錢愛云 徐國偉

(1.常州市職工大學，江蘇 常州 213015;2.江蘇天任建設有限公司，江蘇 常州 213000)

0 引言

預應力折線型屋架結構由于具有明顯的節(jié)約鋼材，增大結構跨度，減少結構自重，提高結構抗震、抗裂能力，縮短工期等優(yōu)點，因而被廣泛應用于各種工廠、車間、倉庫等結構中，但同時也存在施工工藝復雜、施工要求嚴格、施工難度大等難題。

根據(jù)多年的施工經(jīng)驗，闡述國標04G415-1圖集(簡稱圖集)中18 m～30 m跨后張法預應力混凝土折線型屋架的施工技術，并對施工過程中遇到實際問題提出解決措施。

1 制作地模

細石混凝土地?？旖荨⑹」?，從經(jīng)濟角度出發(fā)，預制屋架可采用C20細石混凝土地模。

地模施工步驟如下:

1)根據(jù)張拉方案、吊裝方案，確定屋架預制的位置和朝向，繪制預制屋架平面布置圖。

2)現(xiàn)場放大樣、平整場地。若有松軟土層，須將地基下的松軟土層消除，用砂質土料回填，并分層夯實，否則屋架容易隨地模沉降而產(chǎn)生彎曲裂縫。

3)在地基土上按屋架大樣澆筑細石混凝土，澆筑寬度每邊比屋架寬100 mm作為支模板的基點，頂面用水準儀在地模頂面找平，用水泥砂漿抹平抹光。然后在地模頂面彈出屋架的標準外形尺寸，因為在受屋面荷載作用后，屋架會產(chǎn)生撓度，考慮人們對屋架的視覺上的安全感，屋架應按設計、施工規(guī)范起拱，以減小使用期間的撓度。屋架下弦須起拱l(fā)/1000。值得注意的是，不能單純下弦起拱，而上弦位置不變，必須使上下弦節(jié)點及頂部節(jié)點同時升高。

4)在地模周圍設排水溝，防止地面水滲入軟土層導致地模下沉而間接導致屋架產(chǎn)生彎曲裂縫。

2 綁扎鋼筋、預留孔道、立側模

2.1 綁扎鋼筋

在涂刷隔離劑之后，可開始綁扎鋼筋，鋼筋綁扎順序應遵循下弦—上弦—腹桿、節(jié)點的順序。若采用波紋管預留孔洞，18 m跨屋架下弦桿內箍筋錨固端彎折角度按圖集要求加工成135°，其余跨度的屋架下弦桿內箍筋錨固端彎折角度不能按圖集要求加工成135°，而均須加工成90°，以便安放波紋管，安放完成后，再對箍筋末端進行二次就位，盡量使箍筋末端彎鉤接近135°，并注意保護波紋管。

2.2 端頭板及網(wǎng)片的制作

圖集中M8，M9，M9a端頭板的開孔直徑可改成 φ61(每束2根～3根鋼絞線)或φ71(每束4根鋼絞線)而不是漸變口徑，方便加工。

圖集中要求網(wǎng)片的短筋為220 mm，實際施工時應考慮到端頭板的厚度，為便于將網(wǎng)片安放于端頭板內，可改為195 mm，并按圖集要求，每端8片。網(wǎng)片的其他尺寸按圖集加工。

2.3 預留孔洞

孔道預留的方法常有預埋波紋管法和抽芯管法。預埋波紋管法更能保證質量、效果更好，建議采用預埋波紋管法。波紋管有重量輕、剛度大、彎折方便、連接容易等優(yōu)點，尤其是預埋后無需從混凝土中取出，施工不需要太多的經(jīng)驗和技能，操作簡單，而金屬波紋管比塑料波紋管經(jīng)濟，所以常用金屬波紋管預留孔洞。制作波紋管的鋼帶厚度為0.25 mm～0.28 mm，波紋管直徑為55，為便于波紋管的運輸和安裝，每個孔洞由4根～5根波紋管組成，波紋管的連接接頭直徑為60，接頭的長度為250 mm～300 mm。為防止?jié)仓炷習r波紋管的偏移，安放波紋管時，須每1000 mm～1500 mm左右設定位鋼筋，把波紋管固定于定位鋼筋上，接頭處用膠帶密封，并檢查保證波紋管無破損，以防漏漿。澆筑混凝土前，波紋管內須穿入直徑為40的增強塑料管，以保證澆筑混凝土后預留孔道的暢通。

