大跨度预应力变截面梁施工技术探讨范文

《河北工程技术高等专科学校学报》2017年第1期

摘要：结合工程实例，阐述大跨度预应力变截面梁相关施工技术。根据计算得出脚手架立杆间距、支撑高度、配模等参数，确定楔形调差构件的截面尺寸及安装位置。通过调差工具搭设变截面梁底模板，搭设完成后通过荷载试验，检查模板搭设体系的稳定性。对于变截面梁钢筋绑扎、预应力筋布设、混凝土浇筑、预应力钢绞线张拉等相关工艺也进行了初步探讨。

关键词：大跨度；施工；预应力；变截面梁

1项目概况

预应力变截面梁在各类大跨度结构工程中得到了广泛应用，如机场航站楼、火车站、大型体育场等。本文以南宁某机场航站楼为例阐述大跨度预应力变截面梁施工技术。该工程中预应力变截面梁顶标高为8．150m，混凝土强度为 C40，设计最大跨度33m，梁宽1．2m，梁跨中部位高2．2m，梁两端高1．2m。

2项目施工方法

2．1施工难点

（1）构件尺寸较大，跨度大，层高较高，施工中搭设的模板承受的最大线荷载达到63kN／m，模板搭设难度大，施工过程中需要对模板位移等参数进行监控。

（2）梁为变截面梁，梁截面沿支座到跨中不断增大，梁底端为曲线形式，模板搭设安装较为困难。

（3）构件内钢筋数量较多，并且随梁截面产生变化，钢筋安装、固定较为困难，梁内箍筋尺寸随着梁截面尺寸变化而变化，箍筋施工中极易产生混乱，钢筋保护层控制难度较大。

（4）该大跨度梁为有粘结预应力梁，梁内钢筋纵横交错，同时有大量预埋构件，混凝土浇筑时难以振捣密实，施工难度较大。2．2技术方案考虑实际施工状况，该结构支撑采用的是碗扣脚手架，其剪刀撑用钢管扣件相接，施工方便，搭设工期短，同时有利于控制施工中出现的偏差。该大跨度梁模板选取胶合板，主龙骨为双钢管，次龙骨采用木方。考虑到待施工梁截面尺寸相对较大，施工高度也较高，在搭设过程中应注意模板支架稳定性。施工项目部需要对模板的安全性予以重视，杜绝一切危险点，从多个方面（理论计算、搭设工序、搭设工艺、搭设完成后检查）严格控制模板的搭设质量。

3模板支架搭设

3．1支架设计施工中变截面梁模板支架的搭设应当提前进行计算，计算中综合考虑结构自重及施工过程的荷载，同时参考脚手架的搭设模数，可采用一些相关软件进行辅助计算，选出合适的搭设模数。计算完成后，结合待施工的变截面梁底面弧度变化，通过相关软件分段放样，以此给出碗扣式脚手架的受力平台高度及立杆的配模。搭设的脚手架中，立杆以30cm为模数，以此为基数不断递增，直至3m长度；横杆同样以30cm为模数，以此为基数不断递增，直至1．2m长度。立杆上部采用可调上托，其型号选取的是KTZ－600，其可调节的高度为20cm。

3．2楔形调差件制作与安装参照表1给出的脚手架搭设立杆配模参数及脚手架搭设立面、剖面图，从梁端部向跨中以30cm为间距进行放样，确定楔形调差件的尺寸。采用木方加工楔形顶塞配件，加工完成后将木方与配件及木方与模板用钉子钉住，随后再依据受力模板与立杆顶端的空隙，进行调差件的安装、调整。楔形调差件安装如图3所示。楔形调差件制作与安装过程中应注意以下几个问题。（1）用于制作调差构件的木方质量必须严格检验，确保木头方正，木头无开裂、腐烂。调差构件加工时需要结合梁相应的曲线斜率。（2）调差构件的底角应当落到下面的木方上。（3）木方侧面应当用钉子钉牢，防止在使用过程中出现失稳。

3．3支架搭设计算完成后，进行现场定位放样，经核查定位正确后方可开始支架搭设工作，支架搭设的具体步骤如下。（1）依照立杆平面布置图在现场定出位置线，并注意及时校对位置线准确与否，若出现偏差应及时纠正。（2）在定出的立杆位置上放置垫块。（3）安装可调支座。（4）安装第一段立杆及扫地杆。安装过程中注意调直。（5）安装纵横两个方向的连接杆。安装过程中注意调整其标高。（6）安装第二、第三段立杆及纵横向连接杆。安装完成后采用锁销固定，组成塔架。（7）安装抱柱钢管。（8）安装纵向、横向及水平向剪刀撑。（9）安置可调上托。（10）铺设梁底主次楞，调节水平，然后铺设模板。支架搭设过程需注意：（1）安装碗扣式脚手架前应当检查基层界面平整度，防止安装过程中产生较大的偏差，以至于后续纵横向连架杆安装困难。（2）结构中一些降标高的部位应当预先配模，以保证后续横杆顺利安装。（3）若搭设过程中遇到预留洞口等，应当采取铺设槽钢等方法，以保证立杆稳定，对于洞口较大时，尚需进行相关计算验证。（4）抱柱杆需要和圆柱侧面扣牢，并且与立杆扣紧。（5）最上段立杆自由端高度大于70cm 时，应当搭设横杆。

