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大跨度鋼筋混凝土桁架施工
摘 要：在現(xiàn)代化的建筑結構中，人們對建筑的穩(wěn)定性能和安全性能需求都有所增加，以往的簡單建筑結構已經不能滿足現(xiàn)在的建筑需求。采用大跨度鋼筋混凝土桁架的施工技術不僅能滿足建筑結構的穩(wěn)定性，還能使建筑的使用空間有所增大，從視覺效果和使用性能上都更符合現(xiàn)代建筑的結構設計。本文結合實例分析了大跨度鋼筋混凝土桁架施工技術的應用，以供借鑒。
關鍵詞：大跨度;鋼筋混凝土;桁架;施工技術;建筑
同普通的框架梁施工技術相比，大跨度的鋼筋混凝土桁架施工技術具有一定的優(yōu)勢，也更具有一定的施工難度，在結構的配筋上更加密實，支架的節(jié)點更多，多施工技術的要求也更高。但是，這種施工技術也更能發(fā)揮出建筑的功能，增加建筑結構的使用價值。下面以具體的實例介紹一下其主要的施工技術。
一、工程簡介
某建筑工程的結構采用鋼網架的施工技術，主體部分則用鋼筋混凝土的框架結構施工，其結構框架的抗震等級為二級，而剪力墻的抗震等級是一級。在這個演播廳中，多功能廳和觀眾廳的交接梁處的臺口梁是預應力鋼筋混凝土的單片桁架，并且以兩側的柱為主要支點，跨度值為36.6m，其中，第一道梁和地下室的底板面的距離為20.6m，梁的高度為23.7m。整個建筑結構中由四道桁架梁、三根立柱和兩道交叉梁共同組成。具體結構如圖1。
這個臺口梁施工的主要難點有三個方面：一是整體結構的施工為多層式、大跨度的鋼筋混凝土桁架。二是整體的桁架都是鋼筋混凝土結構，它們的之間的跨度比較大、自重大、高度也比較高，而且周邊沒有梁板結構，處于單片結構的形式。在施工的過程中要支設結構的支撐體系以保證桁架能安全施工，施工結束后還要在保證桁架的質量情況下將支架安全拆除。三是在架構的兩側都設置了“米”字形的預應力鋼絞線。
二、模板的支撐體系
這個桁架結構的梁跨度和自重都比較大，施工前要先利用有限元的分析軟件來建立一個結構模型，按照模型去模擬一下施工時各個模板支撐體系的受力情況。然后找出桁架中受力情況最不好的桿件，再去對比同一種桿件再不同模型下的受力情況，一定要保證支撐體系能發(fā)揮出最大的應力比。在模擬施工中，經過仔細對比計算，確定了施工時所用的鋼管型號，鋼管的直徑為426mm，而壁厚為10mm，以此來用作立柱，形成一個水平的支撐體系。
2.1 支撐體系的架體構造
具體的支撐構造體系見圖2。利用預埋鋼板支撐好每層的梁和柱之后，要將混凝土的梁和柱同架體連接上，來增加桁架的穩(wěn)定性，其中鋼梁和鋼柱之間要通過焊接來固定。架體兩側則要用48×3.5型號的鋼管去做防護，立桿的縱向間距為1000mm，橫向間距為1500mm，每一層都要從鋼梁上進行搭設，并在兩側掛上立網，將水平安全網設置好。
2.2 搭設和拆除支撐體系
2.2.1 搭設。在臺口桁架梁施工階段，是采用分層和分階段的澆筑方式進行施工，而支撐體系則是要跟隨臺口桁架梁施工的進度進行分層搭設。澆筑完臺口桁架梁的下層梁柱之后，上層梁在搭設模板和支撐的時候，就要對下層梁柱的澆筑混凝土強度就要逐漸增加，要確保上層梁在澆筑的時候，下層梁混凝土的強度達到了相應的強度。在澆筑完每層梁柱之后，進行預埋鋼板的施工，使混凝土梁的剛性和支撐架連接為一個整體，這樣能增強支架的穩(wěn)定性，實現(xiàn)支撐體系和澆筑之后的下層梁柱共同承擔上部結構所傳遞的荷載力度。
