周松

合肥市重點工程建設(shè)管理局 安徽 合肥 230001

引言

大跨度建筑巨型鋼筋砼結(jié)構(gòu)施工工藝要求相對較高，優(yōu)勢是砼澆筑施工難度系數(shù)較大?；诖?，本文結(jié)合實例，對大跨度巨型鋼筋砼梁施工技術(shù)進行了詳細研究，希望能為未來相似的施工組織提供有效的參考依據(jù)。

1 大跨度預應(yīng)力混凝土橋梁施工控制技術(shù)

1.1 橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力的控制

為了控制橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的多余應(yīng)力，需要讓工作人員使用千斤頂，張力測試儀器，壓力表等儀表完成橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力的輔助工作。當壓力表的測試結(jié)果顯示出高于1.5級時，可以使用預應(yīng)力鋼材完成應(yīng)力控制方法測試內(nèi)容，并根據(jù)其伸長的數(shù)值完成比對，以便于橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力保持在合理范圍之內(nèi)為接下來的工作做準備[1]。

1.2 橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的控制

為了保證橋梁的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，除了保證各個環(huán)節(jié)合乎標準之外，需要判斷整體的效果。利用軸心壓的計算方式測算預應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)，根據(jù)得出的結(jié)果判斷其是否同行業(yè)的標準保持一致，能保持穩(wěn)定性安全性。

1.3 橋梁工程模型搭建

橋梁設(shè)計的基本原理是需要掌握橋體結(jié)構(gòu)的尺寸規(guī)劃，荷載大小，結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布，鋼筋水泥分配等模型設(shè)計的搭建。計算機根據(jù)設(shè)計師提供的虛擬數(shù)值進行分析，完成建模，演示橋梁施工原理。利用計算機軟件完成施工過程的虛擬演練，分析支座沉降，混凝土收縮徐變，預計加應(yīng)力，移動荷載等橋梁結(jié)構(gòu)會接收的外力影響。根據(jù)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)力學原理，分析施工地點的地層結(jié)構(gòu)，在進行施工挖掘作業(yè)期間，要根據(jù)相應(yīng)的支護襯砌的設(shè)計和數(shù)字計算的方法，在進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)。利用現(xiàn)代的非線性分析專業(yè)手法，根據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境評估開挖之后的地形力學環(huán)境，優(yōu)化橋梁的支護體系設(shè)計，選擇合適的原理和方法。在進行橋梁施工期間，盡可能選擇最新的施工技術(shù)，在主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法上，要根據(jù)橋梁整體的受力特征選擇盾形結(jié)構(gòu)的橋梁，順應(yīng)橋梁設(shè)計技術(shù)的最新發(fā)展趨勢和潮流走向。要詳細勘察施工地點的自然環(huán)境氣溫變化，地質(zhì)環(huán)境等因素對于技術(shù)施工是否存在影響。

2 實際案例分析

2.1 工程項目

某商場項目在當?shù)匾弧⒍釉O(shè)置架空商業(yè)展廳。為滿足大跨度、大空間商業(yè)環(huán)境的要求，設(shè)計圖紙要求使用巨型預應(yīng)力大跨度砼混合結(jié)構(gòu)體系開展施工，其中梁構(gòu)件截面尺寸為1200mm×2870mm，凈跨度35.2m，線荷載89.78l（N/m）。巨型預應(yīng)力大跨鋼筋砼梁的配筋情況。

2.2 大跨度預應(yīng)力梁（板）應(yīng)用BIM

2.2.1 預應(yīng)力梁應(yīng)用BIM技術(shù)主要環(huán)節(jié)。

2.2.1.1 利用BIM信息化三維模型軟件對預應(yīng)力梁及梁柱節(jié)點鋼筋、波紋管與鋼柱、牛腿的位置實施高精度定位，導出鋼柱及鋼筋定位施工圖以確保鋼柱上預留孔定位精準，避免在密集的鋼筋中出現(xiàn)梁柱復雜節(jié)點部位、波紋管與型鋼的碰撞。

