超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法安全措施

采用《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》施工時，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項：

1.施工前先要做好班前安全教育和安全交底。未經(jīng)三級教育的新工人不準(zhǔn)上崗。

2.所有用電設(shè)備及配電柜應(yīng)安裝漏電保護(hù)裝置，并張貼安全用電標(biāo)識，嚴(yán)禁無電工操作證人員進(jìn)行電工作業(yè)。定期進(jìn)行安全用電檢查，不符合要求的立即整改。

3.定期對各種設(shè)備進(jìn)行調(diào)試、保養(yǎng)和維修，保證施工設(shè)備安全可靠，各種設(shè)備必須嚴(yán)格按安全操作規(guī)程進(jìn)行操作，嚴(yán)禁違章作業(yè)。

4.油管接頭處、張拉油缸端頭嚴(yán)禁站人，操作人員必須站在油缸兩側(cè)。測量伸長值時，嚴(yán)禁用手撫摸缸體，以免油缸崩裂傷人。張拉用工具及夾片應(yīng)經(jīng)常檢查，避免張拉中滑脫飛出傷人。

5.油泵操作時應(yīng)精力集中，給油、回油平穩(wěn)，以防超張拉過大拉斷鋼筋造成事故。

一、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》除滿足設(shè)計圖紙外，還必須遵守《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204—2002、

《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 92—2004的有關(guān)規(guī)定。

二、質(zhì)量保證措施

《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》的質(zhì)量保證措施有：

1.物資應(yīng)在確定合格的分供方廠家中進(jìn)行采購，所采購的材料、設(shè)備必須有出廠合格證、材質(zhì)證明和使用說明書、材料進(jìn)貨要對材料質(zhì)量、規(guī)格、性能及服務(wù)進(jìn)行多方面的考察或試驗后確定。

2.物資應(yīng)根據(jù)國家、地方政府主管部門的規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及合同規(guī)定要求進(jìn)行抽樣和試驗，并做好標(biāo)記。

3.應(yīng)配備足夠的施工機具及設(shè)備，所有的機具設(shè)備均應(yīng)有專人負(fù)責(zé)維護(hù)和保養(yǎng)，使之始終處于良好狀態(tài)。張拉設(shè)備在使用前進(jìn)行標(biāo)定，并在施工中定期校正。

4.在布設(shè)預(yù)應(yīng)力筋期間應(yīng)加強定位點的保護(hù)以確保預(yù)應(yīng)力筋的位置準(zhǔn)確；同時還應(yīng)注意保護(hù)鋼管及預(yù)應(yīng)力端部的孔洞，以確保預(yù)應(yīng)力筋的順利張拉。

5.穿束時，為了減少摩擦，并防止鋼絞線外皮損壞，應(yīng)在觀察段設(shè)置輔助滾軸。

6.張拉施工時，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)混凝土強度應(yīng)符合設(shè)計要求，如設(shè)計無要求時，不應(yīng)低于設(shè)計的混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值的75%。

7.無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪放、安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行隱蔽工程驗收，當(dāng)確認(rèn)合格后方可澆筑混凝土；混凝土澆筑時，嚴(yán)禁踏壓撞碰無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋、支撐架以及端部預(yù)埋部件，跟蹤檢查預(yù)埋套管和支撐架是否松動和位移；張拉端混凝土必須振搗密實。

8.錨固區(qū)后澆筑的混凝土不得含有氯化物，以防氯化物對預(yù)應(yīng)力筋和錨具的腐蝕。

一、材料要求

《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》的材料要求如下：

1.進(jìn)場的預(yù)應(yīng)力鋼絞線性能應(yīng)符合《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》的規(guī)定。

2.錨具進(jìn)場質(zhì)量必須滿足《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中的Ⅰ類錨具要求，錨具進(jìn)場應(yīng)檢驗合格證書、出廠檢驗報告，出廠證明文件應(yīng)核對其錨固性能類別、型號、規(guī)格、數(shù)量及硬度。進(jìn)場后應(yīng)按要求進(jìn)行外觀檢查并取樣，進(jìn)行硬度檢驗和靜載錨固試驗。

3.混凝土的強度不宜低于C40。

二、機具設(shè)備

《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》所需的機具設(shè)備見表1。

超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法適用范圍

《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》適用于采用預(yù)應(yīng)力梁平衡拱的推力的拱形結(jié)構(gòu)工程中超長預(yù)應(yīng)力系梁的施工，且預(yù)應(yīng)力筋采用的是多束、每束多根、每根為1×7結(jié)構(gòu)鋼絞線。該工法也可為其他超長預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的施工提供參考。

超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法工藝原理

《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》的工藝原理敘述如下：

1.利用編束架對鋼絞線進(jìn)行編束，通過采用特制穿束器、特制牽引頭等器具，以及采用三級穿束和卷揚機分次牽引的方法實現(xiàn)鋼絞線整束穿束。

2.根據(jù)上部拱形結(jié)構(gòu)合攏、卸載及安裝附屬結(jié)構(gòu)的各個過程的狀況，選擇合適的張拉時機和張拉順序，使用穿心式千斤頂，并采用群錨對稱張拉的方法實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋的張拉。

