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      1. 中央電視臺(tái)新臺(tái)址建設(shè)工程雙向傾斜大直徑高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓安裝技術(shù)

        作者:建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
        時(shí)間:2009-12-22 20:35:06 [收藏]
        (所屬科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域、主要內(nèi)容、保密要點(diǎn)、與國內(nèi)外同比情況、經(jīng)濟(jì)效益、應(yīng)用推廣情況)
            關(guān)鍵詞:錨栓 中央電視臺(tái) 預(yù)應(yīng)力
          (所屬科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域、主要內(nèi)容、保密要點(diǎn)、與國內(nèi)外同比情況、經(jīng)濟(jì)效益、應(yīng)用推廣情況)

          1、所屬科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域
            在房屋建筑施工領(lǐng)域中,本工程采用的直徑為75mm高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨栓(抗拉極限強(qiáng)度為1030N/mm2,屈服強(qiáng)度為835N/mm2)在國內(nèi)為首例,國內(nèi)和國際上無成熟的設(shè)計(jì)和施工規(guī)范,且尚無先例可以借鑒。在CCTV主樓工程實(shí)施過程中,中建三局技術(shù)人員對(duì)高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓的材料檢驗(yàn)、裝配設(shè)計(jì)、精確預(yù)埋、張拉和灌漿等進(jìn)行了深入研究,編制了可行的技術(shù)方案,精心組織以100%的合格率順利完成。其埋設(shè)技術(shù)同國內(nèi)高層房屋建筑中的普通錨栓埋設(shè)工藝相比,難度明顯提高。本工程的雙向傾斜大直徑高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨栓施工,技術(shù)先進(jìn)、可操作性強(qiáng),不僅填補(bǔ)了國內(nèi)房屋建筑中大直徑預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度長錨栓應(yīng)用的空白,向全國建筑行業(yè)研究、設(shè)計(jì)和施工等領(lǐng)域工程積極推廣具有重要價(jià)值。

          2、主要內(nèi)容
            1)設(shè)計(jì)高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨栓裝配圖能適用于各種預(yù)應(yīng)力錨桿的安裝;其中錨桿張拉端采用球形螺母,可以適應(yīng)不同傾斜角度錨桿的安裝,可使配件標(biāo)準(zhǔn)化,同時(shí)可以消化錨桿安裝誤差;
            2)傾斜的高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨栓埋設(shè),采用套架和錨桿共同安裝的方法,并且套架與筏板墊層埋件焊接連接,以實(shí)現(xiàn)錨桿初步定位;在混凝土澆注前,精細(xì)調(diào)節(jié)套架與錨桿的連接,以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位;
            3)高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨桿張拉,采用的小直徑千斤頂和接長筒等施工方法,可以實(shí)現(xiàn)狹窄空間的錨桿張拉。小直徑千斤頂張拉可以直接設(shè)置在狹窄空間內(nèi)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉;采用接長筒措施,將千斤頂布置在狹窄空間以外,通過長筒將錨桿與外部千斤頂連接進(jìn)行張拉;
            4)錨栓灌漿采用灌漿管和護(hù)筒形成連通,采用普通硅酸鹽水泥并增加減水劑,以適用在小孔道空間內(nèi)的長距離灌漿;
            5)編制適用于CCTV主樓外框鋼柱腳高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓的材料檢驗(yàn)和驗(yàn)收的專項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

