1、筒仓结构无粘结预应力施工工法烟台建设集团有限公司一前言无粘结预应力筒仓结构工程中采用液压滑模方法施工能连续作业，保持设计要求，达到进度快，质量好，消耗低和安全生产的目的。无粘结预应力工程的施工速度直接影响到滑模的提升速度，进而影响到工程进度，所以在施工中需要采用必要的措施，制定合理的施工方案。我公司对筒仓结构无粘结预应力施工工艺进行了科学研究，经过工程实践，熟练地掌握了该施工工艺，并总结制定了本工法。本工法从钢绞线的下料切割、穿束至张拉、封锚全过程，做了详细规定。二特点无粘结预应力解决了设计中大跨度、大进深、大空间，可广泛用于桥梁、水工及高大建筑物，无粘结预应力用于筒仓结构，可利于增大筒体直径
2、、高度，减少筒体壁厚，并能有效地控制筒仓壁由于使用过程中的拉应力而产生的微细裂缝，从而提高工程质量，延长结构使用寿命，加快施工进度，缩短施工工期，经济效益十分显著。无粘结预应力的施工工艺简单、操作方便、技术先进，不需设置张拉台座，无需在结构中预留孔道，减少穿筋、灌浆工序。张拉机具简单轻巧，移动方便，可在高空和小空间内工作，张拉时间不占用工期。三适用范围水泥厂料仓、贮水池等筒仓结构中的预应力工程。四工艺原理无粘结预应力施工工艺就是在构件中预先铺放无粘结预应力筋，在构件混凝土强度达到设计要求后，承受外部荷载以前，预先采用张拉预应力筋的方法，使构件的受拉区域预先受到压应力，该压应力能抵消部分或全部使
3、用阶段产生的拉应力，从而限制裂缝出现，提高构件刚度。筒仓结构中滑模施工工艺主要是利用穿心式爬升千斤顶，依附绝缘支撑杆，由千斤顶带动工具式模板爬升，完成混凝土浇筑。该工法工艺原理结合了预应力施工和滑模施工的工艺特点，使整个施工过程处于有效的控制中，保证预应力施工和滑模施工有序进行。五施工工艺及操作要点（一）施工工艺无粘结预应力施工工艺流程如下：预应力筋下料绑扎普通钢筋预应力筋穿束安装管线固定锚垫板、螺旋筋破损修补滑模提升隐检浇筑混凝土安装吊篮对吊篮系数加载验收安装千斤顶、张拉张拉记录切筋封端。（二）操作要点1预应力筋下料与预埋件的制作1.1 在指定的位置进行下料；1.2 下料时对钢绞线下料场地采
4、取一定的措施，防止泥污、砂土侵污钢绞线；1.3 下料长度一定要满足设计要求，在滑模施工的条件下，无粘结筋的下料长度控制要准确，以免影响滑模提升架的提升或预应力张拉；1.4 下料长度，具体计算如下所示：下料长度=构件内长度+千斤顶工作长度+锚具厚度。1.5 端模制作：位于张拉端的端头模板应采用塑料泡沫穴模，同时滑模板相应位置采用可调整木模（与滑模作业队伍协作） 。2预应力筋铺放2.1 预应力筋铺放的基本要求：每束的两端外露长度应基本相同；张拉端外露长度应满足张拉要求；校核无粘结筋的间距及标高以保证符合设计要求。2.2 由于滑升系统的操作平台至提升架下横梁间的净距和无粘结束的间距决定每个提升间隔可
5、以铺放的数量，铺放时施工人员应充分认识到滑模自身施工的特点，分析铺束施工时可能出现的问题，预先制定出解决方案。A铺筋前的检查：施工时提前把无粘结预应力筋吊运至提升平台上的专用平台检查预应筋外包皮是否破损，如局部破损可用水密性胶带进行缠绕修补，胶带搭接宽度不小于胶带宽度 1/2，缠绕长度超过破损长度，严重破损的予以报废。B承压锚垫板的安装：张拉端垫板应紧贴端模相应的位置，在非预应力筋上附加一根水平筋以点焊锚垫板，确保位置正确，螺旋筋均紧靠锚垫板并固定，可点焊在垫板或非预应力筋上。C为控制预应力筋的水平及竖向位置，需在库壁非预应力筋上事先标出预应力筋的位置并焊接支架。由于支架数量较多，现场逐个焊接
