關(guān)于大跨度井字梁結(jié)構(gòu)的施工及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

宋敏一　張義想

摘要：文章結(jié)合德興銅礦環(huán)保設(shè)施完善工程，介紹了大跨度井字梁結(jié)構(gòu)的施工及設(shè)計(jì)要點(diǎn)，從井筒主體結(jié)構(gòu)、井結(jié)構(gòu)框架以及井筒大體積砼施工控溫專項(xiàng)計(jì)算分析闡述了具體的操作要點(diǎn)以及計(jì)算過(guò)程。

關(guān)鍵詞：大跨度；井字梁結(jié)構(gòu)；井筒主體；控溫專項(xiàng)計(jì)算；德興銅礦 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU745 文章編號(hào)：1009-2374（2015）19-0126-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.19.062

根據(jù)工程實(shí)際情況和現(xiàn)有的施工條件，結(jié)合具體工程施工經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)水平以及施工機(jī)械設(shè)備配備，以先進(jìn)合理的施工方法及工藝來(lái)闡述如何實(shí)現(xiàn)大跨度井字梁結(jié)構(gòu)的施工及設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)。

1 工程概況

德興銅礦環(huán)保設(shè)施完善工程——富家塢酸性水輸送2#泵站工程建設(shè)地點(diǎn)位于江西省德興市德興銅礦富家塢酸性水庫(kù)北面，為了滿足廢水調(diào)節(jié)、輸送等水庫(kù)容積的需求，特建立富家塢酸性水庫(kù)第二泵站。新泵站布置在現(xiàn)有酸性水庫(kù)的東北面山谷處，新泵站布置在現(xiàn)有取水泵站東北角，站址的自然地面高程為122.50m，目前庫(kù)區(qū)水位106m，水庫(kù)溢流水位117.0m。泵直徑為24m，共分為三層。一、二、三層分別為8m、3.8m、5.2m。結(jié)構(gòu)形式為框架井字梁結(jié)構(gòu)，梁的界面尺寸為寬400m、高1500m。

2 大跨度井字梁結(jié)構(gòu)施工

2.1 施工工藝流程

進(jìn)水口井字梁施工程序：施工準(zhǔn)備→施工腳手架平臺(tái)搭設(shè)→鋼梁焊接→鋼梁支座焊接→鋼梁支撐吊裝→上部施工腳手架平臺(tái)搭設(shè)→鋼梁側(cè)墻吊環(huán)焊接→測(cè)量放線→模板、鋼筋安裝→混凝土澆筑→拆模。

2.2 模板支設(shè)

圖1 池底吊模板示意圖 圖2 池壁模板對(duì)拉示意圖

筒體模板支設(shè)關(guān)鍵部分就是筒壁的模板支設(shè)，筒壁采用的墻體為鋼筋砼剪力墻，其模板采用鋼模板，筒壁模板采用加固鋼筋厚度為Φ25，它的加固方式為橫向加固，加固拉桿購(gòu)置特長(zhǎng)拉桿。內(nèi)模用鋼管與內(nèi)架支撐。對(duì)拉螺桿采用￠16圓鋼制作而成，長(zhǎng)度為壁厚+400，縱橫間距為500。筒體模板的池底和池壁模板如圖1、圖2所示。

2.3 筒體鋼筋施工

綁扎接頭為筒體鋼筋搭接的主要方式，底板鋼筋綁扎和井壁鋼筋綁扎是綁扎接頭的兩個(gè)工作環(huán)節(jié)。筒壁鋼筋的綁扎順序應(yīng)是先兩側(cè)再上下對(duì)應(yīng)綁扎，鋼筋與鋼筋搭接中心以及兩段都應(yīng)用鐵絲綁牢，其鋼筋搭接的長(zhǎng)度以及采用的位置施工單位都應(yīng)該按照施工規(guī)范要求處理。對(duì)于雙排鋼筋之間的固定方式主要為綁拉筋或者采用支撐筋，它們之間橫縱距離都不超過(guò)0.6m，為了控制鋼筋的保護(hù)層厚度都要在它們外側(cè)綁扎砂漿墊塊。對(duì)于井壁洞口的規(guī)范設(shè)計(jì)要求，需要在洞口豎筋上劃標(biāo)高線及綁縛鋼筋，要符合設(shè)計(jì)要求錨入洞口上下梁的長(zhǎng)度要求。對(duì)于筒壁轉(zhuǎn)角與節(jié)點(diǎn)之間綁扎抗震構(gòu)造筋及錨固長(zhǎng)度需要按照設(shè)計(jì)要求。

3 井字梁結(jié)構(gòu)框架施工

3.1 模板工程

（1）對(duì)于井字梁結(jié)構(gòu)模板工程，豎向模板和支架所承重的支撐部分需要豎式安裝在墊板上，并且要有排水工程，為了防止模板和支架傾覆，在按照安裝過(guò)程中采用臨時(shí)固定設(shè)施；（2）現(xiàn)澆鋼筋砼梁模板能起拱的跨度長(zhǎng)度不能小于5m，它的起拱高度為整個(gè)橋梁長(zhǎng)度的3/1000，對(duì)于懸挑梁板起拱高度為20mm以上；（3）根據(jù)拆除柱模板和梁模板的順序和方法，需要采用先支撐后拆除，先拆除非承重部分再拆除承重部位，拆除過(guò)程采用自上而下的原則，對(duì)于拆除跨度較大的梁底模時(shí)，需要先跨中厚兩端。拆模時(shí)對(duì)于拆除工具也有嚴(yán)格的要求，不能大錘和撬棍硬撬、硬砸，模板被拆除后需指定堆放，禁止亂扔。

