預(yù)應(yīng)力拱板屋面結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探討

沈建

（成都海宏建筑工程有限公司　四川　成都　610000）

預(yù)應(yīng)力拱板屋面結(jié)構(gòu)施工技術(shù)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(duì)住房的要求越來(lái)越嚴(yán)格，不僅要求住房的安全性還要要求住房在結(jié)構(gòu)上具有美觀性。美觀性要求是對(duì)建筑物設(shè)計(jì)師的要求，他們需要根據(jù)住房者的需求來(lái)靈活應(yīng)用自己的專業(yè)知識(shí)，以設(shè)計(jì)出消費(fèi)者滿意的作品。這里以屋面拱板采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件工程為例，該類工程與同類非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件比較，具有構(gòu)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(yōu)點(diǎn)；在大開間、大跨度與重荷載的結(jié)構(gòu)中，采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，可減少材料用量，擴(kuò)大使用功能，綜合經(jīng)濟(jì)效率好等特點(diǎn)。

預(yù)應(yīng)力拱板；優(yōu)點(diǎn)；綜合經(jīng)濟(jì)效率

引言

預(yù)應(yīng)力拱板是一種較為理想的屋面構(gòu)建方式，他可以在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制和現(xiàn)在澆筑，這使得他的施工速度相當(dāng)理想，比一般情況下都會(huì)快一些。如今預(yù)應(yīng)力拱板技術(shù)在屋面結(jié)構(gòu)里面應(yīng)用廣泛，一般在沒有預(yù)制場(chǎng)地或者是沒有大型吊車等設(shè)備的條件下，預(yù)應(yīng)力拱板屋面結(jié)構(gòu)最為合適。由于他具有良好的保溫效果，設(shè)計(jì)師根據(jù)這一優(yōu)勢(shì)在建筑設(shè)計(jì)中大面積應(yīng)用這一種方式。

1　預(yù)應(yīng)力拱板屋面結(jié)構(gòu)施工技術(shù)剖析

1.1施工中需注意的幾個(gè)要點(diǎn)

（1）圈梁這個(gè)環(huán)節(jié)很重要，一定要根據(jù)實(shí)際情況使其足夠牢固，以免圈梁移動(dòng)造成影響。

（2）屋面結(jié)構(gòu)是以拱板底模為基層建筑，遇到在室內(nèi)建筑時(shí)，為方便澆筑，圈梁的選用主要以7m左右的圈梁為主，根據(jù)實(shí)際施工工程，圈梁過高或過低都會(huì)對(duì)澆筑帶來(lái)不便。在選用7m左右圈梁作為預(yù)應(yīng)力施工的平臺(tái)一定要滿足一個(gè)要求，就是搭建的平臺(tái)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(zhì)量一定要合格，支架在一個(gè)建筑中尤為關(guān)鍵，支架質(zhì)量不合格就會(huì)使整個(gè)建筑載重能力下降，甚至導(dǎo)致倒塌。

1.2施工難度較大的地方

（1）由于施工場(chǎng)地的條件有限，往往會(huì)出現(xiàn)場(chǎng)地大小滿足不了拱板的長(zhǎng)度，這就給拱板的運(yùn)輸和安裝帶來(lái)一定麻煩，這就急切需要高技術(shù)的吊裝人員來(lái)操作。

（2）預(yù)應(yīng)力拱板對(duì)拱板上的弦拱面的弧度大小要求頗高，若弧度不合理就會(huì)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(zhǔn)備，要搭建好臺(tái)面和臺(tái)座，以便為現(xiàn)場(chǎng)制作拱板提供方便。拱板的最佳長(zhǎng)度為24～25m，過短過長(zhǎng)都不為宜。另外，臺(tái)座的強(qiáng)度要足夠大，最好達(dá)到預(yù)應(yīng)力值的標(biāo)準(zhǔn)要求，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。

（4）施工過程中對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量精度要求特別高，一般鋼筋保護(hù)層的厚度要保持在12.5～17.5mm之間，對(duì)于大多數(shù)拱板的厚度達(dá)到在40mm左右即可，施工時(shí)這些數(shù)據(jù)一定要特別注意，施工人員一定要按要求來(lái)執(zhí)行，避免因小的誤差而耽誤施工工程的順利進(jìn)行。

