先張法預應力糧庫屋蓋拱板高空原位現澆施工技術應用探析

陶玉武 （安徽省第一建筑工程有限公司，安徽 合肥 230032）

0 前言

隨著國家對糧食儲備質量的要求不斷提高，糧庫工程的施工工藝要求也在不斷改進。平房倉糧庫，作為國家糧食儲備庫具有代表性的建筑形式之一，傳統的施工方法通常采用地面預制、空中吊裝，該方法對施工場地要求高且吊裝難度大，在吊裝過程中極易造成拱板質量損傷，且施工工期長。

先張法預應力拱板高空原位現澆施工工藝，利用倉內硬化地面搭設滿堂腳手架，采用原位現澆拱板施工，保證了拱板的整體性，質量好；避免了拱板吊裝安裝環節，便于現場安全管理，節省工期。

1 施工工藝特點

①先張法預應力拱板高空原位現澆施工工藝，無需大面積預制場地，從根本上解決拱板施工對場地的依賴。

②由于原位現澆施工，保證了拱板的整體性，避免了吊裝就位過程中的構件破壞，便于施工質量控制。

③施工無拱板吊裝安裝環節，便于現場安全管理。

④減少了拱板澆筑到吊裝就位的混凝土強度養護等待時間，節省工期。

2 工藝原理

施工時，提前預制隔板，利用倉內硬化地面搭設滿堂腳手架，頂撐兼作拱板底模支架，利用高處的鋼筋混凝土圈梁作為先張法的臺座，對預應力鋼筋進行張拉，直接在高空原位施工混凝土拱板。

3 工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

施工準備→隔板預制→滿堂腳手架搭設→張拉臺座施工（屋面圈梁施工）→安裝拱板模板鋼筋→張拉預應力鋼筋→隔板與拱板上下弦板模板→組裝→拱板混凝土澆筑→預應力鋼筋放張→混凝土養護。

3.2 操作要點

3.2.1 施工準備

熟悉圖紙和相關規范，根據工程現場情況，編制滿堂腳手架專項方案及拱板施工方案，對高支模進行受力支撐驗算，必要時需經專家論證，做好方案交底，提高質量安全意識。

3.2.2 隔板預制

隔板預制場地應平整硬化，依據設計圖紙要求，1:1比例放大樣，安裝支設內外側模板，尺寸應準確，并綁扎鋼筋網片，混凝土澆筑，澆水養護至隔板強度達到100%，方可進行隔板搬運及安裝。施工時應輕起輕放，為使隔板與拱板上下弦接觸良好，隔板上下端應劃毛。

3.2.3 滿堂腳手架搭設

施工時嚴格按照方案執行。鋼管排架頂部水平桿加密至間距200mm，并頂撐混凝土圈梁，見圖1所示。

圖1 頂部水平鋼管

3.2.4 張拉臺座施工（屋面圈梁施工）

拱板采用高空原位現澆，為確保張拉臺座的穩定，保證不位移、不傾覆、不破壞，按設計要求對頂層圈梁進行加固，以兼做預應力張拉臺座：在平房倉內設置滿堂腳手架，其頂部水平桿間距加密至200mm，同時在水平桿端頭加設可調托頂緊圈梁，并設置拉筋與圈梁主筋焊接，對張拉板進行加固，以便有效平衡預應力鋼筋張拉過程中對張拉臺座的拉力，見圖2所示，具體措施如下：

圖2 屋面圈梁構造示意圖

①在圈梁外的混凝土天溝底板上增加錨樁，以固定錨板。

②間隔1.2m在檐溝和中部圈梁（標高約+4.500m處）間設Φ16鋼筋拉桿，以承受部分張拉產生的扭矩。

③間隔1.2m在檐溝和拱板肋部的錨板頂部間設Φ16鋼筋拉桿。

④為防止圈梁角部混凝土壓碎，外側上角預埋5×5扁鐵或角鋼。

3.2.5 安裝拱板模板鋼筋

針對拱板上弦板二次拋物線形式，拱板上下弦厚通常僅為40mm，為確保上弦拋物線幾何尺寸，施工前按設計要求，進行1∶1實地模板放樣，支撐體系應有足夠的剛度、強度，并按設計要求綁扎鋼筋，同時安裝待張拉鋼筋，見圖3和圖4所示。

圖3 拱板模板鋼筋

圖4 拱板模板鋼筋

3.2.6 預應力鋼筋張拉

預應力鋼筋施工時應對稱、間隔進行張拉，為了達到減少預應力損失，在張拉時允許按設計要求采用超張拉方式，張拉完成后應盡早澆筑混凝土。

3.2.7 隔板與上下弦板模板組裝

隔板預制時應按位置進行編號，混凝土澆筑后按要求做好養護，待隔板混凝土達到設計強度后，方可起模進行搬運。隔板搬運、堆放時豎立，不得水平放置。隔板吊裝時應按編號就位，并與拱板的上弦板模板進行組裝，利用隔板預留孔洞及方木進行支撐加固。

