預應力拱板屋面結構施工技術探討

沈建

（成都海宏建筑工程有限公司　四川　成都　610000）

預應力拱板屋面結構施工技術探討

沈建

（成都海宏建筑工程有限公司四川成都610000）

隨著人民生活水平的提高，人們對住房的要求越來越嚴格，不僅要求住房的安全性還要要求住房在結構上具有美觀性。美觀性要求是對建筑物設計師的要求，他們需要根據住房者的需求來靈活應用自己的專業知識，以設計出消費者滿意的作品。這里以屋面拱板采用預應力混凝土構件工程為例，該類工程與同類非預應力鋼筋混凝土構件比較，具有構件截面積小、自重輕、剛度大、抗裂度高、耐久性好、材料省等眾多優點；在大開間、大跨度與重荷載的結構中，采用預應力混凝土結構，可減少材料用量，擴大使用功能，綜合經濟效率好等特點。

預應力拱板；優點；綜合經濟效率

引言

預應力拱板是一種較為理想的屋面構建方式，他可以在現場預制和現在澆筑，這使得他的施工速度相當理想，比一般情況下都會快一些。如今預應力拱板技術在屋面結構里面應用廣泛，一般在沒有預制場地或者是沒有大型吊車等設備的條件下，預應力拱板屋面結構最為合適。由于他具有良好的保溫效果，設計師根據這一優勢在建筑設計中大面積應用這一種方式。

1　預應力拱板屋面結構施工技術剖析

1.1施工中需注意的幾個要點

（1）圈梁這個環節很重要，一定要根據實際情況使其足夠牢固，以免圈梁移動造成影響。

（2）屋面結構是以拱板底模為基層建筑，遇到在室內建筑時，為方便澆筑，圈梁的選用主要以7m左右的圈梁為主，根據實際施工工程，圈梁過高或過低都會對澆筑帶來不便。在選用7m左右圈梁作為預應力施工的平臺一定要滿足一個要求，就是搭建的平臺要集圈梁的支架和拱板模板的支架為一體，充分滿足二者的需求。在施工中圈梁和拱板模板的支架質量一定要合格，支架在一個建筑中尤為關鍵，支架質量不合格就會使整個建筑載重能力下降，甚至導致倒塌。

1.2施工難度較大的地方

（1）由于施工場地的條件有限，往往會出現場地大小滿足不了拱板的長度，這就給拱板的運輸和安裝帶來一定麻煩，這就急切需要高技術的吊裝人員來操作。

（2）預應力拱板對拱板上的弦拱面的弧度大小要求頗高，若弧度不合理就會給模板的支配與安裝造成困擾。

（3）拱板制作前要做好一定的準備，要搭建好臺面和臺座，以便為現場制作拱板提供方便。拱板的最佳長度為24～25m，過短過長都不為宜。另外，臺座的強度要足夠大，最好達到預應力值的標準要求，為后續施工奠定基礎。

（4）施工過程中對數據的測量精度要求特別高，一般鋼筋保護層的厚度要保持在12.5～17.5mm之間，對于大多數拱板的厚度達到在40mm左右即可，施工時這些數據一定要特別注意，施工人員一定要按要求來執行，避免因小的誤差而耽誤施工工程的順利進行。

2　預應力拱板屋面結構的具體施工

2.1平臺的正確搭建

預制平臺的搭建是預應力拱板屋面結構的起點，它是由可調頂撐、鋼管排架、方形木和膠合板模板四部分搭建而成，四者缺一不可。先張法預應力施工的平臺選擇極為嚴格，一般選擇前面提到的7m左右的圈梁，這里的7m左右的圈梁通常指的是去圈梁的標準高。

2.2施工前的準備工序

張拉端和固定端的錨具選用具有一定的標準，預應力拱板屋面結構多選用圓錐形的錨具。利用單根的最大張拉力大小值來選用張拉機，其次通過鋼絲應力測試來確定張拉力的準確值。這里的張拉機一般選用標準的15kN螺桿式電動張拉機。

2.3臺座施工設計

臺座是先張法生產的主要設備之一，它承受預應力筋的全部張拉力；因此臺座應有足夠的強度、剛度和穩定性。

不少工程采用的是墩式臺座。其主要由臺墩、臺面與橫梁組成構，該類工程的臺墩是由現澆鋼筋混凝土制作而成。臺面為素混凝土澆筑。橫梁可采用鋼板焊接預埋。臺墩增加外伸部分，以增大力臂而減少臺墩自重。

2.4預制鋼筋鋪設

一般工程預應力筋為碳素鋼絲，張拉控制應力為σcom= 1100N/mm2左右，錨具回縮值為Q≤5mm。臺面在鋪放鋼絲前應涂刷隔離劑，隔離劑不應沾污鋼絲，以免影響鋼絲與混凝土的粘結。如果預應力筋遭受污染，應使用適當的溶劑加以清洗干凈。在生產過程中，應防止雨水沖刷臺面上的隔離劑。預應力鋼絲宜用牽引車鋪設。如果鋼絲需要接長，可借助于鋼絲拼接器用20～ 22號鐵絲密排綁扎。綁扎長度：不得小于40d；鋼絲搭接長度應比綁扎長度大10d（d-鋼絲直徑）。

