CN101550724A - 大跨度预应力后张纵横框架梁施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨度预应力后张纵横框架梁施工方法，包括支撑体搭设、模板制作、底模板及单侧模板铺设、纵向主筋扎制、波纹管安装、箍筋扎制、水电管线预埋、预应力钢绞线安装、锚垫板安装及侧模板封闭、混凝土灌注，预应力张拉、孔道灌浆，预应力张拉施工中梁体预应力束张拉按下列顺序进行：(1)首先张拉最顶层的框架梁，然后依次张拉下面各层；(2)同一层上纵横向框架梁应先张拉短跨，再张拉长跨；(3)对于一个建筑构件先拉上排预应力筋后拉下排预应力筋；左、右两列预应力筋间隔对称张拉。本发明采用的自上而下逐层张拉顺序，预应力框架梁可以按照普通钢筋混凝土结构逐层施工，可以减少混凝土养护对工期的影响，加快工程进度。

Description

大跨度预应力后张纵横框架梁施工方法

(一)技术领域

本发明涉及一种大跨度预应力后张纵横框架梁施工方法，适用于铁路、公路等2-3层框架客运站房的施工，属于建筑施工技术领域。

(二)背景技术

铁路公路的客运站房、候车室、进站广厅、售票厅等，要求大空间、高净空。目前普遍采用的方式有：普通框架结构和单向预应力框架结构。普通框架结构需要框架柱多、柱距小、梁截面大；单向预应力框架结构，虽然某一方向增大了柱距、减小了梁高，但整体效果较差。因此，普通框架结构和单向预应力框架结构，无法满足公共建筑大空间、高净空功能要求。

目前国内现浇预应力构件主要有“逐层浇注、逐层张拉”、“数层浇注、顺向张拉”等张拉顺序。其中“数层浇注、顺向张拉”是指多层框架结构浇注到2~3层框架混凝土梁后，自下而上逐层张拉的一种预应力施工顺序。优点是，框架梁可以按照普通钢筋混凝土结构逐层连续施工，预应力筋自下而上错开一层进行张拉，适用于多高层现浇预应力框架结构施工。这种施工顺序增加了预应力班组进场的次数与时间。“逐层浇注、逐层张拉”是指一层框架浇注完毕，就张拉一层预应力筋，自下而上逐层完成的一种预应力施工顺序。从施工方面来看，上层的施工应该在下层施工张拉完毕后进行，各层混凝土浇注后必须达到设计规定的强度时，才能进行张拉。缺点是占用工期较长。

大跨度预应力后张纵横框架梁施工具有跨度大、工序穿插多、张拉易引起周边现浇板裂缝的特点，其中张拉施工顺序的确定为施工的重点，常规方法很难保证施工质量。

(三)发明内容

针对现有技术的难点问题，本发明提供了一种大跨度预应力后张纵横框架梁施工方法，能保证其施工质量前提下缩短施工时间。

本发明是通过以下措施来实现的：

一种大跨度预应力后张纵横框架梁施工方法，包括支撑体搭设、模板制作、底模板及单侧模板铺设、纵向主筋扎制、波纹管安装、箍筋扎制、水电管线预埋、预应力钢绞线安装、锚垫板安装及侧模板封闭、混凝土灌注，预应力张拉、孔道灌浆，预应力张拉施工中梁体预应力束张拉按下列顺序进行：

(1)首先张拉最顶层的框架梁，然后依次张拉下面各层；

(2)同一层上纵横向框架梁应先张拉短跨，再张拉长跨；

(3)对于一个建筑构件先拉上排预应力筋后拉下排预应力筋；左、右两列预应力筋间隔对称张拉。

进一步地，支撑体包括沿框架长度方向交错布置的剪刀撑，沿框架竖向设置的小衡杆、沿框架纵向设置的纵杆和沿框架横向设置的大衡杆。

更进一步地，波纹管安装过程如下：

(1)纵横双向波纹管穿插：按照先下后上，先长跨后短跨的原则，即先安装跨度较大、位置相对靠下的波纹管，后安装跨度较大、上部的波纹管，再安装跨度较小、位置相对靠下的波纹管，后安装跨度较小、上部的波纹管，且在波纹管交叉的位置上应用棉布和胶带将两根波纹管分别包裹保护；