6、或绑扎，费工费时，影响滑模施工。可根据滑升进度按 3-4 米的高度焊接网格式支架，该方法能够大大缩短预应力筋的铺设时间，保证筒仓滑模施工按计划进度的顺利爬升。D铺放无粘结预应力筋：将下好预应力筋捆扎成束，用人工方法进行穿束。无粘结筋应全长无扭绞，并严格按设计位置铺放，弧形部分弯曲自然，避免局部小弯，预应力筋穿过张拉端螺旋筋、锚垫板及模板，在模板的外露长度不宜小于 300mm,在锚垫板内不小于 300mm 一段的无粘结筋应与锚垫板垂直。E筒仓附壁处无粘结预应力筋应该保持顺直。在无法保证顺直的情况下，无粘结预应力筋应该向筒仓方向弯曲，不可向偏离筒仓方向弯曲。2. 3 滑模施工过程中需要检测滑模的水
7、平度和垂直度，在预应力筋铺放过程中，平台每滑升 3-4 米高度后用水平仪和经纬仪校核无粘结筋的水平度和垂直度，同时校核其间距及标高，以保证绑扎下一支架时符合设计要求。2.4 无粘结筋铺放完成后，由专人检查无粘结筋的位置和外露长度，锚垫板、螺旋筋的位置是否偏离，预应力筋的外皮破损是否已修补。2.5 混凝土浇注时应使用小车、吊斗运输或泵送，不得集中卸料，防止无粘结筋移位。混凝土应采用机械振捣，保证混凝土的密实性，尤其是钢筋密实部位及张拉端部。但要避免振捣棒振击无粘结筋，以免破损或移位。2.6 滑模阶段时间较紧，各工种交叉施工势必相互影响。滑模提升前预应力施工人员应与滑模单位加强联系，搞好施工技术协
8、调。滑模提升时预应力施工出现问题及时解决，必要时应要求滑模单位暂停提升。3洞口处无粘结筋的处理在有洞口的筒仓结构工程中，通过对洞口处张拉端进行混凝土截面局部承压验算，在洞口处截断无粘结筋，设置张拉端，可使预应力施工简便，而且不影响滑模，能够保证预应力施工质量。4安装施工吊篮施工吊蓝可做筒仓结构的张拉平台，吊篮需要有足够的操作空间，在安装完毕后，为了保证稳定性和安全性，在施工前需严格的检验。4.1 检查吊篮的功能及各项技术指标；4.2 针对吊篮的主要操作要点培训操作人员；4.3 对吊篮加载 1000kg 进行加载试验。5预应力筋张拉5.1 预应力筋原始长度的测量现浇无粘结预应力混凝土，直接用钢尺
9、测出张拉端无粘结预应力筋外露长度，按单位工程及预应力筋束编号填入记录表。5.2 锚具组装A.安装锚具：将张拉端清理干净，无粘结预应力筋剥皮后塞入锚具孔内。B.夹片安装：锚具安装完毕后，将每根预应力筋理顺再安装夹片，端部要齐平，间隙保持相同。5.3 预应力筋张拉当混凝土强度达到设计要求时方可进行张拉。同一圈中的两束无粘结预应力筋同时张拉；把无粘结预应力束分成 A、B 圈（相对错开 90 度） ，张拉时采用隔圈张拉，即先从下往上张拉 A 圈（1，3，5，7） ，再从上往下张拉 B 圈（8，6，4 ，2） 。预应力的张拉计算及施工控制，是预应力施工的核心。预应力张拉采用应力控制为主，伸长值校核为副的
