高強異型節(jié)點厚鋼板現(xiàn)場超長斜立焊施工工法簡介

榮譽表彰

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，《高強異型節(jié)點厚鋼板現(xiàn)場超長斜立焊施工工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。 2100433B

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。

現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法適用范圍

《現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法》適用于結(jié)構(gòu)外形、水平截面尺寸變化較大，且豎軸還發(fā)生一定角度傾斜的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的施工，也適用于勁性鋼筋混凝土柱施工尤其針對超長斜向勁性柱。此類結(jié)構(gòu)常見于文化娛樂設(shè)施、體育館、展覽館及大型公建項目等。

現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法工藝原理

《現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法》的工藝原理敘述如下：

1.將斜柱視為柱及梁的綜合因素，即：斜柱下方支撐視之為梁，斜柱側(cè)支撐視之為柱，其概念性的界定有效地解決了支撐方式及拆模的技術(shù)要點。

2.針對一般斜柱及異形斜柱，利用多層板易于加工拼裝和鋼管腳手架搭設(shè)方便等特點，用模板拼成斜柱所需形狀，通過控制模板的裁減角度、支撐架的搭設(shè)高度，來滿足異形截面、傾斜角度的要求。模板支撐全部采用扣件式鋼管腳手架。

3.針對超長斜柱，底模采用木模，側(cè)模及頂模采用三節(jié)式模板，解決了模板的連接支撐問題，采用模板與柱成品作為下一步模板的支撐加固體系，可隨鋼筋、混凝土的工藝逐步上升。

現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法施工工藝

• 工藝流程

《現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法》的施工工藝流程如下：

一、混凝土斜柱

平面線位及空間線位施測→施工除外圍斜柱的其他豎向結(jié)構(gòu)→搭設(shè)頂板、梁支撐，并支出斜柱與內(nèi)部豎向結(jié)構(gòu)間框架梁的梁底，以梁底長度控制斜柱上部的空間位置→調(diào)整好斜柱接頭以下鋼筋的位置，綁接頭以下斜柱箍筋→將斜柱主筋向柱底模反方向拉起→搭設(shè)斜柱底模→綁扎機械連接接頭以上鋼筋和柱箍筋→斜柱鋼筋隱檢后合其他三面柱模板→加固模板及支撐體系，再次校正斜柱位置→澆筑斜柱混凝土→混凝土強度達(dá)到1.2兆帕后，拆除斜柱底模外的其他模板→待斜柱上層頂板、梁混凝土達(dá)到拆模條件，斜柱與框架梁形成整體穩(wěn)定性后，與頂板模板同時拆除底面模板和支撐。

二、勁性斜柱

以鋼結(jié)構(gòu)施工為前導(dǎo)，測量放線、腳手架支撐體系充分為其服務(wù)，鋼結(jié)構(gòu)支撐定位、焊接及探傷試驗完畢后再進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)施工，其中鋼筋的綁扎過程中必要時會采用先綁扎箍筋再穿主筋的方式以滿足箍筋在復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)中穿插并連接。

工藝流程∶勁性鋼結(jié)構(gòu)CAD放樣、預(yù)加工并根據(jù)箍筋位置打孔（圖1）→定位放線（圖2）→支撐腳手架CAD放樣設(shè)計（圖3）→腳手架搭設(shè)→勁性鋼結(jié)構(gòu)拼裝就位（圖4）→勁性鋼結(jié)構(gòu)焊接（與原有底板埋件）→穿勁性柱箍筋并焊接（圖5）→穿主筋（圖6）→外圍箍筋→模板的CAD放樣并預(yù)加工（為混凝土澆筑振搗留有振搗孔）→模板拼裝→模板加固→混凝土澆筑→混凝土內(nèi)外同時振搗→養(yǎng)護(hù)→拆?！乱坏绖判凿摻Y(jié)構(gòu)施工。

• 施工方法

《現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法》的施工方法如下：

一、平面線位及空間線位的施測

首先通過CAD對圖紙斜柱的平面線位、空間線位、鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋關(guān)系進(jìn)行放樣。

