先张法预应力拱板屋盖施工技术

1、PAGE 1PAGE 4先张预应力拱板屋盖现场预制施工技术黄建设 宋红智（天津三建建筑工程公司 300170） 预应力拱板屋盖一般用于房式粮仓和其它一些单层厂房建筑中。该构件传统上应在构件厂进行预制，需要大的场地和精度较高的砼预制平台及张拉墩等设施。砼预制平台和张拉墩均是拱板屋盖预制过程中的受力构件，是投资较大并长期使用的设施。 当因种种限制需要在施工现场用先张法预制预应力拱板屋盖时，在现场较大规模的设置砼预制平台和张拉墩在经济上是不划算的。天津某国家粮食储备库12幢房式仓的696 榀预应力拱板屋盖在现场采用简便设施进行预制，收到了较好的经济效果。 1 工程概况 粮仓跨度18m，每幢粮仓的屋顶

2、由52榀预应力拱板屋盖组成。每榀拱板屋盖长20m，宽1.5m，矢高1.8m，其上弦板为35mm厚普通钢筋混凝土曲面板。下弦板为35mm厚预应力混凝土平板，板内采用直径5mm的甲级级冷拔低碳钢丝，共33根。其抗拉强度标准值为650N/mm2，设计张拉控制应力为455N/mm2。腹内竖向隔板间距2m，为40mm厚的口字形混凝土构件。斜拉杆采用直径12mm钢筋。 2 预应力张拉施工方法 传统做法的预制平台为厚100m左右的混凝土地面，张拉墩亦是钢筋混凝土结构的，埋深1m左右。用于承受钢筋张拉时的反力。在本工程中我们用三种不同的方法来替代传统的张拉设施。 2.1 以直径330mm的钢管承受张拉时的反压

3、力（此钢管为基坑支护用过的材料），取消混凝土张拉墩。因张拉时反力作用在钢管支撑上，混凝土预制平台不再受力，因此以30mm厚混凝土垫层代替100mm厚的混凝土预制平台。 每两榀拱板屋盖纵向串联布置，使用一套张拉设备。 在宽1.5m左右的拱板屋盖两侧布置两棵钢管，长40.9m，每隔10m用脚手管拉结一次，防止失稳。同时也可防止张拉时个别钢丝突然拉断卷弹的范围过大。拱板屋盖施工完毕后钢管支撑还可收回利用。 两棵钢管的一端顶在大横梁上，大横梁里面是梳筋板，大横梁外面是张拉横梁。两个18t千斤顶布置在两棵横梁之间。丝杠固定在张拉横梁上，穿过大横梁焊接在梳筋板上（图1）。钢管的另一端支顶住锚固端梳筋板。张

4、拉时千斤顶启动，通过张拉横梁及丝杠拉动梳筋板对钢丝施加预应力，当预应力达到设计要求值时，将丝杠上靠近大横梁的螺母拧紧，然后可放松千斤顶。千斤顶取出后再去进行另一套拱板屋盖的张拉。当混凝土浇筑完并达到设计强度的75以后进行放张，放张时先拧松大横梁外侧的螺母，然后再剪断预应力钢丝，如果在受拉状态下骤然剪断钢丝，有可能使构件端部受到冲击而出现裂纹。 施工顺序：平整场地垫层施工布置、焊接钢管垫层上铺塑料薄膜铺设预应力钢丝支下弦板侧模安装横梁、丝杠及梳筋板固定预应力钢丝隔板安装（已提前预制）上弦板支模绑筋安装千斤顶隐蔽验收实施张拉混凝土浇筑养护放张预应力钢丝剪断进行下一组拱板屋盖的施工。 这种方法为成组