10、双控制。伸长值的实测值与理论值之间的误差应在-6%6%之间，如果误差超过规范规定的范围，应分析查明原因，解决后再继续张拉。5.4 测量张拉后伸长值张拉完毕后即可进行伸长值的测量，把测量的数据填入记录表内。5.5 张拉记录A在张拉记录表上填清所有项目，如预应力筋号、千斤顶号、油表号等；B张拉完毕后归类整理张拉原始记录。6理论伸长值的计算6.1 无粘结预应力筋伸长值的计算按下式：伸长值的计算公式L= AgEsPLT式中 P-预应力筋的平均张拉力，即:P=P j1-(+)/2 LT-预应力筋的实际长度；AP-预应力筋的截面面积；ES-预应力筋的实测弹性模量；Pj-张拉力；-孔道局部偏摆系数,按规范取
11、值；-预应力筋与孔道壁的摩擦系数,按规范取值；-从张拉端至计算截面的孔道长度(以 m 计)； -从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角(以弧度计)。 7切筋及封锚7.1 用电动砂轮机切割锚具外露钢绞线，禁止用电弧焊切割钢绞线。 7.2 用 C40 微膨胀细石混凝土封堵洞口，并振捣密实，混凝土内不允许有氯化物，并加强养护防止裂缝。8技术资料归档预应力专业施工技术资料由专业技术负责人及时整理，发现问题及时与设计、监理等部门协调、通报。专业施工技术资料按规定整理成册。有关资料要求如下：8.1 预应力分项工程施工方案；8.2 无粘结钢绞线质量证明书；8.3 锚具产品质量合格证；8.4 无粘结钢绞线进
12、场检测报告；8.5 锚具性能进场检测报告；8.6 张拉设备校验报告；8.7 混凝土抗压强度试验报告；8.8 预应力张拉记录表；8.9 设计变更、洽商记录。六 材料6.1 钢绞线（高强低松驰）高强低松驰钢绞线系由 75 高强钢丝在绞线机上以一根钢丝为中心，其余 6 根钢丝围绕着进行螺旋状绞合，再经低温回火制成。17 结构钢绞线的尺寸和允许偏差(表 1)钢绞线结构 公称直径 （mm ） 直径允许偏差 （mm ）钢绞线公称截面积（mm ）每 1000m 的理论重量（Kg）中心钢丝直径不加大不小于（%）9.50 54.8 43211.10+3.0-0.15 74.2 58012.70 98.7 774
13、17 标准型15.20+0.40-0.20 139 11012.512.70 112 89017 模拔型 15.20 165 1295预应力钢绞线的外形与力学性能应符合国家标准预应力混凝土用钢绞线 （GB52242003）的规定，详见表 1、表 2。17 结构钢绞线的力学性能(表 2)1000h 松弛率，不大于（%）级松弛 级松弛整根钢绞线的最大负荷（kN）屈服荷载（kN）伸长率（%）初始荷载钢绞线结构钢绞线公称直径（ mm）强度级别（ MPa）不小于70%公称最大负荷80%公称最大负荷70%公称最大负荷80%公称最大负荷11.10 1860 138 11712.70 1860 184 156
14、1720 239 203标准型15.20 1860 259 22012.70 1860 209 17817模拔型 15.20 1820 300 2553.5 8.0 12 2.5 4.56.2 锚具中国建筑科学研究院生产的 QM 系列锚具，不许有夹渣、裂纹。锚固能力不小于无粘结预应力筋标准抗拉强度的 95%，效率系数不小于 0.95。七机具设备7.1 张拉设备及机具：见表 3。张拉设备及机具(表 3)设备名称 主要技术性能 生产单位YCQ20 型千斤顶 4 台公称油压 50（MPa）理论拉力 203（kN）最大行程 150（mm）中国建筑科学研究院ZB63 油泵 4 台额定油压：63（Mpa）
