仿古塔高层混凝土结构梁板综合施工技术研究论文

仿古塔高层混凝土结构梁板综合施工技术研究论文（共2篇）

仿古塔高层混凝土结构梁板综合施工技术研究论文 篇1

随着时代的进步，现代建筑物、构筑物等的平面布置形式越来越多样化，建筑造型越来越新颖，逐步采用现代现浇钢筋混凝土结构来建造仿古建筑，而高层仿古塔的出现，给混凝土结构施工技术带来了新的挑战。仿古塔建筑往往设置有大跨度挑檐，其混凝土结构梁板采取特殊的构造形式，梁板造型复杂，施工难度大，为此，本文介绍此仿古塔高层混凝土结构梁板综合施工技术。工程概况及难点分析

1.1工程概况

永定塔及周边群组工程是第九届中国国际园林博览会的标志性建筑，形式上为唐、宋、辽风格，总用地面积26 384 m2，总建筑面积19 275 m2，其中地上10 680 m2，地下8 595 m2，建筑占地面积3 872 m2，容积率0.40。永定塔地上9层，地下2层，另外在永定塔核心部位最下面设置地宫。环绕永定塔的配套建筑组群为地上1层建筑，塔院北侧设置两处消防通道，消防通道上方设门楼。永定塔总高度99.9 m，塔身高69.7 m(台明地面至第9层檐口)，结构形式为现浇钢筋混凝土框架核心筒结构，首层层高12.57m} 2层层高8.16m, 3层层高7.77 m，各层随高度每层层高变低。平面为正八边形，核心筒外侧设有8根圆柱，柱外形成大跨度悬挑结构飞檐，最大悬挑长达8m，为支撑外部的大跨度挑檐，边柱与内核心筒之间沿竖向依次设有平托梁、翼角梁和平梁，三重梁两两交汇，组成三角衔架体系，以满足本楼层翼角梁大跨度悬挑的要求。另外，在正身斜梁与翼角梁之间的飞檐板为双曲面异型空间板，造型独特，无法采用普通的梁板混凝土施工技术进行施工。

1.2难点分析

1.2.1竖向交叉三重混凝土梁结构施工难度大

边柱与内核心筒之间沿竖向设置的平托梁、翼角梁和平梁，三重梁两两交汇，组成三角析架体系，以满足本楼层翼角梁大跨度悬挑的要求，如图2所示。设计柱混凝土强度等级为C40，梁板混凝土强度等级为C30，若按传统方法按照从下往上进行分层施工，此不同标高的三道混凝土梁需留置多道水平施工缝，结构整体性差，且施工缝的处理十分困难，施工进度慢，无法满足第九届园博会筹备处的整体要求。而采用平托梁、翼角梁和平梁组成的竖向交叉三重梁一次浇筑成型施工，不但混凝土结构整体性好，解决了施工缝处理的技术难题，而且施工进度能够显著提高，成本降低。但进行整体浇筑，由于三重梁相互交叉，节点钢筋密集，上下层梁模板如何进行整体支设，如何保证混凝土浇筑密实，是该工程所要面临解决的施工技术难题。

1.2.2双曲面异型空间板的结构施工难度大

永定塔各楼层正身斜梁与翼角梁间的飞檐板双方向均呈弧形，且弧形角度随楼层不断变化。给混凝土成型施工带来极大困难。双曲面空间板的施工重点为模板支设，最简单的办法是预先加工定型钢模板底模现场进行整体支设，但由于永定塔各楼层弧形板形状规格均有差异，若采用定型钢模板无法进行周转使用，一次投入量过大，成本过高，不利于节能环保。而采用多层板进行现场拼装，重点需要解决构件定位放线、模板加工及现场安装等施工技术难题。重点施工技术

2.1竖向交叉三重梁钢筋施工技术

梁柱节点处、多重梁竖向交叉处钢筋密集，给梁主筋及柱箍筋的贯通带来困难，利用AutoCAD绘图软件的优点，对所有构件进行精确放样，确定各钢筋、模板的精确尺寸，放样时，充分考虑梁柱节点处的水平放射梁，竖向多重梁与柱及梁与梁交叉的位置关系，并绘制放样图。先按要求逐梁进行放样，放样完成后再进行整体对比，避免节点处钢筋交叉产生矛盾。翼角梁钢筋构造多样，应精确上下铁钢筋的弯钩角度、弯折部位及锚固长度等。尤其是翼角梁斜向构件端部的槽齿部位的箍筋绘制尺寸要准确。

