预应力混凝土转换梁结构施工控制技术研究
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探究建筑工程项目预应力混凝土技术的应用摘要:近些年来,随着建筑业的蓬勃发展,建筑工程项目的数量不断增加,显著推动了城市化的进程。
现阶段,大多数的建筑工程项目都使用了预应力混凝土技术,既能够提升工程结构的质量和稳定性,也可以有效提升建筑工程的使用年限,减少质量病害问题,降低工程的维修成本,促进施工企业经济效益的提升。
由于预应力混凝土技术具有较多的优势,得到了施工单位的高度重视。
文章主要就预应力混凝土技术的概述以及在建筑工程项目中的应用进行了分析。
关键词:建筑工程项目;预应力混凝土技术;技术应用1.预应力混凝土技术1.1预应力混凝土技术的概述简单来说,从预应力混凝土技术的应用角度分析,主要是对其中的钢筋施加预定的拉力,之后进行混凝土的浇筑,当混凝土凝固成型后,利用钢筋的收缩回力使钢筋混凝土构件中形成相应的压力,使得构件的受拉区域先受压,从而避免在使用过程中出现较多的裂缝,影响到混凝土构件的承载能力以及使用寿命。
在预应力混凝土技术的应用过程中,使用到的钢筋或钢绞线需要被施加预先设计的预应力,到达相关的设计标准及要求。
相对于普通的建筑工程而言,在该技术应用完成后,会得到强度更高、刚度更大、抗裂性能更好的建筑构件,并且构件的自重相对较轻,能够节约更多的建筑材料,尤其是在大型的建筑工程中,预应力混凝土技术得到了更加广泛的应用。
但总体来看,预应力混凝土技术的应用具有较高的专业度和水准要求,对施工人员提出了较高的技术挑战。
因此,在建筑工程施工中应用预应力混凝土技术,工程人员需要做好技术管理工作,并配备专门的施工设备,保证施工安全。
1.2预应力混凝土类型在预应力混凝土技术的应用中,会使用到不同类型的预应力混凝土。
在分类上来说,可以将预应力混凝土分为有黏结预应力混凝土和无黏结预应力混凝土以及全预应力混凝土和部分预应力混凝土。
相对来说,有黏结预应力混凝土具有多项技术优势,主要体现在其预应力的张拉操作相对简单,设备的操作要求也较低,并且具有施工灵活性的特点,但钢筋与混凝土之间的黏结力存在不足的问题,所以无黏结预应力混凝土逐渐成为建筑领域中关注的重点。
预应力在桥梁施工中的技术解析桥梁建设的发展让预应力技术在桥梁中的地位越来越重要,比较之钢筋混凝土结构有许多优点,然而质量问题也随之增加。
现在预应力技术有了很大的发展,已经成为一门比较成熟的施工技术。
随着这一技术的不断发展和完善,预应力混凝土桥梁在整个桥梁工程领域得到更加广泛的应用。
本文对桥梁施工中预应力技术的应用进行了较为详细的介绍。
标签:桥梁施工;预应力;应用;问题预应力混凝土结构能够有效利用材料的高强度性能,防止混凝土裂缝,其在道路桥梁中的应用也越来越广泛。
然而,这种结构在道路桥梁施工中所表现出来的问题也越来越被世人所关注。
一、预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比的优缺点优点:1、改善使用阶段的性能。
受拉和受弯构件中采用预应力,可延缓裂缝出现并降低较高荷载水平时的裂缝开展宽度;采用预应力,也能降低甚至消除使用荷载下的挠度,因此,可跨越大的空间,建造大跨结构。
2、提高受剪承载力。
纵向预应力的施加可延缓混凝土构件中斜裂缝的形成,提高其受剪承载力。
3、改善卸载后的恢复能力。
混凝土构件上的荷载一旦卸去,预应力就会使裂缝完全闭合,大大改善结构构件的弹性恢复能力。
4、提高耐疲劳强度。
