大跨度預應力梁現澆混凝土屋面板施工的應用

關天正

【摘要】近年來，隨著工程技術的不斷改革和發展，大跨度預應力梁現澆混凝土屋面板的施工技術正在不斷的完善過程中。超高、超重、大跨度預應力梁板現澆混凝土結構施工，是我國建筑施工項目的重點和難點問題，同時也是我國建筑工程技術人員研究討論的熱點問題。本文通過工程實例，探討其相關施工技術問題。

【關鍵詞】大跨度;預應力;現澆混凝土;屋面板;施工

本工程屋面板的施工是采用高位曲線張拉預應力現澆梁的施工方法。常規大跨度預應力的施工，一般采用預制吊裝法，需較大的場地和大型機械;而高位曲線張拉施工方法不需要預制場地，也不需要大型機械吊裝，造價比預制吊裝低，但現澆混凝土預應力梁屋面結構跨度大，同時又為超高、超重、上翻梁，對梁側模的安裝，混凝土的澆搗等施工影響較大，是施工技術的難點。

一、工程概況

1.工程的施工特點

本工程是典型的大跨度預應力梁現澆混凝土屋面板，其施工具體參數如下：①現澆梁斷面尺寸為1010mm×585mm，其縱深跨度為32.5m，在建筑施工時應嚴格按照設計尺寸進行施工;②屋面結構由預應力梁承擔，每個預應力梁承擔的重力負荷大體相同，支撐高度為8.75m，屋面結構面積為35.8×45.7m;③預應力現澆技術、側模安裝技術、預應力套管定位技術等的交叉組合，對工程建設的影響很大;④不同類型預應力混凝土的型號不同，本工程應用的預應力混凝土，頂梁為C40、梁板為C25。

2.現澆混凝土屋面板的支撐體系

合理、安全、可靠的模板對施工支撐體系的影響非常大，其具體模型數據如下：①模型工程高度10.05m，每個梁之間的跨度均為25.6m;②現澆斷梁面板工程層應高于各預應力梁，并且在施工時，應注意結構層面的參數變量情況，層面高度為11.15m;③施工模型是現場施工的主要工程依據，在施工過程中，為了保證施工技術有效的落實，應找到施工模型中負載最大的預應力梁，對其墻體進行質量檢測;④支撐體系是整個工程模型的重要組成部分，也是現澆混凝土屋面板的施工重點，在設計時應對主梁和次梁之間的距離進行認真測算，現澆混凝土屋面板支撐體系主梁和次梁之間的距離為4.5m，主梁和主梁之間的距離為7m，次梁和次梁之間的距離為2.5m。

3.工程設計方案

本工程現澆混凝土屋面板工程的設計方案，具有以下內容：①要保證各預應力套管、鋼管的搭設要求，使整個施工結構具有安全性、可靠性、穩定性;②要保證主梁和施工結構框架的嵌入式設計方案，主梁底部的立桿縱橫間距應在650mm以上，次梁底部的立桿縱橫間距應在1250mm以上，主梁底部的立桿和次梁底部的立桿縱橫間距應在750mm以上;③縱橫桿高度是設計主、次梁高度的主要依據，不同設計方案的縱橫桿高度不同，主梁和次梁的縱橫桿在進行連接時，應嚴格按照設計施工方案連接，所以縱橫桿高度應在1250mm以上;④項目工程內所有預應力鋼管應采用對接扣頂連接方式，增加預應力鋼管的連接密度;⑤建筑工程支撐梁底應建立預應力鋼管體系，采用雙扣連接方式，將支撐梁底的鋼管有序、緊湊的連接在一起，以避免支撐梁在施工過程中出現下滑現象;⑥要保證支撐系統的穩定性和安全性，在其支撐構架的橫向和豎向增加預應力鋼筋結構，使工程結構各子構架產生剪力作用，加強整個施工工程的安全性和可靠性;⑦搭設完畢后嚴格檢查，確認無誤后，方可鋪設梁底模，進行下道工序施工。