根据放样结果发现的问题，采用优化主筋弯锚角度及方向、优化箍筋配置方式等方法解决钢筋相互交叉贯通问题，解决平梁与翼角梁、平托梁与翼角梁交叉部位箍筋交叉重叠的问题。

(1)原翼角梁箍筋与平托梁、平梁箍筋交叉，经与设计沟通，将翼角梁箍筋改为竖向布置，避免了平梁与翼角梁、平托梁与翼角梁交叉部位箍筋交叉重叠的问题。

(2)因梁从柱边悬挑较大，平托梁及翼角梁钢筋要求全部锚入内侧核心筒墙体内，而内侧梁上下铁钢筋为双排钢筋，翼角梁的上铁也为双排钢筋，造成内侧梁上铁层层叠加。钢筋放样下料时充分考虑钢筋叠加情况，翼角梁钢筋提前弯锚，达到钢筋锚固要求，并为钢筋绑扎提供条件。要求钢筋放样时在内侧平梁内设直螺纹接头，既保证钢筋抗拉强度，又能解决内侧梁因圆柱与核心筒墙体距离过近无操作面无法插入整根钢筋的问题。

2.2三重梁的模板整体支设技术

利用三重梁相互交叉形成的三角形洞口，设计加工三角形定型洞口模板，并与钢管支架共同组成稳定的模板支撑体系。

三重梁最下一层平托梁底采用扣件式钢管脚手架搭设支撑排架。支撑立杆横向间距不大于300 mm,纵距不大于450 mm、步距不超过600 mm。平托梁与翼角梁间、翼角梁与平梁之间设三角定型模板，定型模板下设钢筋垫支撑三角定型模板。梁底架体支撑体系与周围楼板架体及主体结构进行牢固拉结，连为一体。

模板安装总体按照平托梁底模一翼角梁下三角定型模板一平梁下三角定型模板一侧模的顺序进行依次安装。梁底模次龙骨为5 0 mm X 100 mm方木支撑，布置间距不大于200 mm，与梁底模板钉成整体。梁底模板主龙骨间距450 mm，立杆顶部设U形托支顶100 mm X 100 mm方木。

模板安装前，在已浇混凝土墙、柱上弹出模板标高的水平控制线，按设计标高调整U形托丝杠伸出长度，然后安装梁底模。并拉线找直，梁底模要按跨度的2%起拱。侧模与底模之间采用侧模夹底模，楼板与梁侧模之间采用板模压梁模。顶板模板与梁侧模、梁侧模与梁底模及三角定型模之间接缝贴海绵条，防止漏浆。

2.3三重梁的混凝土浇筑技术

三重梁中间定型模板的下层模设排气孔，保证混凝土浇筑密实，并在最下层平托梁靠圆柱约200 mm处的定型模板上设200 mm X 200 mm的洞口，可观察圆柱内混凝土浇筑情况，并可插入混凝土振捣棒辅以振捣。伸入圆柱内侧的平托梁上口和上层平梁下口设串筒，可将混凝土从上层梁中流下。

三重梁以下的圆柱混凝土在三重梁模板施工前浇筑完毕，并将圆柱水平施工缝留置于平托梁下口处。三重梁及平托梁以上圆柱的混凝土浇筑顺序。

浇筑多重梁及柱的混凝土前，在柱每个角点不大于振捣棒作用半径的1.5倍范围内插一根48钢管，保证混凝土能顺利通过梁柱节点内的大密度钢筋，使混凝土振捣棒能通过缝隙对下部混凝土进行振捣。原柱混凝土强度等级为C40，梁板为C30，为方便施工，平梁和板混凝土强度仍为C30，平托梁和翼角梁混凝土强度由C30调整为C40，方便梁柱同时浇筑。

