預應力混凝土屋架施工質量管理

張志輝ZHANG Zhi-hui

（上海科瑞真誠建設項目管理有限公司，上海 201620）

（Shanghai K &Z Construction Project Management Co.，Ltd.，Shanghai 201620，China）

0 引言

預應力混凝土屋架是在屋架結構中施加了預應力，和一般混凝土屋架結構相比，能夠充分利用混凝土材料的強度，減輕結構自重，節約鋼材用量，顯著增大屋架結構的跨度，但也大大增加了施工難度。預應力混凝土屋架的施工質量決定整個建筑物結構的安全，在施工過程中必須做好施工質量管理，最大限度的杜絕或降低質量事故的發生。

1 預應力屋架施工質量管理

預應力混凝土屋架主要施工工序為：清理施工現場，硬化場地、按照設計圖紙的要求進行屋架放樣、綁扎安裝非預應力鋼筋、預留預應力束波紋管孔道、澆筑混凝土、對混凝土進行振搗養護；待混凝土強度達到設計強度時，進行預應力鋼束的張拉、灌漿、封錨等。其中混凝土施工和預應力鋼筋下料、張拉、灌漿、封錨是施工質量管理的重點。

1.1 施工圖技術要求 單榀屋架矢長18m，矢高2.65 m，下弦桿為直線形，中間沿矢長方向均設11 道腹桿，上弦桿為折線形，整體屋架形成拱形結構。下弦桿件截面尺寸240mm×180mm，兩個孔道每個直徑60mm，預應力筋采用1×7 標準型-15.20-1860 級鋼鉸線，每個孔道穿3Фs 15.2mm，共6×3Фs15.2mm 鋼絞線。混凝土采用C55，在兩端及中間有3 個灌漿孔，灌漿強度符合設計規定，設計未規定時，不應低于20MPa。

1.2 混凝土施工質量管理 屋架所使用的混凝土必須滿足設計要求，屋架施工的溫度宜20℃左右。選用C55 商品混凝土，塌落度控制在10～30mm，石子粒徑10～20mm，水灰比不大于0.5，振搗密實。混凝土澆筑順序為：先澆筑上弦桿，再澆筑腹桿和下弦桿，要求每榀屋架連續澆筑，不留施工縫，混凝土澆筑必須有專人負責。混凝土必須在5小時內澆筑完畢（從發車時起），為防止混凝土澆筑出現冷縫，兩次混凝土澆筑時間不超過1.5 小時，交接處用振搗棒不間斷的攪動。振搗持續時間應使混凝土表面產生浮漿，無氣泡，不下沉為止。振搗器插點呈梅花形均勻排列，采用行列式的次序移動，移動位置的距離應不大于40cm，保證不漏振，不過振。澆筑過程要注意避免振搗棒接觸預應力管道，造成管道移動和破損。預應力混凝土屋架大多采用平臥式重疊生產，混凝土的養護比較困難。施工過程中要對屋架側面混凝土進行噴水養護。待最上層屋架澆筑完成后，及時用塑料薄膜或麻袋等進行密封覆蓋，并灑水養護，養護時間不得低于7 天。