3.孔道超長、管壁對鋼絞線的摩擦情況不明確，對預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉伸長值無明確要求，而且拱腳推力過大或預(yù)應(yīng)力系梁拉力過大都將使拱腳處承臺及其承臺下部樁發(fā)生水平位移，為防止引起結(jié)構(gòu)破壞，故在張拉過程中采用以拱腳承臺水平位移控制為主，結(jié)合控制張拉力的雙控方案。

超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法施工工藝

• 工藝流程

《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》的工藝流程是：施工準(zhǔn)備→土方開挖→墊層混凝土→系梁底部鋼筋綁扎→預(yù)應(yīng)力孔道留設(shè)→觀察段預(yù)埋管安置→系梁上部鋼筋綁扎→隱蔽工程驗收→系梁側(cè)模施工→系梁混凝土澆筑（觀察段位置暫不澆筑混凝土）→其他段系梁混凝土施工→穿ф6.5毫米鋼筋→穿牽引用鋼絞線→預(yù)應(yīng)力鋼絞線芯墩頭處理→預(yù)應(yīng)力筋穿束→觀察段套管安裝→觀察段位置系梁混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→預(yù)應(yīng)力筋分批張拉→錨固→切割端部鋼絞線、端部封裹。

• 操作要點

《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》的操作要點如下：

一、施工準(zhǔn)備

根據(jù)現(xiàn)場實際情況和整個施工進(jìn)度的安排，將預(yù)應(yīng)力系梁分不同部位，組織分區(qū)段施工，并做好技術(shù)交底工作。

二、土方開挖、墊層混凝土施工

系梁基槽開挖后，盡快施工墊層混凝土。

三、預(yù)應(yīng)力孔道留設(shè)

根據(jù)設(shè)計要求留設(shè)預(yù)應(yīng)力孔道。若預(yù)應(yīng)力孔道采用鋼管留孔，可采用型鋼焊成支架支撐預(yù)埋管，施工中用全站儀定位、水準(zhǔn)儀抄平，在支架安裝完畢，并經(jīng)復(fù)核標(biāo)高、位置無誤后，用膨脹螺釘將支架和混凝土墊層固定牢固。對于采用塑料波紋管等輕型材料留孔，可采用焊接鋼筋支架支撐預(yù)埋管。預(yù)埋管標(biāo)高上下誤差控制在±7毫米之內(nèi)，水平位置和兩套管中心距誤差也不得大于±5毫米，套管整體直線順暢。

四、鋼筋綁扎

1.鋼筋綁扎時應(yīng)留有預(yù)應(yīng)力布管穿筋的位置和用于預(yù)應(yīng)力分項施工的時間間隔。

2.先綁扎系梁底部鋼筋和箍筋，箍筋應(yīng)開口設(shè)置。待預(yù)埋管埋設(shè)完畢后再綁扎系梁上部鋼筋并進(jìn)行箍筋封閉。

3.綁扎鋼筋時，應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力孔道坐標(biāo)位置的正確，若有矛盾時，應(yīng)在規(guī)范允許或滿足使用要求的前提下調(diào)整普通鋼筋的位置，必要時應(yīng)與設(shè)計人員商量后確定。

4.鋼筋工程施工結(jié)束時應(yīng)全面檢查預(yù)埋管，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理并做好記錄。

五、系梁側(cè)模施工

預(yù)應(yīng)力系梁側(cè)模板應(yīng)在鋼管固定好以及鋼筋隱蔽驗收合格后方可進(jìn)行封模安裝。

六、混凝土分段澆筑施工

1.為了防止混凝土系梁由于超長而產(chǎn)生收縮裂縫，應(yīng)分段澆筑混凝土系梁，分段長度不大于60米，并在混凝土中摻適量的微膨脹劑。

2.非預(yù)應(yīng)力筋、預(yù)應(yīng)力孔道預(yù)埋及支架位置、標(biāo)高經(jīng)檢查驗收符合要求后，進(jìn)行系梁混凝土的澆筑，在澆筑時應(yīng)認(rèn)真做好預(yù)埋管下及其兩側(cè)混凝土的振搗。

七、預(yù)應(yīng)力筋下料與墩頭處理

預(yù)應(yīng)力筋按照單根使用長度在廠家下料，單根成捆運至現(xiàn)場。根據(jù)每束預(yù)應(yīng)力筋的多少、鋼絞線中心鋼絲的直徑以及預(yù)應(yīng)力筋孔道的大小，制作特制牽引頭，特制牽引頭如圖1所示。將鋼絞線外圍6根鋼絲剪短50～100毫米左右，留出中間1根鋼絲穿過特制牽引頭鋼板小孔后，進(jìn)行墩頭處理，從而將整束鋼絞線和特制牽引頭連接在一起。

