河南体育场工程缓粘结预应力施工技术获奖资料

缓粘结预应力技术XX体育场项目部2010年11月缓粘结预应力技术1）技术开发背景《混凝土结构设计规范》GB50010-2002对预应力框架梁作了新的规定：“框架梁宜采用后张有粘结预应力钢筋和非预应力钢筋的混合配筋方式”《建筑抗震设计规范》GB50011-2001对抗震框架梁也做了规定“C.1.2抗震设计时，框架的后张预应力构件宜采用有粘结预应力筋”，这2个规定都限制了无粘结预应力技术在参与抗震计算的框架结构中的使用。但有粘结预应力施工需要预留穿筋孔或预穿预应力筋及套管、后注浆等施工工艺繁琐；无粘结预应力筋在工作中受力几乎处处相等，易造成预应力筋和锚具疲劳以及受拉区混凝土裂缝多、宽度大和结构强度利用率低的缺点。直接制约了其适用范围。缓粘结预应力的发展是工程的迫切需要，缓凝型预应力体系将无粘结预应力体系和有粘结预应力体系相结合.缓粘结预应力技术具有无粘结预应力技术施工方便、造价低和有粘结预应力技术所具有的结构延性好、抗震性能优等特点，达到有粘结预应力结构的效果。2）工程概况及设计要求（1）概况：XX体育场工程作为第七届全国农民运动会主场馆，是XX市重点工程、至此单体体量最大的工程，更是XX市标志性建筑。位于XX高新区“白河”与“独山”之间。本工程总用地面积27公顷，建筑面积42500平方米,占地面积29400平方米，可容纳观众座位数35000座。工程设计为大跨度结构，直径246m，近似圆形。建筑高度为45.3m，地上5层，看台挑棚结构最高处，建筑高度50.3m。（2）本工程设计要求：①YKZ表示为预应力框架柱，为配合屋顶钢结构挑棚，预应力柱主要分布在外环两条环向轴线上，预应力筋分布及设置进行深化设计，预应力应用在竖向结构属于行业技术创新，本工程充分总结了经验教训。②整个结构虽经变形缝分成八个独立的区段,但各个区段混凝土部分仍然超长,针对各个部位采取相应措施，看台部位采取措施为：看台梁、屋顶环梁等沿环向施加预应力，且防止温度裂缝；缓粘结预应力结构提高结构强度及抗裂性能，尤其对涉及抗拔效果的外环圆柱。有利于降低结构占用层高尺寸和减轻结构自重；改善结构的使用功能，看台梁板挠度小，几乎不存在裂缝；施工方便、速度快；节约钢材和混凝土，有较好的经济效益和社会效益。2、详细科学技术内容（总体思路、技术方案、关键技术、实施效果）2.1总体思路“缓粘结”释义：顾名思义：缓凝介质→制备工艺→张拉流程→缓粘效应环氧树脂环氧树脂钢绞线外包护套定位缓粘结胶粘剂涂覆外包护套涂裹裸线放料毅缓粘结预应力跨筋的生产流程睬：定位缓粘结胶粘剂涂覆外包护套涂裹裸线放料外包护套压痕缓粘结筋盘料牵引、定位冷却外包护套压痕缓粘结筋盘料牵引、定位冷却泪现有的预应力碍混凝土技术，页由于施工的工徐艺不同，有无军粘结和有粘结漏两种预怒应力体系之分肃。无粘结预应妙力体系由于布兽置灵活方便、府无成孔和灌浆偶等繁琐和复杂抛的施工工序而狭受到工程界广者泛重视，并得置到大量使用。际无粘结筋中防颗腐油脂和护套抗可起到一些防饥腐作用，但无刺粘结预应力筋载在工作中受力极几乎处处相等凭，易造成预应馅力筋和锚具疲挎劳以及受拉区征混凝土裂缝多杰、宽度大和结觉构强度利用率困低的缺点。基碗于无粘结预应猫力体系的以上建特点，目前只立应用于板和次勿梁等非主要承四载构件中。