无粘结预应力混凝土筒仓施工技术

摘要：本文具体分析了无粘结预应力混凝土筒仓施工的施工步骤，并详细阐述了其施工技术和质量标准。为同类的混凝土施工提供了参考。

关键词：混凝土筒仓施工预应力筋张拉

筒仓的仓壁在贮物压力作用下产生环向应力，仓壁会因此产生裂缝。混凝土的抗压强度及钢绞线抗拉强度都比较高，而采用无粘结预应力技术的钢筋混凝土筒仓则充分运用了这一特性，为避免仓壁和斗壁出现开裂现象，使仓壁变薄，从而节省钢材和混凝土用量，我们专门采用钢绞线来承担仓壁和斗壁的环拉力。近些年来，业界已广泛关注无粘结预应力成套技术的研究，在施工应用方面也取得了一定的成就，在桥梁、工业、民用建筑中的混凝土结构及特殊结构的施工中，这项技术往往能发挥其技术先进、施工速度快、操作简单等优点，在钢筋混凝土筒仓结构施工中得到广泛应用。

1 工艺流程

施工准备普通钢筋及预应力筋下料铺设钢筋预应力筋与定位筋绑扎牢固将预应力筋张拉端部承压板固定在模板上，保证承压板与预应力筋相互垂直浇筑混凝土混凝土养护安装锚具、张拉机具预应力筋张拉封锚。

2 施工要点

2.1 预应力筋下料 预应力筋下料时使用砂轮切割机进行切割，切口垂直于钢绞线，切割后要对无粘结预应力筋外包层进行检查，如果存在严重的破损情况，则报废处理；如果只是轻微的破损，则可通过水密性胶带缠绕修补，注意胶带搭接宽度至少为胶带宽度的1/2，缠绕长度要比破损长度长50毫米；以确保钢绞线与混凝土不发生直接的接触。

2.2 预应力筋的铺设 布筋时掌握以下原则：①因为采用倒模工艺进行仓壁施工，每隔1.5米倒一步，所以，仓壁铺设预应力筋时预应力筋的铺设层数与倒模每板高度一致。②为确保筒壁部位形成连续、完整的环向预应力，施工中应采用180°包角来布设环向预应力筋，也就是由2束无粘结筋构成每层的预应力筋，每束筋绕圆周180°。相邻两层预应力筋的张拉端还要错开90°。③筒仓仓壁及斗壁无粘结预应力筋铺设的要求：首先，明确预应力筋的标高及数量；其次，环向预应力筋的张拉点应相邻，且要相差90°（斗壁环向预应力筋为30°）；再者，铺设预应力筋的过程中，集团束中的预应力筋之间不扭绞，且相互平行。④预应力筋的铺设必须和非预应力钢筋的绑扎流水作业。⑤将预应力筋的垂直方向和水平方向的偏差分别控制在±10mm和±30mm的范围内。⑥端部承压板中心位置确保左、右关于预应力筋中心线对称。⑦避免敷设的管线将预应力筋垂直抬高或压低。⑧为确保张拉取得一定的效果，预应力曲线筋的轴线必须垂直于承压板，曲线段的起始点到张拉锚固点要设置300毫米的直线段。

2.3 钢筋铺设 根据标高控制点在筒壁非预应力筋上标注预应力筋的层数间距，作为预应力筋绑扎时间距和标高的依据以2m为间距，设置一道梯子状的定位钢筋，明确预应力与非预应力筋的位置绑扎水平非预应力筋与铺设预应力筋将预应力筋张拉端部承压板固定在模板上，保证承压板与预应力筋相互垂直。

2.4 混凝土浇筑 铺设好预应力筋及非预应力筋以后，开始隐蔽工程验收，确保无质量问题后进入浇筑混凝土阶段。浇筑混凝土的过程中，注意不要碰撞或踏压无粘结预应力筋、定位钢筋、端部预埋构件。

在振捣环节，严禁振捣棒与无粘结预应力筋发生。在钢筋预应力筋密集的部位，采用插片式振捣器振捣，以防空洞、蜂窝等问题的产生，还要将锚固端和张拉端的混凝土振捣密实。

浇筑混凝土的过程中应增设2组养护试块，从而在预应力筋张拉前为结构混凝土提供依据。

2.5 预应力筋张拉

2.5.1 预应力筋张拉顺序：按预应力筋的张拉顺序，要求结构必须同步、均匀地受力，尽量避免其侧弯或扭转，注意防止混凝土发生超应力，所以，施工时要坚持对称、同步的方法措施，不要频繁移动张拉设备。