(2)确定孔道高度，绑扎钢筋支架：施工时，首先确定钢筋支架的高度及孔道最低点处位置，然后沿最低点向两侧按水平间距的要求把支架钢筋固定在纵向主筋上；

(3)铺放波纹管：波纹管接头处采用比工作管直径大5mm的接头套管连接，波纹管接头处用胶带密封；

(4)波纹管按规定预留排气孔，并在排气孔上设高出构件顶面200mm以上的塑料引出管，该塑料引出管内放置用于临时固定的支架。

为了防止混凝土灌注时损害预应力钢绞线，预应力钢绞线外封闭塑料布，所述封闭塑料布外缠绕塑料胶布。

本发明实施例中所述孔道灌浆施工过程如下：预应力张拉完成后，并在两天内灌浆，灌浆时从靠灌浆孔最近的排气孔堵起，直至最后一排气孔，水泥浆灌至端头出浓浆且成抛物线形流出时即堵住最后的排气孔。

为了防止张拉是损坏预应力框架梁体端部，所述预应力框架梁体端部设有与其高度相同的水平加腋。

本发明的有益效果：

1.采用自上而下逐层张拉，预应力框架梁可以按照普通钢筋混凝土结构逐层施工，预应力筋自上而下逐层张拉，可以减少混凝土养护对工期的影响，减少预应力张拉班组的进场次数，加快工程进度，大跨度预应力后张纵横框架梁的应用，有效减少了空间内框架柱的数量，增大柱距，有效减少框架梁高度，增加房屋净空，并且减少材料消耗，节约成本。

2.支撑体搭设、模板制作、底模板及单侧模板铺设、纵向主筋扎制、波纹管安装、箍筋扎制、水电管线预埋、预应力钢绞线安装、锚垫板安装及侧模板封闭、混凝土灌注，预应力张拉、孔道灌浆的施工循序有效地控制施工质量，缩短了施工时间。

(四)附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为建筑物预应力框架梁的结构示意图。

图2为预应力框架梁支撑架的结构示意图。

图3为预应力框架梁张拉端的放大示意图。

图4为波纹管、纵向主筋和箍筋的安装示意图。

图5为预应力框架梁端部水平加腋示意图。

图中YKL-1第一榀预应力框架梁，YKL-2第二榀预应力框架梁，YKL-3第三榀预应力框架梁，YKL-4第四榀预应力框架梁，1剪刀撑，2小衡杆，3大衡杆，4纵杆，5框架柱，6楼板，7预应力框架梁，8预应力张拉端，9预留洞，10箍筋，11波纹管，12后绑钢筋，13钢筋支架，14水平加腋，图中箭头表示预应力施加方向。

(五)具体实施方式

如图1所示为一车站预应力框架梁的结构示意图，预应力框架梁包括第一榀预应力框架梁YKL-1，第二榀预应力框架梁YKL-2，第三榀预应力框架梁YKL-3，第四榀预应力框架梁YKL-4，施工步骤如下：

1.钢绞线锚具检测：钢绞线及锚具进场后，应进行检测。

2.钢绞线下料

按设计图纸计算下料长度，下料长度(L)的公式如下：

L＝l+2h+l1+l2式中：l----孔道曲线长度，h----锚垫板厚度，l1----张拉端千斤顶的工作长度，l2----固定端钢绞线露出锚具的长度，若为两端张拉，则为另一张拉端千斤顶的工作长度。

在平坦干燥的场地上直接用砂轮切割机逐根断料，不得使用气割或电焊切割，且同一束孔道内的钢绞线长度基本相同。

3.支撑体搭设

(1)在搭设前，必须确保支撑体底部地面坚固可靠，防止在砼施工中随着施工荷载的增加，出现支撑体下沉，造成框架梁变形。本工程的支撑体系建立在砼楼面上，不需进行单独处理。

