預(yù)應(yīng)力斜拉管在大懸挑空間體系中的應(yīng)用

摘 要：預(yù)應(yīng)力技術(shù)是當(dāng)前建筑工程中較為常見(jiàn)的施工方式之一，是提高工程結(jié)構(gòu)整體性的主要方法。預(yù)應(yīng)力斜拉管便是基于這種施工理念上針對(duì)大懸挑結(jié)構(gòu)空間體系提出施工新技術(shù)。本文實(shí)際工程案例，著重探討了其在大懸挑空間結(jié)構(gòu)體系中的應(yīng)用情況，旨在為同類型工程日后施工提供參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；懸挑結(jié)構(gòu)；斜拉管；施工技術(shù)

在現(xiàn)代化建筑工程項(xiàng)目中，鋼筋混凝土大懸挑結(jié)構(gòu)往往因?yàn)榻ㄖこ探Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)整體性以及剖面因素的影響，而無(wú)法滿足整個(gè)結(jié)構(gòu)承載力和位移要求。通常在這種情況下所選用的解決方法就是提高懸挑梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力，從而保證結(jié)構(gòu)的整體性和使用功能要求。預(yù)應(yīng)力施工方式最早出現(xiàn)于20世紀(jì)五十年代，經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展與研究，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各種工程項(xiàng)目之中。

1 工程概況

某工程共有建筑面積4萬(wàn)平米，建筑結(jié)構(gòu)形式是以大跨度鋼屋蓋結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)共同組成的。在工程施工建設(shè)中，工程設(shè)計(jì)人員是以國(guó)外設(shè)計(jì)大師組成的，工程具備著造型獨(dú)特、結(jié)構(gòu)個(gè)性，是一種蝴蝶狀的結(jié)構(gòu)模式，這不僅為建筑結(jié)構(gòu)的外形美觀增添了色彩，然而在施工中卻給工程施工質(zhì)量提出了挑戰(zhàn)。為了保證工程的施工質(zhì)量要求，在工程施工中采取了蝴蝶兩翼圓弧結(jié)構(gòu)上添加預(yù)應(yīng)力斜拉管的施工方式。

1.1 工程施工方案分析

由于本工程在施工之初本身預(yù)計(jì)作為文化中心來(lái)使用的，為此其在設(shè)計(jì)中涉及到濃厚的文化底蘊(yùn)和歷史色彩，這也給工程設(shè)計(jì)和施工的選擇造成特殊要求，給設(shè)計(jì)工作人員帶來(lái)一定的難度。同時(shí)由于設(shè)計(jì)師為外國(guó)人，其本身對(duì)于我國(guó)歷史文化存在著一定的欠缺和空白，這就造成施工方案選擇上需要認(rèn)真、全面的重視和分析。在工程方案的選擇中，需要注意的要點(diǎn)如下：

（1）此部位建筑結(jié)構(gòu)為建筑物的主要入口，根據(jù)設(shè)計(jì)師本身意圖來(lái)說(shuō)，在施工中不準(zhǔn)在此處設(shè)置落地斜柱。（2）因?yàn)檫@種原因，使得整個(gè)建筑造型受到一定的約束，同時(shí)懸挑梁結(jié)構(gòu)高度也必須要精心設(shè)置和確定，避免其造成建筑物美觀性的影響；（3）懸挑梁結(jié)構(gòu)在施工建設(shè)中一層多于一層，外側(cè)鋼結(jié)構(gòu)幕墻裝飾面積大，荷載大以及懸挑梁結(jié)構(gòu)后方預(yù)計(jì)作為大劇院，這就使得整個(gè)工程穩(wěn)定性受到挑戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)綜合分析，在工程項(xiàng)目中采用預(yù)應(yīng)力斜拉管進(jìn)行施工極為合理，有效的避免了各種質(zhì)量隱患的出現(xiàn)，同時(shí)滿足了多層懸挑梁形成的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求。