2.4异型双曲面空间板的主要施工技术

2.4.1异型空间板的三维放样

利用AutoCAD绘图软件对图纸中立体异型空间板构造的平面、立面进行放样。再利用AutoCAD绘图软件的3D功能，通过设计给定的外弧形的平面和立面曲线得到弧形板的三维立体图。

在三维立体图中选取平行于内侧结构梁的方向进行竖向剖切，将此切出弧线作为空间板的控制弧线。

2.4.2控制龙骨的制作

按特征弧线加工制作弧形控制龙骨，根据放样，得知弧形段向内弯曲的最大距离为190 mm，为保证龙骨厚度不小于100 mm，选用100 mm X 300 mm的通长方木加工制作成弧形主龙骨。

2.4.3模板支架安装

板下模架支架采用扣件式钢管脚手架支撑体系，立杆纵横向间距不超过900 mm，立杆步距不超过1200 mm，立杆接长采用对接扣件连接。在特征弧线上按照支架立杆间距选取控制点，根据预先确定的控制点位置搭设支托弧形控制主龙骨的立杆，除此之外的其他部位立杆按照支撑体系立杆的布置间距进行均匀搭设。

2.4.4模板安装

模板采用18 mm厚多层板，多层板裁成宽300 mm左右的长条形板，便于异型空间板模板拼装。既能保证异型空间的效果，又可重复周转使用，节约了成本。次龙骨采用50mmX 100mm方木，主龙骨除弧线处采用100 mm X 300 mm的通长方木加工外均采用100 mm X 100 mm方木。

弧形主龙骨设在支撑体系特征弧线相应位置的立杆顶部，既用于控制曲面板的空间位置及形状，又作为模板受力主龙骨。弧形主龙骨安装完成后，先铺设次龙骨，次龙骨垂直主龙骨方向设置，间距250mm，见图14。次龙骨在弧形主龙骨上安装完成后，空间板的形状已经确定，其他100 mm X 100 mm主龙骨根据对应位置安装调整立杆顶部U形托高度，使主龙骨与次龙骨顶实，主次龙骨间存在缝隙处，加三角形木楔进行固定。最后在次龙骨上拼接铺设长条形模板，长条形模板短边错缝拼接，将300 mm宽模板碎拼成弧形得到整块异型空间板的板底曲面。其他技术措施

3.1测量放线

各层施工前先进行水平面上的放线，在各层平板上预留4个控制点观察口，直通1层，各层施工均需从1层引至施工层控制点。利用控制点引出结构八角的放射线和梁柱轴线。翼角梁外侧控制点从平板放射线引至下层翼角梁上端和外脚手架水平固定杆上，确保结构平面位置的准确。

3.2钢筋加工

梁柱构件多样，尺寸不一致，存在异型箍筋。放样完成后按照放样图和料单编号下料，下料后及时系上料牌，料牌上注明部位、梁编号和钢筋编号，且有钢筋规格、形状、数量，防止混用。并施行样板制度，样板先行，控制翼角梁端部异型曲线部位钢筋的弯折角度。每种异型尺寸箍筋加工前，现场实际放样，加工制作样板，放出箍筋加工尺寸，尤其是翼角梁斜向构件及梁与梁交叉部位的箍筋尺寸要准确。经过对比确定箍筋加工尺寸，并经验收合格后方可大量加工，加工中随时与样板进行比照。梁构件钢筋在两端节点处均需弯锚。两端钢筋的锚固长度和弯折点位置是钢筋工程中的难点。在钢筋加工前按1:1进行钢筋放样，加工样板钢筋后，进行对比和调整，严格按照样板钢筋加工。

3.3梁模架工程

多重梁下模板支撑脚手架受力较大，永定塔及周边群组工程三重梁高度叠加后达到2714 mm，属超大型截面梁。为保证支撑脚手架的整体稳定，必须单独进行支撑体系的计算，编制专项方案并组织专家论证，严格设置水平及竖向剪刀撑。

