先张法预应力拱形屋面预制板在单层散装储粮仓顶盖结构中的应用

邓磊

摘要：先张法预应力预制板在很多工程项目中都有着非常广泛地应用，并且在实际应用中也都取得了良好的成效，工作人员在使用该类型的预制板时，需要熟练掌握其工艺原理、预制流程、施工要点、吊装作业的设施要求、技术要点等内容，这也是笔者将要与大家进行重点探究的核心内容。

关键词：先张法预应力；拱形屋面预制板；单层散装储粮仓顶盖结构

储粮仓的设计形式通常为圆形或者矩形，无论哪一种形状的储粮仓都需要设计顶盖结构，为了可以有效地提高储粮仓顶盖结构的施工质量水平，工作人员引进了先进的先张法预应力技术，并且采用了拱形的预制板进行制作和安装，接下来笔者将以储粮仓顶盖结构为主体，从项目概况、先张法预应力预制板、吊装作业等方面对其展开详细地论述。

一、项目概况

某建仓项目，其主要包括7栋散装式的储粮仓，储粮仓的尺寸有两种不同的规格，一种是120m×24m，另外一种是108m×24m，该类建筑物高程的最大值为10.45m，拱板的高度为8.01m，建筑面积总计超过20000m2，储粮仓的顶盖结构以先张预应力拱板结构为主，以吊装的方式进行安装，预制拱板的规格为24.72m长、1.19m宽，平面设计如所示，共计有831块。

二、先张法预应力预制板

（一）工艺原理

工作人员在使用先张法预应力施工技术时，需要先将预应力筋张拉至设计标准中所规定的应力值，然后再使用特殊的工具将其固定在瘫坐上，对其浇筑适量的混凝土材料。当拱板结构所承受的荷载作用与预压应力相一致时二者之间会相互抵消，从而进一步提高预制拱板的刚度以及抗裂性能。

（二）施工要点

工作人员在开展预制板的实际施工作业时，需要重点注意以下几项施工要点：第一，台座的设计，预制板的台座结构需要具备足够的稳定性、抗滑移性、刚度、抗倾覆性、强度，台座结构通常由台座板、锚固板、传力墩、台面等构件共同组成。设计人员在设计台座结构时应确保其抗倾覆系数在1.5以上，抗滑移系数在1.3以上，使用C25的混凝土材料进行制作，以确保台座结构的质量能够达到设计标准。抗倾覆系数应按照公式K1=M1/M=Gl/（Pj*e1）进行计算，其中K1指抗倾覆完全系数，M指倾覆力矩，Pj指预应力筋的张拉力，e1指预应力筋的张拉力合作用点至倾覆点的力臂，M1指抗倾覆力矩，G指台墩的自重，L指台墩重心至倾覆点的力臂，Ep指台墩左侧面主动土压力的合力，e2指主动土压力合力重心至倾覆点的力臂。抗滑移系数应按照公式K2=N1/Pj进行计算，K2指抗滑移安全系数，N1指抗滑移力；第二，预应力钢筋材料的张拉作业，工作人员在张拉预应力筋时，需要遵循由中间向两边逐渐张拉锚固的基本原则，尽可能地将预应力筋的张拉伸长值与设计标准中所规定的张拉伸长值的误差控制在6%以内。一般情况下，工作人员应当采用一次性张拉的方式来完成整个张拉作业，这样可以有效地减少预应力筋在张拉作业中的误差损失，如测力仪误差、温度误差等等，预应力筋的张拉值偏差值的允许范围通常在5%以内；第三，工作人员在对预制板中的预应力筋进行放张作业时，需要严格按照设计标准来把握放张作业的时机，在混凝土处于85%的凝固状态时开始预应力筋的放张作业，放张之前需要先将储粮仓顶盖结构中的侧模进行拆除，这样可以在一定程度上减少后续放张作业对模板构件可能会造成的损害，减少储粮仓顶板结构的开裂现象和翘曲现象。

三、预制板吊装

（一）设施要求

在该工程项目中，工作人员在开展储粮仓井盖结构的预制板吊装作业的过程中，需要使用到的设施主要包括以下几种机械设备：1台150T的汽车吊、2台功率为12KVA型号为AX-300的直流电焊机、吊装工具、直径为22mm的钢丝绳等等。

（二）要点分析

工作人员在进行储粮仓顶盖结构的吊装作业时，需要熟练掌握以下技术要点：第一，储粮仓每层的拱板都需要分成两批进行预制，每次预制的时间至少需要35d，因此为了能够确保施工进度能够按照预期的时间顺利完成，工作人员应当提前做好充分的准备工作；第二，第一批预制板制作完成后需要先运输至施工场地内，使用水泥砂浆进行找平或者在顶盖结构中设置垫木，这样可以有效地确保预制板的水平度能够符合设计标准和要求；第三，为了尽可能地减少预制板在施工场地内所占据的面积，工作人员可以使用吊运的方式在预制板两侧先各安装8块储粮倉顶盖屋面板，剩余的预制板可以与第二次预制板一起进行一次性吊装作业，减少吊装作业的工作量；第四，为了可以更加便捷地完成储粮仓顶盖结构预制板的吊装作业，工作人员可以在储粮仓的内墙结构的两侧约3m间距范围以内暂时不安装预制板。当储粮仓顶盖结构中的砌体、混凝土、钢筋等环节施工完成以后再统一进行吊装作业，这样可以有效地减少预制板材料因吊运难度较高或者后续施工作业力度较大而产生不同程度上的损坏，同时还可以提高预制板吊装作业的安全性，减少吊装过程中安全事故发生的概率；第五，当储粮仓储粮仓顶盖结构预制板的吊装作业完成以后，工作人员还应当及时地做好相应的板缝处理工作，对拱板与屋面顶盖结构中的圈梁之间的缝隙进行处理，使用型号为C20的混凝土材料对这些缝隙进行灌注，并且涂抹适量具有密封效果的试剂，通过这种方式来有效地提高储粮仓的密封性能，同时也可以在一定程度上降低外界因素对储粮仓内储存粮食所产生的负面影响，减少企业损失。

四、结束语

虽然现阶段先张法预应力预制板在储粮仓工程项目的实际应用中还存在一些技术缺陷问题，但是该类型预制板的应用优势也是我们所不可否认的，合理地使用屋面预制板结构不仅可以缩短工期、提高施工作业的安全性、简化施工流程，同时还可以节约成本造价、提高施工企业的经济效益，因此该类屋面预制板非常值得建筑企业的认可和广泛应用。

参考文献：

[1]马建生.空中预制先张法预应力屋面拱板施工技术[J].建材发展导向，2014（21）：129-130.

[2]潘植明.预应力拱板屋面结构建筑施工技术分析[J].江西建材，2016（13）：192-192.

（作者单位：中国储备粮管理集团有限公司湖南分公司）