(2)预应力框架梁下部的支撑体系必须独立于其他框架构件单独设置。这是因为预应力框架梁要在张拉结束后再拆除梁底模板和下部支撑，而与之同层的其他梁、柱、板等砼构件在满足强度要求后即可拆除，二者拆除时间上存在差异。为了避免由于预应力框架梁无法拆除而影响到整个结构层的施工进度，如图2所述支撑体包括沿框架长度方向交错布置的剪刀撑1，沿框架竖向设置的小衡杆2、沿框架纵向设置的纵杆4和沿框架横向设置的大衡杆3。

4底模板及单侧模板铺设

如图3所示铺设过程如下：

(1)预应力框架梁7在铺设模板时先铺设底模板及单侧模板，梁的另外一侧模板暂不封闭，待后续铺设波纹管及穿钢绞线完毕后再封闭。

(2)预应力张拉端8设在框架柱5上的，且靠近预应力张拉端8一侧的框架柱5的模板也不封闭，待预应力穿束完毕后再行封闭。

(3)由于设置在框架柱5上的预应力张拉端8往往紧贴上层结构的楼板6，容易造成在后期张拉时，千斤顶缺少悬挂位置和操作空间，因此在上层结构的楼板6上靠近框架柱5的位置设置用于张拉的预留洞9，通过这种方式既可以将张拉设备从上一结构层上悬吊到张拉位置，也方便施工人员控制和操作。

5绑扎梁纵向主筋

1.先绑扎预应力框架梁的上下纵向主筋。上下单排纵向主筋绑完后，按照设计纵向主筋间距的3倍绑扎纵向主筋，其余箍筋套在梁的钢筋支架上，待安装完波纹管后再绑扎牢固。

2.纵横梁交叉部位即框架柱5，是钢筋最密集的地方，也是纵横两个方向预应力钢绞线交叉的地方，因此该处的框架柱5箍筋在框架梁高范围内宜使用开口箍，在预应力筋穿设完毕后再进行绑扎。

3.梁内的拉筋、吊筋等均应在波纹管和钢绞线施工完成后绑扎，以免在穿钢绞线的过程中，波纹管与拉筋发生摩擦造成破损。

6波纹管安装

(1)纵横双向波纹管穿插：按照先下后上，先长跨后短跨的原则，即先安装跨度较大、位置相对靠下的波纹管，后安装跨度较大、上部的波纹管，再安装跨度较小、位置相对靠下的波纹管，后安装跨度较小、上部的波纹管，且在波纹管交叉的位置上应用棉布和胶带将两根波纹管分别包裹保护；

(2)确定孔道高度，绑扎钢筋支架：如图4所示施工时，首先确定钢筋支架13的高度及孔道最低点处位置，然后沿最低点向两侧按水平间距的要求把钢筋支架13固定在纵向主筋10上；

(3)铺放波纹管：波纹管接头处采用比波纹管直径大5mm-10mm的接头套管连接，波纹管接头处用胶带密封；

(4)波纹管按规定预留排气孔，并在排气孔上设高出构件顶面200mm以上的塑料引出管，该塑料引出管内放置用于临时固定的支架。

7绑扎梁箍筋

(1)如图4所示在波纹管11安装完毕后，将后绑钢筋12按照先固定箍筋，再绑扎腰筋，再绑扎梁内拉筋、吊筋的顺序进行。

(2)框架柱在梁高范围内的箍筋，在这个过程中仍不固定，应待钢绞线穿束完成后再固定。

(3)在钢筋绑扎，特别是梁内拉筋、吊筋绑扎过程中应特别注意对波纹管的保护，防止钢筋将波纹管刮坏。

8预应力钢绞线安装

(1)对于采用一端张拉的预应力束，钢绞线在进场时已完成挤压头制作，因此钢绞线只能从固定端穿至张拉端。穿束时，要注意穿进困难时不能硬顶，以防波纹管被顶破，而应将钢绞线往复轻抽、推、转，必要时应检查波纹管是否通顺，否则应将其扶顺。