15、公称排量：0.6L/mm电动机功率：0.75kW油箱容积：12L中国建筑科学研究院7.2 切割设备：台式圆盘砂轮切割机、手提圆盘砂轮机各两台八质量要求8.1 钢绞线必须有出厂产品合格证明和检验报告，并分批检查其表面尺寸，有无锈蚀断丝现象，同时取三根 700mm 长做进厂检验，合格后方可使用。8.2 钢绞线位置固定后，在下道工序中不要移动或损坏预应力筋，保证标高、位置、弧度的正确。8.3 固定马凳间距不大于 1m，要求固定牢固。8.4 浇注混凝土前，必须检查并做到无粘结预应力筋及预埋件的数量位置正确。8.5 锚具进场必须有厂家出厂合格证，并抽取 10%检查外观质量、外形尺寸是否符合要求，合格的锚
16、具，再抽出 5%进行硬度检验。8.5 千斤顶与油泵按校验好的编号配套使用，不得随意更换。8.6 无粘结预应力筋切割必须用无齿锯，不得用电弧氧乙炔焊，严禁无粘结预应力筋导电。九劳动组织及安全要求（一）劳动组织1预应力筋下料 4 人。2预应力筋铺放 10 人。3预埋件安装 2 人4张拉：包括穴模清理、钢胶线去皮、装锚杯、测量伸长值等 4 人 1 台。（二）安全要求1无粘结预应力筋放盘时应注意线头的保护，防止钢绞线头弹出伤人及高空坠落。2张拉时应有专人统一指挥，张拉期间，闲杂人员不得在工作面围观，操作人员应在千斤顶两侧工作，沿操作轴线上不得站人，锚具和其他机具严防高空坠落伤人。3电器设备及架设应符合
17、安全用电规定，应有接零和接地保护，严禁零线和相线搞混。4无粘结预应力筋切割时应注意防止砂轮锯片破碎伤人。5张拉工作平台即吊蓝应挂设安全网，张拉人员应系安全带、戴安全帽。十技术经济效益无粘结预应力在筒仓工程中的应用，显示了它的独特性，体现了新材料、新工艺、新技术综合利用的优势，技术经济和社会效益都十分显著，对无粘结预应力技术的发展，应用范围、工程结构的更新都具有积极的意义。1提高工程质量：无粘结预应力混凝土在筒仓中的应用减少甚至消除筒壁的拉应力，使混凝土不开裂，克服普通钢筋混凝土在使用阶段出现裂缝以至引起钢筋锈蚀的缺点。2减少工序：不需要留洞、不用灌浆、张拉不占用时间、工期缩短。3节约材料：可减
18、少构件截面尺寸，降低用钢量；采用滑模技术，节省大量模板。4减少用工，降低劳动强度：由于减少工序和工程量，用工随之减少，机具轻巧灵活，减轻了劳动强度。十一。应用实例烟台市东源水泥厂熟料筒仓高 45.5 米，直径 25.4 米，仓壁厚 400mm，采用无粘结预应力混凝土均径筒体体结构，沿库壁纵向根据环向张力的变化环向变距布置 140 圈无粘结束，间距 220400mm，每圈两束（每束包角 180） ，相邻的两圈错开 90分别锚固于 4 只壁柱上。无粘结预应力筋采用 j15.2mm 标准强度为 1570 级钢绞线 7 j15.2，两端张拉，控制应力为 con=0.7ftpk=1099 MPa，同一圈中的无粘结筋同时张拉。无粘结预应力筋张拉完毕后及时对锚固区进行保护，先在锚具及承压板表面涂以防水材料，然后用膨胀混凝土封闭。附筒仓平面图（ B）筒 仓 壁 B2504A（ A）无 粘 结 钢 胶 线25m附 壁1