2　預(yù)應(yīng)力拱板屋面結(jié)構(gòu)的具體施工

2.1平臺(tái)的正確搭建

預(yù)制平臺(tái)的搭建是預(yù)應(yīng)力拱板屋面結(jié)構(gòu)的起點(diǎn)，它是由可調(diào)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(yù)應(yīng)力施工的平臺(tái)選擇極為嚴(yán)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(biāo)準(zhǔn)高。

2.2施工前的準(zhǔn)備工序

張拉端和固定端的錨具選用具有一定的標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)應(yīng)力拱板屋面結(jié)構(gòu)多選用圓錐形的錨具。利用單根的最大張拉力大小值來(lái)選用張拉機(jī)，其次通過鋼絲應(yīng)力測(cè)試來(lái)確定張拉力的準(zhǔn)確值。這里的張拉機(jī)一般選用標(biāo)準(zhǔn)的15kN螺桿式電動(dòng)張拉機(jī)。

2.3臺(tái)座施工設(shè)計(jì)

臺(tái)座是先張法生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，它承受預(yù)應(yīng)力筋的全部張拉力；因此臺(tái)座應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。

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

2.4預(yù)制鋼筋鋪設(shè)

一般工程預(yù)應(yīng)力筋為碳素鋼絲，張拉控制應(yīng)力為σcom= 1100N/mm2左右，錨具回縮值為Q≤5mm。臺(tái)面在鋪放鋼絲前應(yīng)涂刷隔離劑，隔離劑不應(yīng)沾污鋼絲，以免影響鋼絲與混凝土的粘結(jié)。如果預(yù)應(yīng)力筋遭受污染，應(yīng)使用適當(dāng)?shù)娜軇┘右郧逑锤蓛?。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)防止雨水沖刷臺(tái)面上的隔離劑。預(yù)應(yīng)力鋼絲宜用牽引車鋪設(shè)。如果鋼絲需要接長(zhǎng)，可借助于鋼絲拼接器用20～ 22號(hào)鐵絲密排綁扎。綁扎長(zhǎng)度：不得小于40d；鋼絲搭接長(zhǎng)度應(yīng)比綁扎長(zhǎng)度大10d（d-鋼絲直徑）。

2.5預(yù)應(yīng)力鋼絲張拉力值測(cè)

預(yù)應(yīng)力鋼絲張拉力值檢測(cè)：應(yīng)在鋼絲張拉錨固后1h左右進(jìn)行，此時(shí)錨固損失已完成，鋼筋松弛損失也部分產(chǎn)生。應(yīng)采用鋼絲內(nèi)力測(cè)定儀檢查鋼絲的預(yù)應(yīng)力張拉值，一根鋼絲要反復(fù)測(cè)4次，取后3次的平均值為鋼絲內(nèi)力。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力筋張拉檢測(cè)值為0.94σcom（預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力），張拉時(shí)預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長(zhǎng)值與實(shí)際伸長(zhǎng)值的誤差在+10％、-5％范圍內(nèi)是允許的。張拉伸長(zhǎng)值檢測(cè)：應(yīng)在張拉完畢后進(jìn)行伸長(zhǎng)值檢測(cè)，根據(jù)規(guī)范規(guī)定，實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值的差值應(yīng)控制在6％以內(nèi)。否則應(yīng)暫停張拉，待查明原因并采取措施后，方可繼續(xù)張拉。

2.6屋面上混凝土的澆筑

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安裝完成后，我們就要在鋼結(jié)構(gòu)上面澆筑混凝土。混凝土是一定比例的砂石、水泥和水?dāng)嚢瓒傻模瑸楦玫陌l(fā)揮其效果，還可以用外加劑來(lái)取代水?；炷恋馁|(zhì)量好壞源于原材料的好壞，砂石的選用一定要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，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(zhì)量一定要合格，不能為縮減成本而選用廉價(jià)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(shí)間一定要控制好，最佳攪拌時(shí)間可以有效的發(fā)揮混凝土的強(qiáng)度，攪拌過多或過少都會(huì)減低其強(qiáng)度。屋面結(jié)構(gòu)的混凝土通常會(huì)制作出兩組，每一組都會(huì)用于指定的用途。其中一組是用于相同混凝土的修護(hù)，另一組則是保留下來(lái)，用于研究混凝土的強(qiáng)度問題?；炷翝仓r(shí)，上下弦要同時(shí)進(jìn)行澆筑，以便保證混凝土的強(qiáng)度，施工過程中混凝土裂縫問題最好不要出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)就要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，以便影響整體結(jié)構(gòu)。施工人員要對(duì)澆筑后混凝土進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓芾?，避免?qiáng)烈的陽(yáng)光暴曬導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫，在混凝土澆筑半天后，要對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)活動(dòng)，一般是在混凝土上澆水保持其內(nèi)外溫度一致，將混凝土裂縫問題的出現(xiàn)頻率降到最低。屋面上混凝土的澆筑也是一項(xiàng)關(guān)鍵的活動(dòng)，施工人員一定要把握好混凝土的攪拌時(shí)間，嚴(yán)格按照澆筑標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行施工，遇到裂縫問題要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。

