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1、大面積橢圓形整體預應力板柱施工首都滑冰館位于北京首都體育館北側，是亞運會重要配套工程，該館建筑面積約3.8萬m2，是世界上最大的室內(nèi)滑冰館。室內(nèi)設有2條符合國際標準的400m速滑冰道和1條練習用冰道。環(huán)形跑道內(nèi)設有2個冰球場。地下室為汽車庫、運動員健身娛樂用房。第1章 工程概況第1節(jié) 該工程地.第2章 技術準備第1節(jié) 整體預應.第3章 預應力施工由于整層面積特別大，因而對東、西2個半圓形和中段矩形分別進行預應力施工。板柱結構建筑的預應力施工主要程序為：鋼絲束制作穿鋼絲束張拉錨固壓折固定柱孔灌漿切去余料。按設計要求，柱軸線配置6束12s5鋼絲束(分為上、中、下3排)，拼縫軸線配置2束12s5鋼絲2、束，總計506束。東、西2個半圓，各軸線長度不一，長度規(guī)格多，共21種。因此下料時必須嚴格按各軸線計算長度制作鋼絲束。在穿柱軸線6束鋼絲束時，一般自下而上進行，穿束時應特別注意上下左右不能交叉穿錯。由于鋼絲束長，若發(fā)現(xiàn)穿錯，必須立即糾正，鋼絲束穿完后應及時將上2束用細鐵絲吊掛，以利預應力張拉施工。第1節(jié) 預應力張拉當板柱接縫砂漿強度達到設計強度的75%(C30)后，即可進行張拉。張拉分東、西半圓及中段3部分進行，原則上按如下張拉順序：先張拉邊軸線上6束中的中間2束，將整個樓層初步住。張拉向心軸線(半圓部分)或縱、橫軸線(中間矩形部分)上的中間2束鋼絲束及拼縫上的2束鋼絲束。最后對稱張拉其余鋼絲3、束。按照這樣的順序張拉時，還須注意向心軸線(或橫軸線)的上2束必須在拼縫軸線張拉完成后進行，否則拼縫的鋼絲束將因向心軸線或橫軸線的上2束擠住而造成張拉困難，甚至發(fā)生意外。半圓曲線的預應力鋼絲張拉時產(chǎn)生的摩阻損失較大，當通過19根柱子的半圓曲線采取一端張拉時，另一端的預應力幾乎為零。當通過11根柱子時，另一端的預應力約為張拉端的40%。因此，采取兩端張拉的辦法以減少折點帶來的摩阻損失。鋼質(zhì)錐形錨具的兩端張拉工藝已成功地應用于預應力構件的曲線預應力筋張拉，由于長度較短，大多以一端張拉為主，另一端補足預應力即可。較長軸線的兩端張拉一般也是兩端的千斤頂各拉一次即可。本工程的鋼絲束最長為l26m，多數(shù)為4、8092m，其理論伸長值大都在400504mm之間，大大超過了千斤頂?shù)男谐獭Ｔ诎逯Y構中鋼絲束穿入明槽中往往比較松，當兩端張拉到鋼絲束稍有預應力時，千斤頂?shù)男谐桃延帽M，此時需要“倒缸后再張拉。當每束鋼絲張拉到所需應力時，往往需要經(jīng)過23次的“倒缸”和錨固。錐形錨具結構簡單，便于加工，經(jīng)濟性好，但滑絲、斷絲難免，尤其是特長軸線反復張拉時更容易發(fā)生這種現(xiàn)象。滑絲、斷絲處理相當困難(尤其是6束中的中束和下束)，需將斷絲放松、抽除、換絲、更換錨具、重新張拉，不僅消耗大量人力和物力，而且嚴重影響工程進度，延誤工期，因此要求張拉施工時不得出現(xiàn)滑絲、斷絲。為此，首先要求錨具質(zhì)量全優(yōu)，該工程使用的近1000套5、錨具中未發(fā)生過因錨具質(zhì)量問題而產(chǎn)生的事故，也未因質(zhì)量問題更換錨具。