5、张拉，事先应调整初应力，各根钢丝相互间应力差控制在5以内。 2.2 由于预制场地紧张，粮仓房心内的场地也必须利用。房心内的拱板屋盖预制在墙体砌完以后进行。 在房心内先按图纸要求做好地面垫层代替预制平台。在墙下的混凝土地圈梁施工时，按拱板屋盖下弦板内预应力钢丝的间距预埋塑料管，铺设时钢丝的张拉端和锚固端均穿过塑料料管，梳筋板在圈梁外面，利用粮仓山墙和一道内隔墙的地圈梁代替张拉墩，来承受张拉时的反力。 这种方法采用1t小型张拉机逐根张拉，每榀拱板屋盖的总张拉力是29.47t，超张拉 5后为30.94t。地圈梁是否能够承受及可同时承受几榀屋盖的张拉力要通过计算或试验来确定。必要时可采取一些锚固措施加

6、强圈梁与墙体的连接。 2.3 第三种方法是在场地上平铺一层机砖，表面抹水泥砂浆找平层来代替混凝土预制平台，用埋换式台座代替张拉墩。 埋换式台座由型钢立柱、加强梳筋板等组成。型钢立柱埋入地下11.5m，回填土夯实后，地表处浇筑一层混凝土，加强梳筋板档在型钢立柱后面，梳筋板的一半埋入混凝土内，拱板屋盖施工完毕后型钢立柱可收回利用。 这种方法也采用1t小型张拉机逐根张拉。 3 支模方法 支模的工作量主要在曲面的上弦板，上弦板底模采用木模，根据拱板屋盖曲线方程，将300mm宽50mm厚的木板一侧锯成弧线做侧梆，在弧上钉15mm厚木板，木板表面铺一层薄铁皮，按屋盖腹内隔板的间距做成2m一块的底模。用钢管

7、架子托住。拆模时一个节间的木底模整个拆出，轮番使用。 4 钢筋铺设 冷拔低碳钢丝进货为盘条形式，进场后先进行外观检查和机械性能检验，合格后采用。调直、墩头均在现场进行，铺设钢丝时避免碰伤隔离用的塑料薄膜。铺设好下弦板钢丝后放隔板，将隔板的锚固筋两边均等的弯成90度角与下弦板钢丝分点绑扎，隔板底部垫好垫块。隔板上部的锚固筋也要两边均等的弯成90度角，与上弦板钢丝分点绑扎好。 5 混凝土浇筑 因拱板构件均为薄板，粗骨料采用0.51.5cm粒径的石子，水泥标号不低于425号，混凝土蹋落度控制在3cm，严防水灰比过大。 下弦板混凝土浇筑从两端向跨中进行，浇筑前在底模上撒些零星混凝土把钢丝垫起后均匀装填

8、混凝土，随后振捣，隔板处稍延长振捣时间，使其底部混凝土振捣密实。 上弦板混凝土浇筑从两端开始向中间拱顶进行，用木抹子大致找平后用平板振捣器振捣，振捣器从两端分别向中间拱顶方向振捣，以免由于从上到下的振捣使混凝土产生流淌现象。振捣后用铁抹子抹平压光。上弦板混凝土浇筑后由于支模振捣等原因，在隔板与下弦交点处应进行检查，如出现裂缝应重新抹压修整。如混凝土蹋落度小或已接进终凝，则填少许水泥砂浆将缝隙抹严。 6 技术安全措施 6.1 钢丝墩头直径不小于钢丝直径的1.5倍，头部不歪斜、无裂纹。 6.2 张拉过程中密切观察41m长的钢管支撑的受力情况，防止失稳，如有征兆马上停止张拉进行加固。 6.3 钢丝在锚定时的滑移值不超过5mm，当大于5mm时应进行补张。 6.4 钢丝张拉后等待放张期间派专人监护张拉现场，每天检查大横梁是否有位移，张拉力是否有损失，如有异常情况及时采取措施。 6.5 屋盖两端的锚固区着重振捣密实。 6.6 构件表面原浆抹平，不许撒水或撒干水泥。因构件较薄，尤其注意做好养护。 6.7 放张时预应力钢丝从两边向中间放松，以防止放松过程中构件发生翘曲、裂缝。 7 结语 采用上述三种简易设施在现场