2.7施工模板的拆卸

當(dāng)施工都完工后，等混凝土凝固后，就要將結(jié)構(gòu)模板拆掉。模板拆卸前，要先對(duì)需要拆卸模板地方的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，若達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，待相關(guān)檢測(cè)人員下達(dá)拆除命令后，施工人員才可以對(duì)其模板進(jìn)行拆卸。一般情況下，上弦拱板和肋梁地方模板的拆除，其內(nèi)部混凝土的強(qiáng)度一定符合標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到1.2MPa以上。一般底部模板的拆除工作會(huì)放在最后，只有當(dāng)?shù)撞炕炷恋膹?qiáng)度達(dá)到飽滿的狀態(tài)下，底部模板才可以進(jìn)行拆卸。模板的拆卸也是一項(xiàng)技術(shù)活，施工人員必須對(duì)其進(jìn)行細(xì)心的拆解，避免不合理拆卸對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)造成損壞。

3　質(zhì)量保證

為確保預(yù)應(yīng)力拱板屋面結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的質(zhì)量安全，施工人員在施工過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）在預(yù)應(yīng)力拱板屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，相關(guān)主管和相應(yīng)設(shè)計(jì)人員和施工人員對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)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(zhì)量安全問題的發(fā)生。

（2）鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行支架組建后，除了對(duì)其水平桿進(jìn)行固定外，還要對(duì)其進(jìn)行二次固定，即對(duì)其連接部分進(jìn)行加固或擰緊，進(jìn)行二次扣件。

（3）保證鋼結(jié)構(gòu)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(tái)座。

（4）拱板結(jié)構(gòu)一般不厚，其壁較薄，在特別的環(huán)境下要進(jìn)行保護(hù)，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(jìn)過相關(guān)部門的質(zhì)檢，并按規(guī)定程序進(jìn)行驗(yàn)收后才可以交接，從而可以進(jìn)行對(duì)下一工序的施工。若某一工序的質(zhì)檢不合格或者是其合格但未進(jìn)行驗(yàn)收，這種情況是萬(wàn)萬(wàn)不可進(jìn)行下一工序的施工，以免存在質(zhì)量隱患。

4　結(jié)束語(yǔ)

目前，高層建筑越來(lái)越多，其屋面設(shè)計(jì)也越加趨于完善，預(yù)應(yīng)力拱板屋面結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越多。因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力拱板屋面結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的施工難度相對(duì)其他技術(shù)較大，我們需在施工前對(duì)整體施工計(jì)劃進(jìn)行一個(gè)設(shè)計(jì)，以便施工方案可以無(wú)阻礙的順利進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力拱板結(jié)構(gòu)的應(yīng)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(jié)構(gòu)坍塌；另外，混凝土澆筑過程中要謹(jǐn)慎，避免出現(xiàn)混凝土裂縫。隨著預(yù)應(yīng)力拱板屋面結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其技術(shù)水平將會(huì)得到不斷提高，這種無(wú)須吊裝的技術(shù)在一定程度上避免了一些安全隱患，相信它的前景會(huì)越來(lái)越好，為我們創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

[1]魏琳.8m高空就地預(yù)制先張法21m跨預(yù)應(yīng)力混凝土拱板施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2013（14）.

[2]馮星華.預(yù)應(yīng)力混凝土耐久性及影響因素和技術(shù)措施[J].中國(guó)水運(yùn)，2013（12）.

[3]北京土木建筑學(xué)會(huì).混凝土工程現(xiàn)場(chǎng)施工處理方法與技巧[M].機(jī)械工業(yè)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(shù)管理工程工作。