為確保張拉過程中不滑絲、斷絲，還需要操作者具有豐富的張拉經(jīng)驗，在兩端張拉的操作中密切配合。操作者要盡量減少“倒缸”次數(shù)，這樣既可保證預應力施工質(zhì)量.又可加快施工速度。半圓曲線和特長軸線張拉時，還須特別注意調(diào)整鋼絲松緊程度，否則會造成同束中各鋼絲建立的預應力值相差較大，從而發(fā)生斷絲現(xiàn)象。因此在張拉前要認真檢查，待各鋼絲束松緊程度調(diào)整到相近時方可進行張拉。嚴冬季節(jié)預應力張拉一般不宜在室外施工，其原因一是鋼絲冷脆，易發(fā)生質(zhì)量事故；二是操作困難，易發(fā)生安全事故。該工程矩形中段預應力張拉時，室外最低氣溫在l014之間，最高氣溫也在0以下(6、16)，且氣候條件惡劣。由于氣溫太低，液壓油的粘度大，千斤頂伸缸慢，尤其是上午張拉時，千斤頂伸缸特別慢。針對這種情況，可采取如下簡便實用的措施。首先對機具進行了全面檢修并重新標定，其次是施工時精心操作，一絲不茍。下班時用草袋等保溫材料將油泵、千斤頂嚴密覆蓋，第2天上午提前l(fā)h打開油泵空運轉(zhuǎn)預熱。施工時間安排在上午9時至下午4時之間連續(xù)進行。在施工中，除有1片千斤頂模塊已有傷痕，又因氣溫低發(fā)生脆裂外，未發(fā)生任何質(zhì)量、安全事故。僅用了7d時間便順利完成了中段總計210束的預應力張拉。其中有174束(包括92m的96束，80m的78束)為兩端張拉。第2節(jié) 預應力筋壓折位于結構樓層中沿柱軸線和樓板拼縫7、布置的雙向預應力束為多跨連續(xù)折線配筋，因此在樓層平面預應力筋張拉完畢后，還要在垂直于樓層的平面上壓成折線。先張拉后壓折是整體預應力板柱結構中特有的工藝技術。壓折應力的傳遞規(guī)律很復雜，但其基本特點是先壓折跨的應力增長小，后壓折跨的應力增長大。由于壓折后鋼絲回彈作用的影響，壓折跨的應力低于其相鄰的應力。該工程半圓曲線設置的預應力束，有84束為l8跨，長度效應和孔道摩擦引起的應力損失使中間跨的應力最小。因此壓折順序確定為先壓折兩端跨(張拉端)，然后向中間方向順序壓折。通過這種壓折順序來調(diào)整預應力分布，最后使中間跨建立的預應力值達到兩端的75%左右，與壓折前相比，其應力和不均勻性得到了較大的改善。由于8、矩形中段面積很大，每根軸線有812跨，按以往規(guī)定的壓折順序施工很麻煩。鑒于兩端張拉的實際情況，將它們對稱地分成兩半，再按46跨的壓折順序進行施工。這樣做既簡化了壓折工作，又達到了壓折后預應力趨向均勻的目的。折線預應力工藝是借助雙控雙作用液壓壓折器來實現(xiàn)的。壓折到規(guī)定高度后，用鋼銷穿入預留孔內(nèi)固定6束鋼絲束(圖4-12-3a、b)或用混凝土固定墊塊放入傳力墊塊孔內(nèi)壓住2束鋼絲束(圖4-12-3c)。第3節(jié) 錨固作用孔道灌漿預應力張拉、壓折工作完成后，隨即進行孔道灌漿。即在柱孔、墊塊的鋼絲束孔道內(nèi)灌注水泥漿，以保護孔道內(nèi)鋼絲不銹蝕，并進一步起錨固作用。首都滑冰館板柱結構的預應力施工因受工程進度制約，先后經(jīng)歷了夏、秋、冬3個季節(jié)。但實際施工時間僅24d包括張拉和壓折，在整個預應力施工中未發(fā)生質(zhì)量、安全事故。