大直徑煤倉(cāng)無(wú)粘結(jié)后張法環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

發(fā)布時(shí)間： 1

　　大直徑煤倉(cāng)無(wú)粘結(jié)后張法環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)
　　鄭中鋒劉學(xué)輝
　　中平能化建工集團(tuán)有限公司河南平頂山467000
　　摘要：結(jié)合工程介紹無(wú)粘結(jié)后張法環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的材料選擇、技術(shù)特點(diǎn)、工藝流程及施工工藝。
　　關(guān)鍵詞：無(wú)粘結(jié)后張法，圓弧形預(yù)應(yīng)力，施工工藝
　　一、工程概況
　　某項(xiàng)目卸儲(chǔ)煤裝置儲(chǔ)煤倉(cāng)，共有儲(chǔ)煤倉(cāng)3座，呈一字形排列。內(nèi)徑30m，容量30000t，構(gòu)筑物總高74.1m，混凝土結(jié)構(gòu)高度為62.2m。
　　標(biāo)高9.20m以上至56.0m為C40無(wú)粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土；錨具封錨采用后澆微膨脹性C40混凝土進(jìn)行封閉。筒倉(cāng)倉(cāng)壁混凝土結(jié)構(gòu)采用滑模的施工工藝。
　　倉(cāng)壁預(yù)應(yīng)力筋按環(huán)向布置，每座煤倉(cāng)從+9.64m～+53.0m共設(shè)置了93圈7-Φj15.2無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋中心距倉(cāng)壁內(nèi)側(cè)250mm,距倉(cāng)壁外側(cè)150mm。
　　無(wú)粘結(jié)筋間距如下:
　　+9.64m～+20.2m無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋間距為320mm，34圈；
　　+20.2m～+31.2m無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋間距為440mm，25圈；
　　+31.2m～+42.2m無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋間距為500mm，22圈；
　　+42.2m～+53.0m無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋間距為900mm，12圈
　　無(wú)粘結(jié)筋環(huán)繞半徑為15.25m。每個(gè)煤倉(cāng)設(shè)4個(gè)扶壁柱，扶壁柱寬3.0m。每一周圈由2段無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋組成。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋為180度包角，相鄰兩圈無(wú)粘結(jié)筋的張拉端交錯(cuò)90°布置，分別錨固在2個(gè)扶壁柱上。
　　二、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力主要材料
　　預(yù)應(yīng)力筋采用1860級(jí)Φj15.2低松弛成品無(wú)粘結(jié)鋼絞線，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑15.24㎜，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)ptk=1860N/㎜2,規(guī)格選用1×7結(jié)構(gòu)，松弛率﹤3%，按照無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力成套技術(shù)工藝，通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備涂以潤(rùn)滑防腐油脂，并外包裹塑料套管構(gòu)成。
　　無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋必須采用I類(lèi)錨具，錨具的靜載錨固性能應(yīng)符合《無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ／T92—93的要求。由于兩端同時(shí)張拉錨固，對(duì)于常用直徑（1×7）Φj5.2為鋼絲束的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的錨具，選用群錨錨具。
　　三、技術(shù)原理