八、穿束

1.穿束時，先人工穿入一根直徑ф6.5毫米的鋼筋（圖2），通過鋼筋連接穿入一根高強預(yù)應(yīng)力鋼絞線，在鋼絞線端部安裝特制牽引頭，用牽引頭固定經(jīng)墩頭固定好的鋼絞線，利用卷揚機，整束一次性穿管。鋼絞線墩頭及牽引頭的連接示意如圖3所示。

2.通過牽引頭和所有預(yù)應(yīng)力鋼絞線連接固定，用作牽引的鋼絞線另一端與卷揚機鋼絲繩連接固定，然后進(jìn)行鋼絞線的牽引工作。

3.每束預(yù)應(yīng)力鋼絞線編組后采用卷揚機進(jìn)行牽引。卷揚機鋼絲繩的另一端與牽引單根鋼絞線連接線固定后，通過牽引頭拉結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)行牽引。由于預(yù)應(yīng)力筋較長，而現(xiàn)場條件有限，卷揚機鋼絲繩不能一次牽引到位，因此可分次進(jìn)行牽引，即牽引一次后，重新轉(zhuǎn)換鋼絲繩與連接的牽引點進(jìn)行牽引，直到全部牽引到位，每次牽引的距離可根據(jù)現(xiàn)場條件確定。分次牽引方法如圖4所示。

4.每束鋼絞線牽引到位后，將鋼絞線的墩頭芯線剪斷，待張拉時通過防松夾片錨具固定。

5.特別需要強調(diào)的是，在鋼絞線牽引過程中，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的相對位置要保持不變，并不能出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)。首先根據(jù)現(xiàn)場的實際環(huán)境以及每束鋼絞線的根數(shù)，用腳手架鋼管搭設(shè)鋼絞線編束架；然后對牽引頭連接的每根鋼絞線編號，并針對鋼絞線分排設(shè)置，在編束時調(diào)整好每排鋼絞線位置，每隔4米用12號鋼絲捆成整體，編束架如圖5所示。在觀察段中對每排鋼絞線再次進(jìn)行檢查。每束穿筋完成后在兩端對每根鋼絞線進(jìn)行編號固定。

九、觀察段套管安裝及混凝土澆筑

在超長預(yù)應(yīng)力系梁施工中，為了在穿束時發(fā)生異?，F(xiàn)象能夠進(jìn)行二次處理，并保證預(yù)應(yīng)力筋穿束更順暢，可在一定范圍內(nèi)適當(dāng)設(shè)置后澆段（后澆段長度一般為8.5米），并在后澆段的套管上各留出觀察段（長度一般為4米），預(yù)先放置觀察段套管，并套在預(yù)應(yīng)力孔道預(yù)埋管上。在穿過預(yù)應(yīng)力鋼絞線時，觀察鋼絞線在穿束過程中有無故障，待順利穿完后，將后澆段中套管就位封閉，綁扎好非預(yù)應(yīng)力筋，經(jīng)隱蔽工程驗收合格后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力系梁后澆段混凝土澆筑。后澆段和觀察段套管安裝就位如圖6所示。

十、張拉端端部處理

預(yù)應(yīng)力錨具采用防松夾片錨具，端部采用專用配套鑄鐵錨墊板和螺旋筋，將其可靠地固定在鋼筋支架上，并凹進(jìn)基礎(chǔ)側(cè)面600毫米。

十一、預(yù)應(yīng)力張拉

由于拱結(jié)構(gòu)自身的特性，屋面結(jié)構(gòu)成型后拱在自重及上部荷載作用下將產(chǎn)生沿拱軸線的水平推力，該水平推力由預(yù)應(yīng)力混凝土系梁承擔(dān)。為平衡拱體和屋面部分荷載對拱腳產(chǎn)生的水平推力，預(yù)應(yīng)力筋分兩批進(jìn)行張拉，每批進(jìn)行對稱張拉，第一批張拉完后停止20小時，觀察拱腳位移和預(yù)應(yīng)力松弛情況后，繼續(xù)張拉另一批預(yù)應(yīng)力筋。

1.采用群錨進(jìn)行張拉

張拉前，先加工直徑ф260×130毫米厚鋼板，并在鋼板上預(yù)先鉆孔（其中中心孔為排氣孔），使每束鋼絞線穿過鋼板，通過群錨夾片固定在ф260×130毫米厚的錨墊板上。采用千斤頂（千斤頂?shù)男吞柛鶕?jù)計算確定）進(jìn)行張拉，張拉時通過錨墊板將張拉應(yīng)力均勻傳遞到拱腳基礎(chǔ)鋼承墊板上。群錨張拉如圖7所示。

2.張拉順序

1）預(yù)應(yīng)力初步張拉∶預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道后，在正式張拉前進(jìn)行初步張拉，調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋，使各預(yù)應(yīng)力筋松緊一致；

