24m跨预应力混凝土折线形屋架施工

24m跨预应力混凝土折线形屋架施工

摘要:介绍了24m跨预应力混凝土折线形屋架制作、张拉、灌浆、吊装施工方法。

关键词：构件制作张拉控制吊装施工

1、工程概况

仪陇国家粮库扩建工程位于仪陇国家粮库内，共分为1#、2#、3#、4#粮仓，仓库平面尺寸均为54m×24m，仓库采用后张法预应力混凝土折线形屋架，每栋仓8榀屋架，共32榀。屋架长24m，本工程按照标准图集95G415(三) 、(八) 24m 跨预应力混凝土折线形屋架施工。

2、构件制作

2.1 施工时为节省造价，控制工期，根据工程仓基础较深，回填土层厚的实际情况，决定首先将仓内场地碾压、夯实，并将混凝土垫层施工完毕，然后在仓内垫层上平卧叠浇生产屋架。

2.2 根据屋架95G415(三)图集规定，屋架采用平卧叠浇时，最多可叠浇四层。因为每仓内有8榀屋架，故共分为两块预制场地，分别叠浇四榀。

屋架制作前在垫层上先放出屋架大样，放线时严格按图集所示屋架尺寸放样，各腹杆与上下弦交接点处均应放出大样，下弦起拱尺寸不得疏漏，然后严格按所放大样线做好胎模。胎模主体采用砌砖，表面用水泥砂浆抹平、抹光，达到面层平整、光洁。

2.3 先按图集要求将屋架中部腹杆预制好，待强度达到70%时，方可运输和安装。

3、屋架制作

3.1 施工顺序

清理胎模→涂刷隔离层→安装钢筋骨架和预制的腹杆→安装模板→安装波纹管(预应力筋孔道)和芯管及预埋件→浇筑混凝土→抽拔芯管→清孔→养护。

3.2 屋架制作

屋架预制除第一榀使用胎模外，从第二榀开始，下一榀的表面即是上一榀的底模。

3.2.1 安装钢筋骨架：钢筋加工、绑扎严格按图集尺寸施工，因为屋架钢筋含量较大，绑扎时须注意钢筋相对位置，防止错位。

3.2.2 模板安装：由于本工程屋架安装后表面直接刷涂料，模板经多方案(木模、木工板模内侧贴保丽板、竹胶模板)对比分析后，决定采用木工板模外贴保丽板模板。

屋架采用钢管做支撑，施工时反复核对尺寸、预留孔、预埋件位置。

3.2.3 浇筑混凝土：1）屋架混凝土浇筑前认真做好试配工作，各种原材料严格把关，混凝土搅拌时须严格过磅计量。浇筑屋架混凝土时，端部腹杆与屋架上、下弦杆一起整体浇筑，每榀屋架混凝土要一次性整体浇筑，不留施工缝；浇筑时由屋架下弦中部开始向两端支座浇筑，然后再由支座向中间浇筑上弦杆及端部腹杆，最后在上弦中部合拢，混凝土振捣要密实，特别要注意屋架端部和腹杆与上下弦交接点以及钢筋较密处的振捣，必要时配合人工振捣。

2)混凝土浇筑过程中，每榀屋架要留置2组试块，一组标养做28d抗压强度，另一组与屋架同条件养护，作为屋架张拉的依据。

3)屋架为叠层施工，要求下层屋架混凝土强度达5.0MPa后方可浇筑上层屋架混凝土，浇筑上层屋架混凝土时，要注意防止振动捧触及下层构件。

3.2.4 抽拔芯管：1）混凝土浇筑后，钢管芯管每隔10min转动一次，本工程采用两根φ20钢管对接作芯管，两根管的旋转方向应相反，转管时应防止管子沿端头外滑，事先在管子上作记号，以便观察。2)钢管抽芯根据气温随时掌握混凝土凝结强度，在混凝土初凝之后、终凝以前进行，现场以“用手指按压混凝土表面不显指纹”为宜。3)抽管宜按先上后下的顺序进行，抽管时要速度均匀，边抽边转，拔出管用支架托起，与孔道保持在一直线上。4)芯管抽出后，及时清理表面灰浆，清洗干净后刷油备用。