2.2.1.2 BIM三維軟件建立預應(yīng)力梁模型后，利用其可視化的特性，梁截面尺寸600mm×2000mm，大跨度梁內(nèi)部復雜節(jié)點的鋼筋、波紋管與型鋼的穿插先后順序進行合理排布，并實施高仿真度大跨度梁的高支模體系搭建模擬和計算受力點，提出搭建高支模系統(tǒng)的需要注意的重點、難點，并實施現(xiàn)場有針對性的安全技術(shù)交底，提早把現(xiàn)場高支模作業(yè)可能發(fā)生的易發(fā)質(zhì)量安全事故點解決，以降低高支模復雜結(jié)構(gòu)搭建施工技術(shù)難度和后續(xù)加固措施發(fā)生的人工、材料費用，一步到位安裝成功減少工期的拖延。

2.2.1.3 預應(yīng)力梁的主要受力節(jié)點通過BIM軟件可視化動態(tài)模擬功能，逼真地呈現(xiàn)在技術(shù)人員面前，鋼筋工人、澆筑混凝土工人也能很容易地掌握施工順序，綁扎難點、波紋管定位、預留孔洞位置，直接實現(xiàn)設(shè)計者意圖，施工方案實施效果好，較好保證施工質(zhì)量[2]。

2.2.1.4 BIM應(yīng)用技術(shù)能精確計算所需要的鋼筋和預應(yīng)力筋數(shù)量，極大地減少材料切割造成的浪費。

2.2.2 預應(yīng)力梁應(yīng)用BIM技術(shù)施工主要流程。

2.2.2.1 建立預應(yīng)力梁BIM數(shù)據(jù)模型，進行施工技術(shù)交底。

2.2.2.2 與普通預應(yīng)力梁環(huán)節(jié)相同，梁底進行高支模施工，綁扎鋼筋，波紋管支撐系統(tǒng)安裝以及預應(yīng)力筋穿入后準備張拉前，增加BIM建立的模型與現(xiàn)場實際安裝部位進行對照檢查步驟。

2.2.2.3 封好大跨度預應(yīng)力梁側(cè)方模板，綁扎樓板鋼筋，組織建設(shè)、監(jiān)理進行隱蔽驗收，檢查合格后現(xiàn)場澆灌混凝土，達到設(shè)計強度后進行預應(yīng)力筋張拉，灌漿、切余筋最后封錨。

2.2.3 預應(yīng)力梁施工操作要點。

2.2.3.1 非預應(yīng)力筋綁扎（主要為節(jié)點）。首先要保證普通鋼筋的定位準確，應(yīng)用BIM技術(shù)建模能確保普通鋼筋、預應(yīng)力筋、波紋管位置滿足設(shè)計要求。鋼筋綁扎順序可采用BIM進行仿真模擬。

2.2.3.2 有黏結(jié)預應(yīng)力筋布筋。有黏結(jié)預應(yīng)力筋布筋在安裝波紋管前，要把支承波紋管的鋼筋支架綁扎并固定好位置，綁扎支架的間距不超過1.5m。波紋管穿入前的位置是有黏結(jié)預應(yīng)力筋自梁、底板端頭進入，一邊進入一邊使用連接套管，連接套管兩個端頭部位要專用黏膠帶仔細纏繞，注意在穿入過程中觀察波紋管是否有損傷或破壞，一旦發(fā)現(xiàn)有破損，立即使用專門黏膠帶反復纏繞。對于波紋管到達指定位置后，依照預應(yīng)力筋布筋要求把相應(yīng)數(shù)量的鋼絞線依順序打開，而且要把鋼絞線制作成束后，從波紋管的兩端按順序穿越，在穿越波紋管時，一定要小心進行不能將波紋管戳穿，而且兩個端頭露出的鋼絞線的長度要一致。