(2)穿束在浇捣砼前进行时，应对外露钢绞线进行保护。具体方法是：在钢绞线外进行封闭包扎塑料布，外缠塑料胶布。在穿束完成后应对波纹管进行检查，若发现破洞应及时用塑料布外缠塑料胶布包扎封闭。

9水电管线预埋

房屋建筑特别是大型公共建筑中，各类安装管线非常繁多，其中很多管线需要做穿梁处理，在施工过程中必须注意：

(1)水电管道应在预应力筋铺放、绑扎就位后再安装，水电管道安装过程中如与预应力筋冲突，以预应力筋为主，不能改变预应力筋的位置和高度。

(2)安装管线应分散穿梁，不得多根管线集中在一起穿过预应力框架梁，以免造成预应力框架梁截面的消弱。

(3)安装管线时应注意对波纹管的保护，不得触碰波纹管。进行焊接作业时应对波纹管进行有效遮挡，防止焊渣溅落，损坏波纹管造成漏浆。

10锚垫板安装及侧模板封闭

(1)波纹管位置固定好并穿束完成后，可安装锚垫板及螺旋筋。端部模板应紧压端部锚垫板，同时应采用普通钢筋加以固定，以防止在浇捣砼时，发生偏位等现象。端部锚垫板、螺旋筋由于处于支座处，钢筋较密，安装比较困难，应对普通钢筋进行事先排列，同时必须保证与孔道垂直。锚垫板安装完成后，对锚垫板上灌浆孔进行封闭保护(用纱布堵塞住灌浆孔)。

(2)将梁的另一侧模板和预应力张拉端8的框架柱5的模板进行封闭，并加固好。如图5所示在预应力框架梁7端部设置水平加腋14，以防止张拉时千斤顶对已完成的预应力框架梁7端部造成损坏。

11混凝土灌注

混凝土灌注时必须注意下列问题：

(1)浇灌混凝土时应绝对避免振动棒强力撞击波纹管，以防止振动棒将波纹管凿破后漏浆。张拉端、固定端处钢筋较为集中，混凝土浇捣必须注意振捣密实，必要时辅助以人工插捣。

(2)砼浇捣时，施工人员应严禁踏压或碰撞波纹管，同时应注意端部和钢筋较密处砼的密实性，防止发生空洞现象。

(3)特别注意对张拉端框架柱部位的振捣，避免在张拉端位置出现空洞或蜂窝现象，降低张拉端的承载强度。

(4)检测波纹管贯通性：为了保证混凝土浇筑过程中没有泥浆进入波纹管内造成堵管，进而影响张拉。在混凝土构件终凝后，用水泵自预应力框架梁的注浆孔开始向波纹管内注水(方法同注浆)，当排气孔出水即用木塞和胶带暂时将排气孔堵死，当水灌至端头成抛物线形流出时即证明波纹管通畅。

12预应力张拉

(1)预应力张拉按下列原则进行：①首先张拉最顶层的框架结构，然后依次张拉下面各层；②同一层上纵横向框架梁应先张拉短跨，再张拉长跨；③对于一个建筑构件先拉上排预应力筋后拉下排预应力筋；左、右两列预应力筋间隔对称张拉。确定本工程的张拉顺序为：

YKL-1→YKL-2→YKL-3→YKL-4即先张拉第一榀预应力框架梁YKL-1，接着张拉第二榀预应力框架梁YKL-2，再张拉第三榀预应力框架梁YKL-3，最后张拉第四榀预应力框架梁YKL-4。