3.2.5 清孔、养护：

1）成孔之后，检查孔道是否畅通，有塌陷堵塞现象要及时处理。清孔后，进行预应力筋试穿，以利穿筋张拉。

2)预制完的屋架表面覆盖麻袋浇水养护，养护期间，使混凝土表面保持湿润状态。

3)待屋架混凝土强度达100％以后，方可进行张拉、灌浆等工序。

4、张拉工程

本工程根据95G415（八）图集选用钢丝束做为预应力筋施工，每榀梁留二个孔，24根φ5碳素钢丝，锚具一端使用墩头锚具，一端使用锥形锚具，所有原

材料钢丝、锚具等均先做试验，合格后方可使用。

4.1 指标计算

钢丝长度＝孔道长度加工作长度M＝23.8十0.8＝24.6m

张拉力Fp＝487KN×1.03＝501.14KN

预应力筋面积Ap＝24×19.63 mm2＝471.12mm2

张拉控制应力δ＝501.14 KN／471.12 mm2＝1063.72N／mm2

张拉伸长值ΔL1＝501140N×24600 mm／471.12 mm2×200000 N／mm2＝131mm

屋架下弦截面积AO＝240mm×220 mm =52800mm2

混凝土压应力F／AO＝487000N×2／52800 mm2=18.45N／mm2

混凝土压缩量ΔL2＝18.45 N／mm2×23800 mm／32500 N／mm2=13.51mm

4.2 构件验收

张拉前首先对构件进行验收，试块须达到设计强度，尺检配合目检，检查混凝土外观、尺寸、孔道畅通。

4.3 张拉

张拉时自上而下逐层张拉，张拉力每层增加1％，以减少上下层间摩擦产生的预应力损失，张拉采取超张拉。先张拉至l0％做一停顿，然后张拉至l03％δK 锚固。

张拉时每榀梁两个孔道从一端张拉，加荷速度保持基本一致，当张拉力达到50％左右时，梁压缩变形增大。上下层发生滑移，此次三十二榀梁张拉共耗时8个小时，无脱丝现象，张拉值符合要求，混凝土压缩量在规定范围内，张拉效果良好。

4.4 孔道灌浆

4.4.1 预应力钢丝束张拉后应尽快进行孔道灌浆。

4.4.2 灌浆应从下向上进行。灌浆必须连续进行，一次灌完，如因故停顿，应立即将已灌入的灰浆用清水冲洗干净，然后重新灌入。

4.4.3 灌浆压力先小后大，逐渐加大并稳定在0.4 MPa—0.45 MPa。当构件两端气孔排出浓浆时，将两端的灌浆孔和排气孔堵住，并稍加大压力至0.6Mpa—0.8 MPa，随即停泵，关闭喷咀阀门，稍停5min，拔出喷咀，立即用木塞塞住。

4.4.4 严格控制水灰比(0.38—0.42)，并采用525号普通硅酸盐水泥，掺加高效减水剂。

5、吊装

5.1 起重机械的选择

根据施工现场实际情况，起重高度为20m，选用QL--40汽车起重机，其起重性能参数为：臂长：26m，回转半径：12m。

5.2 屋架扶直

由于24m屋架属大型空间构件，侧向刚度较小，起吊就位前应严格按照设计吊点绑扎翻身，翻身和吊装必须平稳。在吊装时采用两侧绑杉杆或钢梁加固法进行加固，以免损伤构件。

5.3屋架吊装

5.3.1屋架起吊前，将螺栓孔清理干净，并在屋架上弦自中央向两边弹出屋面板的安装位置线，在下弦两端弹出屋架中线，同时用经纬仪在柱顶上弹出屋架安装中线。

5.3.2吊装时，先将屋架吊离地面30cm左右，运至应安装的轴线处，然后再起钩，待屋架吊升超过柱顶0.8m—1.0m时停住，利用屋架端头的缆绳，将屋架对准柱头。缓缓将屋架落至柱顶、以刚接触柱顶为止，运用起重机的起落吊臂、转向等动作，同时用撬杠配合，将屋架准确对位后，再稍落一点钩，这就完成了屋架吊升及就位过程。

5.3.3 检查屋架中心线与柱顶中心线是否吻合，然后校正屋架垂直度，校正屋架的垂直度，可利用屋架端杆所弹的中心墨线，用线锤吊校正。

6、结语

6.1 原材料控制：由于仪陇当地只有特细砂，含泥量较大，颗粒不均匀。我们提前为制做屋架储备了专用中粗砂；施工中石子全部用水冲洗后方可使用．有效地保证了混凝土强度。

6.2 屋架叠层施工要做好中间隔离，否则影响张拉效果。

6.3 叠层施工屋架的预应力张拉，要控制好上下层的张拉系数，且必须在混