3.2.8 拱板澆筑混凝土

拱板澆筑混凝土時應對稱、間隔進行。施工時應先下弦板，后上弦板。底板和頂板施工應由兩端向跨中對稱進行。且每榀屋架混凝土應一次澆筑完成，不得留設施工縫。澆筑時應認真振搗密實，表面隨打隨壓光。并按要求進行養護不少于14d。

圖5 拱板澆筑混凝土

圖6 拱板澆筑混凝土

3.2.9 預應力鋼筋放張

施工時按設計要求進行預應力鋼筋放張，一般需待混凝土強度達85%及以上，先放松拱板肋部位的預應力鋼筋，后放松拱板板中的預應力鋼筋。在板中預應力鋼筋放張時，應采用對稱放張的原則，從兩邊同時向中間放張。放張宜緩慢，防止突然沖擊。

4 質量要求

①嚴格執行《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204）《預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規程》（JGJ85）《冷軋帶肋鋼筋混凝土結構技術規程》（JGJ95）等相關規范標準的規定。

②拱板使用的預應力筋進場前，必須經原材料逐盤抽樣檢查，預應力筋用錨具、夾具和連接器應按設計要求采用。

③混凝土嚴格按設計要求控制，且應澆搗密實，嚴格養護。

④受力鋼筋嚴格按設計要求設置。拱板上弦受力鋼筋接頭，如采用綁扎接頭，搭接長度不應小于30d，且不小于200mm；下弦受力鋼筋不得有接頭。隔板中鋼筋應采用點焊鋼筋網。

5 質保措施

5.1 模板支設

①施工時上弦拱模按預安裝好的隔板頂端拉線控制，同時校核定型模板兩端的水平，符合設計及規范要求加固鎖定支撐。上弦拱板模支撐安裝時要嚴格按設計并認真校核，以確保上弦拱板曲線弧度順滑。

②下弦板底模大面積平鋪時，模板與模板之間的交接縫，應預留2mm的空位；同時由于拱板厚度較薄，為避免出現下弦拱板折角和拱板偏薄露筋等現象，應嚴格控制上下弦肋梁鋼筋與側模之間的位置，確保鋼筋保護層厚度。

5.2 預應力鋼筋制安

按設計要求安裝預應力鋼筋并固定。混凝土強度必須達到設計強度的85%及以上方可進行放張。預應力筋應按設計及規范要求控制張拉應力。張拉過程中嚴禁相鄰兩根預應力筋斷裂或滑脫，且預應力筋斷裂或滑脫的數量，嚴禁超過結構截面預應力鋼筋總根數的5%。

5.3 混凝土澆筑

①混凝土嚴格按設計要求，控制碎石的級配、砂石的含泥量等，以保證薄壁混凝土結構質量。

②澆筑過程中振搗要密實，不宜漏振或過振。

③混凝土澆筑完成后，及時覆蓋保溫保濕養護不少于14d,以確保薄壁混凝土后期強度。

6 安全環保措施

①施工前應編制專項方案及安全應急預案，施工執行各項安全法規及技術規程的相關規定。

②加強對工人的安全教育和安全技術交底，嚴禁違章作業。起重吊裝等特種人員經過崗前培訓合格，方可上崗。

③高空預應力張拉及拱板澆筑施工，預先搭設好操作平臺，做好安全密目網圍擋，嚴防工具、材料等物件墜落。

④施工現場材料堆放合理有序，配備安全滅火器材，并留有安全通道。

⑤施工現場加強文明施工，防止施工噪音污染，選用低噪聲或備有消聲降噪設備的施工機械。

7 結語

公司先后在承建施工安徽某軍糧供應保障應急中心準低溫散裝倉、打包車間等工程中，結合圖紙設計要求，組織技術攻關，以屋面檐口鋼筋混凝土圈梁作為先張法的臺座，進行滿堂模板腳手架搭設、模板、鋼筋制作安裝、預應力先張法張拉等，實現了屋面拱板高空原位澆筑施工，避免了地面預制、高空吊裝就位施工存在的困難，無需專門預制屋面拱板施工場地且減少了拱板吊裝安裝環節，因而施工更便捷、整體性更好、工期更短的效果。具有明顯的經濟效益和社會效益。該施工技術在平房倉施工的成功應用和總結，為高空原位現澆先張法預應力拱板施工的推廣提供成功實例，對糧食儲備庫等類似工程拱板高空原位澆筑施工具有一定的指導意義。