2.5.2 预应力筋张拉工艺：

2.5.2.1 张拉控制应力：预应力筋采用Φj15.24高强低松弛无粘结钢绞线，抗拉强度标准值：fptk=1860N/mm2。根据设计要求，张拉控制应力：σcon=0.7 fptk=0.7×1860=1302N/mm2。

2.5.2.2 安装锚具与张拉设备：锚具采用XM15-1三片式夹片锚：装设锚具的过程中，应设置工作锚环对中，均匀打紧夹片，外露的部分要保持一致；为最大限度的避免钢绞线在千斤顶穿心孔内打叉，必须整齐排列构件端部工作锚的孔位和千斤顶上的工具锚孔位。

2.5.2.3 预应力筋张拉力值

①预应力筋设计张拉力：预应力筋设计张拉力计算公式：Pj=σcon×Ap。②预应力筋施工张拉力：因为设计时松弛损失按超张拉程序取值01.03Pj锚固。即为01.03×182.3=187.8KN。③张拉力值的量测：预应力筋施工张拉力值通过千斤顶、油压表配套标定的油压值一张拉力关系以相立的张拉油压表数值量测。④预应力筋张拉：张拉操作步骤：剥掉预应力筋的塑料保护套安装锚环及夹片安装千斤顶张拉初始应力量测伸长值张拉至超张应力测量伸长值锚固。

预应力筋张拉采用“应力控制，伸长校核”法。本工程采用“逐根张拉”工艺，从而保证对每一根预应力筋实行双控。

a对于环向预应力筋由于长度较大且弯曲角达180°，预应力摩阻较大。为了减少摩擦阻力，可采用“逐根逐级循环超张拉”的工艺，即张拉应力为00.5σcon1.03σcon锚固（超张拉3%）。为使伸长值在两端较均匀分布，采用“两端循环分级张拉”工艺，使两端伸长差不超过总伸长值的20%。张拉工艺为：A端：00.5σcon；B端：00.5σcon1.03σcon锚固。b对于筒壁和斗壁环向预应力筋，由于采用两端张拉工艺，因此在进行环向长束的张拉时，必须通过对讲机进行两端的沟通，其中一端是主动端，在张拉过程中，另一端要盯紧被动端相应锚具夹片发生的变化，若夹片滑移，则另一端应立即停止张拉。c张拉持荷完毕，千斤顶应缓慢回油，防止突然回缩的预应力筋对锚具造成冲击，以致滑脱。d进行无粘结预应力筋张拉时，如果个别钢丝断裂或滑脱，需减小张拉力。注意断裂、滑脱的钢丝必须在结构同一截面无粘结预应力筋总量的2%以下，而且每束断裂或滑脱的钢丝最多为1根。

2.5.3 张拉伸长值校核：①伸长值量测工具：②通过测量精度为±1mm的标尺来量测张拉伸长值。③伸长值量测方法：采用量测千斤顶油缸行程数值：在初始应力下，量测油缸外露长度，在相应分级荷载下量测相应油缸外露长度。④伸长值校核：张拉时同步校核伸长值。实际伸长值若大于计算伸长值的―5%～+10%，张拉施工必须立即叫停，调整后才能继续张拉。

2.5.4 无粘结预应力筋的锚固：张拉至规定油压，然后持荷对伸长值进行复验，再实施锚固。由于采用夹片式锚具锚固体系，千斤顶卸载即可锚固。

2.5.5 张拉端端部处理：张拉12h后，用砂转锯将超长的预应力筋切除，注意预应力筋至少露出锚具夹片外30毫米，然后清洗油脂，将专用防腐油脂涂抹于夹片和无粘结筋端部，并采用C40细石混凝土及时封堵外露锚具，锚具外设置厚度为3厘米的细石混凝土保护层。

3 经济效益分析

某热电厂技改工程是由1#、2#、3#、4#、5#五个直径为22米的单体筒仓组成的大型筒仓结构，总高度为47.3米。该筒仓筒壁厚320mm，采用无粘结预应力混凝土技术，节约了大量钢材。

五个筒仓合计节约钢材用量62.83×5=314.15（T）

筒仓斗壁环向预应力筋是在内侧张拉，没有足够的操作空间，不利于施工活动的开展，而“预应力变角张拉施工工艺”则解决了空间小，施工难度大的困难，方便了施工。