平面線位∶斜柱因其呈斜向分布，其水平面線位尺寸須根據(jù)柱傾角進(jìn)行CAD放樣，方得出實際平面尺寸。

空間線位：將斜柱各關(guān)鍵點在CAD中進(jìn)行精確放樣，準(zhǔn)確測量各點與相應(yīng)軸線的水平距離，以便鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋、模板等各專業(yè)作業(yè)施工。

斜柱混凝十澆筑過程中，設(shè)測量人員觀察斜柱頂端下沉和模板變形情況。根據(jù)施工觀測情況。

鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋關(guān)系∶因為勁性混凝土設(shè)計圖紙中通常鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋分離，設(shè)計很難充分考慮兩者交叉矛盾之處，通過CAD集中放樣，可發(fā)現(xiàn)兩者間交叉關(guān)系，并根據(jù)具體情況制定有效措施。

二、鋼筋工程

1.鋼筋翻樣

每個單體工程斜柱、折線梁設(shè)專人翻樣，繪制翻樣圖，并利用計算機輔助翻樣。斜柱翻樣前需繪制翻樣圖，翻樣圖中對每根柱主筋進(jìn)行單獨編號（圖7）。單獨計算每根主筋的長度，并在料單中注明。下料時對照翻樣圖和料單對每根斜柱主筋單獨下料，下料后及時系上料牌，料牌上注明斜柱部位和主筋編號，防止混用。

箍筋翻樣同樣繪制翻樣圖，注明斜柱部位，下料時各部位箍筋單獨碼放，用料牌標(biāo)識，防止混用。

2.斜柱異形箍筋的加工和控制方法

斜柱中存在大量的異形箍筋，箍筋加工前在現(xiàn)場實際放出斜柱大樣，反推保護(hù)層尺寸，放出箍筋加工尺寸，并在CAD上繪圖，經(jīng)過對比確定箍筋加工尺寸。每種異形尺寸箍筋加工前，先加工樣板，經(jīng)驗收合格后方可大量加工。加工中隨時與樣板進(jìn)行比照。

3.混凝土斜柱鋼筋綁扎方法

斜柱綁扎過程中與模板有一定的工序交接，為保證斜柱綁扎質(zhì)量，必須按此操作順序進(jìn)行。

斜柱鋼筋與模板工序的交接∶先根據(jù)大樣圖給出的數(shù)據(jù)，調(diào)整好斜柱接頭以下鋼筋的位置，綁接頭以下斜柱箍筋，然后將斜柱主筋向柱底模反方向拉起，以便木工支斜柱底模，支好斜柱底模后，機械連接接頭以上鋼筋和綁扎柱箍筋，做完斜柱鋼筋隱檢后合其他三面柱模板。

綁扎斜柱時首先根據(jù)放好的斜柱邊線調(diào)整斜柱主筋根部位置，然后用做好的斜柱角度模型調(diào)整每根斜柱主筋角度，柱主筋調(diào)整完成后開始綁扎斜柱接頭以下柱箍筋。

斜柱安裝流程圖如圖8。

斜柱綁扎箍筋的施工工藝：綁扎斜柱箍筋時應(yīng)先在一根斜柱主筋上劃出箍筋間距線，然后間距1500米左右綁一個箍筋，形成鋼筋骨架后再用水平尺把此線引到另外幾個柱主筋上，根據(jù)此線再畫間距線，這樣控制箍筋綁扎的平整度。綁扎柱箍筋時注意箍筋編號，和斜柱的變化方式，以免用錯箍筋。

斜柱主筋彎折方法：由于斜柱在每層斜度不一致，因此斜柱主筋在梁柱節(jié)點處需彎折，控制斜柱主筋的彎折角度和彎折點位置是鋼筋工程的另一難點。主筋彎折采用在前臺綁扎時人工彎折，彎折在澆筑完下一層斜柱混凝土后，綁扎梁柱節(jié)點鋼筋前進(jìn)行。彎折前在斜柱底面模板兩側(cè)固定標(biāo)尺，標(biāo)尺高度1000毫米高，標(biāo)尺位置為斜柱外側(cè)斜邊兩柱角，標(biāo)尺底標(biāo)高為本層結(jié)構(gòu)樓板頂標(biāo)高，標(biāo)尺斜度為本層斜柱的斜度。主筋彎折點為上下兩層斜柱間夾角的中分線。找到每根主筋的彎折點位置用石筆作出記號，每彎折一根鋼筋用尺量鋼筋與標(biāo)尺間距離以控制鋼筋斜度和鋼筋間距。