　　用于大直徑超高煤倉(cāng)的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝，就是在綁扎圓形構(gòu)筑物筒倉(cāng)鋼筋的同時(shí)，將預(yù)應(yīng)力筋按設(shè)計(jì)要求逐環(huán)固定在模板內(nèi)，然后澆筑混凝土。待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上，利用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與混凝土不粘連，可滑動(dòng)的特點(diǎn)，在兩端頭進(jìn)行張拉，再利用工作錨具將鋼絞線鎖緊固定于端頭的錨固板上，用混凝土封閉錨固端，從而達(dá)到對(duì)圓形構(gòu)筑物產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力的效果。通過(guò)在大直徑煤倉(cāng)筒壁混凝土中預(yù)埋無(wú)粘結(jié)環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋，在混凝土構(gòu)件達(dá)到一定強(qiáng)度后，張拉產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，張拉完后堵孔。
　　四、工藝特點(diǎn)
　�。�1）能充分發(fā)揮鋼筋和砼各自特性。提高鋼筋砼的剛度、抗裂性和耐久性，增加筒倉(cāng)容量。可有效的利用高強(qiáng)度鋼筋和高強(qiáng)度等級(jí)的砼。
　　（2）降低造價(jià)，以直徑30m的煤倉(cāng)為例，與普通砼相比，在同樣條件下具有結(jié)構(gòu)截面小、自重輕、質(zhì)量好、節(jié)省材料的特點(diǎn)，每平方米筒壁混凝土可節(jié)約124元。
　�。�3）簡(jiǎn)化工序，以此技術(shù)施工大直徑煤倉(cāng)，免去了原后張法預(yù)留孔道所用的芯管、灌漿機(jī)具或電熱張拉法所用的機(jī)械設(shè)備和噴射混凝土的機(jī)具。
　�。�4）不受氣候影響：采用先張法或電張法施工的混凝土筒倉(cāng)等構(gòu)筑物，在進(jìn)入冬季后，便不宜室外施工，而用該技術(shù)施工，則不受氣候的影響。冬期施工中，僅在錨端封堵時(shí)，局部采取防凍保溫措施，費(fèi)用很少。
　　（5）環(huán)保，采用本技術(shù)施工無(wú)需場(chǎng)地，噪音較少，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
　　五、施工工藝
　�。�1）工藝流程
　　錨具及無(wú)粘結(jié)筋檢驗(yàn)——倉(cāng)壁預(yù)應(yīng)力筋施工——安裝無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋及承壓板——預(yù)應(yīng)力工程隱蔽驗(yàn)收——澆注砼滑升模板——養(yǎng)護(hù)倉(cāng)壁混凝土至設(shè)計(jì)強(qiáng)度——拆除張拉端模板——張拉設(shè)備及儀表配套校驗(yàn)——安裝張拉專(zhuān)用電動(dòng)吊籃——清除錨墊板內(nèi)外砼及雜物——錨墊板外部分涂刷防腐涂料——割除塑料外皮——安裝錨具——安裝千斤頂——預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固——張拉質(zhì)量檢驗(yàn)——切除多余長(zhǎng)度無(wú)粘結(jié)筋——錨具涂刷防腐環(huán)氧樹(shù)脂——支模澆注封錨砼——轉(zhuǎn)入下道工序施工。
　�。�2）無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋下料
　　鋼絞線的下料長(zhǎng)度，綜合考慮其曲率、張拉伸長(zhǎng)值及混凝土壓縮變形等因素，并應(yīng)根據(jù)不同的張拉方法和錨固形式，適當(dāng)增加預(yù)留長(zhǎng)度50～100mm。并應(yīng)采取措施防止防腐油脂從筋的端頭溢出，沾污非預(yù)應(yīng)力鋼筋。
　　無(wú)粘結(jié)鋼絞線斷料，應(yīng)按計(jì)算長(zhǎng)度用無(wú)齒鋸或砂輪切割機(jī)切割，不得使用氣割或電焊切割。
　　（3）端頭承壓板和螺旋筋的設(shè)置
　　端頭承壓板和螺旋筋的埋設(shè)位置應(yīng)準(zhǔn)確，可用螺栓固定于模板內(nèi)表面，以確保承壓板表面與澆筑混凝土表面平整，平整度差不大于3mm，且應(yīng)保持張拉作用線與承壓板面垂直。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的外露長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)張拉機(jī)具所需的長(zhǎng)度確定，曲線筋末端的切線應(yīng)與承壓板相垂直，曲線段的起始點(diǎn)至張拉錨固點(diǎn)應(yīng)有不小于300mm的直線段。
　�。�4）無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)和固定
