东方体育中心大跨度大截面预应力混凝土结构施工技术.pdf

东方体育中心大跨度大截面预应力 混凝土结构施工技术 * Co n s t r u c t i o n Te c h n o l og y f o r Lo ng Sp a n a n d La r g e S e c t i o n Pr e s t r e s s e d Co n c r e t e S t r u c t u r e o f Or i e n t a l S p o r t Ce n t e r 朱 王怡 上海建工七建集团有限公司上海2 0 0 0 5 0 摘 要 上海东方体育中心综合体育馆内的训练馆屋面采用大跨度大截面预应力混凝土结构 ，为目前我国公共建筑中跨 度最大的预应力混凝土结构。其中预应力主梁采用有粘结预应力施工技术 ，预应力次梁采用兀粘结预应力施工技术， 整个训练馆屋面为有粘结加无粘结混合型预应力混凝土结构 ；同时由于训练馆内净高达 1 2 ． 5 m，屋面排架体系属于高 支模范围。通过前期方案的精心策划 、过程 中质量验收的层层把关，最终确保了整个 [ { 呈的顺利完成。 关键词 预应力有粘结无粘结高支模大跨度 中图分类号 T U 7 5 5 ， 文献标识码 B 【 文章编号 】1 0 0 4 1 0 0 1 2 0 1 2 0 7 0 6 7 1 - 0 3 1 工 程概 况 1 ． 1 建筑结构概况 上海东方体育 中心工程位于浦东新 区黄浦江南延伸段 E S 4地块 中北侧 ， 东邻济阳路 ， 南邻华夏西路 ， 北邻川杨河 ， 西靠黄浦江 ，占地面积约为 4 8 0 0 0 0 m ，主要 由综合体育 馆、 游泳馆、 室外跳水池及新闻服务 中心 4大单体组成。 综合体 育馆为钢筋混凝土框架结构 十钢结构 ，地下 2 层 、 地上 3层 ， 总建筑面积为 6 9 4 2 8 m 2 ， 总高度为 4 5 ． 3 m 。 训练馆位于综合体 育馆 内的最北侧 图 1 ， 地下 2 层框架 结构 ， 东、 西两侧各有 2 条汽车坡道连接室外总体道路 ， 分 别通往综合馆地下 2层、 地下 1层。训练馆底板为厚 1 ． 5 m 的筏形基础 ， 面标高为 一 1 ． 8 5 m 地下 1 层顶板 即屋面板 标高均为 1 0 ． 6 5 m ， 板厚 1 8 0 m m ， 主梁尺寸为 1 0 5 0 m m x 2 4 5 0 m m ，次梁尺寸为 4 0 0 m m x 1 0 0 0 m m ，结构柱采用 1 5 0 0 m m 2 1 5 0 m m劲性柱 ，型钢尺寸 为 1 4 0 0 m m 8 0 0 m m3 5 m m x 2 5 m m 。训练馆墙 、柱的混凝土等级为 C 3 5 ， 其余构件均为 C 4 0 ， 屋面南北 向及 东西 向各设置 1 条 后浇带， 宽度均为 8 0 0 m m 。 1 ． 2预应 力工 程概 况 训 I 练馆屋面采用大跨度有粘结 无粘结混合型后张法 上海市 科学技 术委员会科技人才计划 学科带头人 上 海 东 方 体 育 中 心 工 程 关 键 施 工 技 术 研 究 课 题 编 号 1 0 XD1 4 2 2 3 0 0 作者简介 朱王怡 1 9 7 7 一 ， 男 ， 本科 ， 一级 注册建造 师 ， 工程 师。 作者地址 上海市延平路 1 2 1 号 8楼 2 0 0 0 4 2 。 收稿 日期 2 0 1 2 0 5 2 8 预应力混凝土结构， 跨度 4 0 ． 5 m 。 其中 8根预应力主梁采用 有粘结预应力施工技术，截面为 1 0 5 0 m mx 2 4 5 0 m m， 跨 度为 4 0 ． 