屋面21m折線形屋架預(yù)制及吊裝施工技術(shù)

張新朋 （安徽建工集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230001）

1 工程概況

安徽省某糧庫工程12幢平房倉，為排架結(jié)構(gòu)，采用鋼筋混凝土柱；屋面為21m預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架，間距為6m，每棟12榀，共計(jì)144榀，安裝高度為9.1m；墻體采用的非粘土燒結(jié)普通磚砌體；裝糧高度為7m，散裝、平堆，裝糧品種以小麥計(jì)。

平房倉為地上一層的排架結(jié)構(gòu)，每棟建筑面積為2066m2，共12棟，總面積為24792m2。B01-5倉、B01-10倉±0.000相對(duì)絕對(duì)標(biāo)高40.57m；B01-4倉、B01-6倉、B01-11倉、B01-12倉±0.000相對(duì)絕對(duì)標(biāo)高40.87m.

2 工程的特點(diǎn)

本工程擬建建筑物場(chǎng)地較為開闊，預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架采用在擬建建筑物內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，根據(jù)《預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架》(04G451-1)圖集要求，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置3個(gè)磚地胎模疊合施工法澆筑屋架混凝土，最大疊合層數(shù)為3層。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)吊裝要求，預(yù)制混凝土屋架中心距A軸線14m～17m。

3 預(yù)制場(chǎng)地建設(shè)

為便于吊裝，預(yù)制場(chǎng)一般建設(shè)在糧倉內(nèi)，施工時(shí)一般為了減少倉芯回填土，在施工時(shí)基礎(chǔ)采用基槽開挖，不采用大面積開挖。為保證預(yù)制質(zhì)量，基槽回填按要求進(jìn)行回填夯實(shí)，并根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的地面要求，鋪設(shè)200mm厚的碎石基層加強(qiáng)層，并用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓合格后澆筑100mm厚的C20混凝土墊層，隨打隨抹光。此地面作為磚胎膜基礎(chǔ)和永久地面使用，預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架預(yù)制時(shí)在地胎膜上鋪一層薄膜進(jìn)行隔離，防止粘連。

4 工藝特點(diǎn)

①現(xiàn)場(chǎng)后張法預(yù)制屋架工法，不需要專門的臺(tái)座設(shè)備，基本建設(shè)投資少；

②解決了工藝復(fù)雜、質(zhì)量要求高、安全要求嚴(yán)、管理難度大的施工問題；

③施工工藝安排合理、嚴(yán)密，工期短，人、料、機(jī)使用充分，造價(jià)經(jīng)濟(jì)；

④具有較高的技術(shù)要求和較好的管理措施；

⑤工藝技術(shù)成熟，施工方便，質(zhì)量有保證。

5 制作安裝技術(shù)流程

5.1 預(yù)應(yīng)力屋架制作及吊裝流程

預(yù)應(yīng)力屋架制作：原材料準(zhǔn)備→砌筑屋架底模→綁扎屋架構(gòu)造鋼筋→安裝波紋管及錨墊板→安裝屋架側(cè)模→檢查、校正波紋管及錨墊板→澆筑屋架混凝土（待達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后）→穿預(yù)應(yīng)力筋→張拉預(yù)應(yīng)力筋→孔道灌漿→錨具封閉并養(yǎng)護(hù)。

預(yù)應(yīng)力屋架吊裝：屋架（支撐柱）彈線、標(biāo)記→綁扎屋架→翻身（起臺(tái)、扶直）→試吊→吊裝→臨時(shí)固定及安裝屋架支撐→校正和安裝屋面板。

5.2 制作要點(diǎn)

①腹桿必須事先預(yù)制，以確保屋架磚地模砌筑完畢后能投入安裝。

②根據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)件的平面尺寸及幾何尺寸，采用磚地模進(jìn)行疊澆預(yù)制。預(yù)制場(chǎng)地事先要進(jìn)行混凝土硬化處理，并作好排水設(shè)施，按1：1的比例放出屋架大樣圖，并按設(shè)計(jì)要求設(shè)置預(yù)拱度。鋼筋綁扎前，應(yīng)在預(yù)制臺(tái)面上涂刷2遍隔離劑，鋪設(shè)一層塑料薄膜，以利于脫模。