1.3 預應力施工質量管理 預應力施工是預應力混凝土屋架施工的關鍵工序，是施工質量管理的重中之重。①預應力材料及錨具。預應力鋼束采用公稱直徑15.2 毫米，標準強度fpk 為1860Mpa，彈性模量Ep 為1.95×105Mpa的鋼絞線，主要性能應符合現行國家標準《預應力混凝土用鋼鉸線》（GB/T 5224-2003）的高強低松弛預應力鋼絞線的技術要求。鋼絞線表面不得有裂紋、毛刺、劈裂、機械損傷、氧化銹蝕層和油跡，但表面允許有浮銹。預應力錨具采用φs15.2 鋼絞線配套錨具及其配套的設備，其技術性能必須符合現行國家標準《預應力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T 14370-2007 等技術要求。材料在使用之前，必須按照相關規范對鋼絞線、錨具、夾片等進行檢驗。②預應力鋼束的下料。預應力鋼束的下料長度應考慮結構的孔道長度，錨具的厚度，千斤頂的長度及預應力鋼絞線的錨固工作長度等要求，預應力鋼絞線錨固工作長度一般取80cm。預應力管道用“#”字或“U”字型鋼筋定位，定位筋每隔1-1.5m 設置一個，定位筋應與下弦桿骨架鋼筋點焊連接，不允許采用鐵絲綁扎連接，必須確保預應力管道在澆筑混凝土時不上浮、不變位。鋼絞線穿束時，必須逐根理順，并每隔1-1.5m 進行捆扎成束。捆綁成束的鋼絞線不得紊亂，盡量保持各鋼筋松緊一致。如發生預應力鋼束與鋼筋或鋼筋與鋼筋之間互相干擾，應本著普通鋼筋給預應力鋼束讓位，構造筋給主筋讓位、細鋼筋給粗鋼筋讓位的原則適當移動。在斷料時鋼絞線應采用砂輪機切割，禁止采用電弧焊切割。為了防止切割后鋼絞線在大氣中暴漏發生銹蝕，穿束后應及時進行張拉、灌漿、封錨等后續工作。③預應力張拉。預應力張拉前，應首先檢查預應力孔道的通暢情況，混凝土的強度必須達到設計強度的75%以上。鋼絞線的張拉順序應嚴格按照施工圖設計要求進行。如設計無要求時，為避免張拉對構件造成較大的偏心應力，應分批、分階段、對稱兩端同時張拉。預應力鋼絞線施工時，應確保錨墊板和預應力束垂直，采用張拉應力和伸長量雙控，實際伸長值與理論伸長值誤差不得超過6%。預應力鋼絞線的實際伸長量在初應力約為10%時開始量測，并扣除混凝土構件在張拉過程中彈性壓縮值，但必須加初應力以下的推算伸長量。當實際伸長量和理論值伸值的誤差超過6%時，應立即停止張拉，查找原因，并采取相應措施調整后，方可繼續進行張拉。預應力張拉操作程序：0→10%σcon（初應力）→20%σcon→100%σcon（持荷5min）→錨固。預應力張拉必須有專業人員完成，嚴禁非預應力施工人員進入張拉區域。張拉錨固時，固定端、張拉端附近應無人站立或走動，特別是千斤頂后方嚴禁站人，測量伸長值或敲打工具錨時，操作人員應站在千斤頂側面且與千斤頂角度大45°。④預應力孔道灌漿。預應力鋼絞線張拉完畢后，必須及時對孔道進行灌漿，孔道內水泥漿應飽滿、密實。水泥漿采用強度等級不低于42.5 級低堿普通硅酸鹽水泥，不得摻入氯化物或其它對預應力筋有腐蝕作用的外加劑。水泥漿的水灰比不應大于0.45，攪拌后3h 泌水率不宜大于2%。泌水應能在24h 內全部被水泥漿吸收。為減少收縮，宜摻入鋁粉等膨脹劑。灌漿前，預應力孔道應保持濕潤潔凈。灌漿順序應先灌注下層孔道，并應緩慢均勻地進行，不得中斷，排氣應通順，在灌滿孔道封閉排氣孔后，應繼續加壓至0.5-0.7MPa，穩壓1～2min，稍后封閉灌漿孔。每榀屋架的全部孔道宜一次灌漿完成。孔道灌漿應在正常溫度下進行，當室外溫度低于+5℃時，孔道灌漿應采取抗凍保溫措施。當室外溫度高于35℃時，宜在夜間灌漿。移動屋架時，水泥漿強度不宜低于20MPa。⑤預應力封錨。壓漿結束后，應及時對錨具進行封錨。封錨時應先將錨具周圍沖洗干凈，按設計要求對錨具和預應力筋做防銹和防水處理，并對梁端混凝土鑿毛，然后設置鋼筋網澆注封錨混凝土。封錨混凝土宜采用水泥基聚合物混凝土，強度應符合設計規定。當設計無要求時，混凝土的水膠比應不大于屋架混凝土的相應值，混凝土的強度應不低于屋架混凝土的相應值。封錨后必須采取可靠的防護措施，為防止環境水和其他有害介質滲入接縫，可在其表面涂刷一層1.5mm 厚防水涂層。封錨混凝土在初凝后12 小時內必須加強養護，充分保持混凝土濕潤，防止封錨混凝土與原混凝土之間產生裂隙。封錨混凝土采用自然養護時，灑水次數應保持混凝土表面充分濕潤度。當環境相對濕度小于60%時，自然養護不少于14d；當環境溫度低于5℃時，封錨混凝土表面應覆蓋保溫材料，采取相應保溫措施。冬季施工時，澆筑封錨混凝土安排在中午等溫度較高時進行，澆筑完成后封錨混凝土表面覆蓋一層保溫材料。

2 結語

預應力混凝土屋架是工業廠房結構的主要承重構件，直接關系著建筑結構的安全，因此在預應力混凝土屋架施工時，必須對各個施工過程嚴格把關，確保工程質量，混凝土澆筑和預應力下料、張拉、錨固、封錨等更是施工質量管理的關鍵工序。本文介紹的內容，希望對預應力屋架施工質量管理提供經驗參考。

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