5 m， 每根主梁内布置了 6 根 6束 ～1 2束不等装载 钢绞线的波纹管 ； 4 根预应力次梁采用无粘结预应 力施工 技术 ， 截面为 4 0 0 m m x 1 0 0 0 m m ， 跨度为 8 ． 4 m ， 每根次梁 内 布 置 8根 无 粘 结 钢 绞 线 。 本 工 程 预 应 力 筋 采 用 1 5 ． 2 4 m m，标准强度 1 8 6 0 N ／ m m ，弹性模 量 E 1 ． 9 5 X 1 0 M P a的高强低松弛有粘结和无粘结钢绞线 ，锚具 采用 Y M I 5系列夹片式锚具和挤压锚 ，灌浆料采用 P ． O ． 4 2 5 “ 级普通硅酸盐水泥拌制 ， 水灰比 0 ． 4 5 ， 掺加适量的高效减水 剂 ， 2 8 d 试块抗压强度不小于 M 3 0 。 图 1 工程地理位置示意 1 ． 3高支模工程概况 训练馆高支模区域主要由 2大部分组成 a 轴线 G Y 一 8 ～ G Y 一1 7与 G Y V ～ G Y I ／ Z范围内的训练 场区域。该区域面积将近 2 6 0 0 m z ， 地下 2 层顶板挑空， 地 下 1 层顶板为大跨度预应力结构 ，排架从 一 1 ． 8 5 m标高的 建筑施1 -第3 4 卷 第 7 期 l 6 7 1 底板搭设至 1 0 ． 6 5 m ， 搭设高度为 1 2 ． 5 m 。 b 汽车坡道局部区域。汽车坡道的入 口处室外地坪 标高为 4 ． 3 m ， 综合馆地下 2层底板标高为 一 0 ． 3 7 m ， 训练 馆地下 1 层顶板标高为 l 0 ． 6 5 m ， 因此汽车坡道的排架搭设 高度在 6 ． 3 5 m 1 1 m的范围内，大部分范围属于高支模 区 域。 2施工技术控制措施 2 ． 1 钢筋模板排架施工 2 ． 1 ． 1 训练场区域的大面积排 架搭设 支撑 系统采用 4 8 m m X 3 ． 5 m m钢管排架 ， 楼板下排 架立杆间距为 8 0 0 m m 8 0 0 m m ， 全部搭设在厚 1 ． 5 m的筏 板基础上 ， 排架步距为 1 8 0 0 m m 。 为了确保排架体系安全 ， 排架每 2 步设置 1 道水平剪刀撑 ，并且每步的纵横 向水平 杆 牵杠全部设置 间距均为 8 0 0 fi l m ，同时每半跨 约 4 ． 2 m 设置 1 道垂直剪刀撑 ， 由底到顶连续设置。剪刀撑与 地面夹角保持在 4 5 。 一 6 0 o， 确保支撑排架的刚度和稳定 性 ， 扫地杆距离地面不得大于 2 0 0 m m 。高支模排架与周边 非高支模排架须全部跟通 ， 确保高支模排架的立杆稳定性 。 其中 1 0 5 0 m mX 2 4 5 0 m m的预应力主梁的排架搭设 可以说是整个排架体系的重中之重。由于单根梁的质量就 达到了 2 6 0 t ， 因此立杆搭设前， 要求必须先弹出所有主、 次 梁中心线。 排架的立杆 间距为梁底 4 根立杆 ， 间距 4 0 0 m m 。 具体操作顺序为 先在地平面放线确定立杆位置 ， 将立杆和 水平杆用扣件连接成第 1 层支撑架体 。完成第 1 层架体后 应对立杆 的垂直度进行初步校正 ， 然后搭设扫地杆 ， 扫地杆 距离地面不得高于 2 0 0 m m， 每搭设 1 步水平杆后对立杆进 行垂直度校正 ； 每 2 步设置 1 道水平剪刀撑 ， 应一层一层搭 设 ， 不得错层搭设。搭设时， 排架立杆 同一平面上接头数量 不得大于总数量的 1 ／ 3 ， 且接头位置必须在距端部 1 ／ 3 距离 范围内， 排架的扣件紧固力矩应该在 4 5 N m - 6 0 N m 。 