有沃粘结预应力体贞系克服了无粘请结预应力筋工掀作中表现出来临的缺点，但该污体系施工工艺窄要求预留孔道存、压孔灌浆，畏造成施工干扰充，而灌浆质量元又难以控制，邪易造成预应力享筋腐蚀，影响啄结构的耐久性华，且预留孔道浸对构件截面削猾弱较大，特别档是在梁柱节点曲处由于预应力栋筋成束布置而震较难穿过，这录些因素都影响搭和制约着有粘携结预应力体系臭的应用专。铁漏无粘结预应力诊体系和有粘结仰预应力体系由物于各自存在一连定的缺点，使写其应用受到限串制，工程上迫挎切需要一种新椒的预应力体系式。缓凝型预应骡力体系即将无场粘结预应力体茎系和有粘结预常应力体系相结锯合，取各自之举长，避各自之塔短，即施工时沿于无粘结体系割一样，使用中添靠包裹于预应厘力筋上的缓凝乖材料逐渐硬化粥，达到有粘结仔预应力体系的溜效果。缓凝材市料也可以阻挡草腐蚀介质介入桥的通道，对钢绳绞线起到了一认定的保护作用舟。缓凝结预应暮力筋单根布置裂，在梁柱节点令处较易穿过，份对节点削弱也反很小。胁2.压2共技术方案惭XX近体育场工程预铲应力施工方案补2.谷3席关键技术前期技术支持甚1趴江原材料加工，挽关键在于缓凝找粘结剂的配制窗与灌注；脖（一）预应力棕筋示意图骑图树1华碌预应力筋示意务图柜图者1卵中上图为缓粘公预应力筋构造薄图，下图为实朗体照片。疑2测楚图纸深化设计奇：枝根据设计意慨图迈,随对预应力施工太图进行全面的闷深纯化绍,锹主要包括绘制尾预应力铺放图姑、张拉端节点鞭详图和确定预读应力施工技术衬参数等。此战外图,蚂根据工程的具页体要初求含,饶编制预应力专顶项施工组织设喝计。缓粘结预艘应力筋的下料柴长度参考无粘窃结预应力筋，猛当灿缓毛粘结预应力筋贯长度超过足30m紫时，宜采取两皇端张拉；当筋桶长超过带60m造时，宜采取分板段张拉和锚固艰[3]退。眠本工程设计要匹求：樱①怜YK衰Z佛表示为预应力斩框架柱，为配天合屋顶钢结构济挑棚，预应力昂柱主要分布在验外环两条环向叙轴线上，预应盯力筋分布及设爬置进行深化设盘计，预应力应艺用在竖向结构榴属于行业技术卡创新。抛②均整个结构虽经谊变形缝分成八咳个独立的区繁段篇,猾但各个区段混寒凝土部分仍然奖超挖长衡,圆针对各个部位狡采取相应措施撞，看台部位采凯取措施为：看狮台梁、屋顶环互梁等沿环向施瓦加预应力，且尘防止温度裂缝薄；牺③妄设计要求预应评力筋均采阵用盟JY-BRP蒜C文缓粘结预应力拨技术。缓粘结俩预应力筋是由迅外涂缓粘结胶宗粘剂、外顿包碍P冈E都组成和钢绞线活。缓粘结胶粘慨剂要保证在张燥拉阶段可以自量由滑动单，母2饺年内完全固化慰；缓粘结预应铲力筋外付层籍P张E桶表面必须有凹兆凸不平的压痕锈；缓粘结预应称力筋重量为烛1.35kg斤/叫m滨。预应力钢绞堪线为直径古15.2奉高强低松弛钢伐铰线，冲fŽptk仗=1860M旅Pa南。斧④掘缓粘结预应力类施工工艺可参察照《无粘结预呜应力混凝土结盆构技术规程晋》贴JGJ92-接200役4浪（切J409-2滩00跌5瘦）中的相关规疤定。许浑昨缓粘结预应力爷筋下料。嚼按照施工图纸览要求进行，根紧据预应力筋的群曲线长度、张硬拉设备及不同衫形式的组装要酱求及预应力筋扫的张拉端预留垫张拉长度进行畜下料。预先做遍好纵P诞E李外套，并将缓革凝粘结剂在工抗厂预先灌注完碎成。衔预应力筋下料睁应用砂轮切割星机切割，严禁图使用电焊和气帽焊。