　　無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的豎向及水平方向的位置應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行綁扎和固定，其垂直高度可用特制的定位支架來(lái)控制主筋位置的準(zhǔn)確性。鋪設(shè)鋼絞線時(shí)，應(yīng)從下部開(kāi)始，每一固定點(diǎn)都要用22#鉛絲綁牢。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的位置應(yīng)保持平順，其安裝偏差應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。倉(cāng)壁無(wú)粘結(jié)筋鋪設(shè)之前,先綁扎倉(cāng)壁普通鋼筋,以形成基本骨架。即可按設(shè)計(jì)要求的預(yù)應(yīng)力筋標(biāo)高，點(diǎn)焊Φ12鋼筋支架，間距一般為1000～1500mm。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋支架的點(diǎn)焊可與倉(cāng)壁非預(yù)應(yīng)力鋼筋骨架的Φ12鋼筋相結(jié)合。
　�。�5）混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)
　　無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)完畢后，應(yīng)進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收，當(dāng)確認(rèn)合格后方能澆筑混凝土。
　　混凝土宜采用大流動(dòng)性的泵送混凝土施工，澆筑時(shí)嚴(yán)禁碰撞無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋、支撐架及端部預(yù)埋件，張拉端、固定端混凝土必須振搗密實(shí)�；炷翍�(yīng)連續(xù)澆搗，不得留有施工縫，澆筑完后，應(yīng)按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
　　(6)張拉
　�、�?gòu)埨瓧l件
　　待結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上或規(guī)范要求后，即可按設(shè)計(jì)給定的張拉順序和張拉應(yīng)力，依次進(jìn)行張拉。
　　②張拉機(jī)具的檢驗(yàn)
　　使用機(jī)械設(shè)備選用YCN—25型前置內(nèi)卡式拉伸機(jī)和與之配套的油泵。技術(shù)參數(shù)分別為工作壓力50MPa，額定壓力250kN，工作行程170mm，重量24kg。張拉設(shè)備的檢驗(yàn)期限，正常使用不宜超過(guò)半年，對(duì)新購(gòu)置的張拉設(shè)備和使用過(guò)程中發(fā)生異常情況的，要及時(shí)進(jìn)行配套檢驗(yàn)，并應(yīng)有校驗(yàn)報(bào)告，要求壓力表的精度不宜低于1.5級(jí)。
　　張拉設(shè)備的校驗(yàn)期限，正常使用不宜超過(guò)半年，新購(gòu)置的設(shè)備和使用過(guò)程中發(fā)生異常情況的要及時(shí)進(jìn)行配套校驗(yàn)，并出據(jù)校驗(yàn)報(bào)告。
　�、蹚埨瓚�(yīng)力的計(jì)算
　　張拉步驟為0→15%σcon→30%σcon→100%σcon→103%σcon。張拉采用應(yīng)力控制為主，伸長(zhǎng)率校核為輔的雙控技術(shù)以保證張拉施工質(zhì)量。
　　預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力σcon=0.7fptk=1302N/mm2。
　　單根預(yù)應(yīng)力筋張拉力為1302×140=182.3KN。
　　每束無(wú)粘結(jié)筋張拉力為7×182.3=1276.1KN。
　　超張張拉力為1276.1KN×1.03=1314.4KN。
　�、軓埨樞�
　　預(yù)應(yīng)力筋的張拉
　　倉(cāng)壁預(yù)應(yīng)力的張拉，采用4套張拉設(shè)備,分別置于2個(gè)扶壁柱上,對(duì)同一圈2束無(wú)粘結(jié)筋兩端同時(shí)張拉。
　　張拉順序:先在1#、3#、扶壁柱上，張拉奇數(shù)圈，奇數(shù)圈自下而上進(jìn)行張拉；奇數(shù)圈張拉完畢后，張拉設(shè)備轉(zhuǎn)移至2#、4#扶壁柱上，張拉偶數(shù)圈預(yù)應(yīng)力筋；偶數(shù)圈自上而下進(jìn)行張拉。
　�、莘舛洛^固端
　　放張后，應(yīng)用無(wú)齒切割機(jī)割掉夾具外多余的鋼絞線，外露長(zhǎng)度不宜小于30mm，然后內(nèi)灌防腐油脂，套上塑料封端帽，由下往上逐層用C40細(xì)石膨脹混凝土封嚴(yán)端頭。
　　結(jié)束語(yǔ)：該工程施工要嚴(yán)格控制每一道工序的質(zhì)量，做到每一環(huán)節(jié)都確定責(zé)任人，責(zé)任到人。特別是無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的埋設(shè)和張拉，需要嚴(yán)格按操作規(guī)程和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，這樣才能確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求。該工程達(dá)到一次性驗(yàn)收合格，受到業(yè)主和監(jiān)理的好評(píng)。
　　　　