先張法預應力拱形屋面預制板在單層散裝儲糧倉頂蓋結構中的應用

鄧磊

摘要：先張法預應力預制板在很多工程項目中都有著非常廣泛地應用，并且在實際應用中也都取得了良好的成效，工作人員在使用該類型的預制板時，需要熟練掌握其工藝原理、預制流程、施工要點、吊裝作業的設施要求、技術要點等內容，這也是筆者將要與大家進行重點探究的核心內容。

關鍵詞：先張法預應力；拱形屋面預制板；單層散裝儲糧倉頂蓋結構

儲糧倉的設計形式通常為圓形或者矩形，無論哪一種形狀的儲糧倉都需要設計頂蓋結構，為了可以有效地提高儲糧倉頂蓋結構的施工質量水平，工作人員引進了先進的先張法預應力技術，并且采用了拱形的預制板進行制作和安裝，接下來筆者將以儲糧倉頂蓋結構為主體，從項目概況、先張法預應力預制板、吊裝作業等方面對其展開詳細地論述。

一、項目概況

某建倉項目，其主要包括7棟散裝式的儲糧倉，儲糧倉的尺寸有兩種不同的規格，一種是120m×24m，另外一種是108m×24m，該類建筑物高程的最大值為10.45m，拱板的高度為8.01m，建筑面積總計超過20000m2，儲糧倉的頂蓋結構以先張預應力拱板結構為主，以吊裝的方式進行安裝，預制拱板的規格為24.72m長、1.19m寬，平面設計如所示，共計有831塊。

二、先張法預應力預制板

（一）工藝原理

工作人員在使用先張法預應力施工技術時，需要先將預應力筋張拉至設計標準中所規定的應力值，然后再使用特殊的工具將其固定在癱坐上，對其澆筑適量的混凝土材料。當拱板結構所承受的荷載作用與預壓應力相一致時二者之間會相互抵消，從而進一步提高預制拱板的剛度以及抗裂性能。

（二）施工要點

工作人員在開展預制板的實際施工作業時，需要重點注意以下幾項施工要點：第一，臺座的設計，預制板的臺座結構需要具備足夠的穩定性、抗滑移性、剛度、抗傾覆性、強度，臺座結構通常由臺座板、錨固板、傳力墩、臺面等構件共同組成。設計人員在設計臺座結構時應確保其抗傾覆系數在1.5以上，抗滑移系數在1.3以上，使用C25的混凝土材料進行制作，以確保臺座結構的質量能夠達到設計標準?？箖A覆系數應按照公式K1=M1/M=Gl/（Pj*e1）進行計算，其中K1指抗傾覆完全系數，M指傾覆力矩，Pj指預應力筋的張拉力，e1指預應力筋的張拉力合作用點至傾覆點的力臂，M1指抗傾覆力矩，G指臺墩的自重，L指臺墩重心至傾覆點的力臂，Ep指臺墩左側面主動土壓力的合力，e2指主動土壓力合力重心至傾覆點的力臂?？够葡禂祽凑展終2=N1/Pj進行計算，K2指抗滑移安全系數，N1指抗滑移力；第二，預應力鋼筋材料的張拉作業，工作人員在張拉預應力筋時，需要遵循由中間向兩邊逐漸張拉錨固的基本原則，盡可能地將預應力筋的張拉伸長值與設計標準中所規定的張拉伸長值的誤差控制在6%以內。一般情況下，工作人員應當采用一次性張拉的方式來完成整個張拉作業，這樣可以有效地減少預應力筋在張拉作業中的誤差損失，如測力儀誤差、溫度誤差等等，預應力筋的張拉值偏差值的允許范圍通常在5%以內；第三，工作人員在對預制板中的預應力筋進行放張作業時，需要嚴格按照設計標準來把握放張作業的時機，在混凝土處于85%的凝固狀態時開始預應力筋的放張作業，放張之前需要先將儲糧倉頂蓋結構中的側模進行拆除，這樣可以在一定程度上減少后續放張作業對模板構件可能會造成的損害，減少儲糧倉頂板結構的開裂現象和翹曲現象。

三、預制板吊裝

（一）設施要求

在該工程項目中，工作人員在開展儲糧倉井蓋結構的預制板吊裝作業的過程中，需要使用到的設施主要包括以下幾種機械設備：1臺150T的汽車吊、2臺功率為12KVA型號為AX-300的直流電焊機、吊裝工具、直徑為22mm的鋼絲繩等等。

（二）要點分析

工作人員在進行儲糧倉頂蓋結構的吊裝作業時，需要熟練掌握以下技術要點：第一，儲糧倉每層的拱板都需要分成兩批進行預制，每次預制的時間至少需要35d，因此為了能夠確保施工進度能夠按照預期的時間順利完成，工作人員應當提前做好充分的準備工作；第二，第一批預制板制作完成后需要先運輸至施工場地內，使用水泥砂漿進行找平或者在頂蓋結構中設置墊木，這樣可以有效地確保預制板的水平度能夠符合設計標準和要求；第三，為了盡可能地減少預制板在施工場地內所占據的面積，工作人員可以使用吊運的方式在預制板兩側先各安裝8塊儲糧倉頂蓋屋面板，剩余的預制板可以與第二次預制板一起進行一次性吊裝作業，減少吊裝作業的工作量；第四，為了可以更加便捷地完成儲糧倉頂蓋結構預制板的吊裝作業，工作人員可以在儲糧倉的內墻結構的兩側約3m間距范圍以內暫時不安裝預制板。當儲糧倉頂蓋結構中的砌體、混凝土、鋼筋等環節施工完成以后再統一進行吊裝作業，這樣可以有效地減少預制板材料因吊運難度較高或者后續施工作業力度較大而產生不同程度上的損壞，同時還可以提高預制板吊裝作業的安全性，減少吊裝過程中安全事故發生的概率；第五，當儲糧倉儲糧倉頂蓋結構預制板的吊裝作業完成以后，工作人員還應當及時地做好相應的板縫處理工作，對拱板與屋面頂蓋結構中的圈梁之間的縫隙進行處理，使用型號為C20的混凝土材料對這些縫隙進行灌注，并且涂抹適量具有密封效果的試劑，通過這種方式來有效地提高儲糧倉的密封性能，同時也可以在一定程度上降低外界因素對儲糧倉內儲存糧食所產生的負面影響，減少企業損失。

四、結束語

雖然現階段先張法預應力預制板在儲糧倉工程項目的實際應用中還存在一些技術缺陷問題，但是該類型預制板的應用優勢也是我們所不可否認的，合理地使用屋面預制板結構不僅可以縮短工期、提高施工作業的安全性、簡化施工流程，同時還可以節約成本造價、提高施工企業的經濟效益，因此該類屋面預制板非常值得建筑企業的認可和廣泛應用。

參考文獻：

[1]馬建生.空中預制先張法預應力屋面拱板施工技術[J].建材發展導向，2014（21）：129-130.

[2]潘植明.預應力拱板屋面結構建筑施工技術分析[J].江西建材，2016（13）：192-192.

（作者單位：中國儲備糧管理集團有限公司湖南分公司）