对一端锚盈固、一端张拉慧的预应力筋要碧逐根进行组装义，彼固定端由挤压非锚具、承压板驱、螺旋筋组成嗓，固定端的节锁点做法见下图生。翼预应力固定端隐节点做法示意泰缓粘结预应力炭筋的材料运输层及存放。现场渐抽样复试芬缓粘结筋采让用包1860MP勾a倦低松驰钢铰线仗，公称直径为吊15.24m暗m亲，锚具采咽用御JMl5幸P刃型挤压锚具讯和控PM15-示1由型夹片锚：在峰张拉端采用片终锚具，固定端霞采用挤压套筒灵锚具。承压板伤采景用家100×10创0×1肃0薯钢板，对钢铰床线和锚具应按升现行《预应力祸混凝土用钢铰畏线拉》奏(G遍B亭／稠T5224悔)谊及《预应力筋田用锚具、夹具肤和连接器抢》膜(G贝B砌／付T14370基)呢的规定进行抽坚验检验，符合射设计要求后方筋可使用船。咬虾震进场材料如果杏不能短时间内胳施工，应安排跨固定的场地进祥行堆放，并注参意防护，进行度遮盖，避免雨察淋及长时间阳肚光曝晒，以免厕造成缓粘结预联应力筋外额包山P来E氏护套的老化及柳开裂现象。较图为监理见证根取样：剑切割钢绞线必讯须用砂轮切除脾多余预应力筋泊，严禁采用电收弧烧断。骄2.3.丝4喝梁、锤柱缓协粘结预应力筋向铺设。（横向李结构梁内、竖瓣向结构柱内）殃缓粘结预应力劣筋的施工工艺列流程、施工操蔑作要点以及一园些具体的操作粉要点与无粘结答预应力筋的施狐工基本相同。毯其核心技术就帅是缓粘结剂随割着时间的推移卖逐渐硬化与混沉凝土和钢绞线发间形成很强的虑粘结力，即按访无粘结预应力熔筋施工，但是窗却达到有粘结辣预应力筋的力萝学效果。发缓粘结预应力尾深化设渔计振→摇材料加工运至妨现盼场锤→颈材料验收复诉检裂→嫩预应力筋安装邀并做好锚固端督固放定迈→昏办理相应手续拒浇筑混凝造土鹿→广满足条件后张康拉察→席切循筋撇→逃张拉端封锚。腿本工程缓粘结吧预应力筋的安斗装分为：梁内妇横向结构按照蹲自然曲线进行你铺设，结构圆征柱内竖向结构倘预应力筋安装枯；预应力筋张眼拉端有出板面愧张拉和穴模式帝两种做法，本泳工程柱顶采用漏出板面张拉，革梁内及柱搭接过采用的穴模式球安装；铺设时所将桃承压板穿在预树应力筋上，张耀拉作用线与承纪压板面垂直，召承压板后棒曲线段的起始为点至张拉锚固浩点应有不小于悟300mm渐的直线段赤，在承压板后颗设置一个高强逗小弹簧螺旋筋决。湖1倡、梁内预应力资筋安装：料1耀）萌看台梁板预应同力筋的分段夜该工程图预应力混凝土党楼面属于超长耍、大面积环形愁预应力混凝土码楼面。超长预顾应力混凝土楼腾面必须分段布锄置预应力筋，动分段张拉。分彩段过长，预应颂力损失较大；仔分段过短，张诊拉次数多、效尿率低，锚具费迟用大。因此，桥预应力筋阔的异分段傲是否合理是一婆个考虑的重点咬。躲体育场结构分芬为八个分区，叔分区内侧弧长规约原76m疼，外侧弧长约幕100m扁。考虑到温度栏作用的影响，撕沿结构环向设肝置摩了省1箭8禾道生800mm这宽的后浇带。盲参考《无粘结报预应力混凝土位结构技术规程卸》中第木条的规定，在惧每个分区的端叼部设置小于西30m取长的缓粘结预捐应力筋，单端慎张拉。在分区摩中部设置采用归两端张拉的预拣应力筋，板中鄙部预应力筋与跟端部预应力筋竞直接搭接或者晚在后浇带处设朗置短预应力筋柄相搭接，在保黑证预应力损失百较小的同时，糠降低张拉次数极，减小锚具费宿用。窝大面积预应力昌混凝土楼面施武工周期长，后榆浇带处脚缓粘结携预应力筋应加悔强保护。芦图中凑表示张拉底端辛,屠表示固定端。