大跨度超长预应力混凝土拉梁施工技术 陈铁钢 上海建工集团股份有限公司海外事业部 上海 ２０００３２ 摘要：几内亚体育场预埋的预应力管道长约３２７ ｍ，１２束的预应力筋合计质量达４ ｔ，穿线难度大。通过解决预应力索 就位、张拉、灌浆等施工难题，确保结构在正常使用状态下混凝土箱梁的抗裂和钢桁架拱支座的位移满足设计要求。 关键词：大跨度 超长束 预应力技术 拱支座 施工技术 中图分类号：ＴＵ７５７．１ ４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—１００１（２０１４）０６ ０６９０ ０２ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｌｏｎｇ－Ｓｐａｎ ａｎｄ Ｓｕｐｅｒ Ｌｏｎｇ Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｔｉｅ Ｂｅａｍ Ｃｈｅｎ Ｔｉｅｇａｎｇ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｏｖｅｒｓｅａｓ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００３２ １ 工程概况 几内亚体育场采用钢桁架拱形结构支撑体育场西南看 台屋面，拱的支座所受的斥力特别大，因此在拱的２个支 座之间设置矩形箱型拉梁（图１）。 到张拉方案的可行性和结构整体性与安全性。张拉端的处 理应考虑方便预应力筋张拉的实施。 ２．３预应力筋的安装 由于结构的管道细长，因此预应力筋穿入管道以后所 受的阻力特别大，按照普通的方法很难穿入，需要采取技 拱 术手段保证预应力筋安装到位。 ２．４孔道灌浆 由于预应力管道的长度有３２７ ｍ，无法一次完成孔道 Ｂ 灌浆，必须采用分段灌浆的方法。根据分段灌浆的方法需 （ｂ）ＪＬ１剖面 （ａ）拱结构简图 合理地安装排气管。 图１拱结构示意 ３ 施工方案制订及实施 由于箱梁约束了拱支座Ａ、Ｂ向外的位移，箱梁受拉， 因此在箱梁内配置了高强度低松弛预应力钢绞线，充分发 挥了钢绞线抗拉强度高的特点。采用了后张拉有粘结预应 力技术，提高箱梁的抗裂性能。 ３．１后张有粘结预应力施工工艺及预埋管固定 预应力箱型拉梁中采用后张有粘结预应力，根据本工 程的结构设计特点，确定该部分预应力的施工工艺为：安 装梁底模一绑扎箱型拉梁普通钢筋一穿设波纹钢管一安装 端部配件一隐蔽工程验收一浇筑混凝土一养护、拆模一穿 ２工程特点和难点 就本工程而言，主要技术要点集中于以下几点”。 ： 筋一张拉一冲洗孔道一孔道灌浆一封端。 在预埋管固定方面采用小型钢结构支架的方法，根据 ２．１预应力筋矢高的控制 本工程采用预应力的主要目的在于平衡拱支座的向外 波纹管在箱梁内的位置，采用测量仪器将点位放在钢结构 支架上，焊接小横梁，将管道布置在支架上，确保预应力 筋矢高的准确。 斥力和约束拱支座位移，改善结构的受力性能。施工中应 采取必要措施以保证预应力筋的安放及矢高定位。 ３．２预应力筋的安装 根据摩擦力计算和以往工程现场经验，对预应力筋在 管道内穿过做了试验和分析，发现穿到第６根钢绞线时， ２．２预应力张拉端处理 预应力束张拉端节点的构造处理相当重要，直接关系 所受的阻力就非常大，必须从另外一端采用辅助牵引的方 作者简介：陈铁钢（１９７３一），男，本科，工程师。 通讯地址：上海市小木桥路６８１号５楼（２０００３２）。 收稿日期：２０１４－０３—２７ 法。为避免不利情况的出现，在钢绞线下料的时候，把 钢绞线切割成２种长度，分别为 １ 钢绞线长３２８．５ ｍ共４０ 根；２ 钢绞线长３２９ ｍ共４８根。以１ ２孔钢绞线为例，穿入 ６９０ｌ建筑施工第３６卷第６期 步骤主要分为４步，见图２～图５。 ） 【ｌ・） Ａ端 Ｂ端 图２第１步（完成后管道内共有６根钢绞线） 内拔出． 引入孔道内 Ａ端 Ｂ端 图３第２步（完成后管道内共有８根钢绞线） 儿 Ａ端 Ｂ端 图４第３步（完成后管道内共有１０根钢绞线） 第９ 根 Ａ端 Ｂ端 图５第４步（完成后管道内共有１２根钢绞线） ３．３排气管安装 排气管必须安装在管道的最上面，由于一个铅垂面上 最多有３个预应力孔道，在安装的时候必须避开上面的管 道，所以在安装下面管道的时候应该把排气管在合理的位 置事先弯曲。具体的安装方法如图６所示。 排气管每隔３０ ｍ留１个，排气孔安装既要满足排气的 要求，而且要满足作为分段灌浆时进浆孔的要求。排气管 的布置如图７所示。 Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ ＩＩ Ｉ ｌ ｌｌ ｌ 预应力管道 １ 排Ｎ，气孔．问距３３ ０ｍ图６排气孔安装 图７排气孔布置 灌浆的时候先把灌浆机放到Ａ１灌浆孔附近，从Ａ１灌浆 孔往孔道内注浆，当Ａ２排气孔冒出浓浆时，关闭Ａ２排气孔 阀门。依此顺序到Ｂ１排气孔冒出浓浆后关闭阀门、停止灌 浆。把灌浆机向前移到Ｂ１排气孔附近，以Ｂ１排气孔作为灌 浆孔继续往孔道内注浆，直￣ｌＪＣｌ排气孔冒出浓浆后停止灌 浆。把灌浆机向前移到ｃ１排气孔附近，依照Ｂ１一ｃ１的方法 继续灌浆。直到Ｆ３出浆孔冒出浓浆，整条孔道灌浆结束。 特别注意的是整条孔道灌浆必须一次性完成，尽量缩短前 后灌浆的间隔时间。 ３．４预应力张拉 预应力束的张拉控制，以控制张拉力为主，同时用张 拉伸长值作为校核依据。本工程张拉控制应力取为０．５倍钢 绞线的强度标准值，￣Ｐ９３０ ＭＰａ。实际每根钢绞线建立的张 拉力为１３０．２ ｋＮ，１０束的张拉力为１ ３０２．０ ｋＮ，１２束的张拉 力为１ ５６２．４ ｋＮ。 （ａ）两端同时开始张拉 （ｂ）第一级：０一初应力（１Ｏ％控制应力、读数量测 伸长值）一第一级控制应力（大约伸长１５Ｏ ｍｍ）一锚固一 回程： （Ｃ）第二级：０一第一级控制应力一２０％控制应 力（读数量测伸长值）一第二级控制应力（大约伸长 １５Ｏｍｍ）＿锚固＿回程 （ｄ）第三、四、五级张拉重复第二级的张拉工程； （ｅ）第六级：０一第六级控制应力一１ ００％控制应力 （读数量测伸长值）一锚固一回程。 ４ 结语 本工程结构超长，预留的预应力管道的长度约 ３２７ ｍ，预应力筋下料长度达３３０ ｒｎ，通过采取技术措施控 制预应力筋的矢高，并通过来回穿索方式完成１２根预应力 索的就位。在预应力张拉和灌浆施工中严格按照操作程序 和计算设定的目标进行操作，实现了设计预先设定的技术 参数目标，有效解决了结构在正常使用状态下箱梁的抗裂 和拱支座产生位移的难题，为钢桁架拱形结构拉梁预应力 施工积累了宝贵经验。 ・・０ ０ ０ ０ 【１】郭正兴，罗斌．大跨空间钢结构预应力施工技术研究与应用一大 跨空间钢结构的预应力施工控制技术［Ｊ］．施工技术，２０１ １（１２）：９６・１００． 【２】罗臻，孟少平，吴京．预应力空间结构基于索力一位移观测值的预 应力施工方案决策［Ｊ】．建筑结构学，２Ｏｌ０（３）：１８－２３． 【３］谷忠军．建筑工程平板结构有粘结预应力技术分析探讨【Ｊ】．￣Ｐ＊Ｉ－ 建筑，２０１１（７）：１５４—１５６． 『４１李富民，袁迎曙．腐蚀钢绞线与混凝土的长期粘结蠕变性能试验 研究【Ｊ］．２０１２（２）：７０－７３，１８． ［５］劳红锋，苏小卒．钢筋及钢绞线滑移性研究［Ｊ］．江西科学，２０１ ｌ（６）： ７７１—７７４，７８９． ［６］王震，蒋首超，张洁．预应力灌浆套管连接的结构性研究［Ｊ】．建筑 钢结构进展，２０１Ｏ（６）：ｌｌ－ｌ８． Ｉ ２０１４・６ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ｛６９１