1.2 基本參數(shù)分析

在工程施工建設(shè)中，所涉及到的工程要點(diǎn)主要包含了預(yù)埋件、斜拉管以及拉索三部分。

（1）預(yù)埋件：預(yù)埋件作為整個(gè)工程項(xiàng)目中最為關(guān)鍵的一部分，其設(shè)置是否合理、可靠直接關(guān)系到預(yù)應(yīng)力的設(shè)置，在工作中其設(shè)置中主要是通過(guò)其與鋼板之間采用穿孔塞焊的方式來(lái)進(jìn)行，焊縫質(zhì)量等級(jí)控制在二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)上；（2）斜拉管：斜拉管在應(yīng)用中主要是以熱軋無(wú)縫鋼管為主進(jìn)行的，其管道內(nèi)部直徑為267mm，管道壁厚度為16mm，材質(zhì)的面積為14225mm2，且在管道與鋼板的連接處采用對(duì)接焊進(jìn)行，焊縫質(zhì)量等級(jí)控制為2及標(biāo)準(zhǔn)；（3）拉鎖：斜拉管內(nèi)部一般都設(shè)置有鋼索，鋼索的主要作用在于保證斜拉管的質(zhì)量和應(yīng)力要求。在工程施工建設(shè)中，鋼索主要采用1860及的松弛無(wú)粘接的鋼絞線為主。

2 預(yù)應(yīng)力斜拉管施工技術(shù)要點(diǎn)

隨著工程施工技術(shù)要求的不斷增多，預(yù)應(yīng)力斜拉管施工技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視，這一技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于提高結(jié)構(gòu)的抗震性、整體性和美觀性都有著重要的意義。在本工程施工中，做好預(yù)應(yīng)力斜拉管施工技術(shù)需要從以下方面入手進(jìn)行分析。

2.1 工藝流程

梁底?！A(yù)埋件安裝→粱鋼筋綁扎→混凝土澆筑→斜拉管的安裝→索、錨具的安裝→預(yù)應(yīng)力筋張拉葉錨具的保護(hù)。

2.2 預(yù)埋件

預(yù)埋件作為預(yù)應(yīng)力工程中不可替代的一部分，是整個(gè)工程施工質(zhì)量、施工整體性得以控制的主要手段。在工程施工中，預(yù)應(yīng)力斜拉管預(yù)埋件一般都是設(shè)置在懸挑梁的端部，此外也有一些工程在施工中將預(yù)埋件設(shè)置在邊梁以及鋼筋密集的部位。由于這一部位鋼筋密集，加上附近邊梁又有鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件，所以給斜拉管預(yù)埋件安裝帶來(lái)了很大的影響，同時(shí)其施工精確度要求極高，這也要求在工作中必須要重視質(zhì)量控制和管理要求。

節(jié)點(diǎn)預(yù)埋件制作以及埋件角度控制的好壞直接關(guān)系到現(xiàn)場(chǎng)的安裝質(zhì)量，否則導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋的損傷，會(huì)造成預(yù)應(yīng)力損失過(guò)大。所以，對(duì)預(yù)埋件的控制是預(yù)應(yīng)力斜拉管質(zhì)量控制的重點(diǎn)：（1）預(yù)埋件的制作力求傾斜角度準(zhǔn)確；（2）在土建梁底模支好后便放置預(yù)埋件，然后穿梁的鋼筋；（3）預(yù)埋件的軸線控制，反復(fù)復(fù)核，用激光束對(duì)準(zhǔn)下層預(yù)埋件孔進(jìn)行檢查，寧可稍向建筑內(nèi)傾斜。

3 安裝

3.1 鋼構(gòu)件制作和安裝

在鋼構(gòu)件安裝過(guò)程中，穿人2根通長(zhǎng)連續(xù)的8。鋼絲，作為拉索穿束時(shí)的牽引線與拉索相碰的鋼構(gòu)件內(nèi)壁焊接處均打磨圓滑。

