浙江黄龙体育中心主体育场预应力施工

1浙江黄龙体育中心主体育场预应力施工一、工程概况浙江省黄龙体育中心主体育场占地面积4.8万平方米，建筑面积约8万平方米，可容纳观众6万人。主体育场整个建筑平面投影为圆形，直径为247.7m。主体育场东西看台屋盖为预应力斜拉网壳挑蓬结构，该结构受力复杂，为抵抗各种荷载，结构许多部位均采用了预应力设计。屋盖网壳网架主檩上布置有稳定索。网壳外侧支承在直径244.9m、周长78lm的圆形预应力混凝土外环梁上，网壳内侧支承在椭圆形钢制内环梁上。外环梁由看台外侧柱及剪力墙支承，内环梁由斜拉索悬吊，斜拉索上端锚固在体育场南北两端高85m的预应力混凝吊塔土。内环梁与吊塔连接采用预应力及焊缝连接。看台框架中采用无粘结预应力设计，主要抵抗结构在负风压下产生的竖向立力和环向的温度应力。该工程预应力筋均采用直径为15.2mm的1860MPa低松弛钢绞线。锚固体系采用中国建筑科学研究院的QM系列成套技术。主体育场预应力分项工程由中国建筑科学研究院结构研究所负责施工。2二、斜拉索主体育场南北塔为双塔4肢，每肢伸出9条拉索，共计36条。斜拉索上端锚固在砼吊塔上，下端锚固在钢箱梁内，通过挂索施工将内环梁悬吊起来。斜拉索由高往低依次为1～9#索，1#、2#索各由49φjl5.2钢绞线组成，3#、4#索各由31φj15.2钢绞线组成，5索由17φj15.2钢绞线组成，6#索由12φj15.2钢绞线组成，7#、8#、9#索各由7φj15.2钢绞线组成。索长为32.0m～143m不等。斜拉索索体采用多层防护。该防护由拉索专用有纽绞无粘结钢绞线和高密度聚乙烯防护套组成。本工程拉索索体外径分别为φ225mm、φ180mm、φ140mm、φ1lOmm。斜拉索锚具采用QMSc型锚具，其特点为高抗疲劳性能，在承受应力上限0.45σb、应力幅200Mpa下，疲劳寿命大于200万次；施工中采用单根穿束，单根张拉，整体调索的方法；拉索在施工或使用中可进行单根或整束更换。斜拉索施工前，首先在吊塔相应楼层剪力墙上预埋钢垫板及预留孔洞，内环钢梁处锚箱在工厂里与内环梁一起制作。各种材料进场验收合格后，进行锚具及减振器安装，安装时确保上下锚孔排列一致，以免钢绞线穿束中发生锚位扭转。斜拉索挂索施工时，由南北吊塔同时进行，这样可确保吊塔及屋盖受力合理。施工时由专业技术工人进行拉索塑料护套压力焊接，将塑料护套牵引就位。同时进行钢绞线下料、剥皮、挤压及运输工作。下料误差控制在±5mm以内。穿束时每穿入一根张拉一根，最后集合成整束。单根钢绞线张拉采用YCQl0型千斤顶。考虑到后面施工拉索对前面拉索的影响。根据施工实际顺序计算出每条拉索施工的实际张拉力。张拉时分2-4级，确保一束中每根钢绞线的力量均匀。全部拉索挂索完成后采用YCQl50和YCQ400型拉索专用扁千斤顶进行调索工作。施工中采用0.4Mpa高精密压力油表进行读数，有效地保证准确施加张拉力，最后进行锚头注油及密封工作。实践表明，钢绞线拉索具有施工方便，施工机械轻巧，锚固性能可靠，运输便利，防护性能良好，维护方便等特点。该工程最终调整束力后实测索力与设计值误差均小于3％。三、吊塔3．1施工段划分吊塔高85m,地上24层，地下一层为水池。吊塔采用C40混凝土。吊塔竖向预应力束从-9.4m底板处一直到85m处吊塔顶层。根据实际情况，吊塔竖向分为两个施工段：3-9.4m～-0.2m为第一段，南北塔各配60束7φj15.2钢绞线；-0.2m以上为第二段，南北塔各配60束7φj15.2钢绞线，其中28束在41.4m处完成张拉，32束在85m处塔顶完成张拉。第二段预应力束均通过QML型连接器与第一段预应力束进行连接。竖向孔道采用φ75.5×3.0mm镀锌钢管。吊塔-0.2m处及41.4m处均留有预应力操作孔。3．2施工顺序第一段预应力采用一端张拉工艺。施工时先将钢管做好，穿入钢绞线，完成固定端制作。待普通钢筋绑扎完成后，用吊车将预应力束安装就位，完成混凝土浇筑。混凝土强度达到100％后，进行预应力张拉及灌浆工作。第二段施工工艺与上述不同，施工时随着吊塔施工预埋镀锌钢管。吊塔结顶且砼强度达到100％后，进行竖向预应力穿束。穿束时采用单根从上往下穿入的方法。穿束完成后，在-0.2m进行竖向预应力连接器安装，绑扎普通钢筋及制作模板，浇筑混凝土。在穿束及连接器安装时对预应力孔道进行编号，确保连接正确。预应力操作孔处混凝土强度达到设计强度的100％后进行预应力张拉工作。41.4m处预应力束张拉采用成束变角张拉工艺。3．