拱板方案

1、

高空现浇24米跨先张法

预应力拱板屋架张拉

施

工

方

案

二0一0年三月

高空现浇先张法预应力拱板屋架施工方案多年来我公司对粮食仓库屋面预应力混凝土拱板屋架在屋顶进行张拉施工，广大施工技术人员在工程实践中深入探索研究和总结，形成了独特的施工经验和技术。不论在仓内地面进行张拉还是在屋顶进行张拉都有一行之有效的成熟技术，特别是预应力拱板屋架在屋顶进行张拉施工,既安全、又稳固、又能保证施工进度，在粮库工程建设中发挥了良好作用。

一、工程慨况：

本工程为湖南长沙芙蓉北路国家粮食储备库迁建项目（二期工程）周转仓工程，由三栋二层楼房仓和其它工艺设备组成。一层为框架剪力墙结构、二层为排架结构，屋面为预应力砼拱板屋盖，每栋仓由70榀拱板屋盖覆盖，三栋仓共210榀拱板屋架。该工程由国贸工程设计院设计，每榀拱板屋架宽1.18米、轴跨24米、高2.4米、重约12吨/榀、拱板屋架混凝土强度等级C40，钢筋上弦为一、二级钢筋，下弦为冷轧带肋钢筋（CRB800）组成。

由于该建筑为二层楼房仓，檐口高度16.24米，如果采用在仓内楼面制作砼拱板屋架，楼面无法承受大型吊车和拱板的自重。如果采用在仓外进行拱板屋架制作：一是周边还没有满足拱板制作的场地，二是因檐口高度较高一般吊车很难满足施工吊装安装的要求，能够达到如此吊装能力的吊车（起吊力矩>500tm）对运行场地要求高，吊车设备进出场按拆费用高。因此只能在高空屋顶进行拱板制作和张拉。但在屋顶进行先张法预应力拱板施工难度比较大，按照设计要求冷扎带

肋钢筋张拉控制应力σcom=560N/mm2、每根张拉控制应力为10.99KN、每榀屋架张拉应力为439KN（每榀屋架共40根预应力钢筋），为此需对仓库原有有关结构进行增加钢筋加固，并对混凝土外墙柱顶在仓内用钢支撑顶住来平衡张拉力，以确保房屋建筑构件在张拉施工时不受损坏。

为优质、快速、安全，低耗顺利完成高空现浇先张法预应力拱板屋架施工任务，我公司通过积累以往高空屋顶施工拱板的经验，不断总结、不断改进、不断完善形成了高空现浇24米跨预应力拱板施工方案。此方案完全能够满足施工要求和设计要求，并确保房屋构件的安全。

二、加固措施

1、利用屋顶圈梁作为先张法施工的张拉台座横梁，由于此圈梁原设计配筋只用于构造整体性连接未考虑预应力结构张拉施工的水平受力，因此在圈梁两侧各增加4Φ25通长钢筋以增加圈梁的抗弯抗扭的能力。

2、在张拉时为防止圈梁外侧角砼压碎，其外侧上角预埋通长63角钢进行保护。

3、为提高圈梁抗扭能力原圈梁内Φ8的箍筋加大为Φ12的箍筋。

4、在张拉时錨板下方有一股对外侧的压力，为抵消这一压力在天沟底板预埋70*50*7的矩形钢管，将锚板插入圈梁与矩形钢管的缝隙中，矩形钢管与圈梁的距离为30-40cm。

5、利用天沟底板作为张拉平台，原设计天沟时未考虑天沟底板施工荷载，为此在原有配筋不变的情况下再增加负弯矩筋Φ12螺纹钢

@150。

6、锚板采用25mm厚Q235钢，开孔用Φ7钻孔成形。见附图）

7、由于屋顶圈梁作为张拉台座，在张拉时张拉力由圈梁传递到砼柱，砼柱无法承受这一张拉力，因此在仓内待支模架水平杆搭设到圈梁底时用钢支架托在水平杆上将外墙柱与外墙柱进行内支撑来抵抗平衡张拉力，以避免张拉水平力传递到原结构上，引起原结构的变形。（见详图）

