浅析大跨度预应力梁现浇混凝土施工技术

浅析大跨度预应力梁现浇混凝土施工技术

孙成杰

天元建设集团有限公司山东临沂276000

摘要：近年来，随着工程技术的不断改革和发展，大跨度预应力梁现浇混凝土屋面板的施工技术正在不断的完善过程中。超高、超重、大跨度预应力梁板现浇混凝土结构施工，是我国建筑施工项目的重点和难点问题，同时也是我国建筑工程技术人员研究讨论的热点问题。本文通过工程实例，探讨其相关施工技术问题。

关键词：大跨度;预应力;现浇混凝土;施工技术

本工程屋面板的施工是采用高位曲线张拉预应力现浇梁的施工方法。常规大跨度预应力的施工，一般采用预制吊装法，需较大的场地和大型机械;而高位曲线张拉施工方法不需要预制场地，也不需要大型机械吊装，造价比预制吊装低，但现浇混凝土预应力梁屋面结构跨度大，同时又为超高、超重、上翻梁，对梁侧模的安装，混凝土的浇捣等施工影响较大，是施工技术的难点。

一、工程概况

1.工程的施工特点

本工程是典型的大跨度预应力梁现浇混凝土屋面板，其施工具体参数如下：①现浇梁断面尺寸为1010mm×585mm，其纵深跨度为32.5m，在建筑施工时应严格按照设计尺寸进行施工;②屋面结构由预应力梁承担，每个预应力梁承担的重力负荷大体相同，支撑高度为8.75m，屋面结构面积为35.8×45.7m;③预应力现浇技术、侧模安装技术、预应力套管定位技术等的交叉组合，对工程建设的影响很大;④不同类型预应力混凝土的型号不同，本工程应用的预应力混凝土，顶梁为C40、梁板为C25。

2.现浇混凝土屋面板的支撑体系

合理、安全、可靠的模板对施工支撑体系的影响非常大，其具体模型数据如下：①模型工程高度10.05m，每个梁之间的跨度均为25.6m;②现浇断梁面板工程层应高于各预应力梁，并且在施工时，应注意结构层面的参数变量情况，层面高度为11.15m;③施工模型是现场施工的主要工程依据，在施工过程中，为了保证施工技术有效的落实，应找到施工模型中负载最大的预应力梁，对其墙体进行质量检测;④支撑体系是整个工程模型的重要组成部分，也是现浇混凝土屋面板的施工重点，在设计时应对主梁和次梁之间的距离进行认真测算，现浇混凝土屋面板支撑体系主梁和次梁之间的距离为4.5m，主梁和主梁之间的距离为7m，次梁和次梁之间的距离为2.5m。

3.工程设计方案

本工程现浇混凝土屋面板工程的设计方案，具有以下内容：①要保证各预应力套管、钢管的搭设要求，使整个施工结构具有安全性、可靠性、稳定性;②要保证主梁和施工结构框架的嵌入式设计方案，主梁底部的立杆纵横间距应在650mm以上，次梁底部的立杆纵横间距应在1250mm以上，主梁底部的立杆和次梁底部的立杆纵横间距应在750mm以上;③纵横杆高度是设计主、次梁高度的主要依据，不同设计方案的纵横杆高度不同，主梁和次梁的纵横杆在进行连接时，应严格按照设计施工方案连接，所以纵横杆高度应在1250mm以上;④项目工程内所有预应力钢管应采用对接扣顶连接方式，增加预应力钢管的连接密度;⑤建筑工程支撑梁底应建立预应力钢管体系，采用双扣连接方式，将支撑梁底的钢管有序、紧凑的连接在一起，以避免支撑梁在施工过程中出现下滑现象;⑥要保证支撑系统的稳定性和安全性，在其支撑构架的横向和竖向增加预应力钢筋结构，使工程结构各子构架产生剪力作用，加强整个施工工程的安全性和可靠性;⑦搭设完毕后严格检查，确认无误后，方可铺设梁底模，进行下道工序施工。

二、预应力施工工艺流程

预应力分项工程的施工与钢筋分项、模板分项工程施工交叉重复，各工种施工应进行密切的协作配合。施工工艺流程如下：预应力梁底模安装→预应力梁单边侧模和其它梁板模安装→梁钢筋骨架安装→预应力筋下料、制作固定端→预应力筋曲线放线，焊接固定架→预应力梁套管埋设、定位安装→预应力钢铰线成束穿入套管孔道→预应力固定端和张拉节点安装→预应力分项项工程验收→预应力梁侧板封模→板底筋安装→上翻梁吊模安装→板面筋安装→浇筑砼养护至75%设计强度→清理锚垫板、安装锚具→预应力筋张拉、孔道灌浆→切除端部预应力筋→浇筑砼封闭后浇区域。