预应力作用可降低钢筋中应力循环幅度,而混凝土结构的疲劳破坏一般是由钢筋的疲劳(而不是由混凝土的疲劳)所控制的。
5、能充分利用高强度钢材,减轻结构自重。
在普通钢筋混凝土结构中,由于裂缝和挠度问题,如使用高强度钢材,不可能充分发挥其强度。
例如,1860Mpa 级的高强钢绞线,如用于普通钢筋混凝土结构中,钢材强度发挥不到20%,其结构性能早己满足不了使用要求,裂缝宽,挠度大;而采用预应力技术,不仅可控制结构使用阶段性能,而且能充分利用高强度钢材的潜能。
这样,采用预应力,可大大节约钢材用量,并减小截面尺寸和混凝土量,具有显著的经济效益。
6、可调整结构内力。
将预应力筋对混凝土结构的作用作为平衡全部和部分外荷载的反向荷载,成为调整结构内力和变形的手段。
40米装配式预应力砼T梁体系转换施工控制要点(讨论稿)第一章编制说明1、编制目的为了又好又快的完成银青高速公路(西线)40米T体系转换施工,总监办现对40mT梁体系转换施工应遵守规则作出详细规定,以确保40mT梁体系转换施工的顺利进行。
2、适用范围:本控制要点适用于40mT梁体系转换施工的全过程。
各标段在施工中应严格遵守。
3、体系转换说明:先简支后连续梁桥是由预制梁与墩顶现浇连续段共同组成,是一种兼顾简支梁桥和连续梁桥优点的桥型。
其施工特点是先按简支梁规模化预制生产,后用墩顶现浇连续段把相临跨的梁板连接成连续梁。
4. 编制依据1)《银川至中宁高速公路(银川至滑石沟段)工程两阶段施工图设计》2)《宁夏高速公路施工标准化管理指南》(以下简称“指南”)3)《银川至中宁高速公路银川至青铜峡段工程施工投标文件》4)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)5)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)6)《公路工程质量检验评定标准》(第一册土建工程)(JTG F80/1-2004)7)《公路工程施工安全技术规程》(JTJ 076-95)8)其他相关国家及地方规范、标准。
第二章施工总体原则中横梁(又称墩顶现浇段)、跨中横隔板全部采用优质高强竹胶板根据结构设计尺寸并结合施工需要制作(中横梁腹板处采用亚格力板配合竹胶板)。
纵向湿接缝模板采用钢模板配合调整节(也可采用优质竹胶板配合调整节)使用。
梁顶标高调整至设计标高后,根据各孔连续施工图完成第一步中横梁、中隔板、纵向湿接缝施工,砼达到要求后施加预应力、孔道压浆,然后完成第二步,第三步拆除临时支座,完成体系转换。
具体施工顺序见下图第三章各工序控制要点1、调整梁顶标高T梁安装时,测量队严格控制梁顶标高,保证梁顶标高与设计值一致。
桥面施工前测量队复测梁顶标高,按顺桥向间距5m布置,横桥向在每片T 梁翼缘板两侧布置标高点,实测梁顶标高,根据设计标高反算T梁调节高度。
略谈大跨度预应力混凝土转换梁引言商业-住宅、商业-公寓、公寓-住宅等商住混合综合建筑在近几年的建筑领域内十分普遍。
在这样的建筑设计与规划条件下,需要根据不同的建筑功能特点设计其室内空间。
而由于不同功能区域建筑的建设要求与标准不同,往往需要通过转化层来完成其结构的转变。
而在转换层具体框架结构构建过程中利用混凝土转换梁结构进行施工是一种常见的施工工艺。
现阶段针对转换梁施工的施工研究更多的停留在设计层面,而普遍的施工实践认为其在具体的施工过程中与传统的浇筑或者预应力混凝土施工类似。
此种研究现状与认知,限制了相关施工技术的研究与应用水平。
然而在实际的施工过程中,我们发现,转换梁结构无论是在施工要求还是在检测层级上的要求都显著高于普通的混凝土工程。