线预应力筋超过泛2这5烈米山长需要进行分雀段张拉。薯2身）梁内缓粘结傲预应力筋钳锚固端固定刮3阁）梁内缓粘结盗预应力筋分布替：誓4杂）梁内缓粘结渔预应力筋捡张拉端固定倡2侦、柱内预应力恩筋铺设直YK悟Z警表示为预应力丝框架柱，为配留合屋顶钢结构利挑棚，预应力硬柱主要分布在死外环两条环向闻轴线上，预应盗力筋分布及设傲置进行深化设望计，预应力应精用在竖向结构爪属于行业技术建创新。什1杨）柱内缓粘结布预应力描锚固端固定微2序）柱内缓粘结羞预应力筋分布杰：懒3暑）柱内缓粘结蒜预应力暗张拉端固定翼4句）剃柱模板对预应劣力筋分段张拉浩的影响。睛摩擦损失是预姓应力损失中比诞较大的一个部驶分，一般来说归，摩擦损失随泥着预应力构件肚长度的增加而身增加。《无粘连结预应力混凝淋土结构技术规旨程》中第铺条规定：当无遵粘结预应力筋针长度超过祝30m拔时，宜采取两宝端张拉；当筋茅长超过倦60m烦时，宜采取分拦段张拉和锚固坏。本工程预应部力柱最高高度优达到每37m颤，由于柱施工龄有其自身的特谋点，预应力筋开只能采用单端锦张拉的方式，允在柱顶张拉会乔使得缓粘结预迈应力钢绞线摩镜擦损失大大增内加，影响柱预绞应力的施加效绣果。考虑将预外应力筋分为两末段张拉，第一吴段张拉位置设圈在中间层的结剃构梁顶标高处倚，第二段张拉压位置设置在柱笼顶。但对于外贵侧柱子而言，验有一侧是没有央约束的，柱模重板从底部直接榨到达顶部，对悦第一段预应力妻筋预留张拉端铜带来了困难。个为解决这一问调题，考虑了以嫁下两个方案：泽方案一：预应队力筋靠近柱子惭形心位置处布斩置，并且在柱殖第一段张拉端弄处设置张拉盒队，将张拉端预渡应力筋置于张帐拉盒中，利用倾聚苯板等对张桃拉盒进行临时判填充，待柱拆升模后进行张拉锄。如刷图病3仓所示。方案二末：预应力筋在敬柱主筋范围内留尽量沿柱截面刺外围布置，并址且根据现场情粒况，将缓粘结馋预应力筋绕过榜钢骨或者在钢要骨上打孔后穿咳过钢骨锚固在隐两侧的梁顶上剖。方案一对柱担子预应力施加避效果较好，但析是设置张拉盒千需要切断部分椅箍筋和纵筋，已对柱子的受力咐性能影响较大掀。方案二不需馆要破坏柱子的臭箍筋，但是预刊应力筋布置离级柱形心较远，法且甩到梁中锚看固会使得预应贺力筋摩擦损失投有所加大。通推过综合考虑及走现场施工情况断，本工程采用粮第二种方案，董避免方案一对汪柱子节点区的盈削弱，而影响督柱子的受力性营能。方案图示培缓粘结预应力禾张拉列在混凝土强度夺达到张拉要求潜之后，开始预哲应力筋的张拉派。享预应力张拉控超制应力及伸长谜值应满足设计每要求。悉预应力筋张拉渠采用张拉力与抚伸长值双控进漆行，如发现伸从长值不满足规堆范的有关规定柔，应立即停止弟张拉，并查明捉原因，采取相示应的措施，然系后完成张拉程牌序。形混凝土强度达柿到容90浙%冠的设计强度后蚊可无粘结预应扑力筋，预应力片筋的张拉采用航双控，即以控税制张拉力为主哑，以伸长值作夸为校核。张拉拔程序为：如0由—澡1.0持3其σ粱con违—椅锚固。预应力箱张拉采用态YCN-25戏液压式千斤顶执及其油泵，板晨中预应力筋张袍拉控制应力系杠数为蜡0.70,钢张拉控制应搜力膨σ喉con=13安02Mpa亭，实际张拉力灶根据实际状况退进行沙3%侵的超张拉。本申工程预应力每怎根钢绞线的设园计张拉力撤为帐182帽kN域，考虑超张北拉捞3屑%冻，每根钢绞线爽的实际张拉力锋为巧187.7购kN