3.4浇筑混凝土

不同强度等级的混凝土浇筑时，先浇筑强度等级高的混凝土，后浇筑强度等级低的混凝土(必须在强度等级高的混凝土初凝前浇筑)。

浇筑混凝土前，柱底部应先填3050 mm与混凝土配合比相同的减石子砂浆，混凝土应分层振捣密实。严格控制混凝土的坍落度和扩展度，浇筑平托梁时坍落度控制在190210mm，浇筑翼角梁时坍落度控制在140160 mm o混凝土浇筑前，翼角梁上每隔1000 mm左右设一道竖向的钢丝网片，阻止混凝土向下流淌。对于曲面板采用吊斗输送混凝土，混凝土坍落度控制在100——120mm。

梁柱节点处，用于导入混凝土的钢管应随着混凝土的下料拔出，采用预先在插入钢管上固定直角扣件，并与另一钢管连接，随着混凝土每浇筑lm高，向上逐步旋转拔出。

仿古塔高层混凝土结构梁板综合施工技术研究论文 篇2

湖南某高层商住综合楼本程地下2层, 地上l8层, 建筑面积为48000m2, 框架-剪力筒结构, 建筑总高度为58.5m, 本工程二层 (含二层) 以上楼板均采用无粘结预应力结构, 楼板中只有建筑物四周最外边缘布设框架梁, 截面为300mm×700mm (宽×高) , 楼板厚度均为200mm, 板中部只设暗梁, 梁高同板厚, 故楼板最大跨度为50m。

2 施工材料准备

⑴无粘结预应力筋:本工程单层建筑面积为2500m2, 无粘结预应力筋使用量:727条/层, 计21t/层。无粘结预应力筋采用1570级“7Φ5”低松弛预应力钢丝束, 抗拉强度标准值fptk=1570N/m2, 其性能均符合国家行业标准《钢丝束无粘结预应力筋》 (JG3006-93) 及《无粘结预应力筋专用防腐油润滑脂》 (JG3007-93) 和《预应力混凝土纲丝》 (GB5223-85) 的规定。无粘结预应力筋抽检:预应力钢丝束应具有出厂检验证明, 其性能指标要求满足国家标准所规定的要求, 预应力筋在使用前, 按进场的批次进行抽样检测, 以每60t为一批次。

⑵锚具系统:无粘结预应力筋张拉端锚具选用I类QVM15-1系列锚具 (夹片锚具) , 其质量符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》 (GB/T14370) 和《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》 (JGJ85) 的有关规定。锚具应具有出厂检验证明及锚固性能检验证明, 使用前应对锚具按规范进行抽样检测, 以每2000套为一批次。

⑶其它材料也应符合《无粘结预应力混疑土结构技术规程》 (JG J/T 92-1 993) 的质量标准。

3 无粘结预应力混凝土施工技术

3.1 无粘结预应力筋的铺放及混凝土浇捣

根据设计图纸及施工规范, 为保证本工程楼板中预应力筋的施工班组的施工质量及提高产品保护意识, 确保预应力筋施工时的位置准确性, 项经部经过专题研究决定, 确定楼板施工时, 其施工顺序为:在板筋绑扎完毕后进行预应力筋的施工, 之后各专业安装班组进行预埋管线施工, 并制定了楼板施工工艺流程如图l。

根据工艺流程, 粱板模板安装完毕, 经施工技术人员、质检员、监理工程师检查合格后, 由专业施工员根据预应力筋图纸进行预应力筋铺设放样, 先标出两个方向的预应力筋交叉点的标高, 以先下后上的原则进行铺设, 若某一个方向上的某根预应力筋的标高低于与之相交的另一方向的预应力筋的相应标高时, 该预应力筋先铺放, 标高较高的次之, 避免两个方向的无粘结预应力筋相互穿插铺放, 根据此原则编制出预应力筋铺设的顺序。待梁及板底纲筋绑扎完毕后, 将预应力筋半成品材料用有弹性的吊索 (严禁使用坚硬的吊具) 将材料吊至楼板, 按先下后上的原则起吊及堆放, 按铺设顺序, 选用标高较低的预应力筋进行铺设, 先固定预应力筋固定端的位置 (固定端如图2所示) 。将其固定于外围梁筋上 (待固定端安装固定完毕后, 再进行梁箍筋的调整, 若遇到粱面钢筋为两排筋时, 应经设计院同意调整二排筋位置, 以确保固定端位置的准确) , 并保证尾部有50mm的保护层。后顺其顺直的方向铺放预应力筋, 预应力筋布置时应符合设计图纸标示的曲线形式, 保证图示各控制点的位置, 特别是反弯点的位置 (板预应力筋布置如图3所示) 。根据图示的反弯点位置处安放预应力筋马凳。