尤其是在大跨度背景下的预应力混凝土转换梁结构更是如此。
为了转变此种不科学认知,填补相关的研究空白,本文展开了系统的研究。
一方面针对其具体施工过程进行总结,为找到与传统混凝土工程施工中的不同奠定基础;另一方面则对后续的可能技术进展与研究方向进行探讨,希望能够为后续的具体工艺优化提供实践指导。
1、预应力混凝土转换梁结构特点及其施工技术为了对预应力混凝土转换梁施工技术进行具体的研究,本文在系统探究大跨度预应力混凝土转换梁结构特点与工程要求的基础上,对其具体的施工要点进行分析,具体内容如下:1.1大跨度预应力混凝土转换梁结构特点大跨度预应力混凝土转换梁由于其体积大、跨度大、应力荷载设计高等特点使得其在具体的施工过程中难度较高。
在高难度与高标准的协同下,使得预应力混凝土转换梁是建筑后续整体质量以及关键安全指标合规性的根本,为此在探究预应力混凝土转换梁的过程中,我们有必要对其结构以及应力特点进行分析,为后续施工要点的把握提供更为合规的方向性指引。
第一,施工中的模板支撑受力情况。
在具体的施工过程中需要根据施工实际为相关的转换梁安装提供必要的支护模板,该模板体系的引入能够保障转换梁在一定范围内进行应力形变,不会由于施工过程中而带来的受力不均,进而导致的局部应力过大造成的应力性损伤。
预应力混凝土梁式转换层与桁架转换层结构设计研究摘要:高层建筑中采用预应力技术可带来许多结构和施工上的优点,如减小截面尺寸、控制裂缝和挠度,控制施工阶段的裂缝及减轻支撑负担等。
本文对预应力混凝土梁式转换层与桁架转换层结构设计进行了研究。
关键词:高层建筑;转换层;结构设计近年来我国高层建筑发展迅速,现代高层建筑越建越高、越建越大,其建筑向着体型复杂、功能多样的综合性方向发展,目的在于为人们提供良好的生活环境和工作条件。
在同一座建筑中,沿房屋高度方向建筑功能要发生变化,这种不同用途的楼层需要采用不同形式的结构。
高层建筑转换层结构中采用预应力技术的情况越来越多。
预应力混凝土结构非常适合于建造承受大荷载、大跨度的转换层,且有自重轻,节省钢材和混凝土的优点。
1 预应力混凝土梁式转换层1、预应力混凝土转换梁预应力混凝土转换梁可分为托墙和托柱两种形式。
托柱形式的转换梁内力计算可直接采用杆系有限元法,截面设计与一般框架梁相同。
托墙形式的转换梁需进行局部应力分析,配筋按偏心受拉构件计算,并辅以应力配筋法。
转换梁的截面尺寸常常由抗剪承载力控制的,施加预应力能够提高其抗剪承载力,但截面尺寸减小的幅度要比普通框架梁要小。
预应力混凝土转换梁的设计步骤可归纳为:(1)选择截面形式和截面尺寸;(2)采用现有结构分析软件计算各截面在各种工作情况下的内力;(3)预应力钢筋数量的估算及其形状的确定;预应力钢筋数量的估算可利用荷载平衡法来设计,即选择需要被预应力钢筋产生的等效荷载“平衡”掉的荷载。
一般地说,当活荷载较小时,平衡荷载宜选“全部或部分恒载”;当活荷载较大时,宜选“全部恒载十部分活载”。
(4)计算预应力损失,校正初始假定值,得到预应力钢筋的有效预应力;(5)计算等效荷载,利用计算机程序计算各截面次内力;(6)验算各控制截面的极限承载力,确定非预应力钢筋的数量;(7)使用阶段抗裂、变形验算;(8)局部受压承载力验算。
2、预应力钢骨混凝土转换梁钢骨混凝土转换梁是在钢筋混凝土梁中埋置型钢或焊接工字钢,形成一体,共同发挥作用的组合梁。
预应力混凝土转换梁结构施工控制技术研究
发表时间:2019-07-23T13:58:45.973Z 来源:《基层建设》2019年第13期作者:郭翠锐[导读] 摘要:转换梁结构施工的关键在于转换梁施工方案的确定,它直接影响到施工阶段的结构安全、工程质量和施工成本。