3.2 鋼筋工程

在建筑施工過(guò)程中，施工單位發(fā)現(xiàn)問(wèn)題或者設(shè)計(jì)有誤時(shí)，施工單位要與設(shè)計(jì)院以及建設(shè)單位及時(shí)聯(lián)系溝通，認(rèn)真做好翻樣，對(duì)于翻樣的處理應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)綜合技術(shù)組、質(zhì)安組負(fù)責(zé)校審批準(zhǔn)；（2）對(duì)于鋼筋制成的半成品，需要命專人負(fù)責(zé)驗(yàn)收清理，領(lǐng)導(dǎo)組也要定期抽查；（3）梁、柱節(jié)頭的鋼筋均很密，核心箍不允許遺漏，綁扎確實(shí)困難的部位，將箍筋制成兩個(gè)型，待綁扎就位后，按搭接10d焊接成封閉箍。受力鋼筋保護(hù)層厚度要按設(shè)計(jì)要求留足。柱的豎筋在樓面的位置加焊一層相同規(guī)格的定位箍和定位筋，以預(yù)防鋼筋偏移。

4 大跨度井字梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算

4.1 井字梁結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計(jì)

井字梁的設(shè)計(jì)應(yīng)與梁間距大小保持同步進(jìn)算，當(dāng)梁間距≤1.25m時(shí)，可近似地按雙向板計(jì)算，可以將梁折算成板的厚度；而當(dāng)梁間距>1.25m時(shí)，應(yīng)按照井字梁計(jì)算。大跨度井字梁平面結(jié)構(gòu)適宜的跨度為8～24m。應(yīng)盡量保證兩向跨度相等或相近，對(duì)于正向井字梁樓其長(zhǎng)短向跨度比應(yīng)≤1.5，長(zhǎng)短向跨度比值不能確保情況下，應(yīng)在跨中部分加設(shè)大梁或采用斜向井字梁體系；為了盡量避免或減小井字梁混凝土產(chǎn)生收縮裂縫，混凝土強(qiáng)度不宜過(guò)高，為了保證其強(qiáng)度適用，混凝土強(qiáng)度等級(jí)也不應(yīng)低于C20，當(dāng)跨度較大時(shí)應(yīng)采用C30。井字梁的結(jié)構(gòu)支撐體系應(yīng)找連接點(diǎn)，保證兩端有充足的剛度，設(shè)計(jì)中采用剛節(jié)點(diǎn)，對(duì)邊梁的抗扭強(qiáng)度計(jì)算要把握良好。同時(shí)最好邊梁高度比井字梁高度高出20%～30%；與柱連接的井字梁應(yīng)按照框架結(jié)構(gòu)考慮，如果在計(jì)算中發(fā)現(xiàn)截面不足，則需要適當(dāng)?shù)卦黾恿旱膶捄透撸ＷC其數(shù)據(jù)的不變。井字梁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照彈性方法計(jì)算，并保證其撓度值控制在L/300～L/400以內(nèi)。

4.2 井字梁結(jié)構(gòu)的計(jì)算

井字梁的結(jié)構(gòu)屬于一種高次超靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)力學(xué)中嚴(yán)密的數(shù)學(xué)解法會(huì)帶來(lái)較大的問(wèn)題，通常情況下采用的是數(shù)值法與進(jìn)似法進(jìn)行計(jì)算。在實(shí)際的操作中，超靜定次數(shù)較少或是具有絕對(duì)性的井字梁計(jì)算，可以通過(guò)力法來(lái)求解。井字梁結(jié)構(gòu)中的布置以及邊界條件手冊(cè)保持一致時(shí)，通過(guò)查表法進(jìn)行設(shè)計(jì)。上訴條件均不能滿足的情況下，需要通過(guò)計(jì)算機(jī)程序計(jì)算。

井字梁的結(jié)構(gòu)計(jì)算問(wèn)題中，最難的就是井字梁的傳力過(guò)程不清晰，內(nèi)力困難。另外，井字梁的結(jié)構(gòu)尺寸也并沒有過(guò)于明顯的規(guī)律可循，大多都是憑借經(jīng)驗(yàn)。通常設(shè)計(jì)人員會(huì)參照簡(jiǎn)支梁的做法，將跨度的某一值設(shè)置為井字梁的高度，但這并不合理。一些設(shè)計(jì)人員在計(jì)算井字梁支座處反力時(shí)，只是將井字梁最大剪力作為井字梁支座處反力，對(duì)于周邊板的三角形或梯形荷載都采用忽略不計(jì)。事實(shí)證明，在三角型的周邊，梯形荷載的反力是最大的剪力不能忽視，并在一定程度上會(huì)影響到基礎(chǔ)的安全性，井字梁交叉點(diǎn)沒有必要設(shè)置吊筋承擔(dān)井字梁傳遞的集中荷載，應(yīng)該保證井字梁交叉處的兩側(cè)設(shè)置

箍筋。

5 結(jié)語(yǔ)

考慮到大跨度井字梁結(jié)構(gòu)支撐架自身的安全穩(wěn)定性要求以及泵站工程在正常運(yùn)行酸性水庫(kù)庫(kù)區(qū)，將井筒主體結(jié)構(gòu)作為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，保證了工程的順利實(shí)施，也為類似工程提供了借鑒。在施工的過(guò)程中，堅(jiān)持按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，不僅是施工的質(zhì)量的保障，更是施工安全的保障。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：宋敏一（1983-），男，十一冶建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司柳鋼項(xiàng)目部助理工程師，研究方向：施工管理；張義想（1976-），男，十一冶建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司第三建筑安裝工程分公司中級(jí)工程師，研究方向：施工管理。

（責(zé)任編輯：蔣建華）