          主要開展了以下技術(shù)攻關(guān)工作:
            1)CCTV主樓大直徑高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓的裝配設(shè)計(jì)技術(shù)
            本工程高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓系統(tǒng)主要由直徑為φ75mm高強(qiáng)錨桿、護(hù)管、灌漿管、螺母、墊板和石棉墊片等配件組成。裝配構(gòu)造設(shè)計(jì)即滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)傳力要求,同時(shí)又便于施工,可操作性強(qiáng),在實(shí)際施工中也得到了驗(yàn)證,原設(shè)計(jì)單位也非常認(rèn)可。尤其是在錨桿張拉端設(shè)計(jì)了球形螺母,可以適應(yīng)不同傾斜角度錨桿的安裝可使配件標(biāo)準(zhǔn)化(錨桿的傾斜角度范圍在6°~8.45°之間,且錨桿張拉端球形螺母可調(diào)節(jié)的角度θ范圍較大為:-4°<θ< 3 °,楔形墊板統(tǒng)一按傾斜6°設(shè)計(jì)),節(jié)約成本,同時(shí)可以消化錨桿安裝誤差,技術(shù)較為先進(jìn)。大直徑高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨桿的裝配構(gòu)造設(shè)計(jì)方法在國內(nèi)為首次采用,對(duì)全國建筑行業(yè)研究、設(shè)計(jì)和施工等領(lǐng)域工程具有重要參考價(jià)值。
            2)CCTV主樓大直徑高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓埋設(shè)技術(shù)
            雙向傾斜高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓埋設(shè),采用套架和錨桿共同安裝的方法,并且套架與筏板墊層埋件焊接連接,以實(shí)現(xiàn)錨桿初步定位;在混凝土澆注前,精細(xì)調(diào)節(jié)套架與錨桿的連接,以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位;并且應(yīng)用端球形螺母消化錨桿安裝角度偏差。錨栓埋設(shè)需投入的設(shè)備少,成本較低,采用的錨桿套架上部分待混凝土澆注完后可切除回收,可節(jié)約一定成本。
          高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨栓較長、較重和傾斜等特點(diǎn),其埋設(shè)技術(shù)同國內(nèi)高層房屋建筑中的普通錨栓埋設(shè)工藝相比,難度明顯提高。從外框筒鋼柱安裝結(jié)果看,100%鋼柱的柱腳預(yù)埋錨栓定位準(zhǔn)確,無一柱底板擴(kuò)孔現(xiàn)象,在國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)也少有,具有很大的推廣價(jià)值。
            3)高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓張拉施工技術(shù)
            高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨桿張拉控制力為1451KN,采用的小直徑千斤頂和接長筒等施工方法,可以實(shí)現(xiàn)狹窄空間的錨桿張拉,即小直徑千斤頂張拉可以直接設(shè)置在狹窄空間內(nèi)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉;采用接長筒措施,將千斤頂布置在狹窄空間以外,通過長筒將錨桿與外部千斤頂連接進(jìn)行張拉,實(shí)現(xiàn)了275X275mm狹小空間內(nèi)的M75大直徑的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓的張拉。從工程拉張記錄結(jié)果表明伸長量與理論計(jì)算相符,經(jīng)驗(yàn)收100%一次質(zhì)量合格,張拉施工技術(shù)具體重要的技術(shù)參考價(jià)值。
            4)高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓灌漿技術(shù)
            錨栓灌漿采用灌漿管和護(hù)筒形成連通,采用普通硅酸鹽水泥并增加減水劑材料,采用手動(dòng)灌漿機(jī)進(jìn)行灌漿,實(shí)現(xiàn)了在2~4mm間隙的微小空間內(nèi)長達(dá)12m的水泥灌漿,并采用了獨(dú)根錨栓灌漿體積定量的方法。該技術(shù)操作簡單、施工速度快且成本較低,對(duì)其它工程具有較大的借鑒作用。
            5)CCTV主樓外框柱腳高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓檢驗(yàn)技術(shù)
            本工程中采用的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓,由于國內(nèi)沒有成熟的產(chǎn)品,也沒有相應(yīng)的質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),需要從國外進(jìn)口。通過招標(biāo),采用了法國公司產(chǎn)品。公司編制了適用于CCTV主樓外框鋼柱腳高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓的材料檢驗(yàn)和驗(yàn)收的專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)編制主要依據(jù)為國內(nèi)外類似規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、國內(nèi)行業(yè)專家的意見、設(shè)計(jì)圖的技術(shù)要求、CCTV主樓外框柱腳高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。本標(biāo)準(zhǔn)僅適用于中央電視臺(tái)的材料檢驗(yàn)和驗(yàn)收。該項(xiàng)技術(shù)綜合國內(nèi)外各項(xiàng)相關(guān)技術(shù)和指標(biāo),對(duì)國內(nèi)材料研究和規(guī)范標(biāo)編制具有極大的參考價(jià)值。

          3、保密要點(diǎn)
            1)完成的傾斜高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨栓裝配圖能夠適用于各種預(yù)應(yīng)力錨桿的安裝;
            2)錨桿張拉端采用球形螺母,可以適應(yīng)不同傾斜角度錨桿的安裝,可使配件標(biāo)準(zhǔn)化,同時(shí)可以消化錨桿安裝誤差;
           ?。常┎捎锰准芎湾^桿共同安裝的方法,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜錨栓的準(zhǔn)確定位;
           ?。矗┎捎玫男≈睆角Ы镯敽徒娱L筒等施工方法,可以實(shí)現(xiàn)狹窄空間的錨桿張拉;