4.勁性斜柱鋼筋綁扎的方法

當(dāng)前，對于大截面柱，設(shè)計圖中箍筋數(shù)量決不僅限于柱周箍筋，在柱中穿插大量分布箍筋，見圖9。相當(dāng)數(shù)量的箍筋必將與鋼結(jié)構(gòu)交叉而無法穿過，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中明確規(guī)定了混凝土柱的配箍率，箍筋數(shù)量不可減少。解決箍筋的交叉問題是勁性混凝土的一項重點。筆者在蘭華大廈工程中主要采用以下三種方案綜合解決∶

提高箍筋直徑，降低箍筋密度；

將部分箍筋穿過鋼結(jié)構(gòu)翼板，要求鋼結(jié)構(gòu)加工時預(yù)打孔（圖5箍筋穿插及焊接）；

在鋼結(jié)構(gòu)腹板上焊附加綴板，將箍筋加工成三邊箍，與之焊接。

三、模板工程

1.構(gòu)件概念界定

對于斜柱施工，質(zhì)量控制的關(guān)鍵在于對模板的控制，模板的設(shè)計施工決定混凝土質(zhì)量及柱子成品位置準(zhǔn)確。因此需認(rèn)真制定切實可行的模板方案。

首先認(rèn)清斜柱的概念特征，斜柱在支護(hù)體系上，即應(yīng)將其視為水平構(gòu)件，又應(yīng)視為豎直構(gòu)件，即在斜柱下的支撐體系，按照水平構(gòu)件支撐，“底模”需待混凝土強度達(dá)到100%以上時方可拆除；“側(cè)模”與“頂?！笨砂凑罩＃ㄘQ直構(gòu)件）進(jìn)行支撐，以便控制柱子穩(wěn)定性。見圖10。

2.一般斜柱模板的配置

1）斜柱模板配置

框架斜柱模板采用15毫米厚覆膜多層板，模板配制高度為梁底以上50毫米，配置斷面尺寸為圖紙尺寸-3毫米。模板豎向龍骨為50毫米×100毫米木方（間距不大于250毫米），斜柱底面、頂面模板角部模板采用100毫米×100毫米木方封口，中間采用50毫米×100毫米木方（間距不大于250毫米）。斜柱模板支撐采用仿框架梁形式，斜柱底面設(shè)立桿支撐，水平間距400毫米。立桿頂端按斜柱底面水平斜向角度固定小橫桿，作為底面模板支架。模板安裝完后用100毫米×100毫米木方，兩端打孔，用血16螺栓對穿拉緊作為柱箍鎖緊模板，沿斜柱方向間距300毫米。從板底小橫桿用短管打斜撐支撐側(cè)面模板，并拉住頂面模板柱箍，保證整體穩(wěn)定。見圖11。

斜柱柱箍采用100毫米×100毫米木方柱箍和鋼管柱箍組合形式∶100毫米×100毫米木方兩端打孔，用ф16螺栓對穿拉緊鎖緊模板，木方柱箍兩個一組，雙向設(shè)置，沿斜柱方向間距300毫米。鋼管柱箍采用ф48×3.5腳手管。其中斜柱底面模板下橫桿為底面模板支架。鋼管柱箍安裝后，從底面模板橫桿用鋼管打斜撐支撐側(cè)面模板，并拉住頂面模板鋼管柱箍。見圖12。

2）斜柱模板安裝工藝流程

制?！ㄊ讓佣讨A(chǔ)上）彈線→搭設(shè)外圍整體支撐架→固定底面模板小橫桿→安裝底面模板→綁扎斜柱鋼筋→安裝側(cè)面模板、頂面模板→自下而上安裝柱箍并安裝側(cè)面模板斜撐→預(yù)檢→澆筑混凝土?xí)r鋼筋模板的復(fù)查維護(hù)→拆?！０迩謇怼?