2）上部拱結(jié)構(gòu)合攏后、屋面結(jié)構(gòu)胎架落架前張拉系梁預(yù)應(yīng)力，用以平衡結(jié)構(gòu)正常使用狀態(tài)下恒載產(chǎn)生的拱腳水平推力，監(jiān)控一天時間。若張拉過程中拱腳水平位移大于極限值△（△為6毫米，下同）則停止張拉，若拱腳水平位移小于極限值△，則繼續(xù)張拉；

3）胎架下落過程中，對拱腳處水平位移進(jìn)行實時監(jiān)控。若其接近△，則對系梁繼續(xù)施加預(yù)應(yīng)力，使之減小。落架過程分批分步進(jìn)行，結(jié)合張拉系梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，使拱腳水平位移控制在限值△以內(nèi)。

3.對稱張拉

由于每束鋼絞線的張拉應(yīng)力特別大，施工時按以下順序進(jìn)行對稱張拉，張拉順序如圖8所示。

4.采用雙控進(jìn)行張拉

在張拉過程中，以控制拱腳承臺水平位移為主，同時對張拉應(yīng)力值進(jìn)行控制。張拉施工前，在每個拱腳承臺上設(shè)置2個位移觀測點，采用全站儀對拱腳水平位移進(jìn)行監(jiān)測，利用百分表進(jìn)行輔助監(jiān)控（圖9）；根據(jù)預(yù)應(yīng)力系梁中無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線束的配置情況，在每道系梁的兩端埋設(shè)穿心式壓力傳感器，分別埋設(shè)在兩根梁的對角張拉端，進(jìn)行鋼絞線預(yù)應(yīng)力值的監(jiān)控測試，壓力傳感器的布置如圖10所示。

十二、端部封堵

預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢經(jīng)檢查無誤后，即可采用砂輪鋸和無齒鋸或其他機械方法切割多余的鋼絞線，切割后的鋼絞線外露長度距錨環(huán)夾片的長度為30毫米，然后在錨具及承壓板表面涂以防水涂料，最后清理穴口，用C30細(xì)石混凝土進(jìn)行封堵。

1.《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》通過采用定型支架固定預(yù)應(yīng)力預(yù)埋理管及觀察段套管連接技術(shù)，確保了孔道平直順暢和穿束順利。

2.《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》通過采用特制的牽引頭和每根鋼絞線芯的墩頭技術(shù)，以及采用三級穿束并進(jìn)行分次牽引的方法，解決了超長預(yù)應(yīng)力系梁穿束困難的問題。

3.《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》通過采用對稱張拉的方法，解決了超長預(yù)應(yīng)力系梁大噸位張拉的施工難題。

4.在預(yù)應(yīng)力施工中，預(yù)應(yīng)力系梁端部設(shè)置穿心式壓力傳感器對張拉和使用階段系梁的應(yīng)力、應(yīng)變進(jìn)行監(jiān)控，同時在施工階段采用全站儀和百分表雙控措施對系梁拱腳基礎(chǔ)水平位移進(jìn)行監(jiān)控。

在大型拱結(jié)構(gòu)中，為了平衡拱的巨大水平推力，通常采用預(yù)應(yīng)力系梁。在南京奧體中心主體育場工程中，有兩道372米跨巨型斜鋼拱橫跨主體育場南北，鋼拱下設(shè)有預(yù)應(yīng)力混凝土系梁（由于埋在地面以下，俗稱地梁）。地梁長396米，斷面為1450毫米×1050毫米（寬×高），每道地梁內(nèi)埋設(shè)8ф180×6鋼管，在每根鋼管內(nèi)穿過24根ф^s15.2高強度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，兩端錨固于鋼拱腳承臺上。為了保證本地梁穿束孔預(yù)埋順直通暢、預(yù)應(yīng)力筋穿束以及張拉成功，為此，中國建筑第八工程局第三建筑公司和南京東大現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力工程有限責(zé)任公司合作成立科技攻關(guān)小組，經(jīng)過不斷地試驗、總結(jié)，形成一套396米預(yù)應(yīng)力地梁施工技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過進(jìn)一步提煉，最終形成《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》。

《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》的環(huán)保措施如下：

1.在施工過程中，自覺地形成環(huán)保意識，最大限度地減少施工中產(chǎn)生的噪聲和環(huán)境污染。

2.機械操作人員應(yīng)經(jīng)過培訓(xùn)，掌握相應(yīng)機械設(shè)備的操作要求、機械設(shè)備的養(yǎng)護(hù)知識、機械設(shè)備的環(huán)保要求，緊急狀態(tài)下的應(yīng)急響應(yīng)知識后方可進(jìn)行機械操作。其他人員操作前應(yīng)進(jìn)行環(huán)境交底，掌握操作要領(lǐng)，在混凝土澆筑、穿預(yù)應(yīng)力筋、預(yù)應(yīng)力張拉、預(yù)應(yīng)力錨固過程中減少環(huán)境影響。

