超大直径储煤筒仓筒壁无粘结预应力施工质量控制探析

朱晓丁

山西焦煤集团有限责任公司，山西 太原 030024

0 引言

预应混凝土是在钢筋混凝土构件承受荷载前，先在构件的受拉区内施加一定的压力，使混凝土产生一定压缩变形的一种钢筋混凝土，简称预应力混凝土。本文则介绍了其在储煤筒仓筒壁施工中的应用。

1 工程情况介绍

2008年我公司承建了山西焦煤集团公司西山煤电杜儿坪矿储配煤系统改造工程，该工程包括三座储煤筒仓和其它附属工程，其中储煤筒仓单仓储煤量为2万t，直径为27m，属于超大直径筒仓。设计仓壁厚400mm，仓壁混凝土等级为C40，配筋采用无粘结预应力筋辅助普通钢筋，预应力筋采用7ф15。2无粘结钢丝为一束，七束合并形成一环预应力筋，每环预应力筋分为两段，每段包角180°，在筒壁上沿圆周等距离设置4个扶壁柱，每段 预应力筋锚固于两个相对的扶壁柱上，每环预应力筋的间距按照受力不同分为3个区段，下密上疏，最小间距500mm，最大间距800mm。施工中基础及漏斗一下筒壁采用倒模施工，漏斗以上筒壁施工中采用液压滑升模板的施工方法。这样确保结构的整体性和工期。预应力部分采用先预埋、后张拉的施工工艺。

2 施工难点分析

无粘结预应力的主要施工程序为：无粘结预应力筋的铺设→张拉前的应力、应变的计算→无粘结预应力筋的张拉→灌浆封锚。其主要张拉程序为：预应力钢筋沿全长外表涂刷沥青等润滑防腐材料→包上塑料纸或套管（预应力钢筋与混凝土不建立粘结力）→浇混凝土养护→张拉钢筋→锚固。施工时跟普通混凝土一样，将钢筋放入设计位置可以直接浇混凝土，不必预留孔洞，穿筋，灌浆，简化施工程序，由于无粘结预应力混凝土有效预压应力增大，降低造价，适用于跨度大的曲线配筋的梁体。

从施工程序上可以看出，张拉应力及伸长值的计算虽然一直被认为是技术难点，由于是由技术人员来控制，一般来讲，大型工程项目施工的技术人员比较齐备且都具有比较高的业务水平，因此只要认真按规范要求计算，并经监理审核，计算数据是不会出现误差的。而其它施工程序全部由现场操作工人控制，如果操作工人技术水平低，在对技术交底执行中存在差异，再没有合理规范的可约束管理手段，在几个施工环节中，都极其容易出现质量隐患，因此严格现场操作过程的质量控制，制定行之有效的控制程序才是有效提高无粘结预应力施工中的主要手段。

3 针对问题症结，制定对策

3.1 编制施工工艺流程

要想规范施工过程中的质量，就必须保证操作工人有章可循，施工中，我们根据规范及现场实际编制了《储煤筒仓无粘结预应力施工作业指导书》。对每个参与施工的人员进行了交底，并在施工中抓好督促与检查，在完善自检、互检、交接检的同时，加大了技术、质检人员的检查力度，大大降低了施工质量问题出现的频率。

3.2 鼓励改革与创新，持续改进施工过程中影响质量的不良因素及细节

1）首先对预应力筋敷设时使用的托筋（俗称钢筋骨架）进行改进。托筋是按照设计要求的预应力筋间距提前预制的，托筋的传统做法是梯子形状，而经过我们多次实践发现，这种托筋只能控制预应力筋在垂直方向的位置，水平方向如果绑扎不牢或者受混凝土的挤压，水平方向容易发生位移，从而是预应力受力发生改变。对于以上存在的问题，组织技术人员和工人骨干根据以往的经验并结合大家的建议，将预应力筋的托筋中部改成凹槽形状，这样预应力筋就被嵌在凹槽中，再加上铁线绑扎，预应力筋的位置就被固定的非常牢固，在水平和垂直方向都不会发生明显的位移。

2）合理改进滑升模板施工中异性模板构造，保证脱模顺利，确保锚垫板位置混凝土结构尺寸的准确度。为保证张拉质量，规范要求钢绞线与锚垫板必须垂直，并在距离锚垫板500mm范围内必须保证平直。由于采用滑模施工，该部位的质量很难控制，常常在滑模施工时由于脱模不顺畅，将钢绞线拉弯变形，给下一步张拉留下质量隐患。为了确保出口处截面尺寸的准确度，在施工时将钢绞线出口处的异性模板进行合理改进，模板改为活动的插板，两侧采用槽钢作为滑道，并在其两侧加设一组滑轮，使模板与槽钢之间的滑动摩擦改为滚动摩擦，大大减小了摩擦阻力；活动插板可以任意拆装，使混凝土截面尺寸不会受到影响。

3）适当调整穴模的尺寸。为保证张拉质量，张拉机具如夹片、锚具、千斤顶等的安装也非常关键。在以往施工中常常会因穴模制作不够合适，影响机具等的安装或使夹片锚具安装不到位，最终导致张拉失败。我们采取的措施是鼓励职工积极开展QC小组活动，现场边调整便制作，直至将棱台型的穴模调整到最佳操作尺寸。

3.3 严格进行质量监督的过程控制

筒仓工程的预应力施工基本在高空进行，相应的质量监控比较困难。一方面督促及时人员跟班作业，随时检查；其次，过程中严格执行四级质检制度，对于每道工序都必须经过自检、交接检、项目部验收、监理验收，检查合格后，才能进入下道工序；第三，加大质量检查奖惩力度。各级验收都要对自己的验收结论负责，下一级验收时如发现隐患或问题，不仅要处罚操作者，对前几级验收部门或人员一并处罚。通过一系列的管理，使质量有大的提升。

该项工程三座原煤仓自筒壁滑模施工到无粘结预应力张拉封锚结束，历时2个半月。原计划21天的张拉工时，仅仅15天就顺利完成。工程质量受到甲方、监理及质量监督部门的充分肯定和表扬。预应力施工中总结出3项小改小革成果及1项QC活动成果，其中预应力施工QC小组荣获山西省建筑业优秀QC小组。通过这项工程的施工，我深刻体会到，在现代建筑工程的施工管理中，领导者要适当打破一些固有的思维模式，针对工程实际，结合施工队伍状况，寻找造成质量隐患的难点，发挥企业优势来攻克困难，已达到提高工程质量的目的。

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