基于储煤筒仓结构中无粘结预应力技术的应用

王文斌

(山西汾西矿业(集团)有限责任公司双柳煤矿，山西 吕梁 033300)

21 世纪的今天，随着储煤筒仓的广泛应用，也加快了预应力理论完善和发展的进程，从根本上对现代化工程建设以及企业的全面发展有着一定的积极促进作用，同时也为我国带来了极大的经济效益和社会效益。因此本文对无粘结预应力技术在储煤筒仓结构中的应用进行研究分析有一定的经济价值和现实意义。

1 无粘结预应力方案设计

西北某一煤矿储煤筒仓主要有6 个，并且每个筒仓的高度为78 cm，每个筒仓的仓壁直径为31 cm，筒壁厚400 mm，同时每个筒仓可以储煤3 万t，均采用无粘结预应力，每个筒仓设置6 个附壁柱，混凝土的使用强度等级为C40，并实行滑模施工。

1.1 筒仓预应力设计的基本特点

本次工程筒仓预应力主要是对φ15.20 mm 1 860 级无粘结预应力钢绞线的采用，储煤筒仓中的每个筒仓的间距主要为185 mm～500 mm，储煤筒仓每圈主要有三段，为了保证预应力的相对均匀，就要在库壁水平位置处的钢绞线进行张拉，并固定在附壁柱上，并通过对钢绞线集束进行配置，对两端进行张拉，进而使得张拉端呈现凹入式。预应力的大小应控制为1 302 MPa。施工的过程中，预应力的张拉不超过控制应力的3%。

1.2 预应力施工的组织

山西某一煤矿储煤筒总高度约有75 m，同时其纵向外径有着较小的变化，在实际的预应力组织施工过程主要是对整体滑升模板施工的采用，每提升一段时间，就要对混凝土进行浇筑，施工钢绞线主要是对φ15.20 mm 1 860 级无粘结预应力钢绞线的采用。所谓的张拉设备则选用千斤顶4 台，型号为YCQ20，4 台型号为ZB63 型的油泵。

2 无粘结预应力技术在储煤筒仓结构中的施工控制

2.1 预应力施工控制

一般来说，预应力在实际的施工过程中，其施工工艺如图1所示。

图1 预应力施工工艺

2.2 预应力施工前的准备工作

预应力施工前首先就要有着前期准备工作，一方面就要对施工技术交底，对施工工艺的流程有着充分的了解和把握，及时的对施工完成的时间以及相关质量标准进行了解，充分把握滑模施工的基本特点，评估工程施工过程中可能存在的问题，并针对相关施工方案进行一定的预制和处理;另一方面则要加强施工工艺的控制，为了加强施工过程的安全性以及规范性，在非预应力钢筋上将水平定位支架绑扎位置用鲜艳的彩笔进行标注，并将应力水平定位支架及时的加工制作，对张拉端的埋件进行固定，尽可能的确保无粘结钢筋加工的到位。

2.3 预应力材料的控制

在本次工程中，主要是对滑模施工方式的采用，严格的控制无粘结筋的下料长度，避免预应力的张拉以及滑模提升架的提升。在施工过程中应提前在地面进行下料处理、分类处理以及对方处理，以便于施工工作的顺利进行。就其实质性而言，这种施工工艺往往有着一定的安全性和便于操作性等特点。

2.4 无粘结筋的铺设

一般来说，无粘结筋的铺设相对重要，在施工过程中有着至关重要的地位。

一方面就要对预应力筋水平位置以及竖向位置合理的加以控制，进而经预应力筋直接依附于非预应力筋上。

一方面就要合理的依据预应力筋的纵向间距，尽可能的使得滑升系统在实际的滑升循环中钢绞线能够穿入。模板在滑升的过程中，要严格的依据气温的变化，尽可能将滑升的间隔时间设置为1 h，而滑升的形成尽可能的设置为120 mm。同时影响滑模速度最主要的因素则是预应力筋的铺设速度，应严格的控制预应力铺设的速度。

另一方面施工过程中，当模板滑升一个整体支架高度的过程中，应严格考核和查看下一组直接绑扎前的无粘结预应力的间距以及标高，并做出一定的调整措施。

2.5 张拉端的预埋处理

本次工程的无粘结预应力筋张拉端主要是对7×φ15.20 集束布置的采用，锚垫板的厚度为20 mm 的Q345 钢板，附壁柱张拉端示意图如图2 所示，将锚固筋焊接于背面，网片则用螺旋筋代替，通过缓冲作用经预加压力传递。

图2 附壁柱张拉端示意图

一般来说，张拉端预应力筋主要是处于外露的状态，同时也存在一定的预留长度，但是就其实质性而言，当滑升模板上升移动的过程中，张拉端很难处于封闭状态，要想从根本上使得张拉端在滑升模板上升移动的过程中能够处于封闭状态，就要在滑升模板上设置一定的卡槽。然而，滑升模板的过程中，摩擦力也是无处不在的，为了固定滑升模板的过程中锚垫板的位置，就要将预埋竖向的钢筋有机的与锚垫板连接起来。

2.6 无粘结预应力的张拉

仓壁施工最后的关键工序主要是预应力的张拉，预应力结构的可靠性直接受到张拉质量的影响，本工程通过对集束配置逐根张拉方式的采用，在无粘结预应力筋张拉之前，使得吊篮的高度远远大于1 m，并经护栏设置在远墙的一侧，保证附壁钢丝绳与吊篮稳固连接。同时还要对预应力筋进行有无损伤检查，无粘结预应力张拉时，对3 台张拉机进行钢束编号，无粘结钢束在某种程度上分为A 圈和B 圈，在张拉的过程中，实施隔圈张拉，自下而上对A 圈进行张拉，并在另一端自上而下对A 圈进行张拉，A 圈张拉之后，对B 圈张拉，其张拉程序为:

张拉应力与伸长值的控制在预应力施工中有着极其重要的作用，尽可能的对张拉力与伸长量双控，极大的保证施加应力的准确性。

3 储煤筒仓预应力张拉操作要点分析

无粘结预应力在张拉的过程中，一方面要对张拉端外露的钢绞线合理的进行整理，剥掉无粘结预应力筋的外皮，对承压板表面的浮渣进行清理，并正确的就位张拉设备。一方面在预应力张拉过程中，对锚具夹片的变化进行观察，保证夹片无滑移，对进油速度有效的控制，保证回油的平稳。另一方面及时观察并记录预应力筋的伸长值，保证实测伸长值与计算伸长值的误差在±6%之间。

4 结语

无粘结预应力技术在储煤筒仓结构中的应用，不仅仅将筒壁的拉应力有效减少，同时对筒壁混凝土的不开裂也有着实质性的保障，从根本上将普通钢筋混凝土出现裂缝以及腐蚀的缺点在最大程度上克服，保证了储煤筒仓整个结构的安全性和可靠性。

［1］许曙东，王 菲.3 万吨储煤筒仓无粘结预应力施工技术研究［A］.第十一届后张预应力学术交流会论文集［C］.2011:210-214.

［2］王 耆，刘少荣.预应力技术在大型储煤筒仓工程中的应用［J］.天津建设科技，2012(2) :32-33.

［3］左咏梅，杨晓莉.无粘结预应力技术在大直径圆形储液池中的应用［J］.煤炭工程，2010(6) :32-34.