大跨度斜柱人字架和雙曲扭殼組合屋蓋結構預應力施工

王龍云

摘 要：大跨度斜柱人字架和雙曲扭殼是一種較為特殊的建筑屋蓋結構，其具有良好的穩(wěn)定性和較強的承載能力。并且在這一結構下，地下拉桿的耐久性更加持久，從而使施工的安全性和建筑結構的安全性得到有效的保證。本文主要通過對某工程概況的介紹，對超長拉桿有粘結預應力施工的闡述，進而探討了大跨度斜柱人字架和屋面扭殼屋蓋結構的無粘結預應力施工技術，僅此提供借鑒。

關鍵詞：大跨度斜柱人字架；雙曲扭殼；屋蓋結構；預應力；施工

大跨度斜柱人字架和雙曲扭殼組合是近年來在建筑施工技術水平不斷提高的前提下行程的一種新型建筑屋蓋結構形式，在建筑施工中采用這一結構形式，可以增大建筑屋蓋結構的穩(wěn)定性，能夠節(jié)約建筑施工的時間，還能夠減少建筑施工中的意外事故，因此大跨度斜柱人字架和雙曲扭殼組合在建筑屋蓋結構施工中是非常值得推廣應用的。以此，筆者就大跨度斜柱人字架和雙曲扭殼組合屋蓋結構預應力施工的有關問題進項詳細的闡述。

1 工程概況

某建筑結構平面呈四邊形，每邊中部結構有著外斜的傾向，其中長邊為97.8m，短邊為67.9m。因此，為了提高該建筑結構的穩(wěn)定性和承載能力，施工單位就采用預應力混凝土雙曲扭殼和斜柱人字架相結合的方法對其進行施工。

在該施工工程中，施工人員將兩斜柱組成人字架。其中，為了有效的提高建筑結構的穩(wěn)定性，施工人員就在柱頂處連接橫梁框，并且在屋頂中部設置撥風構件。在柱腳出施工人員則是用預應力混凝土拉鋼構件進行連接，以便于很好的承受建筑結構中產(chǎn)生的應用力。當兩組人字架相互正交的時候，這兩組人字架則將該建筑的屋面劃分成為水平投影均為平行四邊形的4塊扭殼，在對其進行劃分的時候，一定要保證其建筑扭殼結構左右對稱。在該工程施工前，施工人員一定要根據(jù)工程施工的要求和施工的實際情況，對其工程施工材料以及施工設備進行嚴格的要求，從而保障工程施工的順利進行。

2 超長拉桿有粘結預應力施工

2.1 施工中注意的問題

一方面，因為這項工程的特殊性，使得預應力拉桿應用在了地面以下的位置，這雖然起著一定的作用，但是也正因為如此，使得這項工程的某些構件受到了極大地損害，尤其是在耐久性方面，施工人員及時發(fā)現(xiàn)了問題，并且找到了解決的方法，那就是通過真空輔助灌漿技術來解決這個問題，這樣建筑構件的性能就顯著的提高了，尤其是穩(wěn)定性能。

另一方面，在建筑施工之前，相關施工人員就應該做好有關準備，尤其是對預應力拉桿的相關信息要掌握好，長度多少，應該設置在哪里等問題，這樣就能夠充分保證建筑施工質量能夠達到國家規(guī)定的標準。但是，如果在施工中確實存在預應力拉桿或者張拉噸位過大的現(xiàn)象，那么，施工技術人員就應該采取相應的措施，來降低這種現(xiàn)象帶來的風險，這是超長拉桿在施工中需要注意的重點但也是難點。

