某21米跨车间预应力混凝土屋架制作方案

**车间预应力砼屋架制作方案**车间厂房土建设计由我公司设计研究院设计。

其厂房的屋盖结构体系、 屋架采用了 95G415（七）21m 跨度预应力钢筋混凝土折线型屋架，由我公司下 面建安公司负责施工。

一、工程主要内容 本厂房设计中的主厂房横向轴线有 1 至 15 轴线、屋架共有 15 榀。

本屋架 为 21m 跨度，单跨厂房，承载能力选定为 5 级，厂房檐口为外天沟，带 6m 钢筋 混凝土天窗架或天窗端壁架，全部选用了 95G415（七）21m 跨标准预应力钢筋 混凝土屋架，型号是 YWJ21-5-Ba.d.e 型，屋架的抗震设防烈度要求为 6 度。

混 凝土的强度等级为 C50，每榀屋架的砼量为 3.797m3，屋架每榀重 9.493t，15 榀 屋架总的砼用量为 57m3。

每榀屋架的钢材用量为 790kg，钢筋的全部总用量为 11.85t。

原设计预应力钢筋采用了碳素钢丝方案，下弦截面尺寸为 240 宽×220 高， 4 孔直径 d50，每孔穿 13ΦS5，为高强冷拉钢丝，其标准设计强度 fptk=1570MPa， 采用一端张拉形式，每孔预应力筋张拉力 Ncon 为 280KN。

根据预应力屋架的实 际制作和使用情况，为了避免预应力筋在张拉时出现碳素钢丝因长短不齐、受 力不均被拉断的不利因素，确保张拉力的可靠性。

由施工单位提出，将预应力 钢筋改用钢绞线，下弦采用 2 孔 d50，每孔 4 根 Φ15.20 钢绞线，其标准强度级 别为 fptk=1720MPa，仍采用一端张拉形式，固定端和张拉端均采用 OVM15-4 型锚 具，每榀屋架采用 4 个，共需 OVM15-4 型锚具 60 套。

为了保证原预应力筋张拉 力数值不变，改为 2 孔后，每孔的预应力筋张拉力 Ncon 应为 280×2=560KN，屋 架下弦总预应力张拉值为 1120KN。

此方案经报有色设计研究院，已予以认可。

改为钢绞线 Φ15.2 后，每榀屋架需用钢绞线 172.44m，15 榀屋架共需钢绞 线约 2590m，重量为 2.59×1101=2852kg=2.852t。

二、屋架现场预制的平面布置图 由于预应力屋架制作的时间比较长，屋架在现场采用叠层预制且下层屋架 在达到一定强度后，如达到 C20 后，才可浇制上层屋架，而屋架混凝土强度达 到 100%设计强度时，方可穿筋张拉，然后灌浆，当孔通灌浆的水泥浆强度达到 M15 时，才可移动屋架，因此屋架制作必须应提前制作。

本方案考虑，为了抢工 期。

屋架和厂房柱采取同时预制的办法，在不影响厂房柱预制、吊装的情况下， 制定了本《**车间现场预制柱、预应力屋架平面布置图》，其中布置图略。

三、屋架的制作方法 ㈠模板工程.本屋架上、下弦杆、所有腹杆全部采用现浇砼方式，采用卧式叠层生产。

平面布置 5 榀即 5 叠，每叠三层，共 15 榀，如图(图略)。

每叠屋架的预制顺序 为按轴线编号，以先小后大的原则为序进行预制，如④、⑤、⑥线屋架，按 ④→⑤→⑥的顺序进行，以方便吊装。

①屋架底模采用地模制作。

地模的制作要求是：在场地的原地面或是回填 土地面进行，基坑回填要求采用土夹石回填或是炉渣回填，分层回填分层夯实， 每层回填厚度不得超过 300~500mm，用电动打夯机逐层加水夯实，回填到地面 800~1000mm 时，除用电动打夯机夯实外，还要用压路机碾压数遍，确保回填土 的密实，然后按平面布置图放线，在屋架支模的位置上加碎石垫层厚 100，用压 路机压实。

面层用 C20 细石砼厚 60 找平，细石砼面的宽度每边应比构件的宽度 大 200mm，并加水养护，形成底模。

当底模强度达到 70%，即可放线支模。

②屋架的侧模板采用木模制作。

木模的制作和支撑按常规支模法进行，木 模板厚 30，立楞 50×50@900，上下模杠 100×100。

③模板配置图见标准图第 24 页。

㈡钢筋工程（非预应力筋的制作绑扎） ①按标准图 95G415（七）第 36 页 YWJ21—5 非预应力筋钢筋表制作，和第 27 页外天沟屋架上弦端节点配筋。

6°抗震设防屋架端竖杆及上弦钢筋修改和屋 架端部加强配筋图等要求进行下料，加工和配置。

②钢筋加工好后，按标准图第 25、26、27、28、29、30 页的要求进行绑扎。

③上弦主筋一般应接钢筋制作表制作，不宜搭接，若上弦主筋需搭接时， 应按标准图第 25 页的要求，钢筋的搭接长度不小于 36d，且不小于 300mm，在 同一截面内接头面积不超过 25%，接头中心之间距离不小于 48d，接头范围内的 箍筋间距为 5d（d 为主筋最大直径）。