3.張拉設(shè)備應(yīng)定期保養(yǎng)、維護(hù)。作業(yè)時，油泵、千斤頂?shù)仍O(shè)備應(yīng)放置在隔油布上，避免由于油的泄漏而造成環(huán)境污染。

4.混凝土和預(yù)應(yīng)力施工時的廢棄物應(yīng)及時分類清運，保持工完場清。

5.嚴(yán)格按照當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)環(huán)保規(guī)定執(zhí)行。

1.《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》的成功應(yīng)用解決了超大拱形結(jié)構(gòu)系梁的施工難題，為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)更廣泛地應(yīng)用提供了依據(jù)，使建筑平面布局更靈活。超長預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的應(yīng)用成功，不僅節(jié)約了鋼材，減少了維修費用，也提高了結(jié)構(gòu)的耐久性，延長了建筑物的使用壽命，為降低工程結(jié)構(gòu)總造價提供了依據(jù)，并降低了建筑物的全壽命周期成本。

2.《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》滿足中國關(guān)于建筑節(jié)能工程的有關(guān)要求，節(jié)約了資源，縮短了工期，而且對改善結(jié)構(gòu)的性能，提高結(jié)構(gòu)的安全性有意義。

3.《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》在南京奧體中心主體育場工程、廣州大學(xué)城華南理工大學(xué)體育館和揚州市體育館工程中的成功應(yīng)用也取得了很好的經(jīng)濟效益，共取得經(jīng)濟效益102.5萬元。

注：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》的應(yīng)用實例如下：

• 實例一

南京奧體中心主體育場工程位于南京河西新城區(qū)江東中路222號，該工程于2003年1月

1日開工，2005年4月20日竣工。該主體育場四個拱腳基礎(chǔ)分別位于體育場的南北兩端、東西兩側(cè)，

每個拱腳基礎(chǔ)南北方向長30米、東西方向?qū)?8米。南北拱腳基礎(chǔ)通過396米長預(yù)應(yīng)力地梁連接，預(yù)應(yīng)力地梁平面位置如圖11所示。

預(yù)應(yīng)力地梁的斷面為1450毫米×1050毫米（寬×高），每道地梁內(nèi)埋設(shè)8ф180×6鋼管，在每根鋼管內(nèi)穿過24Uф^s15.24高強度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，預(yù)應(yīng)力筋每束長度達(dá)410米。396米長預(yù)應(yīng)力地梁張拉完成14天內(nèi)，鋼拱架落架結(jié)束，對拱腳基礎(chǔ)的觀察和預(yù)應(yīng)力值監(jiān)測結(jié)果如下：拱腳基礎(chǔ)產(chǎn)生的水平位移分別為1.1毫米和1.37毫米，均小于設(shè)計控制值6毫米，張拉后建立的控制應(yīng)力分別為19896千牛和20096千牛，與設(shè)計要求的20000千牛相比，誤差值均在±6%以內(nèi)。在拱架落架后約7天，通過傳感器測定有一束預(yù)應(yīng)力值為2491千牛，原測定值2514千牛，比張拉測定值小23千牛，另一束建立的預(yù)應(yīng)力值為2486千牛，落架7天后，測定值為2435千牛，比張拉時建立的應(yīng)力小1%~2%，經(jīng)分析研究認(rèn)為屬于預(yù)應(yīng)力筋的松弛和溫度升高6~7℃而產(chǎn)生的應(yīng)力損失，屬正常現(xiàn)象。

• 實例二

廣州大學(xué)城華南理工大學(xué)體育館的平面呈四邊形，每邊中部稍向外斜，長邊為97.5米，短邊為67.7米。其屋蓋結(jié)構(gòu)采用混凝土大斜柱與扭殼相結(jié)合的新型結(jié)構(gòu)體系。每兩根大斜柱組成人字架，柱腳采用預(yù)應(yīng)力混凝土地梁，以承受水平推力。兩組人字架相互正交，將屋蓋劃分為四片預(yù)應(yīng)力扭殼。

兩根預(yù)應(yīng)力混凝土地梁的長度分別為150.826米和110.847米，截面尺寸為1400毫米×1000毫米，兩側(cè)擴展區(qū)寬度各為3000毫米，板厚300毫米，混凝土強度為C45。地梁混凝土澆筑后恰遇雨天養(yǎng)護(hù)良好。預(yù)應(yīng)力混凝土地梁內(nèi)配置4束25ф^s15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線，每根鋼絞線的張拉力為182千牛。為了提高地梁孔道密封性和耐久性，采用ф120塑料波紋管留孔和真空輔助壓漿新技術(shù)。預(yù)應(yīng)力鋼絞線束安裝采用3噸慢速卷揚機整束穿入，解決了超長預(yù)應(yīng)力筋的穿束難題。