          4、與國內(nèi)外同比情況
            1)直徑為75mm、長度為6307mm,抗拉強(qiáng)度為1030N/mm2,屈服強(qiáng)度為835N/mm2的大直徑高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨桿,在國內(nèi)房屋建筑領(lǐng)域?yàn)槭状螒?yīng)用,無現(xiàn)成規(guī)范可循(英國、日本等國家的規(guī)范僅覆蓋至直徑為40mm),本次應(yīng)用填補(bǔ)了國內(nèi)房屋建筑領(lǐng)域大直徑預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度錨栓應(yīng)用的空白。
            2)由工程實(shí)踐總結(jié),包括高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨栓的裝配設(shè)計(jì)、套架埋設(shè)、精確定位調(diào)整、錨桿張拉、到錨栓灌漿等一整套系統(tǒng),技術(shù)先進(jìn)、操作性強(qiáng)、易保證質(zhì)量且成本較低,達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
            3)高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨栓較長、較重和傾斜等特點(diǎn),其埋設(shè)技術(shù)同國內(nèi)高層房屋建筑中的普通錨栓埋設(shè)工藝相比,難度明顯提高;并且預(yù)應(yīng)力錨栓在狹窄空間張拉,比一般預(yù)應(yīng)力張拉的技術(shù)難度有明顯的增大。
            本研究成果從錨栓裝配設(shè)計(jì)、套架埋設(shè)、精確定位調(diào)整、錨栓張拉、到錨栓灌漿的一個(gè)整套系統(tǒng),技術(shù)包含全面,操作性強(qiáng),該項(xiàng)技術(shù)成果達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。

          5、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益
            經(jīng)濟(jì)效益:
            施工中采用球形螺母以標(biāo)準(zhǔn)化不同角度配件、采用錨栓套架定位傾斜錨桿、采用小直徑千斤頂和張拉接長等措施,適應(yīng)狹窄空間錨栓張拉的工藝,能有效的保證高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓的埋設(shè)精度和張拉控制應(yīng)力,并且操作簡單,大大減少了施工工期、人力和物力的投入,直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益160萬元。
            社會(huì)效益:
            中央電視臺(tái)新臺(tái)址建設(shè)工程CCTV主樓中采用的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓直徑為75mm,最大長度為6307mm,抗拉極限強(qiáng)度為1030N/mm2,屈服強(qiáng)度為835N/mm2,此種大直徑的高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨栓在國內(nèi)房屋建筑中為首次使用。
            經(jīng)深入研究和開發(fā),形成了錨栓裝配設(shè)計(jì)技術(shù)、錨栓精確定位埋設(shè)技術(shù)、預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)、灌漿技術(shù)和高強(qiáng)錨栓檢驗(yàn)技術(shù)等成套施工技術(shù),經(jīng)專家鑒定:該項(xiàng)科技成果填補(bǔ)了國內(nèi)外空白,達(dá)到國際先進(jìn)水平。該項(xiàng)雙向斜傾大直徑高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓安裝成套技術(shù)研究成果具有很大的社會(huì)效益。

          6、應(yīng)用推廣情況
            中央電視臺(tái)新臺(tái)址工程CCTV主樓中采用了直徑為75mm的雙向高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力錨桿(抗拉極限強(qiáng)度為1030N/mm2,屈服強(qiáng)度為835N/mm2)在國內(nèi)為首例。在工程實(shí)施過程中,中建三局技術(shù)人員對(duì)預(yù)應(yīng)力錨栓材料性能、裝配設(shè)計(jì)、精確預(yù)埋、預(yù)應(yīng)力張拉和灌漿等進(jìn)行了深入的研究和攻關(guān),精心組織以100%合格率順利完成586根錨栓的安裝。
            本研究成果從錨栓裝配設(shè)計(jì)、支撐套架埋設(shè)、精確定位調(diào)整、錨桿張拉、到錨栓灌漿的一整套工藝,適用于房屋建筑大跨度結(jié)構(gòu)、特殊高層建筑、塔結(jié)構(gòu)等抗拔支座連接施工,也可以適用于橋梁結(jié)構(gòu)、高速鐵路等土木工程支座連接施工。在國內(nèi)和國際上房屋建筑工程中極少采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿的連接節(jié)點(diǎn)形式,以后復(fù)雜工程設(shè)計(jì)中此種施工方法和相應(yīng)裝配設(shè)計(jì)具有很大的參考價(jià)值。
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