2.2.3.3 預應(yīng)力布筋操作工藝。波紋管接頭處選用直徑大于3～5mm連接件進行對接，對接接頭應(yīng)大于200mm，連接完成后使用專用粘膠帶進行密封，注漿前檢查接縫處是否嚴密以防灌漿時會漏出。波紋管在孔道的一頭和預埋墊板喇叭管連接，并設(shè)有泌水排氣孔和灌漿孔在預應(yīng)力梁布筋中的指定位置，派專人認真檢查安裝的波紋管是否有破損。每一個波峰部位的設(shè)置一個專門排氣孔。預應(yīng)力布筋過程中注意對波紋管安裝操作的規(guī)范性，盡可能控制不能多次重復彎曲波紋管，避免管壁發(fā)生破裂，使用電焊時還要注意電焊火花不能燒傷管壁。

2.2.3.4 澆筑砼。鋼筋布置綁扎完成后，施工、建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計相關(guān)人員聯(lián)合隱蔽驗收，合格后再澆筑混凝土，澆灌混凝土時注意對承壓板、錨板周邊振搗密實，振動棒控制力度注意不能碰到預應(yīng)力筋波紋管、支撐架以及端部預埋部件。

2.2.3.5 預應(yīng)力張拉錨固。預應(yīng)力張拉錨固時間要等到混凝土滿足設(shè)計強度80%后實施，大跨度梁預應(yīng)力筋張拉灌漿完畢后梁下方的支撐才能拆除，張拉人員佩戴安全帽、安全帶進場作業(yè)。張拉前選擇有黏結(jié)鋼絞線Φs15.24，強度級別1860MPa，錨具均采用多孔夾片Ⅰ類錨具，250噸千斤頂和油表用前六個月校驗。張拉中通過應(yīng)力控制為主，實行油表讀數(shù)、伸長值測量進行雙控管理，張拉記錄要精確到毫米，實際伸長值控制在理論伸長值6%以內(nèi)。張拉時無法一步到位時，伸長值讀數(shù)150～200mm時應(yīng)立即回油再實施第二次張拉，張拉過程中一旦發(fā)現(xiàn)砼破裂、鋼絞線斷絲斷束時立即停止張拉，等待研究清楚原因再進行，必須控制在200mm范圍以防張拉超出正常值出現(xiàn)安全事故[3]。

2.2.3.6 孔道灌漿封錨。有黏結(jié)鋼絞線張拉后停止留置12小時，專業(yè)技術(shù)人員查看鋼絞線錨固情況，如無特殊情形則用水灰比0.4-0.45、標號為42.5普通硅酸鹽水泥進行灌漿，灌漿前用清水試轉(zhuǎn)正常后再進行灌漿，檢查孔道兩端錨具是否正常，發(fā)現(xiàn)異常立即處理，灌漿泵派專人負責看管，灌漿要一次性完成，待最后一個排氣孔冒出連續(xù)的濃漿，直至另一端冒出濃漿為止。灌漿完成24h后使用角磨機進行逐條切除多余預應(yīng)力筋，再進行封錨工作。

2.3 施工過程的質(zhì)量控制

2.3.1 技術(shù)準備階段。在進行大跨度預應(yīng)力施工之前要確定橋梁工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計方式，實地考察橋梁施工的真實地理情況，根據(jù)橋梁的受力等級劃分，工程結(jié)構(gòu)的施工順序確定施工日程安排。相應(yīng)的需要按需準備材料，安排施工設(shè)備和施工方式。判斷橋梁預拱度的真實需要，為了使其保持在規(guī)定數(shù)值之內(nèi)，要使用應(yīng)用線性控制技術(shù)控制橋梁預拱度。為了使橋梁的形狀同設(shè)計要求和現(xiàn)實需要保持一致，要慎重選擇橋梁截面的形狀。我國當下常使用的槽型和T型橋梁截面在大跨度預應(yīng)力混凝土橋梁中的使用頻次較少，為了提升大跨度預應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的承載作用效果，可以使用變截面型的橋梁截面。