(2)张拉前应拆除预应力框架梁的侧模，保留底模板及支撑体。

(3)张拉设备及张拉控制力

①张拉采用250t千斤顶及配套油泵。

②按设计要求的张拉控制应力σ_con计算理论张拉力P，再根据张拉千斤顶的标定曲线计算得张拉控制油压。

(4)张拉时应做到孔道、锚环与千斤顶三者对中，张拉过程应均匀。

(5)YKL梁的张拉程序为：0→15％σcon→30％σcon→σcon→持荷2分钟→σcon→卸荷至零。

(6)张拉的控制采用以张拉力为主、伸长值校验的方法，张拉数据如下

构件名称	YKL-1	YKL-2	YKL-3	YKL-4
					设计控制应力	1395MPa	1395MPa	1395MPa	1395MPa
理论张拉力	1757.7KN	1757.7KN	1757.7KN	1757.7KN
					理论控制油压	40.5Mpa	40.5Mpa	40.5Mpa	40.5Mpa
压力表读数	40.5Mpa	40.5Mpa	40.5Mpa	40.5Mpa
					张拉伸长值	14.8mm	16.2mm	15.3mm	14.9mm
设计伸长值	15.5±0.9mm	15.5±0.9mm	15.5±0.9mm	15.5±0.9mm
					结论	合格	合格	合格	合格

13孔道灌浆

施工过程如下：预应力张拉后切除钢绞线，并在两天内灌浆，灌浆时从靠灌浆孔最近的排气孔堵起，直至最后一排气孔，水泥浆灌至端头出浓浆且成抛物线形流出时即堵住最后的排气孔。

Claims (6)

1.一种大跨度预应力后张纵横框架梁施工方法，其特征在于：包括支撑体搭设、模板制作、底模板及单侧模板铺设、纵向主钢筋扎制、波纹管安装、箍筋扎制、水电管线预埋、预应力钢绞线安装、锚垫板安装及侧模板封闭、混凝土灌注，预应力张拉、孔道灌浆，

预应力张拉施工中梁体预应力束张拉按下列顺序进行：

(1)首先张拉最顶层的框架梁，然后依次张拉下面各层；

(2)同一层上纵横向框架梁应先张拉短跨，再张拉长跨；

(3)对于一个建筑构件先拉上排预应力筋后拉下排预应力筋；左、右两列预应力筋间隔对称张拉。

2.根据权利要求1所述纵横框架梁施工方法，其特征在于：支撑体包括沿框架长度方向交错布置的剪刀撑(1)，沿框架竖向设置的小衡杆(2)、沿框架纵向设置的纵杆(4)和沿框架横向设置的大衡杆(3)。

3.根据权利要求1所述纵横框架梁施工方法，其特征在于：波纹管安装过程如下：

(1)纵横双向波纹管穿插：按照先下后上，先长跨后短跨的原则，即先安装跨度较大、位置相对靠下的波纹管，后安装跨度较大、上部的波纹管，再安装跨度较小、位置相对靠下的波纹管，后安装跨度较小、上部的波纹管，且在波纹管交叉的位置上应用棉布和胶带将两根波纹管分别包裹保护；

(2)确定孔道高度，绑扎钢筋支架(2)：施工时，首先确定钢筋支架(2)的高度及孔道最低点处位置，然后沿最低点向两侧按水平间距的要求把支架钢筋(2)固定在纵向主钢筋上；

(3)铺放波纹管：波纹管接头处采用比工作管直径大5mm的接头套管连接，波纹管接头处用胶带密封；

(4)波纹管按规定预留排气孔，并在排气孔上设高出构件顶面200mm以上的塑料引出管，该塑料引出管内放置用于临时固定的支架。

4.根据权利要求1所述纵横梁框架施工方法，其特征在于：预应力钢绞线外封闭塑料布，所述封闭塑料布外缠绕塑料胶布。

5.根据权利要求1所述纵横框架梁施工方法，其特征在于：所述孔道灌浆施工过程如下：预应力张拉完成后，并在两天内灌浆，灌浆时从靠灌浆孔最近的排气孔堵起，直至最后一排气孔，水泥浆灌至端头出浓浆且成抛物线形流出时即堵住最后的排气孔。

6.根据权利要求1至5任意一项所述纵横框架梁施工方法，其特征在于：所述预应力梁体端部设有与其高度相同的水平加腋。

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