2.5預應力鋼絲張拉力值測

預應力鋼絲張拉力值檢測：應在鋼絲張拉錨固后1h左右進行，此時錨固損失已完成，鋼筋松弛損失也部分產生。應采用鋼絲內力測定儀檢查鋼絲的預應力張拉值，一根鋼絲要反復測4次，取后3次的平均值為鋼絲內力。根據規范規定，預應力筋張拉檢測值為0.94σcom（預應力筋的張拉控制應力），張拉時預應力筋的理論伸長值與實際伸長值的誤差在+10％、-5％范圍內是允許的。張拉伸長值檢測：應在張拉完畢后進行伸長值檢測，根據規范規定，實際伸長值與理論伸長值的差值應控制在6％以內。否則應暫停張拉，待查明原因并采取措施后，方可繼續張拉。

2.6屋面上混凝土的澆筑

在鋼結構設計安裝完成后，我們就要在鋼結構上面澆筑混凝土。混凝土是一定比例的砂石、水泥和水攪拌而成的，為更好的發揮其效果，還可以用外加劑來取代水。混凝土的質量好壞源于原材料的好壞，砂石的選用一定要符合國家標準，一般其直徑在5～15mm最佳；水泥一般選用42.5的普通水泥，其質量一定要合格，不能為縮減成本而選用廉價不合格的水泥；水的添加比例要以砂石和水泥的量而定。在混凝土制作的是，其攪拌時間一定要控制好，最佳攪拌時間可以有效的發揮混凝土的強度，攪拌過多或過少都會減低其強度。屋面結構的混凝土通常會制作出兩組，每一組都會用于指定的用途。其中一組是用于相同混凝土的修護，另一組則是保留下來，用于研究混凝土的強度問題。混凝土澆筑時，上下弦要同時進行澆筑，以便保證混凝土的強度，施工過程中混凝土裂縫問題最好不要出現，一旦出現就要及時進行修補，以便影響整體結構。施工人員要對澆筑后混凝土進行適當的管理，避免強烈的陽光暴曬導致其出現裂縫，在混凝土澆筑半天后，要對混凝土進行養護活動，一般是在混凝土上澆水保持其內外溫度一致，將混凝土裂縫問題的出現頻率降到最低。屋面上混凝土的澆筑也是一項關鍵的活動，施工人員一定要把握好混凝土的攪拌時間，嚴格按照澆筑標準來進行施工，遇到裂縫問題要及時進行修補。

2.7施工模板的拆卸

當施工都完工后，等混凝土凝固后，就要將結構模板拆掉。模板拆卸前，要先對需要拆卸模板地方的混凝土強度進行測試，若達到規定標準，待相關檢測人員下達拆除命令后，施工人員才可以對其模板進行拆卸。一般情況下，上弦拱板和肋梁地方模板的拆除，其內部混凝土的強度一定符合標準，達到1.2MPa以上。一般底部模板的拆除工作會放在最后，只有當底部混凝土的強度達到飽滿的狀態下，底部模板才可以進行拆卸。模板的拆卸也是一項技術活，施工人員必須對其進行細心的拆解，避免不合理拆卸對混凝土的結構造成損壞。

3　質量保證

為確保預應力拱板屋面結構施工技術的質量安全，施工人員在施工過程中應注意以下幾點：

（1）在預應力拱板屋面結構設計完成后，相關主管和相應設計人員和施工人員對其設計進行相互探討和交流，主管向施工人員交代一些需要注意的地方，避免質量安全問題的發生。

（2）鋼結構進行支架組建后，除了對其水平桿進行固定外，還要對其進行二次固定，即對其連接部分進行加固或擰緊，進行二次扣件。

（3）保證鋼結構排架各端部的螺栓緊緊頂著圈梁，是圈梁可成為先張法的臺座。

（4）拱板結構一般不厚，其壁較薄，在特別的環境下要進行保護，特別是連綿不斷雨季和寒冷的冬季。

（5）工序之間必須待上一工序進過相關部門的質檢，并按規定程序進行驗收后才可以交接，從而可以進行對下一工序的施工。若某一工序的質檢不合格或者是其合格但未進行驗收，這種情況是萬萬不可進行下一工序的施工，以免存在質量隱患。

4　結束語

目前，高層建筑越來越多，其屋面設計也越加趨于完善，預應力拱板屋面結構施工技術的應用也越來越多。因為預應力拱板屋面結構施工技術的施工難度相對其他技術較大，我們需在施工前對整體施工計劃進行一個設計，以便施工方案可以無阻礙的順利進行。預應力拱板結構的應用中，其不同部位的鋼筋連接方式一定要選擇正確，以免其連接不牢造成結構坍塌；另外，混凝土澆筑過程中要謹慎，避免出現混凝土裂縫。隨著預應力拱板屋面結構施工技術的廣泛應用，其技術水平將會得到不斷提高，這種無須吊裝的技術在一定程度上避免了一些安全隱患，相信它的前景會越來越好，為我們創造出更多的經濟價值。

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[2]馮星華.預應力混凝土耐久性及影響因素和技術措施[J].中國水運，2013（12）.

[3]北京土木建筑學會.混凝土工程現場施工處理方法與技巧[M].機械工業出版社，2013，08.

TU765

A

1673-0038（2015）27-0120-02

2015-6-23

沈建（1979-），男，工程師，本科，主要從事建筑工程技術管理工程工作。