2.2.2 拆除。對鋼架結構的支撐體系進行拆除時，支撐體系所承擔的荷載要逐漸由主體結構來承擔，使多個支撐點的臺口梁鋼筋混凝土結構轉變?yōu)榇罂缍鹊膬啥酥误w系。在這個轉變的過程中，主體結構的重力分布是隨著支撐拆除的進行而轉變的，一直到所有的支撐體系都拆除掉，主體的結構才正式進入受力狀態(tài)。在拆除支撐的時候要保證主體結構的位移和內力變化都平穩(wěn)協(xié)調，而且主體結構內部的桿件應力范圍在控制好，避免出現(xiàn)位移過大的情況，使結構失去穩(wěn)定性，或者沖擊力遭到破壞，要保證安全的拆除掉支撐體系。
三、預應力施工的關鍵點
預應力桁架梁為有粘結預應力梁，采用后張法施工，兩端張拉。由于本預應力桁架梁為豎向構件，為方便張拉，須將張拉端設置在梁側面;由于該梁內部鋼筋較多，所以需要在支完一側模板時，就彈出波紋管的位置，以保證當預應力筋與普通鋼筋或其他管線位置沖突時，預應力筋的位置保持不變。其關鍵步驟主要為：(1)鋪設梁底模、一側模板及綁扎非預應力鋼筋。(2)支架焊接及金屬波紋管固定。(3)安裝下部張拉端并設置排氣孔。為防止張拉端過密集中，張拉時梁局壓應力過大，將張拉端在梁上下兩側各布置3個。每個張拉端上均設有灌漿孔，且每個張拉端位置處設置一個排氣孔。
四、撓度監(jiān)測
4.1 測點的布置
百分表測點布置在一層梁與立桿交接位置的兩側。測點位置事先用建筑膠把木塊和玻璃層與底層梁粘結牢固作為百分表的測量端，另用鋼管與兩端鋼柱支撐焊接牢固，作為百分表的固定支座端。
4.2 監(jiān)控數(shù)據(jù)
在拆卸過程中，要求每完成一個拆除步驟，均需通過監(jiān)測讀數(shù)和分析完成，確定可行后再進入下一步的拆除。如果監(jiān)測讀數(shù)發(fā)生異常，則需停止下一步的拆除，分析原因，仔細查看臺口梁開裂、支撐變形等情況，排除后方可進行下一步拆除步驟。從實際監(jiān)測的數(shù)據(jù)可以看出，結構實測撓度與理論值相差不大，這表明每步拆除產生的結構變形與預期目標相近，主體結構的內力和變形變化是緩慢平穩(wěn)的，拆除過程是安全可控的。
4.3 撓度控制
在結構設計中應采取適宜的措施預防大跨度受彎構件出現(xiàn)過大撓度，可采取下列預防措施：
4.3.1 設計時可對模板進行適當起拱，并在結構設計總說明中明確模板起拱要求。
4.3.2 在驗算構件的受彎承載力時留有一定富裕度或適當提高混凝土的強度等級。
4.3.3 應考慮施工過程中有可能出現(xiàn)的各種不利因素，例如有可能用于施工堆料的部位，在驗算其構件承載力時荷載要取足且留有一定富裕度。
4.3.4 適當增加大跨度或長懸臂梁、板的截面高度或提高其混凝土強度等級。
4.3.5 在受彎構件有可能出現(xiàn)最大撓度的部位，適當增配一些受壓鋼筋。
五、結束語
人們對建筑的性能和使用空間的需求度增加，使大跨度結構的施工越來越多，采用大跨度梁的情況也更常見。在建筑中應用大跨度的鋼筋混凝土桁架施工技術，具有一定的難度，在操作上也對專業(yè)技術有更高的要求，加上桁架梁的自重比較大，在模板的支撐體系搭設和拆除上也就更加關鍵，這直接關系到施工質量的好壞，所以，在具體的施工中要特點注意各項技術的搭配使用，以保證施工的質量達標。
參考文獻：
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