3.2 搭設(shè)工作平臺(tái)

工作平臺(tái)需能承受千斤頂、張拉工作人員、及其他設(shè)備等施工荷載，腳手架立桿的穩(wěn)定性必須進(jìn)行驗(yàn)算。

3.3 索、錨具的安裝

3.3.1 施工工藝流程：預(yù)應(yīng)力索下料和制作→牽引繩穿入鋼結(jié)構(gòu)→牽引頭安裝→索體從固定端穿入、就位→張拉端和錨固錨具安裝→錨具質(zhì)量檢查→千斤頂校驗(yàn)、檢查張拉設(shè)備→預(yù)應(yīng)力筋張扭→切筋→安裝夾片下方松裝置和防護(hù)罩等，進(jìn)行端部處理。

3.3.2 放線下料：成盤供應(yīng)的無(wú)粘結(jié)筋重量約為1.5t，在放線時(shí)盡量減少破損?，F(xiàn)場(chǎng)用砂輪切割機(jī)下料。下料中應(yīng)仔細(xì)檢查無(wú)粘結(jié)筋的破損處，并及時(shí)用膠粘帶封裹。下料時(shí)對(duì)不同長(zhǎng)度的無(wú)粘結(jié)筋分類編號(hào)。

3.3.3 鋼結(jié)構(gòu)部分安裝：在鋼結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中，在鋼構(gòu)件內(nèi)穿人2根通長(zhǎng)連續(xù)的84鋼絲。

3.3.4 牽引鋼絞線安裝在每層斜拉管樓層處開80mm×100mm的小方孔，利用鋼絲先將2根鋼絞線穿入，該鋼絞線作為牽引鋼絞線，將拉索鋼絞線的張拉端與牽引鋼絞線連接。

3.4 索的張拉

張拉前對(duì)已標(biāo)定的張拉設(shè)備和錨具應(yīng)做仔細(xì)的檢查，確認(rèn)無(wú)誤后先將每根索拉緊，然后對(duì)7根索同時(shí)進(jìn)行張拉。張拉采用一端張拉，一次張拉到位。

3.4.1 張拉設(shè)備選用。張拉設(shè)備選用150 t千斤頂。

3.4.2 張拉時(shí)的技術(shù)參數(shù)及控制原則。預(yù)應(yīng)力張拉有2個(gè)主要技術(shù)參數(shù)張拉力和張拉伸長(zhǎng)值。通過(guò)以下張拉控制措施保證張拉索力值：（1）張拉操作前，對(duì)千斤頂、油壓表和油泵進(jìn)行標(biāo)定。油壓表采用0.4級(jí)精密油壓表，與油泵配套標(biāo)定。（2）拉索張拉過(guò)程中，對(duì)張拉伸長(zhǎng)值進(jìn)行測(cè)試，其值為135～140mm。

3.5 錨具的保護(hù)

待張拉端張拉調(diào)整完成后，切除多余鋼絞線，外露長(zhǎng)度不小于30mm：安裝防松夾板，端部錨具用密封罩，罩內(nèi)注入建筑油脂防腐。

結(jié)束語(yǔ)

該工程采用斜拉管預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式，它解決了約束條件下空間結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性問(wèn)題，滿足構(gòu)件的受力性能要求，同時(shí)也滿足了空間造型美觀的要求。通過(guò)對(duì)此結(jié)構(gòu)的總結(jié)，希望能為今后同類工程提供參考?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]黃明，沙詠梅，羅明.預(yù)應(yīng)力斜拉管在大懸挑空間體系中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2006（9）.

[2]黃明，羅明.預(yù)應(yīng)力斜拉管在大懸挑空間體系中的應(yīng)用[J].建筑施工，2006（2）.

作者簡(jiǎn)介：吳克松，身份證號(hào)：452629198703041237。