大跨度預應(yīng)力梁現(xiàn)澆混凝土屋面板施工的應(yīng)用

關(guān)天正

【摘要】近年來，隨著工程技術(shù)的不斷改革和發(fā)展，大跨度預應(yīng)力梁現(xiàn)澆混凝土屋面板的施工技術(shù)正在不斷的完善過程中。超高、超重、大跨度預應(yīng)力梁板現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)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(shù)人員研究討論的熱點問題。本文通過工程實例，探討其相關(guān)施工技術(shù)問題。

【關(guān)鍵詞】大跨度;預應(yīng)力;現(xiàn)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(yīng)力現(xiàn)澆梁的施工方法。常規(guī)大跨度預應(yīng)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(xiàn)澆混凝土預應(yīng)力梁屋面結(jié)構(gòu)跨度大，同時又為超高、超重、上翻梁，對梁側(cè)模的安裝，混凝土的澆搗等施工影響較大，是施工技術(shù)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(yīng)力梁現(xiàn)澆混凝土屋面板，其施工具體參數(shù)如下：①現(xiàn)澆梁斷面尺寸為1010mm×585mm，其縱深跨度為32.5m，在建筑施工時應(yīng)嚴格按照設(shè)計尺寸進行施工;②屋面結(jié)構(gòu)由預應(yīng)力梁承擔，每個預應(yīng)力梁承擔的重力負荷大體相同，支撐高度為8.75m，屋面結(jié)構(gòu)面積為35.8×45.7m;③預應(yīng)力現(xiàn)澆技術(shù)、側(cè)模安裝技術(shù)、預應(yīng)力套管定位技術(shù)等的交叉組合，對工程建設(shè)的影響很大;④不同類型預應(yīng)力混凝土的型號不同，本工程應(yīng)用的預應(yīng)力混凝土，頂梁為C40、梁板為C25。

2.現(xiàn)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(shù)據(jù)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(xiàn)澆斷梁面板工程層應(yīng)高于各預應(yīng)力梁，并且在施工時，應(yīng)注意結(jié)構(gòu)層面的參數(shù)變量情況，層面高度為11.15m;③施工模型是現(xiàn)場施工的主要工程依據(jù)，在施工過程中，為了保證施工技術(shù)有效的落實，應(yīng)找到施工模型中負載最大的預應(yīng)力梁，對其墻體進行質(zhì)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(xiàn)澆混凝土屋面板的施工重點，在設(shè)計時應(yīng)對主梁和次梁之間的距離進行認真測算，現(xiàn)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(shè)計方案

本工程現(xiàn)澆混凝土屋面板工程的設(shè)計方案，具有以下內(nèi)容：①要保證各預應(yīng)力套管、鋼管的搭設(shè)要求，使整個施工結(jié)構(gòu)具有安全性、可靠性、穩(wěn)定性;②要保證主梁和施工結(jié)構(gòu)框架的嵌入式設(shè)計方案，主梁底部的立桿縱橫間距應(yīng)在650mm以上，次梁底部的立桿縱橫間距應(yīng)在1250mm以上，主梁底部的立桿和次梁底部的立桿縱橫間距應(yīng)在750mm以上;③縱橫桿高度是設(shè)計主、次梁高度的主要依據(jù)，不同設(shè)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(yīng)嚴格按照設(shè)計施工方案連接，所以縱橫桿高度應(yīng)在1250mm以上;④項目工程內(nèi)所有預應(yīng)力鋼管應(yīng)采用對接扣頂連接方式，增加預應(yīng)力鋼管的連接密度;⑤建筑工程支撐梁底應(yīng)建立預應(yīng)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(xiàn)下滑現(xiàn)象;⑥要保證支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，在其支撐構(gòu)架的橫向和豎向增加預應(yīng)力鋼筋結(jié)構(gòu)，使工程結(jié)構(gòu)各子構(gòu)架產(chǎn)生剪力作用，加強整個施工工程的安全性和可靠性;⑦搭設(shè)完畢后嚴格檢查，確認無誤后，方可鋪設(shè)梁底模，進行下道工序施工。