马蹬是采用Φl4螺纹筋制作成的, 为防止马凳因施工时松动, 故将马凳下脚与板底筋焊牢, 形成一个稳定的体系。后将铺设其上的预应力筋用16#铁丝将其逐条绑扎固定于马凳上, 以防止因混凝土浇捣时产生振动影响预应力筋的曲线形式发现变化。预应力筋其最小保护层:梁为40mm, 板底30mm, 板顶为15mm, 预应力筋其位置的垂直偏差在板内为±5mm。楼板同一方向的预应力筋应平行铺设, 防止相互扭绞, 在板内预力筋应绕过预留洞口位置 (开孔处预力筋处理如图4所示) 。

铺设完毕后, 预应力筋张拉端端部模板预留孔应按施工图中所示的无粘结预应力筋的位置钻孔, 并清理干净木屑, 以免影响混凝土浇捣质量。无粘结预应力筋张拉端采用单孔夹片锚具, 需先预留张拉槽孔, 槽孔采用80×80×100的聚苯乙烯块作为预埋件, 将张拉端的承压板及聚苯乙烯块用钉子固定于端部的模板上 (无粘结预应力筋张拉端大样如图5所示) , 并保持张拉作用线与承压板面相垂直, 张拉端预应力筋外露模板面为500～600mm, 按设计图纸在无粘结预应力筋的固定端及张拉端加设Φ6螺旋筋, 以防止张拉时的应力过于集中, 使混凝土开裂, 从而影响混凝土结构质量。预应力筋铺放固定完毕后, 由施工员组织班组进行自检与下道工序班组进行互检 (主要检查预应力筋的曲线形状、数量、保护层厚度、外包层是否完好、固定端及张拉端的固定情况等) , 若发现外包层破损按本文第4.1.3条进行修补及更换, 自检合格后提交项经部技术负责人、质检员及施工员对其进行复检, 复检合格后, 提交甲方现场代表、监理工程师对其进行检查 (隐蔽验收待板筋施工完后一同验收) , 检查合格后方可提交各安装专业班组进行预埋管线的施工。

预应力筋施工完后, 其它班组施工前对各班组工人进行技术交底, 重申成品保护意识, 特别是不得任意移动及踩踏预应力筋, 增强工程质量的责任感。在安装专业班组施工时, 预应力筋班组施工人员必须到场配合, 敷设管线时不得将预应力筋的垂直位置提高或压低, 使其曲线形状发生移位影响预应力质量。各专业施工队伍进行电焊施工时, 应采用隔离防护措施, 使用薄铁皮等材料进行隔挡, 防止焊渣烧伤烧坏预应力筋及其外包层, 影响日后的张拉。管线施工完后, 进行板面筋的绑扎, 预应力筋班组施工人员必须到场配合, 敦促钢筋班组操作人员不得移动及踩踏预应力筋, 并检查预应力筋是否有发生移位的, 若有应立即进行调整, 直至楼板混凝土浇捣完毕。混凝土浇捣前, 对混凝土浇捣班组进行专题技术交底, 强调成品保护意识, 在预应力筋铺放处, 振动棒尽可能不触及预应力筋, 但混凝土浇捣必须密实, 特别要确保张拉端及固定端混凝土的密实度, 振动棒在预应力筋周边不得过振, 以免使预应力筋因振动过大而发生局部移位, 影响预应力筋张拉, 在混凝土浇捣时, 用钢管及模板搭设临时通道, 防止踩踏、碰撞预应力筋、马蹬等, 以更好的确保预应力筋施工质量。