三、大跨度预应力梁现浇混凝土屋面板的施工技术

1.混凝土施工技术

因为不同预应力混凝土的材料强度不同，所以在对其主梁和次梁进行材料设计时，应首先考虑它们的受力情况，根据其具体受力情况选择合理的工程材料，工程材料是实现混凝土施工技术效果的主要助力。本工程的预应力梁应用的混凝土类型为C40、主梁应用的混凝土类型为C45、次梁应用的混凝土类型为C25。面板层应用的混凝土类型为C50。因为本工程的面板层横截面积很大，面板层横截面积为655×1655mm，所以在施工过程中，要对每个梁的受力情况进行实时监控，在施工工作较多的地方建立支撑构架，让支撑构架分担预应力梁的负载力。施工所需要的预应力混凝土总量为246m³，每个预应力梁所用的混凝土量为25.25m³。由此可见，面板层的混凝土成分很少，因为其受到的负载力很小，预应力梁混凝土的成分很多，因为其受到的负载力很大。在混凝土浇筑过程中，应特别注意振动棒不要直接接触波纹管。张拉端及梁柱节点等重点部位宜采用小直径振动棒振捣密实，以免出现蜂窝，张拉时造成事故。

2.后张法施工技术

后张法施工技术将不同类型的钢绞线通过曲线布置，可以有效增加工程的安全性和实用性。要想提高后张法施工技术的应用效果，还应与其他技术进行有机的结合，并严格按照技术应用顺序进行施工，其具体施工步骤如下。

（1）孔道留设

在施工过程中，要在预应力梁中设置三个平行并列的孔，将直径为90mm的波纹管留在孔中。预应力筋（波纹管）在梁中按设计要求的曲线布置，曲线形状由反弯点及最低点、最高点等几个特征点控制，梁中预应力筋根据图纸的放线图，每间隔1.5m左右设一个控制点。为防止在浇砼时变位，梁中固定架点焊在梁箍筋上，固定架必须有足够的支承力，采用Φ10钢筋，位置及高度必须准确。

（2）下料与穿束

预应力梁的长度是表现预应力梁工程质量的重要参考资料，工程人员在设计其预应力钢筋比例和长度时，应考虑设计曲线长度、张拉设备、施工方法等因素。预应力筋应采用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。为了保证下料长度和宽度的准确性，工程人员会在现场下料，采用钢卷尺对其进行长度测量，确认下料长度尺寸无误后，再下料。

（3）张拉、锚固、灌浆

预应力梁的强度应达到C40，这个时候预应力梁的拉伸情况最好，在工程施工之前，工程人员应对预应力梁进行拉伸变量测量，通过这种双控拉伸法，可以精准的测量出预应力梁的拉伸范围和拉伸特性。通过张拉应力表值和钢绞线伸长值控制，其拉伸强度超过15%时，需要调整预应力梁的钢筋比例，减少其拉伸范围，将拉伸范围控制在5%～10%。

预应力筋张拉后，利用灌浆泵将水泥浆灌到预应力孔道中去，在孔道另一端冒浆后封闭排气孔和灌浆孔。采用砂轮切割机切断端部多余的预应力筋（其外露长度不宜小于预应力筋直径的1.5倍，且不小于30mm），并浇筑混凝土封闭预应力张拉端部。

结术语

大跨度预应力梁现浇屋面板的应用，在整个工程施工中占有非常重要的地位。屋面梁板使用预应力结构可以预防屋面板开裂，楼板与墙体交界处开裂等质量通病。工程完成后，整体结构混凝土表面观感质量较好，屋面板无裂缝及渗漏现象，经观测预应力大梁无下沉现象，为今后类似工程的施工积累了宝贵经验。

参考文献

[1]陈惠玲.高效预应力结构设计与施工实例应用手册[M].北京：中国建筑工业出版社

[2]韦亮.大跨度预应力混凝土转换梁结构施工技术研究[D].重庆大学

[3]田广林.超大跨度预应力混凝土梁施工技术及其应用[D].西南建筑科技大学