大跨度钢筋混凝土桁架施工
摘 要：在现代化的建筑结构中，人们对建筑的稳定性能和安全性能需求都有所增加，以往的简单建筑结构已经不能满足现在的建筑需求。采用大跨度钢筋混凝土桁架的施工技术不仅能满足建筑结构的稳定性，还能使建筑的使用空间有所增大，从视觉效果和使用性能上都更符合现代建筑的结构设计。本文结合实例分析了大跨度钢筋混凝土桁架施工技术的应用，以供借鉴。
关键词：大跨度;钢筋混凝土;桁架;施工技术;建筑
同普通的框架梁施工技术相比，大跨度的钢筋混凝土桁架施工技术具有一定的优势，也更具有一定的施工难度，在结构的配筋上更加密实，支架的节点更多，多施工技术的要求也更高。但是，这种施工技术也更能发挥出建筑的功能，增加建筑结构的使用价值。下面以具体的实例介绍一下其主要的施工技术。
一、工程简介
某建筑工程的结构采用钢网架的施工技术，主体部分则用钢筋混凝土的框架结构施工，其结构框架的抗震等级为二级，而剪力墙的抗震等级是一级。在这个演播厅中，多功能厅和观众厅的交接梁处的台口梁是预应力钢筋混凝土的单片桁架，并且以两侧的柱为主要支点，跨度值为36.6m，其中，第一道梁和地下室的底板面的距离为20.6m，梁的高度为23.7m。整个建筑结构中由四道桁架梁、三根立柱和两道交叉梁共同组成。具体结构如图1。
这个台口梁施工的主要难点有三个方面：一是整体结构的施工为多层式、大跨度的钢筋混凝土桁架。二是整体的桁架都是钢筋混凝土结构，它们的之间的跨度比较大、自重大、高度也比较高，而且周边没有梁板结构，处于单片结构的形式。在施工的过程中要支设结构的支撑体系以保证桁架能安全施工，施工结束后还要在保证桁架的质量情况下将支架安全拆除。三是在架构的两侧都设置了“米”字形的预应力钢绞线。
二、模板的支撑体系
这个桁架结构的梁跨度和自重都比较大，施工前要先利用有限元的分析软件来建立一个结构模型，按照模型去模拟一下施工时各个模板支撑体系的受力情况。然后找出桁架中受力情况最不好的杆件，再去对比同一种杆件再不同模型下的受力情况，一定要保证支撑体系能发挥出最大的应力比。在模拟施工中，经过仔细对比计算，确定了施工时所用的钢管型号，钢管的直径为426mm，而壁厚为10mm，以此来用作立柱，形成一个水平的支撑体系。
2.1 支撑体系的架体构造
具体的支撑构造体系见图2。利用预埋钢板支撑好每层的梁和柱之后，要将混凝土的梁和柱同架体连接上，来增加桁架的稳定性，其中钢梁和钢柱之间要通过焊接来固定。架体两侧则要用48×3.5型号的.钢管去做防护，立杆的纵向间距为1000mm，横向间距为1500mm，每一层都要从钢梁上进行搭设，并在两侧挂上立网，将水平安全网设置好。
2.2 搭设和拆除支撑体系
2.2.1 搭设。在台口桁架梁施工阶段，是采用分层和分阶段的浇筑方式进行施工，而支撑体系则是要跟随台口桁架梁施工的进度进行分层搭设。浇筑完台口桁架梁的下层梁柱之后，上层梁在搭设模板和支撑的时候，就要对下层梁柱的浇筑混凝土强度就要逐渐增加，要确保上层梁在浇筑的时候，下层梁混凝土的强度达到了相应的强度。在浇筑完每层梁柱之后，进行预埋钢板的施工，使混凝土梁的刚性和支撑架连接为一个整体，这样能增强支架的稳定性，实现支撑体系和浇筑之后的下层梁柱共同承担上部结构所传递的荷载力度。
2.2.2 拆除。对钢架结构的支撑体系进行拆除时，支撑体系所承担的荷载要逐渐由主体结构来承担，使多个支撑点的台口梁钢筋混凝土结构转变为大跨度的两端支撑体系。在这个转变的过程中，主体结构的重力分布是随着支撑拆除的进行而转变的，一直到所有的支撑体系都拆除掉，主体的结构才正式进入受力状态。在拆除支撑的时候要保证主体结构的位移和内力变化都平稳协调，而且主体结构内部的杆件应力范围在控制好，避免出现位移过大的情况，使结构失去稳定性，或者冲击力遭到破坏，要保证安全的拆除掉支撑体系。
三、预应力施工的关键点
预应力桁架梁为有粘结预应力梁，采用后张法施工，两端张拉。由于本预应力桁架梁为竖向构件，为方便张拉，须将张拉端设置在梁侧面;由于该梁内部钢筋较多，所以需要在支完一侧模板时，就弹出波纹管的位置，以保证当预应力筋与普通钢筋或其他管线位置冲突时，预应力筋的位置保持不变。其关键步骤主要为：(1)铺设梁底模、一侧模板及绑扎非预应力钢筋。(2)支架焊接及金属波纹管固定。(3)安装下部张拉端并设置排气孔。为防止张拉端过密集中，张拉时梁局压应力过大，将张拉端在梁上下两侧各布置3个。每个张拉端上均设有灌浆孔，且每个张拉端位置处设置一个排气孔。
四、挠度监测
4.1 测点的布置
百分表测点布置在一层梁与立杆交接位置的两侧。测点位置事先用建筑胶把木块和玻璃层与底层梁粘结牢固作为百分表的测量端，另用钢管与两端钢柱支撑焊接牢固，作为百分表的固定支座端。
4.2 监控数据
在拆卸过程中，要求每完成一个拆除步骤，均需通过监测读数和分析完成，确定可行后再进入下一步的拆除。如果监测读数发生异常，则需停止下一步的拆除，分析原因，仔细查看台口梁开裂、支撑变形等情况，排除后方可进行下一步拆除步骤。从实际监测的数据可以看出，结构实测挠度与理论值相差不大，这表明每步拆除产生的结构变形与预期目标相近，主体结构的内力和变形变化是缓慢平稳的，拆除过程是安全可控的。
4.3 挠度控制
在结构设计中应采取适宜的措施预防大跨度受弯构件出现过大挠度，可采取下列预防措施：
4.3.1 设计时可对模板进行适当起拱，并在结构设计总说明中明确模板起拱要求。
4.3.2 在验算构件的受弯承载力时留有一定富裕度或适当提高混凝土的强度等级。
4.3.3 应考虑施工过程中有可能出现的各种不利因素，例如有可能用于施工堆料的部位，在验算其构件承载力时荷载要取足且留有一定富裕度。
4.3.4 适当增加大跨度或长悬臂梁、板的截面高度或提高其混凝土强度等级。
4.3.5 在受弯构件有可能出现最大挠度的部位，适当增配一些受压钢筋。
五、结束语
人们对建筑的性能和使用空间的需求度增加，使大跨度结构的施工越来越多，采用大跨度梁的情况也更常见。在建筑中应用大跨度的钢筋混凝土桁架施工技术，具有一定的难度，在操作上也对专业技术有更高的要求，加上桁架梁的自重比较大，在模板的支撑体系搭设和拆除上也就更加关键，这直接关系到施工质量的好坏，所以，在具体的施工中要特点注意各项技术的搭配使用，以保证施工的质量达标。
参考文献：
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