身份证号码:13013319880611XXXX 摘要:转换梁结构施工的关键在于转换梁施工方案的确定,它直接影响到施工阶段的结构安全、工程质量和施工成本。
下面笔者将结合自己的时间经验,从支撑工程、混凝土工程、预应力及钢筋工程等几个方面来介绍大跨度预应力混凝土转换梁结构的施工技术。
关键词:转换梁结构;施工力学;施工技术
一、大跨度预应力混凝土转换梁结构施工技术
随着国内外高大建筑数量的不断增多,建筑结构向大跨度、大空间的方向发展,在转换层结构中应用较为广泛的预应力混凝土转换梁结构也相应具有结构构件跨度和截面大型化的趋势。
大跨度预应力混凝土转换梁结构的施工是建筑施工工中的难点,其建造过程涉及力学、材料学、结构设计及工程管理学等多门学科,是一项极其复杂的系统工程。
1.1临时支撑施工
转换梁的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载较大,因此确定其梁底模板的临时支撑方式是转换梁施工的关键。
目前,实际工程中转换梁底模板的临时支撑体系施工多采用的方法有常规支撑法、叠合浇筑支撑法、荷载传递法、设立钢结构支撑法、埋设型钢及钢桁架法等,下面主要就其中的前两种方法做详细介绍。
(1)常规支撑法转换梁施工时,考虑采用常规的混凝土浇筑方法和模板支撑形式进行施工,即一次支模一次浇筑混凝土成形,使用目前应用较为普遍的钢管脚手架支撑体系来对粱体模板进行支撑。
由于转换梁底模在一次浇筑混凝土成形的情况下施工荷载很大,其支撑往往需要从转换梁底一直撑到结构底层地面或地下室的底板。
该方案需准备大量的模板支撑材料,材料的租赁费或一次购置费用较大。
因此这种施工技术适用于施工现场可用的支撑材料较多,且转换梁在主体结构中位置较低的情况。
(2)叠合浇筑支撑法叠合浇筑法即应用叠合梁原理将转换梁分两次或三次浇筑叠合成型的施工方法。
该方法利用第一次浇筑混凝土形成的梁支承第二次浇筑混凝土的自重及施工荷载,首次浇筑混凝土的高度多为梁高的1/4。
再利用第二次浇筑混凝土与第一次浇筑混凝土形成的叠合梁支承第三次浇筑混凝土的自重及施工荷载(如图1.1所示)。
采用这种施工技术时,转换梁的钢管支撑系统(脚手架)只需考虑承受第一次浇筑层的混凝土自重和施工荷载,因而可大为减小其下部钢管支撑的负荷,减少支撑材料的使用数量,同时混凝土分层浇筑可缓解由于大体积混凝土水化热较高从而引起温度应力过大等对裂缝控制的不利影响。
1.2 混凝土工程施工
大跨度预应力混凝土转换梁的混凝土工程施工中,其重点在于避免或减少各种有害裂缝的产生。
裂缝根据成因可分为结构荷载产生的裂缝、结构次应力引起的裂缝、温度裂缝及收缩裂缝等。
由于转换大梁的混凝土体量大,属于大体积混凝土构件,混凝土的温度变化和收缩变形产生的温度裂缝及收缩裂缝出现的几率较大,因此转换梁的混凝土工程施工主要对温度裂缝和收缩裂缝进行控制。
具体措施可从混凝土的配合比设计及材料选用、施工方法、构造措施、养护措施以及温度监测等五个方面来进行控制;同时为了做好混凝土施工的事前控制,并为混凝土施工方案的确定提供依据,可根据施工中的实际情况进行裂缝控制的相关计算。
1.3 预应力及钢筋工程施工
(1)预应力工程在预应力混凝土转换梁结构预应力工程施工中最具特色的是分阶段张拉技术,分阶段张拉预应力钢筋不仅仅是预应力施工的方法,还是优化转换结构设计的重要手段。
