基于儲煤筒倉結構中無粘結預應力技術的應用

王文斌

(山西汾西礦業(集團)有限責任公司雙柳煤礦，山西 呂梁 033300)

21 世紀的今天，隨著儲煤筒倉的廣泛應用，也加快了預應力理論完善和發展的進程，從根本上對現代化工程建設以及企業的全面發展有著一定的積極促進作用，同時也為我國帶來了極大的經濟效益和社會效益。因此本文對無粘結預應力技術在儲煤筒倉結構中的應用進行研究分析有一定的經濟價值和現實意義。

1 無粘結預應力方案設計

西北某一煤礦儲煤筒倉主要有6 個，并且每個筒倉的高度為78 cm，每個筒倉的倉壁直徑為31 cm，筒壁厚400 mm，同時每個筒倉可以儲煤3 萬t，均采用無粘結預應力，每個筒倉設置6 個附壁柱，混凝土的使用強度等級為C40，并實行滑模施工。

1.1 筒倉預應力設計的基本特點

本次工程筒倉預應力主要是對φ15.20 mm 1 860 級無粘結預應力鋼絞線的采用，儲煤筒倉中的每個筒倉的間距主要為185 mm～500 mm，儲煤筒倉每圈主要有三段，為了保證預應力的相對均勻，就要在庫壁水平位置處的鋼絞線進行張拉，并固定在附壁柱上，并通過對鋼絞線集束進行配置，對兩端進行張拉，進而使得張拉端呈現凹入式。預應力的大小應控制為1 302 MPa。施工的過程中，預應力的張拉不超過控制應力的3%。

1.2 預應力施工的組織

山西某一煤礦儲煤筒總高度約有75 m，同時其縱向外徑有著較小的變化，在實際的預應力組織施工過程主要是對整體滑升模板施工的采用，每提升一段時間，就要對混凝土進行澆筑，施工鋼絞線主要是對φ15.20 mm 1 860 級無粘結預應力鋼絞線的采用。所謂的張拉設備則選用千斤頂4 臺，型號為YCQ20，4 臺型號為ZB63 型的油泵。

2 無粘結預應力技術在儲煤筒倉結構中的施工控制

2.1 預應力施工控制

一般來說，預應力在實際的施工過程中，其施工工藝如圖1所示。

圖1 預應力施工工藝

2.2 預應力施工前的準備工作

預應力施工前首先就要有著前期準備工作，一方面就要對施工技術交底，對施工工藝的流程有著充分的了解和把握，及時的對施工完成的時間以及相關質量標準進行了解，充分把握滑模施工的基本特點，評估工程施工過程中可能存在的問題，并針對相關施工方案進行一定的預制和處理;另一方面則要加強施工工藝的控制，為了加強施工過程的安全性以及規范性，在非預應力鋼筋上將水平定位支架綁扎位置用鮮艷的彩筆進行標注，并將應力水平定位支架及時的加工制作，對張拉端的埋件進行固定，盡可能的確保無粘結鋼筋加工的到位。

2.3 預應力材料的控制

在本次工程中，主要是對滑模施工方式的采用，嚴格的控制無粘結筋的下料長度，避免預應力的張拉以及滑模提升架的提升。在施工過程中應提前在地面進行下料處理、分類處理以及對方處理，以便于施工工作的順利進行。就其實質性而言，這種施工工藝往往有著一定的安全性和便于操作性等特點。

2.4 無粘結筋的鋪設

一般來說，無粘結筋的鋪設相對重要，在施工過程中有著至關重要的地位。

一方面就要對預應力筋水平位置以及豎向位置合理的加以控制，進而經預應力筋直接依附于非預應力筋上。

一方面就要合理的依據預應力筋的縱向間距，盡可能的使得滑升系統在實際的滑升循環中鋼絞線能夠穿入。模板在滑升的過程中，要嚴格的依據氣溫的變化，盡可能將滑升的間隔時間設置為1 h，而滑升的形成盡可能的設置為120 mm。同時影響滑模速度最主要的因素則是預應力筋的鋪設速度，應嚴格的控制預應力鋪設的速度。

另一方面施工過程中，當模板滑升一個整體支架高度的過程中，應嚴格考核和查看下一組直接綁扎前的無粘結預應力的間距以及標高，并做出一定的調整措施。

2.5 張拉端的預埋處理

本次工程的無粘結預應力筋張拉端主要是對7×φ15.20 集束布置的采用，錨墊板的厚度為20 mm 的Q345 鋼板，附壁柱張拉端示意圖如圖2 所示，將錨固筋焊接于背面，網片則用螺旋筋代替，通過緩沖作用經預加壓力傳遞。

圖2 附壁柱張拉端示意圖

一般來說，張拉端預應力筋主要是處于外露的狀態，同時也存在一定的預留長度，但是就其實質性而言，當滑升模板上升移動的過程中，張拉端很難處于封閉狀態，要想從根本上使得張拉端在滑升模板上升移動的過程中能夠處于封閉狀態，就要在滑升模板上設置一定的卡槽。然而，滑升模板的過程中，摩擦力也是無處不在的，為了固定滑升模板的過程中錨墊板的位置，就要將預埋豎向的鋼筋有機的與錨墊板連接起來。

2.6 無粘結預應力的張拉

倉壁施工最后的關鍵工序主要是預應力的張拉，預應力結構的可靠性直接受到張拉質量的影響，本工程通過對集束配置逐根張拉方式的采用，在無粘結預應力筋張拉之前，使得吊籃的高度遠遠大于1 m，并經護欄設置在遠墻的一側，保證附壁鋼絲繩與吊籃穩固連接。同時還要對預應力筋進行有無損傷檢查，無粘結預應力張拉時，對3 臺張拉機進行鋼束編號，無粘結鋼束在某種程度上分為A 圈和B 圈，在張拉的過程中，實施隔圈張拉，自下而上對A 圈進行張拉，并在另一端自上而下對A 圈進行張拉，A 圈張拉之后，對B 圈張拉，其張拉程序為:

張拉應力與伸長值的控制在預應力施工中有著極其重要的作用，盡可能的對張拉力與伸長量雙控，極大的保證施加應力的準確性。

3 儲煤筒倉預應力張拉操作要點分析

無粘結預應力在張拉的過程中，一方面要對張拉端外露的鋼絞線合理的進行整理，剝掉無粘結預應力筋的外皮，對承壓板表面的浮渣進行清理，并正確的就位張拉設備。一方面在預應力張拉過程中，對錨具夾片的變化進行觀察，保證夾片無滑移，對進油速度有效的控制，保證回油的平穩。另一方面及時觀察并記錄預應力筋的伸長值，保證實測伸長值與計算伸長值的誤差在±6%之間。

4 結語

無粘結預應力技術在儲煤筒倉結構中的應用，不僅僅將筒壁的拉應力有效減少，同時對筒壁混凝土的不開裂也有著實質性的保障，從根本上將普通鋼筋混凝土出現裂縫以及腐蝕的缺點在最大程度上克服，保證了儲煤筒倉整個結構的安全性和可靠性。

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