2.4 安裝側模

側?？刹捎媚灸０寤蜃庥门涮椎匿撃０?。采用鋼模板澆筑的屋架美觀而且省時、省工、節(jié)材環(huán)保。模板上應按要求留置灌漿孔及排氣孔。灌漿孔直徑不宜小于25 mm，其間距不宜大于12 m，可在屋架下弦模板一側用木塞留設灌漿孔，排氣孔應高于灌漿孔，直徑8 mm～10 mm，也在下弦模板一側用短鋼筋預留。屋架端部或錨具上也可設灌漿孔、排氣孔。安裝模板前，檢查模板是否干凈、平整、牢固，尺寸是否正確，安裝模板后，檢查模板內是否干凈無雜物、模板支撐是否穩(wěn)定可靠。特別強調的是不能疏忽吊裝孔、灌漿孔、排氣孔的預留和鐵件的預埋。

3 澆筑混凝土

澆筑混凝土前應檢查鋼筋、模板、預埋鐵件、孔道，保護層墊塊。為保證質量，嚴禁自拌混凝土，必須采用商品混凝土。澆筑混凝土時，應觀察模板、支架、鋼筋和預埋件的情況，當發(fā)現(xiàn)有變形、移位時，應立即停止?jié)仓?，并應在已澆筑的混凝土凝結前修整完好。屋架應一次澆筑完畢，不允許留施工縫。澆筑時，宜用直徑為30的振搗棒振搗密實，注意不要使振動棒貼近波紋管，以免造成波紋管的損壞或位置偏移，另外尤其要注意屋架端頭板附近的振搗，預防端頭板附近出現(xiàn)混凝土不密實或空缺，從而避免張拉時端頭板處出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象。澆筑完成、表面抹光后應立即抽出增強塑料管，嚴禁隔夜抽出，以免有漏漿粘結塑料管，保證孔道暢通。當氣溫高于5℃時，混凝土澆筑完畢后可采用自然養(yǎng)護法養(yǎng)護。比較經(jīng)濟簡單的自然養(yǎng)護方法是覆蓋保濕養(yǎng)護法，即混凝土收漿后及時進行覆蓋，約8 h～10 h后要進行灑水保濕養(yǎng)護，夏天溫度較高時，可提前2 h～3 h開始養(yǎng)護，養(yǎng)護時間應不得少于7 d。當氣溫低于5℃，達到冬期施工條件時，澆筑完畢后立即支棚保溫，待混凝土收漿后覆蓋保溫，不得向混凝土表面灑水。當氣溫過低，可參照文獻［3］或采取其他合理的冬季施工保溫措施。

4 疊層預制屋架

屋架可采取現(xiàn)場疊澆預制，疊澆層數(shù)不超過4層。疊澆上層構件時，必須在下層構件強度達到15 MPa后進行。當下層屋架達到15 MPa的強度后，即可脫模、涂刷隔離劑，準備澆筑上一榀屋架的工作。

選用隔離劑時，不要使用圖集推薦的隔離劑。實踐證明，用白色涂料作為隔離劑效果最好，涂刷兩遍，既不污染鋼筋，又方便屋架吊裝到位后的表面噴白。

5 預應力筋的下料、穿束、張拉

5.1 預應力筋下料、穿束

預應力筋采用φs15.2低松弛鋼絞線，強度為1860 N/mm2，彈性模量為(1.95±0.1)×105N/mm2。按鋼絞線凈長和兩端所需工作長度定尺下料。下料時，使用機械切割，不得使用電弧或氧乙炔氣割。下料后應盡快穿入屋架預留孔內，避免鋼絞線生銹而影響張拉后的錨固質量。鋼絞線穿束前，在其端部用膠布包好，以免穿束時頂?shù)讲y管。