3）斜柱模板安裝

斜柱支撐體系采用在結(jié)構(gòu)外側(cè)搭設(shè)滿堂紅腳手架，立桿間距1000毫米，橫桿間距1500毫米。見圖13、圖14。為保證架子整體穩(wěn)定性隔排立桿設(shè)置剪刀撐。斜柱下立桿支撐共四列，斜柱兩側(cè)600毫米處各一列，斜柱下兩列。在每根斜柱兩側(cè)600毫米處沿斜柱方向立桿加密，作為斜柱支撐，間距為沿斜柱方向400毫米。并用水平桿與滿堂紅腳手架連成整體。水平桿步距1500毫米，在斜柱支撐立桿上根據(jù)斜柱斜率和底面模板斜邊角度固定小橫桿，間距小于500毫米。小橫桿安裝后，吊線檢查線墜與斜柱基礎(chǔ)邊線距離，以保證斜柱的整體斜率。檢查后安裝底面模板，并用短木方臨時固定。綁扎斜柱鋼筋后，安裝側(cè)面、頂面模板，并安裝柱箍。最后用腳手管在斜柱側(cè)面打斜撐，斜撐固定在整體外架上，以保證斜柱側(cè)向穩(wěn)定性。并在斜柱下沿斜柱方向加設(shè)支桿支撐，間距400毫米。在保證斜柱整體尺寸和斜率滿足設(shè)計要求的前提下，斜柱整體向內(nèi)側(cè)傾斜10毫米。以抵消澆筑混凝土?xí)r，由于混凝土自重產(chǎn)生的整體下沉。

3.超長斜柱模板設(shè)計

針對超長斜向柱子，北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司總承包部、北京建工一建工程建設(shè)有限公司、北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司分別研究了斜向柱構(gòu)件特征及超長柱模板的設(shè)計，最后將二者結(jié)合起來最終形成該工程應(yīng)用的超長斜向柱模。

1）三節(jié)式模板的新型設(shè)計模式

針對超長柱，北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司總承包部、北京建工一建工程建設(shè)有限公司、北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司采用了三節(jié)式周轉(zhuǎn)栓接模板。該模板由三段組成，可每次采用兩節(jié)栓接澆筑，拆模時，在柱混凝土上留有一節(jié)，作為下段模板支撐的連接點，并周而復(fù)始，每次拆模均保留一節(jié)。免去下部斜支撐。可有效提高效率。

傳統(tǒng)模板僅針對單層柱進(jìn)行配置，即便個別兩層連同的大空間中的跨層柱，亦將模板周轉(zhuǎn)兩次，仍可完成柱的施工，但對于獨立長度如此的超長柱，若采用傳統(tǒng)模板，隨著柱施工高度的逐漸升高，將浪費大量的支撐材料，且將難以保證上部柱的穩(wěn)定支撐。

為此北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司總承包部、北京建工一建工程建設(shè)有限公司、北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司設(shè)計了一套三節(jié)式周轉(zhuǎn)栓接模板。該模板由三段傳統(tǒng)的鋼模組成，參見圖15，即1號、2號、3號模板，其1號、3號模板較短，2號模板較長。模板上下口的龍骨上均設(shè)有螺栓，可保證各節(jié)之間的栓接。

模板按照設(shè)計加工完后，進(jìn)行了必要的保養(yǎng)及脫模劑工序，柱鋼筋綁扎完畢后，在柱相應(yīng)位置，先將一長一短兩節(jié)模板通過螺栓拼接（圖16），要求保證拼縫的嚴(yán)密性，不得漏漿，并進(jìn)行支撐，其支撐方法同傳統(tǒng)混凝土，這里不贅述。然后進(jìn)行第一段混凝土澆筑（圖17）。

