预应力拱板屋盖制作和吊装技术的应用

徐卫斌 汕头市建安(集团)公司

预应力拱板屋盖其结构特点是上下弦板较薄，受力筋采用先张法，整个构件较轻，跨度可以变化较大，因此常在粮仓和厂房中使用，但同样在施工上较传统的施工工艺增加了难度。下面就施工过的项目做些探讨。

一.工程概况

中山市中心粮库二期工程采用24m跨预应力钢筋混凝土拱板屋盖，拱板就在平房仓内张拉预制。构件强度等级C40，各榀拱板屋架下弦预应力钢筋为54条ΦR6冷轧带肋钢筋，单根张拉力值12.58KN／根，下弦板厚40mm，上弦曲面拱板厚50mm,采用长线法进行预制板屋架施工。

二.张拉设备及承力台座的选用和设计

1.锚具选择

选用圆锥齿板式锚固夹具及碟型锚固夹具，采用45号钢制作经热处理后其硬度为HRC40～45。

2.张拉机具

根据本工程实际情况，采用2部15KN张拉机，分别在各台座进行逐根张拉。

3.承力台座

利用原设计筏板地面作为预制台面，要求C25砼台面表面平整度控制在2mm内。在台座两端设置角钢定位板，安装、校正后与承力台座同时施工。每榀拱板屋架下弦54 Φ R6钢筋、LL650级，总张拉力720KN，承力台座抗倾覆安全系数＞1.5。经验算可满足张拉施工要求。台座结构参照下图1施工。定位板采用热轧等边钢-20×230×200。为安全起见，在承力台座角钢筋混凝土内预留Φ18锚固筋，与角钢焊接在承力台座混凝土内预埋，-12×200×250钢板与定位板焊接。定位板上边肋梁用Φ28钢筋焊接成45度与原地面焊接。为便于穿筋，孔径确定为7mm，焊接采用T42。定位板制作参照施工图纸减去保护层施工。

4.预应力张拉方法

A.钢筋张拉程序：在预应力台座面刷隔离剂，粘铺塑料薄膜后即开始铺设ΦR6、LL650带肋钢筋。将带肋钢筋建立初应力，待起拱部分木模板施工就绪后，即开始逐根张拉Φ R6带肋钢筋。

B.张拉前期准备工作

①.对张拉设备进行标定和校对。

②.检查定位板上孔位、孔径、孔数是否与设计图相符，预应力的保护层是否符合设计要求。

③.穿钢丝。钢丝按顺序对准两端定位板的孔眼不能交错，当两端夹具未夹紧前，不得松手，防止钢筋滑击伤人。

④.防隔离剂污染钢筋措施：在预制台面刷隔离剂后，趁湿在上面粘铺塑料薄膜，防止隔离剂污染钢筋。

三.预应力拱板施工

1.模板施工

①.模板制作：分侧模、底模和支撑系统。下弦底模利用台面制作。其侧模、上弦底模采用12mm复塑胶竹板制作,支撑采用钢管.

②.模板安拆：上弦模板支设按二次抛物曲线计算的高度安装到位。所有模板节点均采用玻璃胶粘牢，以防止漏浆，施工过程加强模板保养，确保混凝土表面光洁、平整。支撑系统经刚度验算后，方可进行。

2.预应力钢筋张拉

张拉采用台座式千斤顶、成组钢筋在一端张拉的方法进行。每条生产线一次张拉到位。张拉装置采用横梁成组张拉，张拉前，在底模刷隔离剂后，铺设LL650级预应力筋，并对其两端进行墩头，上好夹具，固定好间距，同时用台座式千斤顶推动活动横梁带动预应力筋组张拉，张拉满足要求后，锚固预应力筋。

为确保每根钢筋受力相同，采用140b工字钢配以30mm厚钢板横梁，张拉时采用张拉力和伸长量双控制，为避免预应力损失，可进行5﹪超张拉，张拉控制应力δ=455N／mm2,伸长量根据施工时张拉长度计算确定。

张拉步骤：预张拉→初张拉→张拉到设计应力→锚固

3.拱板钢筋制作安装

拱板钢筋在加工棚制作，制作过程严格按施工规范制作、检查，成型钢筋分类堆放，并挂牌标明型号、规格，预应力钢筋锚固好后，将下弦分布筋绑扎在一起，上弦主筋和分布钢筋在模板、隔板安装好后，再进行绑扎，同时注意斜拉筋的预埋和主筋的绑扎。