2.3.2 加強專業(yè)人才的培養(yǎng)。橋梁施工工程對于專業(yè)知識的要求尤為嚴格，設(shè)計多方面的知識技能，比如工程機械、土力學等等，這就要求施工技術(shù)員和設(shè)計員應(yīng)該具有扎實的知識功底。因此在施工之前不僅要做好充分的考量，不僅要求設(shè)計有過關(guān)，還應(yīng)該根據(jù)國家出臺的相關(guān)規(guī)范，制定可行的施工方案。橋梁大跨度預應(yīng)力混凝土工程隨著社會的不斷進步趨于復雜化發(fā)展，因此應(yīng)該高度重視相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)、引進先進的橋梁大跨度預應(yīng)力混凝土工程設(shè)備，創(chuàng)造專業(yè)的團隊，使得構(gòu)建過程規(guī)范化，培養(yǎng)能夠應(yīng)對各種突發(fā)狀況的隊伍，對于施工現(xiàn)場的危險以及不合理狀況具有一定的預測性及解決能力。將橋梁大跨度預應(yīng)力混凝土工作掌控好，以確保橋梁工程的順利開展。

2.3.3 施工工藝的把控。施工工藝有效的運用對于施工質(zhì)量具有關(guān)鍵作用，再加大跨度預應(yīng)力混凝土施工方面，工藝的需求是比較高的，假如不強化對于施工藝把控的力度，極易導致大跨度預應(yīng)力混凝土的施工質(zhì)量發(fā)生問題，進而對構(gòu)造穩(wěn)固性造成影響。對于大跨度預應(yīng)力混凝土的施工方案實施嚴格審查，強化相應(yīng)工作人員間的交流以及溝通，進而確保施工方案合理性以及精準性，使施工效率得到提升，保證安全施工。而且，強化對于施工方案審核，對于施工方案內(nèi)容的完善具有關(guān)鍵的影響，能夠及時發(fā)現(xiàn)到方案當中所存有情況，而且制定出解決手段，避免延時以及返工等問題發(fā)生。對于大跨度預應(yīng)力混凝土所需要施工材料實施嚴格檢測，保證材料的質(zhì)量與現(xiàn)實施工需要是相符合的。檢測進程當中只要發(fā)現(xiàn)存在質(zhì)量狀況，需要及時對材料實施更換工作，從而確保大跨度預應(yīng)力混凝土施工的安全以及質(zhì)量。

2.3.4 安全施工。橋梁施工的順利進行，離不開施工技術(shù)人員的共同努力，這就要求各個施工技術(shù)人員遵守相關(guān)規(guī)定合理操作儀器，將完全問題放在首位。施工現(xiàn)場有許多危險源需要施工前做好安全措施以及安全培訓工作。機器的運作離不開電器設(shè)備，在安裝電路時應(yīng)該聘請專業(yè)人員進行安裝，確保電路安全，并在培訓將安全注意事項列清楚。施工現(xiàn)場應(yīng)該嚴格看管，對于非工作人員禁止入內(nèi)，并且將容易出現(xiàn)安全問題的地方做好護欄，以免因為疏忽造成人員傷害。對于現(xiàn)場施工技術(shù)人員進行嚴格檢查，對于不遵守相關(guān)規(guī)定的給予一定處分，例如不戴安全帽以及不穿工裝等現(xiàn)象。做好全方位的安全教育工作，確保橋梁大跨度預應(yīng)力混凝土施工的順利開展是至關(guān)重要的[4]。

3 結(jié)束語

因為梁截面大，鋼筋直徑大，數(shù)量多，應(yīng)采用明式綁扎、分段綁扎等方法。澆筑砼時，必須注意砼模具溫度和分層澆筑高度，加強砼測溫管理，當砼內(nèi)外溫差過大時，應(yīng)使用適當措施將砼內(nèi)外溫差減少。