转换梁上承受数层甚至数十层结构的荷载,预应力钢筋用量较多,须采取措施防止张拉阶段粱体预拉区开裂或反拱过大,可有以下几种方法:(1)采用择期张拉技术,即待转换结构上部施工数层之后再张拉预应力,在此之前必须加强转换梁下的临时支撑。
(2)在转换梁预拉区配置一定数量的预应力钢筋,以控制张拉阶段的粱体裂缝及过大的反拱。
(3)采用分阶段张拉技术。
分阶段张拉可定义为预应力是逐渐施加以平衡各阶段结构荷载的预加应力技术。
施加的荷载可以是外荷载,也可以是由于本身体积变化(弹性压缩、收缩和徐变)而产生的内部应力。
分阶段张拉技术由于张拉次数较多,旌工费用略高,应根据具体情况决定采取何种方法。
(2)钢筋工程
①附加钢筋的设置
如前所述,受混凝土施工方法的影响,在转换梁中易产生~定的附加内力,譬如在叠层浇筑混凝土施工中粱体于支座处产生的附加内力以及混凝土中的温度应力和收缩应力等等,结构设计中往往忽略了这些施工阶段所产生的内力对转换梁的影响。
在附加内力较大,对转换梁安全性及可靠性会产生不利影响的情况下,有必要在转换梁内配置附加钢筋,以抵抗附加内力的作用。
②钢筋的排布
预应力转换梁的含钢量大,主筋长而且布置较密。
其中预应力筋是主要的受力钢筋,其就位是否准确将影响到转换大梁的整体受力性能,因此粱筋及波纹管的排布是钢筋工程中的重点。
施工中波纹管和非预应力筋的排布应合理穿插进行,有时为了保证预应力筋矢高及端部锚垫板的位置正确,对梁柱非预应力筋的位置须作相应的调整。
梁普通钢筋定位的原则是“普通钢筋服从波纹管,波纹管依靠普通钢筋”,即在绑扎普通钢筋时需事先让出波纹管孔道位置,而波纹管又通过普通钢筋的布置来进行准确定位和固定。
二、大跨度预应力混凝土转换梁结构施工技术控制要点
基于大跨度预应力混凝土转换梁结构的上述特点,在确定施工方案时应重点考虑以下几个方面的问题:(1)转换梁的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载往往非常大,在未张拉预应力前,转换粱体下部的临时模板支撑将独自承受转换梁绝大部分自重、部分上部结构荷载以及施工荷载,所以应选择合理、可行的模板支撑方案,并根据转换粱的结构特点进行模板支撑体系的设计。
(2)设置模板支撑系统后,转换结构旄工阶段的受力状态与使用阶段不同,应对转换层及下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。
转换梁本身受下部支撑体系的作用或混凝土旌工方法的影响,在梁中易产生设计中未考虑到的附加内力,须对转换梁在施工阶段的受力状态做具体的分析和计算,必要时可采取一定的构造措旌例如增配受力筋来抵抗这些附加内力。
(3)对大体积混凝土转换梁,施工时应考虑采取减小混凝土温度差值、温度交化以及混凝土收缩变形的措拖,防止新浇筑混凝土产生温度裂缝和收缩裂缝。
(4)转换梁的跨度和承受的荷载都很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度较高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于预应力筋以及普通钢筋的穿搔布置。
(5)对预应力混凝土转换梁,预应力钢筋的数量较大,因此要确定合理的预应力筋张拉技术和科学的旄工程序以防止张拉阶段梁体预拉区开裂或反拱变形过大。
(6)应做好转换梁施工期间的梁体变形、混凝土施工温度以及预应力施加值的监测,及时掌控各种对施工质量不利的情况,并及时采取措施进行预防和纠正。
参考文献:
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