真空輔助壓漿用的水泥漿采用42.5R優(yōu)質(zhì)硅酸鹽水泥摻入JM-HF、灌漿專用外加劑（江蘇省建筑科學(xué)研究院研制），經(jīng)試配結(jié)果，配合比為水泥:外加劑:水=86:14:35（千克）。水泥漿制備采用高速攪漿機，流動度為12秒（用流錐儀測定），泌水率為零。壓漿時真空度為-0.06～-0.08兆帕，灌漿壓力為0.5～0.6兆帕。該工程預(yù)應(yīng)力混凝土地梁已于2006年4月20日順利完成。

• 實例三

揚州市體育館工程位于新城西區(qū)，雙博工程西側(cè)、文昌西路北側(cè)。該工程主館一層，看臺下頭夾一層，訓(xùn)練館一層，輔助用房一層至二層，為一幢最多6926座位的大型體育館，其中固定座位4928座，活動座位根據(jù)不同的賽事可由1402座至1498座，體育館東西向總長約155米，南北向總長約166米。該工程于2004年9月28日開工，2005年4月28日竣工。揚州體育館屋架跨度89米，兩支座處設(shè)預(yù)應(yīng)力地梁用以平衡三角拱的水平推力，三角拱為空間管桁架結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力地梁采用31根鋼絞線構(gòu)成的地梁，鋼絞線采用1860級低松弛涂蠟無粘結(jié)鋼絞線，端部采用防松夾片錨具，并注油封端保護(hù)；地梁外設(shè)鋼管護(hù)套，護(hù)套采用ф203×8鋼管。89米長預(yù)應(yīng)力地梁張拉完成14天內(nèi)，對拱腳基礎(chǔ)的觀察和預(yù)應(yīng)力值監(jiān)測結(jié)果如下∶拱腳處產(chǎn)生的水平位移分別為0.68毫米，小于設(shè)計控制值6毫米，張拉后建立的控制力為4021千牛，與設(shè)計要求的4000千牛相比，誤差值在±6%以內(nèi)。

2008年01月31日，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2005-2006年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2008]22號，《超長預(yù)應(yīng)力系梁施工工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。 2100433B

墩間系梁異步施工工法適用范圍

《墩間系梁異步施工工法》適用于設(shè)置橫系梁結(jié)構(gòu)的混凝土雙壁墩身以及設(shè)有上、下橫梁結(jié)構(gòu)的門式結(jié)構(gòu)混凝土塔柱施工。

墩間系梁異步施工工法技術(shù)理論

《墩間系梁異步施工工法》的工藝原理是：

1.按雙薄壁墩組成，劃分為薄壁墩身、墩間橫系梁兩個獨立施工單元，采用液壓爬模法或翻模法先行施工薄壁墩身，至超過橫系梁頂面一定高度，以液壓爬?；蚍５榷丈硎┕ぴO(shè)施與橫系梁不發(fā)生干涉為主；利用墩身內(nèi)已設(shè)預(yù)埋件設(shè)置橫系梁施工平臺托架，進(jìn)行橫系梁結(jié)構(gòu)施工；同步進(jìn)行薄壁墩身節(jié)段施工。

2.橫系梁與墩身鋼筋連接：墩身施工期間按設(shè)計位置預(yù)埋橫系梁鋼筋，橫系梁預(yù)埋鋼筋與橫系梁鋼筋采用滾軋直螺紋套筒連接，按100%接頭面積百分率設(shè)置于墩身內(nèi)。

3.《鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程JGJ107-2016》規(guī)定：“1.當(dāng)在同一連接區(qū)段內(nèi)鋼筋接頭面積百分率為100%時，應(yīng)選用I級接頭”；“3. I級接頭的接頭面積百分率除本條款第2款和第4款所列情況外可不受限制”。

墩間系梁異步施工工法施工工藝

《墩間系梁異步施工工法》的工藝流程及操作要點如下：

• 工藝流程

施工工藝流程見圖1。

• 操作要點

一、薄壁墩身節(jié)段施工

根據(jù)薄壁墩身結(jié)構(gòu)特點及施工環(huán)境，比選墩身施工方案。該項目實施中，考慮薄壁墩墩高大、高空作業(yè)安全風(fēng)險大、節(jié)段施工質(zhì)量要求高，采用了半封閉式防墜落液壓爬模施工工藝。墩身按4.5米高度進(jìn)行分節(jié)段循環(huán)施工，施工至橫系梁所處墩身節(jié)段位置后，在墩身內(nèi)埋設(shè)橫系梁施工托架預(yù)埋件、橫系梁預(yù)埋鋼筋。雙薄壁墩身結(jié)構(gòu)及節(jié)段劃分詳見圖2；液壓爬模薄壁墩身節(jié)段施工詳見圖3。

二、橫系梁施工托架預(yù)埋件安裝

橫系梁施工托架預(yù)埋件采用δ=6毫米鋼板組焊而成的鋼箱結(jié)構(gòu)，在墩身對應(yīng)于橫系梁節(jié)段內(nèi)埋設(shè)，鋼箱結(jié)構(gòu)尺寸為80（長）×30（高）×18厘米（寬），用于橫系梁施工托架牛腿安裝。