二、預應力施工工藝流程

預應力分項工程的施工與鋼筋分項、模板分項工程施工交叉重復，各工種施工應進行密切的協作配合。施工工藝流程如下：預應力梁底模安裝→預應力梁單邊側模和其它梁板模安裝→梁鋼筋骨架安裝→預應力筋下料、制作固定端→預應力筋曲線放線，焊接固定架→預應力梁套管埋設、定位安裝→預應力鋼鉸線成束穿入套管孔道→預應力固定端和張拉節點安裝→預應力分項項工程驗收→預應力梁側板封模→板底筋安裝→上翻梁吊模安裝→板面筋安裝→澆筑砼養護至75%設計強度→清理錨墊板、安裝錨具→預應力筋張拉、孔道灌漿→切除端部預應力筋→澆筑砼封閉后澆區域。

三、大跨度預應力梁現澆混凝土屋面板的施工技術

1.混凝土施工技術

因為不同預應力混凝土的材料強度不同，所以在對其主梁和次梁進行材料設計時，應首先考慮它們的受力情況，根據其具體受力情況選擇合理的工程材料，工程材料是實現混凝土施工技術效果的主要助力。本工程的預應力梁應用的混凝土類型為C40、主梁應用的混凝土類型為C45、次梁應用的混凝土類型為C25。面板層應用的混凝土類型為C50。因為本工程的面板層橫截面積很大，面板層橫截面積為655×1655mm，所以在施工過程中，要對每個梁的受力情況進行實時監控，在施工工作較多的地方建立支撐構架，讓支撐構架分擔預應力梁的負載力。施工所需要的預應力混凝土總量為246m?，每個預應力梁所用的混凝土量為25.25m?。由此可見，面板層的混凝土成分很少，因為其受到的負載力很小，預應力梁混凝土的成分很多，因為其受到的負載力很大。在混凝土澆筑過程中，應特別注意振動棒不要直接接觸波紋管。張拉端及梁柱節點等重點部位宜采用小直徑振動棒振搗密實，以免出現蜂窩，張拉時造成事故。

2.后張法施工技術

后張法施工技術將不同類型的鋼絞線通過曲線布置，可以有效增加工程的安全性和實用性。要想提高后張法施工技術的應用效果，還應與其他技術進行有機的結合，并嚴格按照技術應用順序進行施工，其具體施工步驟如下。

（1）孔道留設

在施工過程中，要在預應力梁中設置三個平行并列的孔，將直徑為90mm的波紋管留在孔中。預應力筋（波紋管）在梁中按設計要求的曲線布置，曲線形狀由反彎點及最低點、最高點等幾個特征點控制，梁中預應力筋根據圖紙的放線圖，每間隔1.5?m左右設一個控制點。為防止在澆砼時變位，梁中固定架點焊在梁箍筋上，固定架必須有足夠的支承力，采用Φ10鋼筋，位置及高度必須準確。

（2）下料與穿束

預應力梁的長度是表現預應力梁工程質量的重要參考資料，工程人員在設計其預應力鋼筋比例和長度時，應考慮設計曲線長度、張拉設備、施工方法等因素。預應力筋應采用砂輪鋸或切斷機切斷，不得采用電弧切割。為了保證下料長度和寬度的準確性，工程人員會在現場下料，采用鋼卷尺對其進行長度測量，確認下料長度尺寸無誤后，再下料。

（3）張拉、錨固、灌漿

預應力梁的強度應達到C40，這個時候預應力梁的拉伸情況最好，在工程施工之前，工程人員應對預應力梁進行拉伸變量測量，通過這種雙控拉伸法，可以精準的測量出預應力梁的拉伸范圍和拉伸特性。通過張拉應力表值和鋼絞線伸長值控制，其拉伸強度超過15%時，需要調整預應力梁的鋼筋比例，減少其拉伸范圍，將拉伸范圍控制在5%～10%。

預應力筋張拉后，利用灌漿泵將水泥漿灌到預應力孔道中去，在孔道另一端冒漿后封閉排氣孔和灌漿孔。采用砂輪切割機切斷端部多余的預應力筋（其外露長度不宜小于預應力筋直徑的1.5倍，且不小于30mm），并澆筑混凝土封閉預應力張拉端部。

結術語

大跨度預應力梁現澆屋面板的應用，在整個工程施工中占有非常重要的地位。屋面梁板使用預應力結構可以預防屋面板開裂，樓板與墻體交界處開裂等質量通病。工程完成后，整體結構混凝土表面觀感質量較好，屋面板無裂縫及滲漏現象，經觀測預應力大梁無下沉現象，為今后類似工程的施工積累了寶貴經驗。

參考文獻

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