2.2 預應力筋孔道留設

預應力筋孔道留設在建筑施工中是很重要的環(huán)節(jié)，這個環(huán)節(jié)要求相關人士必須按照相應的規(guī)范進行操作，這樣才能掌握好留設的尺度，這樣無論是管材的強度，還是管材的厚度都能夠得到有效的保證。預應力筋孔有兩個拉桿，一個是長向的，一個是短向的，這兩個拉桿在具體設置時，應該將其長向的安裝在下面，短向的則在上，這里主要是為了能夠讓這兩個拉桿的塑料波紋管能夠順利的相交，需要注意的是相交點的接觸面必須符合事先的設計位置。具體的講究這長向管和短向管都要距離設計位置大約7厘米處。在安裝塑料波紋管時也需要注意很多的問題，首先，要利用支架定位固定，而且這個支架最好是鋼筋材質的，間距在1米左右，其次，接頭處要用套管進行有效的連接，而且必須用專用的套管，再次，合理安裝灌漿孔，通常情況下都安裝在喇叭管上，這個喇叭管通?？椎纼啥髓T鐵上；最后，如果已經(jīng)利用上文中提及的塑料波紋管以及真空輔助灌漿的方法，那么需要注意，超長孔道可以不用再安裝排氣孔。

2.3 預應力筋安裝

在對預應力筋設置安裝時，首先要完成兩項工作，一項是地下室底板的澆筑工作，另一項是拉桿混凝土澆筑工作，完成這兩項工作之后，再將預應力筋穿入孔道中，穿入方法通常都是整束穿入，穿入時一般都利用慢速卷揚機。穿入時對牽引頭有特殊的要求，通常都是根據(jù)預應力筋具體要求來選擇牽引頭，而且穿入的進度一般都是每天穿1束。在預應力安裝時，也會有很多的困擾，這些困擾都是主要是因為產(chǎn)地狹小導致的。

2.4 真空輔助灌漿

真空輔助灌漿需要很都步驟才能完成，要想做好這項工作，每個環(huán)節(jié)都不能大意馬虎，主要環(huán)節(jié)如下：第一，開啟真空泵，將孔道中的真空抽到受到能夠保持孔道穩(wěn)定的狀態(tài)，第二，開啟灌漿泵，并且直接灌漿，這一過程中，真空泵不能停止工作；第四，待抽真空端空氣濾清器有漿體經(jīng)過時，關閉閥門，稍后打開排氣閥；當水泥漿從排氣閥順暢流出，濃度達到要求時，關閉閥門；灌漿泵繼續(xù)加壓至0.6MPa左右，持壓1～2min，完成灌漿。

3 屋面扭殼無粘結預應力施工

3.1 施工特點和難點

在該工程施工中，其扭殼主要是由兩條不平行的導線移動劃分而成的，屬于一種直紋網(wǎng)殼。因此為了方便工程施工，所采用的鋼筋和預應力筋都應為直線；扭殼作為一種負高斯曲面，在不同的方向上呈現(xiàn)出現(xiàn)的形狀存在著一定的差異。比如在一個方向的扭殼剖面上呈現(xiàn)出了拱形的特點，而在另一個方向上扭殼的剖面則是呈現(xiàn)出一種懸狀的形式。這兩中不同的扭殼剖面形式，在豎向荷載的作用下，就呈現(xiàn)出兩張不同的內(nèi)力，這兩種內(nèi)力在建筑結構中，都是相互制約相互平衡，從而有效的保證其建筑結構的穩(wěn)定性。

3.2 無粘結預應力筋鋪設

3.2.1 標出力筋位置線。根據(jù)力筋水平投影間距為600mm算出；長向布置56U穢15.2，鋼絞線，左端間距為625mm，右端間距為682mm；短向布置74UΦ15.2鋼絞線，上端間距為614mm，下端間距為655mm。

3.2.2 在底層雙向普通鋼筋鋪設后，先鋪設短向無粘結預應力筋，再鋪設長向無粘結預應力筋。短向力筋的上表面和長向力筋的下表面位于殼板的中截面。短向力筋的下面每隔1.2-1.4m安放1個定位鋼筋馬凳，并用鐵絲扎牢。嚴格控制預應力筋的豎向位置偏差在±5mm以內(nèi)。

結束語

綜上所述，可知大跨度斜柱人字架和雙曲扭殼組合屋蓋結構的預應力施工中還存在很多施工難點，相應的施工經(jīng)驗不多，還需要施工人員在實際施工中，一定要按照相關的操作規(guī)范進行，這樣才能提高建筑構件的耐久性以及其性能，從而提高建筑的使用壽命。本文是結合筆者在大跨度斜柱人字架和雙曲扭殼組合屋蓋結構預應力施工中總結的經(jīng)驗，希望能夠為同類工程施工提供借鑒。

參考文獻

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