5.2 預應力筋張拉

張拉前，混凝土強度須達到100%，以混凝土試塊的強度報告為依據(jù)，另外注意檢查錨具是否干凈無油污、外觀是否無異常、錨具和夾片是否配套，防止有滑絲、錨具破裂等質量、安全隱患。張拉設備選用YC-110型千斤頂，安裝的壓力表精度不宜小于1.5級。屋架為平臥疊澆，預應力筋的張拉順序應先上后下逐層張拉，嚴禁從下到上張拉。張拉控制應力應從第二層開始從上到下逐層增加0.5%，以減少上層屋架重量產(chǎn)生的水平摩阻力，降低預應力的損失。張拉程序為0→1.03σcon(持荷2 min錨固)→錨固張拉，σcon為張拉應力。為保證預應力施加的準確性和可靠性，張拉時采用“雙”控的方法，即應力控制和應變控制，應力控制以壓力表讀數(shù)為準，應變控制以測試鋼絞線的伸長值來校核。張拉伸長計算式如下:

Δl=Fp·l/(Ap·Es)。

式中:Fp——鋼絞線的張拉力，kN;

Ap——鋼絞線的面積，mm2;

l——鋼絞線的長度，mm;

Es——鋼絞線的彈性模量，kN/mm2。

根據(jù)GB 50204-2002混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范規(guī)定:如實際伸長值比計算伸長值大于6%或小于6%，應暫停張拉，查找原因，在采取措施后，方可繼續(xù)施工。

跨度較大(＞24 m)的屋架兩端宜同時對稱張拉，跨度較小(≤24 m)的屋架一端張拉。張拉錨固完畢、檢驗合格后，用切割機切割多余鋼絞線，留下的鋼絞線外露長度為30 mm～40 mm，切不可用電氣焊燒割，以免造成錨具和鋼絞線退火而導致質量事故和安全事故。

6 孔道灌漿及封錨

張拉完畢后應立即灌漿，這樣可盡量減少預應力松弛損失。42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比 0.38～0.45，摻入占水泥重量的0.005%的鋁粉，可使水泥獲得2%～3%的膨脹率，灰漿泵灌漿時，孔道兩端冒出濃漿并封閉排氣孔后，繼續(xù)加壓至0.5 MPa～0.6 MPa再封閉灌漿孔。灌漿工作應連續(xù)進行不得中斷?？椎拦酀{結束后，再進行端部錨具封堵處理。將錨具周圍沖洗干凈并將混凝土表面鑿毛，澆筑C40細石混凝土封堵錨具。

當孔道水泥漿硬化后，試壓灰漿試塊，在水泥漿強度達到15 MPa以上時方可吊裝。

7 施工注意事項

在實際預應力施工過程中，由于施工操作不當?shù)仍?，常常會有一些安全質量隱患甚至產(chǎn)生安全質量事故。施工前，一定要做好機器設備的維護檢修、標定等工作。施工前，一定要進行安全技術交底，要求工人嚴格遵守操作規(guī)程。張拉區(qū)域必須懸掛有非工作人員禁止入內的明顯標志牌和危險區(qū)提示牌。張拉時，事先做好防護措施，構件兩端嚴禁站人和嚴禁放置高壓油泵。機器操作員和測量伸長值的人員應站在側面操作，不得正對張拉端。油泵操作人員必須佩戴防護眼鏡，防止油管破裂及油表連接處噴油傷眼，油泵開動過程中，不得擅離崗位。

8 結語

只有遵循正確的施工工藝、采用合理嫻熟的施工技術、注重施工細節(jié)、嚴格遵守操作規(guī)程、排除質量、安全隱患，才能確保預應力屋架的施工質量、施工進度、施工安全，從而獲得良好的經(jīng)濟效益。

［1］圖集04G415-1(GJBT-768-2004)，后張法預應力混凝土折線型屋架［S］.

［2］GB 50204-2002，混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范［S］.

［3］張文鑫.預應力混凝土折線型屋架的冬季施工［J］.甘肅冶金，2008，30(4):93-94.

［4］曾昭寅.30 m跨后張法預應力混凝土折線型屋架施工技術探討［J］.廣東建材，2009(8):21-22.