預(yù)埋鋼箱安裝標(biāo)高及平面位置根據(jù)托架結(jié)構(gòu)及橫系梁底標(biāo)高計算確定，安裝時應(yīng)保證鋼箱的水平度滿足要求，安裝完成后，將預(yù)埋鋼箱與墩身相鄰鋼筋焊接固定，并在鋼箱內(nèi)填塞土工布，防止?jié)仓炷吝^程中鋼箱移位及進(jìn)入灰漿堵塞。預(yù)埋鋼箱安裝詳見圖4。

三、橫系梁縱向預(yù)埋鋼筋安裝

橫系梁縱向鋼筋在薄壁墩身與橫系梁結(jié)合面處采用100%接頭面積百分率方式接長，接頭采用滾軋直螺紋接頭，接頭等級I級接頭。

墩身施工至橫系梁節(jié)段，按橫系梁結(jié)構(gòu)設(shè)計圖要求，在墩身內(nèi)預(yù)埋單端帶有滾軋直螺紋接頭的系梁預(yù)埋鋼筋，滾軋直螺紋接頭接長端內(nèi)填塞土工布或棉絮，并用膠布進(jìn)行纏裹封堵，在墩身鋼筋施工過程中同步進(jìn)行安裝，在墩身模板安裝并調(diào)試合格后，將縱向預(yù)埋鋼筋滾軋直螺紋端頂緊模板面板，調(diào)整預(yù)埋鋼筋水平度，并點焊固定橫系梁縱向預(yù)埋鋼筋，便于接觸面鑿毛時直螺紋接頭的外漏及鋼筋接長。橫系梁縱向預(yù)埋鋼筋安裝詳見圖4。

四、薄壁墩身節(jié)段繼續(xù)施工

完成橫系梁對應(yīng)的墩身節(jié)段混凝土澆筑后，繼續(xù)進(jìn)行薄壁墩身節(jié)段施工，施工至液壓爬模設(shè)備最底部高出橫系梁頂、液壓爬模與橫系梁不相互干涉，即可開始橫系梁施工。橫系梁具備施工條件時墩身液壓爬模施工位置與橫系梁位置關(guān)系詳見圖5。

五、橫系梁施工平臺托架安裝

橫系梁施工平臺托架為型鋼空間托架結(jié)構(gòu)，至下而上由預(yù)埋件、托架牛腿、砂箱、縱向分配梁、橫向分配梁、底模板方木、底模板及臨邊防護(hù)設(shè)施組成。其中托架牛腿采用預(yù)留孔內(nèi)插式結(jié)構(gòu)，預(yù)埋件采用鋼箱結(jié)構(gòu)。橫系梁施工平臺托架圖詳見圖6。

1.鋼托架安裝

鋼托架各構(gòu)件根據(jù)設(shè)計圖紙在鋼結(jié)構(gòu)加工廠加工完成后，采用墩旁塔吊輔助完成安裝，安裝順序為：內(nèi)插式牛腿→砂箱→縱向分配梁→橫向分配梁。

鋼托架安裝關(guān)鍵控制點：a.內(nèi)插式牛腿插入預(yù)留槽深度；b.內(nèi)插式牛腿安裝后的水平度；c.內(nèi)插式牛腿與預(yù)留槽四壁空隙填塞、頂緊；d.砂箱填砂高度控制。

2.鋼托架預(yù)壓

參照《鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程JGJ/T194-2009》要求，采用堆載方式或反拉方式進(jìn)行鋼托架的預(yù)壓。

3.底模及臨邊防護(hù)設(shè)施安裝

底模板由方木和竹膠板面板構(gòu)成，根據(jù)托架預(yù)壓彈性變形、非彈性變形實測結(jié)果，在底模鋪設(shè)過程中進(jìn)行標(biāo)高調(diào)整。臨邊防護(hù)設(shè)施高度按不小于1.2米設(shè)計，采用Ф48×3.5毫米腳手鋼管制作。

六、接觸面鑿毛及預(yù)埋鋼筋套筒清理

在墩身壁上用墨線彈出橫系梁橫斷面輪廓線，采用角向磨光機沿輪廓線切割刻槽，深度1厘米，然后采用手持式電錘對墩身與系梁結(jié)合面鑿毛處理，同時清理滾軋直螺紋套筒內(nèi)土工布、灰漿等雜物。墩身與系梁結(jié)合面鑿毛處理詳見圖7。