待柱混凝土強度滿足豎直構(gòu)件拆模強度要求后，解除柱斜支撐體系，將2號模板拆除，保留1號模板（圖18），進(jìn)行上部鋼筋綁扎，然后在1號模板上通過螺栓拼接2號模板及3號模板（圖19）。此時，1號模板提供上部模板的支撐加固作用，可免除本段2號、3號模板的斜支撐體系（若柱為斜柱，則應(yīng)增加傾斜一側(cè)的單側(cè)支撐）。

2號、3號模板固定完畢后，進(jìn)行第二步混凝土澆筑，進(jìn)而，再將1號、2號模板拆除，保留3號模板留待下一段模板向上拼接。參見圖20、圖21。

依此類推，便可完成超長柱模板支撐，該套模板特點在于采用模板與柱成品作為下一步模板的支撐加固體系，連接方便，節(jié)約材料。具有很好的推廣價值。

2）模板設(shè)計

鋼模板與木模結(jié)合

頂模及側(cè)模采用鋼模，底模為木模（底模需待28天強度后方可拆模，因此不參與周轉(zhuǎn)，采用木模）。

四、混凝土工程

1.混凝土是斜柱施工的重中之重，由于斜柱的特殊造型造成混凝土施工有以下幾個難點∶

1）斜柱箍筋較密，在斜柱底面呈一斜面，混凝土在向下輸送過程中，拌合物中的砂漿易被箍筋掛住，造成斜柱底部混凝土缺少砂漿。

2）部分斜柱斜度較大，且鋼筋較密，振搗棒很難輸送至斜柱底部，在提升過程中，振搗棒容易被箍筋卡住。而且沒有重新插棒的機會。

3）斜柱振搗過程中，混凝土中產(chǎn)生的氣泡不易排出，會積聚在頂面模板下。造成頂面混凝土蜂窩、麻面，影響混凝土觀感。

2.針對以上難點，采取以下措施∶

1）澆筑混凝土前在斜柱內(nèi)插一根直徑為150毫米的硬質(zhì)膠管，并在膠管表面開一寬度為100毫米的槽，將振搗棒放在槽內(nèi)，隨提升振搗棒隨提升膠管，保持振搗棒始終在膠管內(nèi)。同時膠管作為串筒，向下輸送座底砂漿和底部混凝土。

2）選用作用半徑較大的70振搗棒，澆筑混凝土前將振搗棒和膠管先插人斜柱中，隨澆筑混凝土隨提升振搗棒和膠管，每根斜柱振搗一次。

3）嚴(yán)格控制混凝土拌合物的坍落度和擴展度，現(xiàn)場在斜柱混凝土大面積施工前先后澆筑了四根斜柱作為實驗，根據(jù)實驗結(jié)果總結(jié)出混凝土拌合物坍落度在210~230毫米，擴展度在370～450毫米間澆筑的斜柱外觀質(zhì)量是最好的。大面積施工時以此作為控制依據(jù)，在每根斜柱澆筑前均檢測坍落度和擴展度，符合要求的混凝土才允許進(jìn)行澆筑。

4）在斜柱頂面模板間隔2000毫米開通氣槽。通氣槽高度30毫米，寬度200毫米，內(nèi)襯細(xì)鋼絲網(wǎng)。在澆筑斜柱混凝土?xí)r，設(shè)專人在頂面模板用50振搗棒輕振模板，同時觀察通氣槽的氣泡，盡量使氣泡從通氣槽排出。

五、鋼結(jié)構(gòu)的放樣設(shè)計與施工

1.結(jié)構(gòu)節(jié)點設(shè)計

由于勁性混凝土結(jié)構(gòu)一般采用實腹式鋼骨梁、柱外包鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)形式，因此在結(jié)構(gòu)節(jié)點處不可避免地涉及到混凝土梁、柱的主筋、箍筋與勁性鋼骨梁、柱交叉的問題。解決這一問題一般遵從以下幾點原則∶

