预应力拱板屋面结构施工技术探讨

沈建

（成都海宏建筑工程有限公司　四川　成都　610000）

预应力拱板屋面结构施工技术探讨

沈建

（成都海宏建筑工程有限公司四川成都610000）

随着人民生活水平的提高，人们对住房的要求越来越严格，不仅要求住房的安全性还要要求住房在结构上具有美观性。美观性要求是对建筑物设计师的要求，他们需要根据住房者的需求来灵活应用自己的专业知识，以设计出消费者满意的作品。这里以屋面拱板采用预应力混凝土构件工程为例，该类工程与同类非预应力钢筋混凝土构件比较，具有构件截面积小、自重轻、刚度大、抗裂度高、耐久性好、材料省等众多优点；在大开间、大跨度与重荷载的结构中，采用预应力混凝土结构，可减少材料用量，扩大使用功能，综合经济效率好等特点。

预应力拱板；优点；综合经济效率

引言

预应力拱板是一种较为理想的屋面构建方式，他可以在现场预制和现在浇筑，这使得他的施工速度相当理想，比一般情况下都会快一些。如今预应力拱板技术在屋面结构里面应用广泛，一般在没有预制场地或者是没有大型吊车等设备的条件下，预应力拱板屋面结构最为合适。由于他具有良好的保温效果，设计师根据这一优势在建筑设计中大面积应用这一种方式。

1　预应力拱板屋面结构施工技术剖析

1.1施工中需注意的几个要点

（1）圈梁这个环节很重要，一定要根据实际情况使其足够牢固，以免圈梁移动造成影响。

（2）屋面结构是以拱板底模为基层建筑，遇到在室内建筑时，为方便浇筑，圈梁的选用主要以7m左右的圈梁为主，根据实际施工工程，圈梁过高或过低都会对浇筑带来不便。在选用7m左右圈梁作为预应力施工的平台一定要满足一个要求，就是搭建的平台要集圈梁的支架和拱板模板的支架为一体，充分满足二者的需求。在施工中圈梁和拱板模板的支架质量一定要合格，支架在一个建筑中尤为关键，支架质量不合格就会使整个建筑载重能力下降，甚至导致倒塌。

1.2施工难度较大的地方

（1）由于施工场地的条件有限，往往会出现场地大小满足不了拱板的长度，这就给拱板的运输和安装带来一定麻烦，这就急切需要高技术的吊装人员来操作。

（2）预应力拱板对拱板上的弦拱面的弧度大小要求颇高，若弧度不合理就会给模板的支配与安装造成困扰。

（3）拱板制作前要做好一定的准备，要搭建好台面和台座，以便为现场制作拱板提供方便。拱板的最佳长度为24～25m，过短过长都不为宜。另外，台座的强度要足够大，最好达到预应力值的标准要求，为后续施工奠定基础。

（4）施工过程中对数据的测量精度要求特别高，一般钢筋保护层的厚度要保持在12.5～17.5mm之间，对于大多数拱板的厚度达到在40mm左右即可，施工时这些数据一定要特别注意，施工人员一定要按要求来执行，避免因小的误差而耽误施工工程的顺利进行。

2　预应力拱板屋面结构的具体施工

2.1平台的正确搭建

预制平台的搭建是预应力拱板屋面结构的起点，它是由可调顶撑、钢管排架、方形木和胶合板模板四部分搭建而成，四者缺一不可。先张法预应力施工的平台选择极为严格，一般选择前面提到的7m左右的圈梁，这里的7m左右的圈梁通常指的是去圈梁的标准高。

2.2施工前的准备工序

张拉端和固定端的锚具选用具有一定的标准，预应力拱板屋面结构多选用圆锥形的锚具。利用单根的最大张拉力大小值来选用张拉机，其次通过钢丝应力测试来确定张拉力的准确值。这里的张拉机一般选用标准的15kN螺杆式电动张拉机。

2.3台座施工设计

台座是先张法生产的主要设备之一，它承受预应力筋的全部张拉力；因此台座应有足够的强度、刚度和稳定性。

不少工程采用的是墩式台座。其主要由台墩、台面与横梁组成构，该类工程的台墩是由现浇钢筋混凝土制作而成。台面为素混凝土浇筑。横梁可采用钢板焊接预埋。台墩增加外伸部分，以增大力臂而减少台墩自重。

2.4预制钢筋铺设

一般工程预应力筋为碳素钢丝，张拉控制应力为σcom= 1100N/mm2左右，锚具回缩值为Q≤5mm。台面在铺放钢丝前应涂刷隔离剂，隔离剂不应沾污钢丝，以免影响钢丝与混凝土的粘结。如果预应力筋遭受污染，应使用适当的溶剂加以清洗干净。在生产过程中，应防止雨水冲刷台面上的隔离剂。预应力钢丝宜用牵引车铺设。如果钢丝需要接长，可借助于钢丝拼接器用20～ 22号铁丝密排绑扎。绑扎长度：不得小于40d；钢丝搭接长度应比绑扎长度大10d（d-钢丝直径）。