三、施工控制

1、拱板底模铺设时控制好标高，其表面平整度在±5mm以内，底模铺设时模板之间留有2mm-3mm的缝隙，防止放张时模板变形，也防止模板湿后出现膨胀变形。

2、锚板安装时，锚板与圈梁之间的缝隙采用小铁片塞紧。

3、用于承受静、动荷载的预应力混凝土结构，其预应力筋-锚具组装件，除应满足静载锚固性能要求外，尚应满足循环次数为200万次的疲劳性能试验要求。疲劳性能上限应为预应力钢丝或钢绞线抗拉强度标准值（fptk）的65%，应力幅度不应小于80MPa。对于主要承受较大动荷载的预应力混凝土结构，要求所选锚具能承受的应力幅度可适当增加。

5、预应力筋用锚具、夹具和连接器在贮存运输及使用期间均应妥善保管维护，避免锈蚀、玷污、遭受机械损伤、混淆和散失。

6、千斤顶安装时，工具锚应与前端工作锚对正，使工具锚与工作锚之间的各根预应力钢材相互平行，不得扭绞错位。

7、抗震结构中，预应力筋-锚具组装件应满足循环次数为50次的周期荷载试验，组装件用钢丝或钢绞线时，试验应力上限应为0.8ftpk。

8、锚具满足分级张拉、补张拉和放松拉力等张拉工艺的要求。锚固多根预应力筋的锚具，除应具有整束张拉的性能外，尚应具有单根张拉的可能性。当预应力筋-夹具组装件达到实测极限拉力时，应由预应力筋的断裂，而不应由夹具的破坏导致试验的终结。

9、拱板预应力钢丝张拉时对称进行，钢丝张拉后检测其张拉力是否达到设计要求，确认无误后，方可切割露于锚具之外的预应力筋多余部分。切割工作应使用砂轮锯，严禁使用电弧，切割后预应力筋的外露长度不应小于30mm。

10、预应力钢丝禁止采用接头方式。

11、拱板砼在浇筑前在圈梁上方用M7.5水泥砂浆找平并铺设薄膜，防止张拉时撕裂圈梁。

12、拱板浇筑时，先浇筑底板后浇筑顶板，每榀拱板均一次成型不留施工缝，均应从两端向中间对称进行，浇筑时对于肋梁振捣更应慎重，防止振捣不实。

13、由于拱板间隔分批浇筑，第二批拱板浇筑时，利用已成型的拱板砼作为肋梁侧模，并对第一批已浇筑的拱板肋梁刷隔离剂，防止浇筑后粘在一起导致放张后相互受到破坏。

14、拱板放张前，先拆除拱板侧模（底模不拆除）,放张时对称断筋，并做好拱板移位记录。

15、拱板拆除底模时，必须焊好拱板内的斜拉钢筋，焊缝长度不小于10d。

16、拱板放张和拆模试块采用与拱同条件养护方式，其强度达到设计要求才能放张。

预应力钢丝张拉时必须有专业人员持证上岗，严格控制张拉应力。预应力钢丝张拉达到设计要求后，及时尽快浇筑拱板砼，最迟不得迟于张拉后24h。

四、预制砼隔板张拉与制作

预制砼隔板是拱板屋架的主要组成构件，三栋周转仓共2310块预制隔板构件。由于工期紧，砼强度达到70%以上才能断筋，我施工方利用工地周边空地采用长线、重叠生产制作方式进行施工。共采用七条生产线，每条生产线重叠十张预制隔板，每条生产线每层生产一榀拱板屋架的预制隔板。三栋周转仓预制隔板通过七条生产线周转三次完成，具体施工方法和程序如下：

2、台座横梁施工：由于该场地土质比较松软，台座砼横梁采用

C30砼、高800、宽400、长11000，埋入地下，砼台座内配10Φ18螺纹钢，环筋Φ10@150.

3、锚板采用200*75*9槽钢每根长1.5米，埋入张拉台横梁内0.7

米，共28根。

4、预制地胎模：素土夯实后浇筑100mm厚C15砼垫层，15mm 厚

1:2水泥砂浆找平抹面，每条生产线地模长24.2米，宽1.1米。5、隔板张拉：张拉应力220N/mm2，并采用对称张拉，对每根钢

丝张拉后进行检测张拉力是否达到设计要求，合格后及时浇捣砼。

隔板砼强度达到70%以上方可断筋。