2 ． 1 ． 2 车道部位的排 架搭设 由于训练馆施工期间综合馆地下 2 层正在进行大面积 的两结构施工 ， 考虑到材料运输车辆的进出 ， 无法将汽车坡 道全部搭设满堂排架封闭， 经项目部研究后 ， 决定采取 以下 措施 西侧汽车坡道封闭， 搭设满堂排架 ； 东侧汽车坡道西 面半跨也搭设满堂排架 ， 东面半跨 净宽约 3 ． 4 m 搭设门 架式排架 ， 作为汽车通行之用 图 2 。门架式排架主要 由 1 6 槽钢承重 ，槽钢 长度均为 3 ． 7 5 m ，板底槽钢 间距为 0 ． 8 m ， 6 0 0 fi l m X 8 0 0 m m梁 底设 置 3根 槽 钢 ， 4 0 0 m il l 8 0 0 m m梁底设置 2 根槽钢 ， 槽钢两端的两排立杆均采用双 立杆。 汽车坡道部位的槽钢两侧采用双立杆搭设 ， 并且最项 部的立杆与横杆采用双扣件连接。为保证汽车坡道内净高 达 到 4 ． 2 m ， 净高线以上顺梁方 向的横杆与满堂排架跟通 ， 延伸至外墙板 净高线以下采用连墙杆 ， 将立杆与外墙板上 6 7 2 J 2 o 1 2 ． 7 B 词 胁g 异 ’ ， 、 、 、 ＼／ ’ i _ 寮 ‘ _ ’嚣 一 一 一 ＼ 一 譬 ＼ ／ ， ＼ 、 ／＼ 8 、 l ．， 生 ， ＼ ＼ ． ， ／ 4 _ 5 ／ ＼ ．， ／ 厂 ／ ＼ ， x ／ ／ 善 7 ‘ ＼ ／ 羞 { ／ l ／ ／ ， r ’ 1 1 ＼ ． ／． ／ l ／ l ／ ／ ／ ／ ／ i ／ 1 ／ ／ l ／ ／ ／ - 0 ． 3 7 _m 缕 台 1 5 02 0 0索混凝土防撞墙 图 2 汽车坡道处高支模排架立面 1 2 0 m mX 1 2 0 m mX8 m m的后置钢板可靠焊接 ， 钢板采用 4 个 西1 2 m m微膨胀螺栓与外墙板连接。同时由于车道部位 的排架净宽仅有 3 ． 4 m ，为防止进出的车辆与立杆发生碰 撞 ，车道两侧立杆均浇筑 2 0 0 m m X 3 0 0 m m素混凝土防撞 条 ， 以限制车轮的位置 ， 防止车辆与排架发生接触。 2 ． 1 ． 3 钢 筋节点优 化 由于预应 力主梁配筋率相当高 ，上皮共设 置了 8 根 西3 2 m m主筋， 质量达到了 2 t 。为防止主梁上皮钢筋 因自 重过大而下垂变形 ， 导致梁的截面有效高度降低 ， 经与设计 协商后，在主梁内设置 2 8 m m 2 0 0 0 m m门字型钢筋支 架 图 3 ， 可以有效地防止上皮钢筋下垂以及箍筋起拱。 由于预应力主梁两端结构柱均为劲性柱 ，劲性柱北端 预应力梁 内 1 0 根 3 2 m m底筋因碰到型钢而无法穿越 ， 经 与设计方协商后 ， 确保这 1 0 根钢筋进柱后弯折 ， 并与型钢 翼缘板焊接 ， 保证双面焊≥l O d 即可。 劲性柱型钢上方除主梁、 次梁的面筋穿越外， 还要考虑 柱主筋的弯头厚度。 因主梁内波纹管不可能从型钢上方穿越 ， 只能从型钢 边穿越 ， 因此主梁端部需加腋处理。 由于波纹管直径与主梁 箍筋 间距相同， 均为 1 0 0 m m ， 这就势必造成波纹管转折处 的箍筋全部断开 ， 因此对于加腋处的波纹管 ， 应全部补焊 U 形箍筋进行加强 图 4 。 腰筋 1 0击 与主筋点焊 箍筋 击1 2 1 { ．1 L 十 I I ” ” 甲 I z 望 U ， ‘ ‘ } 1 O 0 l 2 Q I ． 罨 } 1 N f } l I i f 图 3 钢筋支架示意 图 4 梁端加腋预应 力筋 转折处 U形钢筋布置