2.5预应力钢丝张拉力值测

预应力钢丝张拉力值检测：应在钢丝张拉锚固后1h左右进行，此时锚固损失已完成，钢筋松弛损失也部分产生。应采用钢丝内力测定仪检查钢丝的预应力张拉值，一根钢丝要反复测4次，取后3次的平均值为钢丝内力。根据规范规定，预应力筋张拉检测值为0.94σcom（预应力筋的张拉控制应力），张拉时预应力筋的理论伸长值与实际伸长值的误差在+10％、-5％范围内是允许的。张拉伸长值检测：应在张拉完毕后进行伸长值检测，根据规范规定，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6％以内。否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施后，方可继续张拉。

2.6屋面上混凝土的浇筑

在钢结构设计安装完成后，我们就要在钢结构上面浇筑混凝土。混凝土是一定比例的砂石、水泥和水搅拌而成的，为更好的发挥其效果，还可以用外加剂来取代水。混凝土的质量好坏源于原材料的好坏，砂石的选用一定要符合国家标准，一般其直径在5～15mm最佳；水泥一般选用42.5的普通水泥，其质量一定要合格，不能为缩减成本而选用廉价不合格的水泥；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，其搅拌时间一定要控制好，最佳搅拌时间可以有效的发挥混凝土的强度，搅拌过多或过少都会减低其强度。屋面结构的混凝土通常会制作出两组，每一组都会用于指定的用途。其中一组是用于相同混凝土的修护，另一组则是保留下来，用于研究混凝土的强度问题。混凝土浇筑时，上下弦要同时进行浇筑，以便保证混凝土的强度，施工过程中混凝土裂缝问题最好不要出现，一旦出现就要及时进行修补，以便影响整体结构。施工人员要对浇筑后混凝土进行适当的管理，避免强烈的阳光暴晒导致其出现裂缝，在混凝土浇筑半天后，要对混凝土进行养护活动，一般是在混凝土上浇水保持其内外温度一致，将混凝土裂缝问题的出现频率降到最低。屋面上混凝土的浇筑也是一项关键的活动，施工人员一定要把握好混凝土的搅拌时间，严格按照浇筑标准来进行施工，遇到裂缝问题要及时进行修补。

2.7施工模板的拆卸

当施工都完工后，等混凝土凝固后，就要将结构模板拆掉。模板拆卸前，要先对需要拆卸模板地方的混凝土强度进行测试，若达到规定标准，待相关检测人员下达拆除命令后，施工人员才可以对其模板进行拆卸。一般情况下，上弦拱板和肋梁地方模板的拆除，其内部混凝土的强度一定符合标准，达到1.2MPa以上。一般底部模板的拆除工作会放在最后，只有当底部混凝土的强度达到饱满的状态下，底部模板才可以进行拆卸。模板的拆卸也是一项技术活，施工人员必须对其进行细心的拆解，避免不合理拆卸对混凝土的结构造成损坏。

3　质量保证

为确保预应力拱板屋面结构施工技术的质量安全，施工人员在施工过程中应注意以下几点：

（1）在预应力拱板屋面结构设计完成后，相关主管和相应设计人员和施工人员对其设计进行相互探讨和交流，主管向施工人员交代一些需要注意的地方，避免质量安全问题的发生。

（2）钢结构进行支架组建后，除了对其水平杆进行固定外，还要对其进行二次固定，即对其连接部分进行加固或拧紧，进行二次扣件。

（3）保证钢结构排架各端部的螺栓紧紧顶着圈梁，是圈梁可成为先张法的台座。

（4）拱板结构一般不厚，其壁较薄，在特别的环境下要进行保护，特别是连绵不断雨季和寒冷的冬季。

（5）工序之间必须待上一工序进过相关部门的质检，并按规定程序进行验收后才可以交接，从而可以进行对下一工序的施工。若某一工序的质检不合格或者是其合格但未进行验收，这种情况是万万不可进行下一工序的施工，以免存在质量隐患。

4　结束语

目前，高层建筑越来越多，其屋面设计也越加趋于完善，预应力拱板屋面结构施工技术的应用也越来越多。因为预应力拱板屋面结构施工技术的施工难度相对其他技术较大，我们需在施工前对整体施工计划进行一个设计，以便施工方案可以无阻碍的顺利进行。预应力拱板结构的应用中，其不同部位的钢筋连接方式一定要选择正确，以免其连接不牢造成结构坍塌；另外，混凝土浇筑过程中要谨慎，避免出现混凝土裂缝。随着预应力拱板屋面结构施工技术的广泛应用，其技术水平将会得到不断提高，这种无须吊装的技术在一定程度上避免了一些安全隐患，相信它的前景会越来越好，为我们创造出更多的经济价值。

[1]魏琳.8m高空就地预制先张法21m跨预应力混凝土拱板施工技术[J].建筑技术，2013（14）.

[2]冯星华.预应力混凝土耐久性及影响因素和技术措施[J].中国水运，2013（12）.

[3]北京土木建筑学会.混凝土工程现场施工处理方法与技巧[M].机械工业出版社，2013，08.

TU765

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1673-0038（2015）27-0120-02

2015-6-23

沈建（1979-），男，工程师，本科，主要从事建筑工程技术管理工程工作。