③波紋管安裝時(shí)，必須保證其中心線與屋架端部承壓板相垂直，與屋架下弦同時(shí)起拱，每個(gè)管道應(yīng)按設(shè)計(jì)要求留設(shè)灌漿孔和排氣孔。

④混凝土澆筑完，及時(shí)采用覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。

⑤預(yù)應(yīng)力張拉施工

a.清孔

成孔之后，檢查孔道是否暢通，有堵塞現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)處理。

b.鋼絞線下料及穿束

預(yù)應(yīng)力筋的下料長(zhǎng)度應(yīng)由計(jì)算確定。預(yù)應(yīng)力鋼筋下料宜用砂輪切割機(jī)切割。

c.張拉

預(yù)應(yīng)力筋張拉或放張時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)，不應(yīng)低于設(shè)計(jì)的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%。

?張拉采用應(yīng)力控制方法，校核張拉伸長(zhǎng)值。通常情況下18m～30m屋架一端張拉，33m、36m屋架為兩端張拉。張拉順序?yàn)榉峙鷮?duì)稱張拉。

?預(yù)拉：開動(dòng)油泵，當(dāng)左油壓表讀數(shù)值達(dá)10%σK時(shí)，檢查每根鋼絲的張拉長(zhǎng)度是否一致。如發(fā)現(xiàn)有讀數(shù)一致則表明有滑絲松動(dòng)現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)回油使左油表讀數(shù)回零，退下松動(dòng)楔塊重裝，調(diào)整打緊重拉。

?超張拉：預(yù)拉完后，在打銷處上的鋼絲逐一用紅筆畫一圈，作為初始位置標(biāo)記。然后開動(dòng)油泵，使千斤頂大缸進(jìn)油，左油表行走速控制在1圈/min，上到103%～105%σK位置為止，然后停止進(jìn)油，并分別量出兩端的鋼絲伸長(zhǎng)值，取其之和，看是否在理論計(jì)算伸長(zhǎng)值范圍內(nèi)，若是，則待停2min～5min持荷，壓力表讀數(shù)不低于相對(duì)應(yīng)的σK讀數(shù)值時(shí)，即可進(jìn)行頂錨。若發(fā)現(xiàn)伸長(zhǎng)值不符，則應(yīng)查明原因方可進(jìn)行下道工序。

?開始張拉時(shí)注意調(diào)整千斤頂位置使錨具對(duì)準(zhǔn)承壓鋼板上畫的標(biāo)記，以保持千斤頂、鋼絲束與孔道對(duì)中良好。

d.孔道灌漿，錨具封頭處理

①張拉完畢后灌漿，灌縫前孔道應(yīng)潤(rùn)濕潤(rùn)、潔凈;灌漿順序宜先灌注下層孔道;灌漿應(yīng)緩慢均勻進(jìn)行，不得中斷，并應(yīng)排氣通順；在灌滿孔道并封閉排氣孔后，再繼續(xù)加壓至0.5MPa-0.6MPa，稍后再封閉灌漿口;當(dāng)孔道內(nèi)水泥漿的強(qiáng)度達(dá)到M15時(shí)，方可移動(dòng)屋架。

②錨具的封閉保護(hù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求及規(guī)范要求。

5.3 安裝要點(diǎn)

5.3.1 施工準(zhǔn)備

①場(chǎng)地清理與道路鋪設(shè)：按照施工平面布置圖，在起重機(jī)進(jìn)場(chǎng)前，標(biāo)出起重機(jī)的運(yùn)行路線和構(gòu)件運(yùn)輸與堆放的位置，場(chǎng)內(nèi)屋架排放應(yīng)滿足吊裝要求。

②構(gòu)件的復(fù)查與清理：吊裝前要對(duì)柱軸線、標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，并在柱頂預(yù)埋件上彈上安裝線，配備不同厚度的墊片，檢查驗(yàn)收各種待吊構(gòu)件的數(shù)量、規(guī)格及編號(hào)，同時(shí)對(duì)所有構(gòu)件再進(jìn)行全面的質(zhì)量復(fù)查，預(yù)應(yīng)力屋架的混凝土強(qiáng)度和孔道灌漿的強(qiáng)度。