4.隔板制作

隔板在拱板施工前叠层生产，其钢筋必须点焊，最外层焊点在混凝土30mm处。由于厚度薄并且为方框形，抗弯强度差，当混凝土强度达到设计强度后方能起模搬运，搬运堆放时不得水平放置。

5.拱板混凝土浇筑

待模板、隔板钢筋安装好后，开始拱板混凝土浇筑。上下弦拱板混凝土浇筑均从两端往跨中方向进行。先浇筑下弦混凝土，浇筑前在底模上撒些混凝土，把下弦钢筋垫起后均匀填装混凝土，随灌随振捣，隔板处稍延长振捣时间，其下弦混凝土浇筑完毕后，再进行上弦混凝土浇筑。上弦曲面混凝土在利用刮板拉平后振捣，振捣器应从两端分别向跨中方向进行，避免从上而下的振捣，使混凝土产生流淌现象。振捣后用刮尺刮平，然后用铁抹子找平压光。下弦混凝土浇筑后，由于支撑振捣等原因，在隔板与下弦支点处应进行检查，如出现裂缝应重新抹压修整。如果混凝土塌落度小或混凝土接近终凝时间，则应填少许水泥砂浆将缝隙抹严。

6.放张

下弦预应力钢筋放张时，混凝土强度不得低于设计强度的85﹪。放张时，从生产线中间开始，并先放张拉板肋中钢筋。

7.拆模

拱板拆模时间:上弦板必须达到混凝土强度的70﹪以上,下弦达到混凝土强度的100﹪。拆模前焊好斜拉筋，焊缝长度为120mm。

8.荷载实验

不大于100榀预制拱板取一榀做荷载实验,加荷大小及方式:上弦加荷1.8KN/M2,加荷速度0.3KN/M2.h,中间2/3跨加荷。

观测指标：跨中最大变形30mm,荷载稳定24小时后卸荷。

卸荷速度及方式：

上弦：卸荷速度0.35KN/m2.h

下弦：卸荷速度0.5KN/m2.h，从拱板跨中对称卸荷。

四.拱板吊装

拱板吊装包括脱模、吊装两个主要过程。吊装机械投入两台汽车吊和两台载重汽车进行运输和吊装作业。其主要程序为：拱板脱模后，用一台150T吊车吊装拱板安装到位。

1.吊装工艺及方法

支座及拱板清理→支座及拱板弹线找平编号→拱板脱模起吊→拱板吊装→拱板校正就位→拱板焊接固定→验收。

2.清理准备

①.检查构件表面有无裂缝、变形及其他损坏现象；检查吊环位置是否正确、有无损坏、吊环孔洞能否穿卡环或钢筋绳；检查拱板混凝土是否达到设计强度的100%。

②.构件弹线：检查支座是否平整，预埋件的位置是否准确。在支座上弹出轴线水平线和边线。弹出拱板几何中心线，上弦中线应延至拱板两端下部，并从跨度中央向两端分别弹出拱板的安装定位线。

③.拱板脱模、运输、吊装

A.拱板采用倒链脱模。

B.在平房仓墙体设置150T吊车，将拱板吊装就位。吊装时，确保钢丝绳受力均匀。

C.经校正就位后，及时焊接连接，将拱板固定牢。

3.在拱板屋盖吊装中应注意的技术环节

A.禁止在六级风的情况下进行吊装作业，禁止斜吊。

B.指挥人员应使用统一指挥信号,信号要鲜明、准确。起重机驾驶人员应听从指挥。

C.双机抬吊时,要根据起重机的起重能力进行合理的负荷分配,并在操作时互相配合。绑扎构件的吊索需经过计算，绑扎方法应正确牢靠。

D.从事拱板安装时,必须搭设牢固可靠的操作平台。

E.吊装工程施工方案中,必须有现场电气线路及设备位置平面图,严禁非电工人员随意拆改。

五.结束语

施工前，先组建强有力的项目班子，在施工过程中，高度重视，对每一个关键环节都事先进行技术交底，并派经验丰富的技术人员在现场跟班指导和检查，工程竣工验收时，各分项工程全部符号验收规范要求，获得所有单位一致好评，同时也在此基础上，形成了企业工法，在企业范围推广，为以后施工同类项目打下了坚实的基础。