七、橫系梁鋼筋及側(cè)模板安裝

橫系梁縱向鋼筋與墩身連接處采用滾軋直螺紋套筒連接，橫系梁縱向鋼筋其它位置采用單面搭接焊連接，搭接焊同一斷面接頭面積百分率按50%布設(shè)。

側(cè)模板采用定型組合鋼模板，塔吊配合輔助安裝。

橫系梁鋼筋及側(cè)模安裝詳見圖8、圖9。

八、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑：混凝土由攪拌站集中拌和后混凝土運輸車運送到施工現(xiàn)場，采用泵送方式進(jìn)行橫系梁混凝土的澆筑。澆筑過程采用整體分層連續(xù)澆筑，分層厚度為30~50厘米，采用插入式振搗棒振搗。

混凝土養(yǎng)護(hù)：混凝土開始初凝時，表面覆蓋土工布，灑水保濕養(yǎng)護(hù)14天。

九、模板及鋼托架拆除

混凝土強度滿足承重模板支架拆模條件后，利用塔吊進(jìn)行模板及托架的拆除。拆除流程為：砂箱放砂整體落架→底模板及方木拆除→橫向分配梁拆除→縱向分配梁拆除→砂箱拆除→內(nèi)插式牛腿拆除→墩身預(yù)留槽修補→安全操作平臺拆除。

十、墩身預(yù)留槽修補

施工流程：墩身預(yù)留槽槽壁鑿毛處理→安裝槽內(nèi)鋼筋網(wǎng)片→槽口模板封堵安裝→灌注混凝土。

預(yù)留槽采用與墩身同標(biāo)號混凝土進(jìn)行修補。

中國水利水電第八工程局有限公司采用《墩間系梁異步施工工法》施工的效益有：

一、雙薄壁墩身與橫系梁異步施工方法與傳統(tǒng)的墩、梁同步施工方法相比，為雙薄壁墩身、橫系梁的施工各自創(chuàng)造了獨立作業(yè)條件，使墩身施工與橫系梁施工不再相互干擾，墩身節(jié)段的劃分不受橫系梁位置關(guān)系的影響，有利于提高整體施工進(jìn)度，并減少了作業(yè)過程因橫系梁施工造成的液壓爬模高空拆裝次數(shù)，改善和保障了高空安全作業(yè)環(huán)境。

二、異步施工方法與傳統(tǒng)同步施工方法比較，就工期及人工投入方面比較如下：

（一）雙薄壁墩身設(shè)置1道墩間橫系梁：

1.墩身節(jié)段劃分：橫系梁具備施工的首要條件為在薄壁墩身施工期間已完成鋼箱的預(yù)埋，采用同步施工方法時，墩身需施工至預(yù)埋鋼箱位置，從而增加1次墩身節(jié)段劃分，增加1個節(jié)段工期將增加7天，按墩身節(jié)段施工投入8個工/日，增加7×8=56個工。

2.液壓爬模拆裝：采用傳統(tǒng)同步施工方法，進(jìn)行橫系梁施工時，需將薄壁墩身內(nèi)側(cè)爬模架體解體拆除，約增加3天工期；橫系梁施工完畢后進(jìn)行墩身施工時，因系梁影響內(nèi)側(cè)爬模架體不具備安裝條件，只能安裝爬模架側(cè)模板結(jié)構(gòu)進(jìn)行墩身施工，同時需對側(cè)模板結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐加固處理，墩身施工完畢后再次拆除，約增加工期2天；在薄壁墩身內(nèi)側(cè)具備安裝爬模架結(jié)構(gòu)時需重新安裝，達(dá)到使用驗收條件并驗收合格，約增加工期3天。液壓爬模拆裝整體增加8天工期，按投入5個工/日，增加8×5=40個工。

3.采用傳統(tǒng)同步施工方法，即墩身、系梁作為整體結(jié)構(gòu)一次整體施工，橫系梁施工期間，墩身無法進(jìn)行節(jié)段循環(huán)施工，增加了整體施工工期。墩身節(jié)段循環(huán)施工工期為7天/節(jié)段，橫系梁施工工期為20天/道（含托架安裝、預(yù)壓、主體結(jié)構(gòu)），整體工期增加（20-7）=13天。

綜上，對于設(shè)置有一道橫系梁的雙薄壁墩身，異步施工方法教傳統(tǒng)的同步施工方法，整體工期節(jié)?。? 8 13）=28天，投入人工量節(jié)?。?6 40）=96人工。

（二）雙薄壁墩身設(shè)置2道墩間橫系梁：

異步施工方法教傳統(tǒng)的同步施工方法，整體工期節(jié)省28×2=56天，投入人工量節(jié)省96×2=192人工。

三、就施工工序而言，雙薄壁墩身與橫系梁異步施工方法較同步施工方法，減少了因墩間橫系梁施工引起的液壓爬模高空安裝與拆除作業(yè)，在很大程度上降低和避免了高空拆裝作業(yè)風(fēng)險。

2020年9月2日，湖南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳以湘建科〔2020〕136號文件發(fā)布《關(guān)于公布2019年度省級工程建設(shè)工法的通知》，《墩間系梁異步施工工法》被評定為湖南省2019年度工程建設(shè)省級工法。