1）近量避免混凝土梁、柱的主筋與勁性鋼骨梁、柱的腹板發(fā)生位置沖突，保證鋼骨梁、柱的抗剪、抗彎能力滿足設(shè)計要求。

2）當(dāng)混凝土梁、柱的主筋與勁性鋼骨梁、柱的翼緣板交叉時，在保證鋼骨梁、柱結(jié)構(gòu)的連貫及承載能力滿足設(shè)計要求的前提下，可在鋼骨梁、柱上開設(shè)穿筋孔以盡量保證混凝土梁、柱的主筋的連續(xù)貫通。穿筋孔數(shù)量不宜多，鋼骨梁、柱截面因開孔而損失的面積<1/4鋼構(gòu)件的截面面積。

3）可在鋼骨梁、柱上焊接鋼板用于焊接主筋，以保證主筋載荷傳遞的連貫性。鋼板宜選用與鋼骨梁、柱同材質(zhì)的鋼材，寬度應(yīng)滿足主筋的搭接長度的要求，截面積滿足主筋等強度要求。焊接搭接鋼板的方法也較多的運用在箍筋與鋼骨梁、柱的連接上。

4）穿筋孔位應(yīng)盡量遠(yuǎn)離鋼骨梁、柱的拼接焊縫和板邊緣，距離不小于一個孔徑。

2.鋼結(jié)構(gòu)施工

勁性混凝土結(jié)構(gòu)中鋼結(jié)構(gòu)部分的施工基本按照以下施工順序進(jìn)行∶

搭設(shè)承重腳手架→吊裝鋼骨梁、柱→鋼骨梁、柱位置調(diào)整→支撐、固定→組對焊接→鋼筋混凝土施工。

1）吊裝鋼骨梁、柱

鋼骨梁、柱的吊裝一般采用現(xiàn)場塔吊完成，鋼骨梁的吊耳設(shè)在梁兩端1/4～1/3的對稱區(qū)域內(nèi)，鋼骨柱吊耳設(shè)在柱頂端。對于鋼骨斜柱的吊裝可利用不同長度的吊索來實現(xiàn)傾斜吊裝，如圖23所示。

2）鋼骨斜柱的調(diào)整

鋼骨斜柱吊裝就位后。采用在承重腳手架上搭設(shè)門子架掛倒鏈的方法。調(diào)整人鋼骨斜柱的位置、角度和標(biāo)高。倒鏈位置設(shè)在臨近柱頂或梁端，形式如圖24。

測量鋼骨斜柱柱腳至柱頂?shù)膶嶋H長度。根據(jù)鋼骨斜柱的設(shè)計傾斜角度通過三角函數(shù)關(guān)系，計算出柱頂垂直投影至柱腳的水平距離，并在地面上用十字線標(biāo)出。采用經(jīng)緯儀配合激光測距儀的方法來進(jìn)一步調(diào)整鋼骨斜柱。首先用經(jīng)緯儀在地面上放出鋼骨斜柱腹板中心線，在中心線上分別取柱頂、柱中兩個投影點架設(shè)激光測距儀，架設(shè)時應(yīng)保證支架的水平度。用激光測距儀分別測量各投影點距鋼骨斜柱的水平和垂直距離。

從而計算出鋼骨斜柱的平均傾斜角度值，記述公式為∶

根據(jù)計算值對鋼骨斜柱進(jìn)行反復(fù)調(diào)整。調(diào)整的同時隨時調(diào)整承重腳手架，盡量保證橫桿均勻受力。

3）鋼骨斜柱的固定

在鋼骨斜柱無法與其他鋼構(gòu)件或混凝土結(jié)構(gòu)形成剛性連接時，將調(diào)整完畢的鋼骨斜柱用架子管分三處將鋼骨斜柱卡住，與承重腳手架固定，參見圖25。

焊接柱腳，柱腳腹板開雙面坡口，翼板開單面“V”坡口。為了減少焊接應(yīng)力對柱腳板及柱身垂直度的影響，焊接時采用對稱焊接和分層多道焊接的方法，減少柱腳板的局部受熱量和焊縫收縮量，避免柱腳板發(fā)生受熱變形或?qū)娱g撕裂。

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。