構,通常有以下的特點:(1)結構整體的承載能力高。相對來說這種結構的整體承重能力有了極大的提高,張弦梁的結構中的索結構可以有效的調整結構中的剛性結構的受力以及結構內應力的分布。比如,在一個結構中,剛性結構是梁結構的情況下,這是梁下通常使用撐桿和索結構的組合,索結構連著梁結構的兩端,這個機構在承受載荷的時候,梁受到彎曲剪力的作用,在負載達到一定的程度時,結構的預應力控制可以通過調整梁的結構布置來平均分配負載產生的應力,也可以通過控制跨度方向上的受力,調整梁的橫截面積的受力情況;(2)使用荷載作用下的結構變形小。這種復合的結構能夠大大的提高結構整體的剛性,在有負載的情況下這種結構的變形是非常小的,關鍵就是張弦梁中的索結構和梁結構的結合這種科學的組合共同的平衡應力,使結構整體的受力平衡;(3)結構有一定的自平衡功能。這種結構還有一種其他鋼架結構無可比擬的優(yōu)點,那就是結構自身有一定自我調節(jié)結構整體平衡的能力,這種調節(jié)的原理就是,拱形的構件能夠在水平方向上產生一定的應力,結構中索的牽引力能夠有效的平衡側向結構內部受力。這樣的結構能讓結構支座的作用充分的發(fā)揮出來,而且結構的設計方便,裝吊容易;(4)適應性強。這種復合的結構中的組合結構可以根據(jù)實際的施工環(huán)境進行一定的調整,能夠最大程度的發(fā)揮出結構的審美要求;(5)設計制作以及施工簡便。同其他的鋼架結構相比,這種復合的結構在設計的方面相對比較方便,由于這種復合結構的自適應性比較強,所以在施工和制作的時候可以靈活的運用,在運輸?shù)倪^程中這種復合的結構可以方便的拆裝運輸。工程案例
(1)工程概況。本工程是在兩座舊的建筑物之間的既有建筑屋頂添加采光屋頂,在原有的基礎上,不能增大整個建筑結構的受力負擔。根據(jù)實際的情況,對這項工程,采用馬鞍索網(wǎng)結構來建設采光頂,使用張弦梁和索銜架當做是縱向的邊界支撐結構,橫向的支撐結構使用特制的單鋼管結構,在這個結構的下部要設計小立柱作為整體的分支支撐。在整個結構中只要能夠保證穩(wěn)定索和承重索在水平投影方向上是垂直位置結構,相鄰的網(wǎng)格四點在同一平面中,就能完成整個結構的建設。采用此結構的優(yōu)點在于: 材料用量少,結構整體的質量輕,透光率高,針對這種設計要求和環(huán)境要求十分的匹配;缺點在于: 此方案為國內首次應用,還處在一個探索過程,這種結構對承重桿的要求非常的高,相對于梁的位置要求也很高。
(2)施工步驟。整體結構的安裝和結構形狀的控制→玻璃安裝前的靜力準備→結構張拉應力的補償→完善和應力加載。在此過程中要對各個階段的支撐桿處的應力變化進行測試。
(3)施工方案比選。方案一: 依照原有設計的預應力,把索網(wǎng)結構整體的張拉到結構設計的初始態(tài),然后,鋪設頂層的玻璃,逐漸的讓索網(wǎng)結構達到一種平衡狀態(tài)。綜合來說,這種方案很容易完成施工,但是,這種方案,對兩邊原有舊建筑物的拉力很大,很可能導致舊建筑的破壞。方案二: 通過對結構的張拉加載的張拉過程,首先,以設計預應力的三分之一力進行設計的張拉成形,然后,鋪設頂棚的玻璃板,當頂棚的玻璃板鋪好以后,通過張拉,讓結構中索的軸力逐漸達到計算設計的要求。這套方案設計及施工有些復雜,不過,這套方案的優(yōu)點就是能夠充分的利用結構中鋼材的反復受力的特性,減輕邊緣構件和邊緣建筑物的受力。
綜合的分析上面的設計施工方案,發(fā)現(xiàn)第二套方案更加的合理。所以使用第二套方案。施工模擬
首先,使用設計預應力值要求的三分之一為初始預應力值對整個索網(wǎng)結構進行預應力的張拉到位,張拉成形以后,得出的最終結果和上述的找形結果保持一致。就整個索結構的索內預應力是找形的三分之一就是4.92700kN。然后,加載玻璃板。最后再次的張拉到位。
(1)計算條件。①結構的上弦拱、下弦索均為拋物線,其初始的結構曲線方程為: 拱的斜率變化同上層屋面的結構一致,索內斜率浮動同腹桿的位置保持一致。②腹桿結構同拱的銜接模式為鉸接模式。索結構和拱結構對結構的邊緣構件有很大的拉力,所以,把張弦梁結構一端進行鉸接,還要限制這部分平面范圍內的水平以及豎向的線位移,而另一端只限制豎直方向上的位移,這樣就允許了結構在水平方向自由滑動,進而消除了索和拱對結構的支座產生了很大的水平拉力,進而減輕了邊緣構件的負載,同時,又減輕了結構在使用中的內應力。但是這樣結構會有較大的水平支座位移,尤其在溫度荷載下(40 度溫差),應予以注意。
豎向荷載在每個節(jié)點上按照設計值取為6.02KN,水平荷載在每個節(jié)點上均按照設計值取為11.988KN。(計算變形時按照標準值分別取為5.10KN 和8.88KN)。單元上的節(jié)點荷載由玻璃四角傳來,按面積生成。溫度荷載取正負50 度。溫度線膨脹系數(shù)取1.1e-5。
(2)結果分析。為了保證張弦桁架在最不利荷載的情況下不會松弛,應給水平拉索和垂直拉索施加一定的預應力。計算分析表明,在同時作用豎向荷載、水平荷載和升溫50 度的荷載下為最不利荷載。此時,為了保證節(jié)點位移控制在1 /250 以內,需要給拉索初始張拉應力最大值為170Mpa。