3孔道灌浆吊塔竖向灌浆采用从下向上灌浆的方法。这样可确保灌浆的质量，减小泌水。吊塔第一段竖向孔道长10m。吊塔第二段竖向孔道长85m。为保证能一次灌到塔顶，我们在灌浆材料及设备上采取了相应措施。水泥浆配比采用水泥：水：UEA膨胀剂：SN-II减水剂=0.33：0.11：0.0075，水泥浆流动度为260mm以上。灌浆采用中国建筑科学研究院最新开发的螺杆泵。在施工时水泥浆从下往上一次泵浆到顶，极大地方便了施工，保证了施工质量。四、稳定索施工为抵抗负风荷载，东西区网架主檩上各配9条稳定索，每条索配5φjl5.2mm钢绞线，索长约200m。钢绞线外管道采用φ75.5×3.75mm，镀锌钢管。为确保钢绞线不致于被电焊烧伤，稳定索穿筋只能在完成钢管焊接安装工艺后进行。如此长的水平曲线孔道穿筋在国内属罕见。施工过程中，我们在管道中点留500mm施工口，将管道分为每边各100m。然后从施工口向两边各穿入一根长100m的钢丝引线。用专用装置将引线连接好后，将施工口封闭。利用引线将卷扬机上9mm钢丝绳穿入孔道，再将一束五根钢绞线用穿筋网套与4钢丝绳连接。这样便可用卷扬机牵引钢绞线穿入孔道。穿束完成后用YCQl50型千斤顶及0.4MPa高精密压力油表进行张拉和整束调索工作。调索完成后进行孔道灌浆，灌浆采用与吊塔相同的工艺，从稳定索一端向另一端一次灌完。五、外环梁5．1施工段划分外环梁为超长、超大断面空间曲线梁，空间连续长度约为781m。外环梁截面为箱形，梁高2.2m，梁宽2.8～3.0m，两侧腹板壁厚550～750mm，顶板及底板厚为250～450mm，顶面外侧设990mm高女儿墙。根据设计要求和外环梁本身结构特点，施工中将外环梁分成十二个施工段，相邻施工段之间为2m宽的后浇带，共计十二个后浇带。外环梁预应力筋数量从吊塔向中间逐渐减少，B1和A1各配25束7φjl5.2mm钢绞线，A2、A6、B2、B6减为19束7φjl5.2mm钢绞线，其余段配15束7φjl5.2mm钢绞线。外环梁采用C40混凝土。5．2施工顺序由南北吊塔向中间流水进行各施工段施工。预应力筋预留孔道采用波纹管成型。施工中严格控制波纹管位置。浇筑混凝土时派专人看护，以确保孔道不进浆。混凝土浇筑完成后，拆除后浇带内用直螺纹套筒相连接的纵向普通钢筋，保证各施工段混凝土自由收缩。后浇带施工按整体对称原则由吊塔两侧向中间推进。第一施工段混凝土全部完成达到设计强度，在确保该段混凝土龄期达到45天后，在该段预留预应力孔道内穿入预应力筋，5完成张拉并灌浆。穿入相邻下一施工段内预应力筋，用连接器连接两段相应束预应力筋，安装灌浆管。用直螺纹套筒进行后浇带内普通钢筋纵向钢筋连接，绑扎钢筋及安装模板，确保该相邻两段混凝土龄期都大于45天后浇筑后浇带混凝土。后浇带混凝土采用C45补偿收缩混凝土，膨胀剂掺量15％。下一后浇带等前一后浇带混凝土达到强度后，先张拉第二段预应力筋并灌浆，然后重复上述步骤，逐段完成。最后一对后浇带内预应力筋采用交叉搭接法连接，待后浇带混凝土满足强度后，张拉闭合，从而形成全封闭的超长预应力混凝土空间曲线。外环梁灌浆工艺与吊塔相同。六、内环梁塔内段内环梁为钢箱形梁，分为东西两大段，截面尺寸为1600×2100×25～30mm。内环梁端部为一块节点板，通过焊缝和张拉预应力束将该节点板与吊塔内预埋钢板连接为整体。南北吊塔六层水平各布置12束7φj5.2mm钢绞线，通过两端张拉将东西两段环梁与吊塔形成固定端连接。内环梁吊装到位后，首先在南北内环梁塔内段穿入4×4φj15.2预应力临时束，张拉预应力束，以使内环梁端部节点板与吊塔内预埋钢板紧密贴合。随后进行内环梁端部节点板与吊塔内预埋板的焊接工作。焊接完成后，拆除临时束，穿入12×7φj5.2预应力钢绞线，完成张拉和灌浆工作。实际施工证明，采用临时束后，很好地保证下内环梁端部节点板与吊塔连接处焊缝的焊接质量。黄龙体育中心主体育场l程为目前国内同类型，程中采用预应力类型最多、施工工艺复杂、难度较大的项目该项目包括了斜拉索及稳定索施工，吊塔竖向有粘结施工，超长环向有粘结、无粘结施工等方案，采用了钢绞线拉索施工工艺、钢绞线连接施工工艺、变角张拉施工工艺等先进施工方法。在施工过程中，我们从锚具设计、施工段布置、施工工艺、设备选用上均进行了仔细的考虑，选用国家专利产品QM系列锚具及配套设备，对进场材料进行了严格检验，在工地派驻了优秀的管理班子，组织了高水平的施工队伍，对施工方案进行多次优化设计，高质量、安全无事故提前完成了我方分项施工工作，得到了甲方、监理、设计及施工各方的好评。