二、預應(yīng)力施工工藝流程

預應(yīng)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(yīng)進行密切的協(xié)作配合。施工工藝流程如下：預應(yīng)力梁底模安裝→預應(yīng)力梁單邊側(cè)模和其它梁板模安裝→梁鋼筋骨架安裝→預應(yīng)力筋下料、制作固定端→預應(yīng)力筋曲線放線，焊接固定架→預應(yīng)力梁套管埋設(shè)、定位安裝→預應(yīng)力鋼鉸線成束穿入套管孔道→預應(yīng)力固定端和張拉節(jié)點安裝→預應(yīng)力分項項工程驗收→預應(yīng)力梁側(cè)板封?！宓捉畎惭b→上翻梁吊模安裝→板面筋安裝→澆筑砼養(yǎng)護至75%設(shè)計強度→清理錨墊板、安裝錨具→預應(yīng)力筋張拉、孔道灌漿→切除端部預應(yīng)力筋→澆筑砼封閉后澆區(qū)域。

三、大跨度預應(yīng)力梁現(xiàn)澆混凝土屋面板的施工技術(shù)

1.混凝土施工技術(shù)

因為不同預應(yīng)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(shè)計時，應(yīng)首先考慮它們的受力情況，根據(jù)其具體受力情況選擇合理的工程材料，工程材料是實現(xiàn)混凝土施工技術(shù)效果的主要助力。本工程的預應(yīng)力梁應(yīng)用的混凝土類型為C40、主梁應(yīng)用的混凝土類型為C45、次梁應(yīng)用的混凝土類型為C25。面板層應(yīng)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(jiān)控，在施工工作較多的地方建立支撐構(gòu)架，讓支撐構(gòu)架分擔預應(yīng)力梁的負載力。施工所需要的預應(yīng)力混凝土總量為246m?，每個預應(yīng)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(yīng)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(yīng)特別注意振動棒不要直接接觸波紋管。張拉端及梁柱節(jié)點等重點部位宜采用小直徑振動棒振搗密實，以免出現(xiàn)蜂窩，張拉時造成事故。

2.后張法施工技術(shù)

后張法施工技術(shù)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(shù)的應(yīng)用效果，還應(yīng)與其他技術(shù)進行有機的結(jié)合，并嚴格按照技術(shù)應(yīng)用順序進行施工，其具體施工步驟如下。

（1）孔道留設(shè)

在施工過程中，要在預應(yīng)力梁中設(shè)置三個平行并列的孔，將直徑為90mm的波紋管留在孔中。預應(yīng)力筋（波紋管）在梁中按設(shè)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(yīng)力筋根據(jù)圖紙的放線圖，每間隔1.5?m左右設(shè)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(yīng)力梁的長度是表現(xiàn)預應(yīng)力梁工程質(zhì)量的重要參考資料，工程人員在設(shè)計其預應(yīng)力鋼筋比例和長度時，應(yīng)考慮設(shè)計曲線長度、張拉設(shè)備、施工方法等因素。預應(yīng)力筋應(yīng)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(xiàn)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(yīng)力梁的強度應(yīng)達到C40，這個時候預應(yīng)力梁的拉伸情況最好，在工程施工之前，工程人員應(yīng)對預應(yīng)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(yīng)力梁的拉伸范圍和拉伸特性。通過張拉應(yīng)力表值和鋼絞線伸長值控制，其拉伸強度超過15%時，需要調(diào)整預應(yīng)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(yīng)力筋張拉后，利用灌漿泵將水泥漿灌到預應(yīng)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(yīng)力筋（其外露長度不宜小于預應(yīng)力筋直徑的1.5倍，且不小于30mm），并澆筑混凝土封閉預應(yīng)力張拉端部。

結(jié)術(shù)語

大跨度預應(yīng)力梁現(xiàn)澆屋面板的應(yīng)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(yīng)力結(jié)構(gòu)可以預防屋面板開裂，樓板與墻體交界處開裂等質(zhì)量通病。工程完成后，整體結(jié)構(gòu)混凝土表面觀感質(zhì)量較好，屋面板無裂縫及滲漏現(xiàn)象，經(jīng)觀測預應(yīng)力大梁無下沉現(xiàn)象，為今后類似工程的施工積累了寶貴經(jīng)驗。

參考文獻

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