3.2 无粘结预应力筋的张拉与封锚

3.2.1 无粘结预应力筋的张拉

楼板混凝土浇捣完毕后, 应及时进行养护, 以确保混凝土的质量, 待4～5d后进行梁外侧模板的拆除, 拆除后将外架上的梁侧模及时的清理干净, 不得将模板留于外架上。待楼板同条件养护混凝土试块强度超过楼板混凝土强度80%时方可进行预应力筋的张拉, 由预应力施工班组施工人员掏空梁侧内聚苯乙烯块, 将外露的预应力筋外包层剥除 (不得过早, 若过早剥除外包层会因雨天造成钢丝束生锈) 。张拉前, 预应力筋张拉机具及仪表应经有资质的单位标定检验过, 必须出具鉴定报告, 并配专人使用和管理, 定期维护和校验, 张拉设备的精度应符合《无粘结预应力混凝土结构技术规程》 (JGJ/T92-93) 标准规定。

预应力筋的张拉操作人员必须掌握张拉程序:清理张拉端承压板→测量预应力筋外露长度→套入锚具→安装好张拉设备→从0开始, 缓慢加压至张拉控制力σcon=1.0fcon=0.75fptk=1178N/mm2→随时校核伸长值→顶压锚固→千斤顶回程→测量预应力筋长度→进入下一环节施工。根据以上张拉的施工程序进行预应力筋的张拉, 安装张拉设备时, 应使张拉力的作用线与预应力筋中心线重合。预应力筋的张拉时, 采用双控法, 即张拉力控制为主, 伸长值校核为副 (油表稳表5min后测得的钢丝束伸长量) , 实际伸长值与理论伸长值之间的误差应在±6%之间。

预应力束张拉伸长值△L可用下简化式计算:

式中:

Np———预应力筋平均张拉力;

Ap———预应力束截面面积;

Es———预应力束弹性模量 (取1.95E+5) ;

L———预应力柬实际长度。

多曲线段组成的曲线束, 应分段计算, 然后叠加, 这样结果较准确。

预应力筋张拉伸长值的量测是在建立预应力之后进行。其实际伸长值为:

式中:

△L1———从初应力至最大张拉力之间实测伸长值;

△L2———初应力以下的推算值。可根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系推算确定:

△Lc———施加预应力时, 后张法预应力构件的弹性压缩值和固定端锚具楔紧引起的预应力筋内缩值:预应力取0.1。

无粘结预应力筋长度超过25m时, 均采用两端同时张拉, 在张拉施工中, 为保证因预应力筋张拉而对结构造成不利影响, 故在张拉时, 采用对称张拉及间隔张拉, 以减少对结构的影响。张拉过程中, 专人负责对张拉过程中的数据进行真实的记录, 包括油表读数和伸长值, 同时也应记录预应力筋断丝的数量及位置和混凝土破损状况, 及时通知设计单位进行处理 (本工程在无粘结预应力施工中均无发现断丝及混凝土破损质量问题) , 并将记录表作为工程主体结构验收的资料之一。

3.2.2 无粘结预应力筋的封锚

无粘结预应力筋张拉完毕后3d内切除外露多余的预应力筋, 留剩外露锚具夹片长度为30mm左右的预应力筋, 切除预应力筋应用手持式无齿锯, 不得采用电弧切割, 并即时清理张拉槽孔和锚具上粘的杂物, 经项经部施工员、质检员及监理工程师检查完毕, 同意进行封锚后, 按设计图纸要求, 将环氧树脂均匀地涂于锚具及外露预应力筋上 (主要起防水防腐保护作用) , 然后使用高于楼板混凝土标号一级的微膨胀细石混凝土进行封填密实、抹平。

4 结束语

本商住楼主体结构于2006年5月封项, 梁板无粘结预应力施工的各道工序除了严格按照设计图纸和施工规范以外, 还根据本工程的实际情况编制了详细的施工方案, 更好的指导及服务施工, 建设方委托工程检测中心对本工程结构进行检测, 使用钢筋探测仪对工程结构钢筋进行扫描, 检测结果符合设计图纸和施工规范要求。

参考文献

[1]现代预应力混凝土楼盖结构;徐金声, 薛立红.北京;中国建筑工业出版社, 1998。

[2]《建筑工程预应力施工规程》 (CECS180:2005) ;[S]。

[3]《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) , [S]北京, 中国建筑工业出版社, 2002。