屋面21m折線形屋架預制及吊裝施工技術

張新朋 （安徽建工集團有限公司，安徽 合肥 230001）

1 工程概況

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

平房倉為地上一層的排架結構，每棟建筑面積為2066m2，共12棟，總面積為24792m2。B01-5倉、B01-10倉±0.000相對絕對標高40.57m；B01-4倉、B01-6倉、B01-11倉、B01-12倉±0.000相對絕對標高40.87m.

2 工程的特點

本工程擬建建筑物場地較為開闊，預應力混凝土折線形屋架采用在擬建建筑物內進行現(xiàn)場預制，根據(jù)《預應力混凝土折線形屋架》(04G451-1)圖集要求，現(xiàn)場設置3個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)場吊裝要求，預制混凝土屋架中心距A軸線14m～17m。

3 預制場地建設

為便于吊裝，預制場一般建設在糧倉內，施工時一般為了減少倉芯回填土，在施工時基礎采用基槽開挖，不采用大面積開挖。為保證預制質量，基槽回填按要求進行回填夯實，并根據(jù)圖紙設計的地面要求，鋪設200mm厚的碎石基層加強層，并用壓路機進行碾壓，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和永久地面使用，預應力混凝土折線形屋架預制時在地胎膜上鋪一層薄膜進行隔離，防止粘連。

4 工藝特點

①現(xiàn)場后張法預制屋架工法，不需要專門的臺座設備，基本建設投資少；

②解決了工藝復雜、質量要求高、安全要求嚴、管理難度大的施工問題；

③施工工藝安排合理、嚴密，工期短，人、料、機使用充分，造價經濟；

④具有較高的技術要求和較好的管理措施；

⑤工藝技術成熟，施工方便，質量有保證。

5 制作安裝技術流程

5.1 預應力屋架制作及吊裝流程

預應力屋架制作：原材料準備→砌筑屋架底?！壴菁軜嬙熹摻睢惭b波紋管及錨墊板→安裝屋架側?！鷻z查、校正波紋管及錨墊板→澆筑屋架混凝土（待達設計強度后）→穿預應力筋→張拉預應力筋→孔道灌漿→錨具封閉并養(yǎng)護。

預應力屋架吊裝：屋架（支撐柱）彈線、標記→綁扎屋架→翻身（起臺、扶直）→試吊→吊裝→臨時固定及安裝屋架支撐→校正和安裝屋面板。

5.2 制作要點

①腹桿必須事先預制，以確保屋架磚地模砌筑完畢后能投入安裝。

②根據(jù)設計構件的平面尺寸及幾何尺寸，采用磚地模進行疊澆預制。預制場地事先要進行混凝土硬化處理，并作好排水設施，按1：1的比例放出屋架大樣圖，并按設計要求設置預拱度。鋼筋綁扎前，應在預制臺面上涂刷2遍隔離劑，鋪設一層塑料薄膜，以利于脫模。

③波紋管安裝時，必須保證其中心線與屋架端部承壓板相垂直，與屋架下弦同時起拱，每個管道應按設計要求留設灌漿孔和排氣孔。

④混凝土澆筑完，及時采用覆蓋灑水養(yǎng)護。

⑤預應力張拉施工

a.清孔

成孔之后，檢查孔道是否暢通，有堵塞現(xiàn)象應及時處理。

b.鋼絞線下料及穿束

預應力筋的下料長度應由計算確定。預應力鋼筋下料宜用砂輪切割機切割。

c.張拉

預應力筋張拉或放張時，混凝土強度應符合設計要求；當設計無具體要求時，不應低于設計的混凝土立方體抗壓強度標準值的75%。

?張拉采用應力控制方法，校核張拉伸長值。通常情況下18m～30m屋架一端張拉，33m、36m屋架為兩端張拉。張拉順序為分批對稱張拉。

?預拉：開動油泵，當左油壓表讀數(shù)值達10%σK時，檢查每根鋼絲的張拉長度是否一致。如發(fā)現(xiàn)有讀數(shù)一致則表明有滑絲松動現(xiàn)象，此時應回油使左油表讀數(shù)回零，退下松動楔塊重裝，調整打緊重拉。