5.3.2 吊裝方法

吊裝采用節(jié)間法，一個(gè)節(jié)間的構(gòu)件吊裝完畢后，起重機(jī)移到向第二間退行進(jìn)行吊裝，直至整個(gè)倉庫吊裝完畢。

①根據(jù)圖集說明，屋架采用4點(diǎn)進(jìn)行翻身扶起和起吊，吊點(diǎn)位置在上弦兩側(cè)中部的結(jié)點(diǎn)上（如圖1），吊點(diǎn)用Φ25鋼筋制作，在屋架澆筑混凝土?xí)r進(jìn)行預(yù)埋。

根據(jù)已選定的預(yù)應(yīng)力屋架吊點(diǎn)位置，預(yù)應(yīng)力屋架在翻身或吊起時(shí)，鋼絲繩與水平線的最小夾角初步按45°進(jìn)行考慮，由以上吊點(diǎn)布置示意圖可知，鋼絲繩捆綁繩長(zhǎng)＝11.40m＋7.80m＝19.2m（取鋼絲繩繩長(zhǎng)為20.0m）。

②扶直、就位、試吊

由于屋架在現(xiàn)場(chǎng)平臥預(yù)制，吊裝前先要翻身扶直，然后起吊。要先行試吊，無誤差后方可起吊，至預(yù)定地點(diǎn)就位。當(dāng)屋架吊離地面20 cm時(shí)暫停起升，以便對(duì)屋架進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)安全無誤后徐徐上升。

圖 1

③吊升、對(duì)位和臨時(shí)固定

當(dāng)屋架吊到柱頂以上時(shí)，使屋架的端頭軸線與柱頂軸線重合對(duì)位，然后進(jìn)行臨時(shí)固定。屋架固定穩(wěn)妥后起重機(jī)才能脫鉤。

④校正、最后固定

屋架的校正主要是垂直偏差與標(biāo)高。檢查時(shí)可用尺量、線錘或經(jīng)緯儀。校正無誤后，立即用電焊焊牢作為最后固定。

6 注意事項(xiàng)

①折線形屋架的疊澆:根據(jù)吊裝構(gòu)件布置，采取二榀（部分三、四榀）疊澆，疊澆時(shí)下層屋架強(qiáng)度須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%方可澆筑上榀屋架。屋架之間應(yīng)采取隔離措施，以免發(fā)生粘結(jié)，同時(shí)減少兩榀之間的摩擦力以減少應(yīng)力損失。

②構(gòu)件上的預(yù)埋件、插筋和預(yù)留孔洞的規(guī)格、位置和數(shù)量應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)圖或設(shè)計(jì)的要求。構(gòu)件不應(yīng)有影響結(jié)構(gòu)性能和安裝、使用功能的尺寸偏差。

③預(yù)制構(gòu)件應(yīng)按設(shè)計(jì)要求吊裝。吊裝時(shí)繩索與構(gòu)件水平面夾角不宜小于45°。

7 結(jié) 語

后張法預(yù)應(yīng)力折線形屋架制作與安裝施工工藝，由于桿件受力比較均勻、合理，而且造價(jià)相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)，易于制作，施工方便，質(zhì)量有保證；施工工藝安排合理、嚴(yán)密，可縮短工期，人料機(jī)使用充分；現(xiàn)場(chǎng)后張法預(yù)制屋架工藝，其腹桿預(yù)制制作方便，后在現(xiàn)場(chǎng)拼裝，減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝模板的工作量，提高了生產(chǎn)率。

該工藝降低了基礎(chǔ)的承載能力和造價(jià)，施工所需材料相對(duì)較少，現(xiàn)場(chǎng)好管理，容易做到文明施工、安全生產(chǎn)，減少安全事故，在國(guó)家級(jí)及省級(jí)糧庫等大跨度、高空間倉儲(chǔ)工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

[1]04G415-1，預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架（預(yù)應(yīng)力鋼筋為鋼絞線跨度18m～30m）[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2004.

[2]G410-1-2，1.5x6.0m預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2008.

[3]GB50666-2011，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.