4底模安装

底模安装时应当注意模板尺寸调整及安装高度。安装时应当按照梁模板长度进行分段布置阶梯状的支撑体系。调差构件安装结束后，从梁端部安装模板。安装时先校对板面标高，然后再将模板与调差构件固定。底模安装时应当注意以下问题。（1）模板安装应从中间向两端进行固定。（2）在模板底面确定调差构件安装位置，并将模板与木方固定牢固。（3）在底模搭设完成后应当进行载荷试验，以保证模板承载能力、刚度及稳定性满足要求。（4）在模板拼接位置布设调差构件，这样可以避免模板出现悬挑端，避免混凝土浇筑时胀裂。

5钢筋工程

5．1钢筋绑扎梁模板搭设完成后，开始钢筋的施工，穿插纵向受力钢筋，并对钢筋进行绑扎固定。钢筋施工中应注意如下问题。（1）钢筋绑扎步骤：布设固定钢筋→穿插水平、垂直向梁底筋→变截面梁底筋→水平、垂直向梁面筋→变截面梁面筋→箍筋→检查验收。（2）绑扎梁纵向受力钢筋使用的支架应当临时固定，并在钢筋绑扎前进行检验。（3）箍筋应当按照其安装位置进行编号，避免安装时出现混乱，降低施工效率。（4）钢筋绑扎完成后，应当检验合格，随后才可安装模板。（5）部分加厚板钢筋锚固的长度应当符合设计要求。

5．2预应力筋待钢筋绑扎完毕后，组织检查验收，验收合格后按照相关设计图纸布设波纹管。先将波纹管在变截面梁的跨中以及支座部位进行固定，再封堵接缝、固定波纹管口。安装张拉锚具并且埋设排气管。预应力筋布置过程中的注意事项如下。（1）张拉端的锚具应当进行固定，同时确保锚具的侧面与模板面垂直。（2）应确保预应力筋定位准确，曲线形状应当与设计相符。（3）预应力筋留置长度满足张拉要求。（4）波纹管的接缝及管口应注意封堵，防止混凝土浆液流入波纹管，对预应力筋的张拉产生影响。

6混凝土工程

钢筋工程验收合格后可开始浇筑混凝土，浇筑前应对混凝土浇筑的相关注意事项及应急措施进行交底。浇筑混凝土时注意控制混凝土坍落度、注意振捣密实、注意分层进行浇筑，以确保混凝土施工质量。混凝土施工过程应当注意以下问题。（1）施工时应当分层浇筑，每层浇筑厚度为70cm。（2）混凝土坍落度控制为140～160mm，在浇筑前应当测试混凝土坍落度。（3）混凝土施工过程应当连续进行，不可出现冷缝。（4）混凝土振捣时注意避开波纹管，钢筋密集区域充分振捣。（5）施工时应当同时留设标准试块，做为后续预应力张拉时混凝土强度评定的依据。

7预应力

张拉施工步骤如下：清理钢绞线→穿锚环、安装夹片→布置工具锚→张拉钢绞线至初应力→张拉钢绞线至控制应力→校核张拉伸长值→锚固千斤顶回程→张拉完成→卸除张拉机具。张拉时应注意如下问题。（1）预应力张拉完成后应当保持12h，并对钢绞线的锚固情况进行检查。（2）预应力张拉完成后应当及时灌浆，灌浆应饱满、密实。（3）张拉的设备机具应当定期维护和校核，机具的标定时间不超过6个月。（4）预应力张拉时应当确保混凝土强度符合张拉要求。（5）预应力张拉完成后，注意检查构件是否出现裂缝，并及时记录。（6）预应力张拉时其张拉步骤应当确保预应力张拉受力均匀。

8结论

本文阐述了大跨度预应力变截面梁施工相关工艺及步骤，施工采用阶梯状的水平支撑平台，根据计算得出的立杆间距、支撑高度、配模等参数，确定楔形调差构件的截面尺寸以及其安装位置。施工采用的支撑体系稳定可靠，布置合理，施工方便，适用于大跨度变截面梁工程的施工。

参考文献

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作者：申春梅 单位：河南质量工程职业学院