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

?開始張拉時注意調整千斤頂位置使錨具對準承壓鋼板上畫的標記，以保持千斤頂、鋼絲束與孔道對中良好。

d.孔道灌漿，錨具封頭處理

①張拉完畢后灌漿，灌縫前孔道應潤濕潤、潔凈;灌漿順序宜先灌注下層孔道;灌漿應緩慢均勻進行，不得中斷，并應排氣通順；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;當孔道內水泥漿的強度達到M15時，方可移動屋架。

②錨具的封閉保護應符合設計要求及規(guī)范要求。

5.3 安裝要點

5.3.1 施工準備

①場地清理與道路鋪設：按照施工平面布置圖，在起重機進場前，標出起重機的運行路線和構件運輸與堆放的位置，場內屋架排放應滿足吊裝要求。

②構件的復查與清理：吊裝前要對柱軸線、標高進行復核，并在柱頂預埋件上彈上安裝線，配備不同厚度的墊片，檢查驗收各種待吊構件的數(shù)量、規(guī)格及編號，同時對所有構件再進行全面的質量復查，預應力屋架的混凝土強度和孔道灌漿的強度。

5.3.2 吊裝方法

吊裝采用節(jié)間法，一個節(jié)間的構件吊裝完畢后，起重機移到向第二間退行進行吊裝，直至整個倉庫吊裝完畢。

①根據(jù)圖集說明，屋架采用4點進行翻身扶起和起吊，吊點位置在上弦兩側中部的結點上（如圖1），吊點用Φ25鋼筋制作，在屋架澆筑混凝土時進行預埋。

根據(jù)已選定的預應力屋架吊點位置，預應力屋架在翻身或吊起時，鋼絲繩與水平線的最小夾角初步按45°進行考慮，由以上吊點布置示意圖可知，鋼絲繩捆綁繩長＝11.40m＋7.80m＝19.2m（取鋼絲繩繩長為20.0m）。

②扶直、就位、試吊

由于屋架在現(xiàn)場平臥預制，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，至預定地點就位。當屋架吊離地面20 cm時暫停起升，以便對屋架進行全面檢查，確認安全無誤后徐徐上升。

圖 1

③吊升、對位和臨時固定

當屋架吊到柱頂以上時，使屋架的端頭軸線與柱頂軸線重合對位，然后進行臨時固定。屋架固定穩(wěn)妥后起重機才能脫鉤。

④校正、最后固定

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

6 注意事項

①折線形屋架的疊澆:根據(jù)吊裝構件布置，采取二榀（部分三、四榀）疊澆，疊澆時下層屋架強度須達到設計強度的30%方可澆筑上榀屋架。屋架之間應采取隔離措施，以免發(fā)生粘結，同時減少兩榀之間的摩擦力以減少應力損失。

②構件上的預埋件、插筋和預留孔洞的規(guī)格、位置和數(shù)量應符合標準圖或設計的要求。構件不應有影響結構性能和安裝、使用功能的尺寸偏差。

③預制構件應按設計要求吊裝。吊裝時繩索與構件水平面夾角不宜小于45°。

7 結 語

后張法預應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，而且造價相對比較經濟，易于制作，施工方便，質量有保證；施工工藝安排合理、嚴密，可縮短工期，人料機使用充分；現(xiàn)場后張法預制屋架工藝，其腹桿預制制作方便，后在現(xiàn)場拼裝，減少了現(xiàn)場安裝模板的工作量，提高了生產率。

該工藝降低了基礎的承載能力和造價，施工所需材料相對較少，現(xiàn)場好管理，容易做到文明施工、安全生產，減少安全事故，在國家級及省級糧庫等大跨度、高空間倉儲工程中得到越來越廣泛的應用。

[1]04G415-1，預應力混凝土折線形屋架（預應力鋼筋為鋼絞線跨度18m～30m）[S].北京：中國計劃出版社，2004.

[2]G410-1-2，1.5x6.0m預應力混凝土屋面板[S].北京：中國計劃出版社，2008.

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