④下弦非预应力主筋 4Ф14 用冷拉调直，并与预埋件 M-7 中的钢板塞焊。

下弦非预应力筋如需接头时，必须采用焊接接头，对焊接接头的毛刺和卷边必 须去除。

⑤腹杆主筋不允许搭接。

⑥受力钢筋的保护层厚度除下弦两侧为 30mm 外，其余均为 25mm。

⑦网片 W—1，必须是点焊钢筋网片。

号箍筋和 W—1 绑扎的位置偏差不得 大于 5mm。

⑧根据屋架翻身扶正起吊实践，屋架第一斜腹杆 F—2 应增补强，腹杆两侧 各加 1Φ12 钢筋。

㈢预应力钢筋孔道的留置 预应力钢筋孔道的预留位置按图集第 24 页 2 孔方案留置，直径 D=50mm，孔 道预留采用预埋镀锌双波纹金属软管，双波纹管内径 Φ=50mm，壁厚 0.3mm，接.. .头采用大一号镀锌双波纹金属管，每榀屋架用波纹管 41.6m，15 榀共需 624m。

在下弦的两端另用镀锌白铁制作连接波纹管的喇叭接口管，外径 D=55，大头径=74，长约 300，以固定波纹管用，并满足 OVM15—4 锚具的要求。

在留设孔道的同时还要按图纸设计规定的位置留设灌浆孔，灌浆孔直径D=25mm，间距不大于 12m，不同孔通的灌浆孔间距 500mm，灌浆孔可采用预制木 塞成形，并利用波纹套管固定木塞的内端，木塞的外端固定在外木模板上，以 防止灌浆孔木塞移位。

预留灌浆孔也可采用厂家生产的预留灌浆孔通的标准产品进行预埋，更能 保灌浆孔埋设的质量。

㈣预埋铁件 预埋铁件包括连接屋面板、天沟板、天窗架铁件，屋架下弦两端部预埋铁 件，以及屋架上、下弦稳定体系，安装上下弦垂直，水平支撑的预埋钢管孔， 钢管 Φ32×2.5，每根长度 l=240，每榀屋架需用预埋钢管 26 个，共需 390 个。

每榀屋架下弦端部用 M—7 铁件 2 块共 30 块，M—7 铁件是屋架端部锚具下 的预埋铁件，要求其位置和垂直度应准确，板面应平整。

计共用预埋件数量 M—1=132 件，M—2=30 件，M—3=80 件，M—4=22 件，M—5=30 件，M—7=30 件。

钢材总重 1432kg。

㈤屋架砼的搅拌、运输和浇捣 预应力屋架砼设计强度等级为 C50，为高强度细石砼，因此为保证砼搅拌质 量，严格控制配合比和水灰比，砼的搅拌设在建安公司构件预制厂内，利用构 件预制厂搅拌站的自动计量、配料和搅拌系统，生产质量较好的砼，用砼搅拌 运输车运至工地，倒在铁板上，用铁铲送入模板内进行浇捣。

砼的配合比应根据实际所购的砂、石、水泥等材料，由试验室作出现场浇 捣砼的实用配合比，交搅拌站应严格按实验室配合比生产。

本屋架砼的水灰比宜采用 0.4~0.45，但又要求有极好的合易性，为方便操 作，坍落度宜控制在 14~16cm 为宜，因此需添加缓凝减水剂 FDN，掺量为砼水泥 用量的 0.8~1.2%，用量视现场操作使用的需要情况，予以调整。

砼浇捣应尽量避免在高温时间浇捣。

本屋架砼浇捣正处于夏季，砼浇捣应 安排在傍晚、晚上和清晨，气温较低的时间浇筑，砼浇捣应一次完成，中间不 得留有施工缝。

一榀屋架可分 2 组从中间开始，两组同时浇灌，各向两端浇捣 完毕。

砼的振捣须采用棒入式振捣器和平板式振捣器两种，棒入式振捣器使内部 能振到一定深度，平板振捣器使外模板和表面振捣平整，以保证砼的密实性。

当快收浆时再用铁搪子抹平以减少每层构件间的磨擦，从而减少张拉时的磨擦 损失。

. L .C50 砼在浇筑 12 小时后，即可进行砼的养护，除浇水养护外，表面应用草 袋加以覆盖，应派专人湿水养护，必须保证砼表面湿润。

㈥屋架叠层预制施工的要求 本方案采用叠三层预制，因此，地模与屋架，上下层屋架之间都应做好隔 离剂，采用皂脚滑石粉隔离剂涂刷二遍。

设计要求，混凝土强度达到 30%设计强度时方可拆模。

叠层施工时，必须将 下层屋架砼强度达到 C20 后，方可浇制上层屋架。

㈦预应力筋的制作、穿筋和张拉 ①制作。

预应力钢筋采用 Φ15.20 钢绞线，其标准强度为 fptk= 1720MPa。

钢绞线材料购回后，必须取样检验。

钢绞线检验按预应力钢绞线检验标准验收， 进行表面质量、直径偏差、捻距和力学性能试验。

其中有：1、检验其标准强度 fptk≥1720MPa；2、检验钢绞线伸长率 δ≥3.5%。

当合格证和检验报告都符合国 家标准时才能使用。

钢绞线锚具选用 OVM15—4 型，该锚具也应按国家标准进行 检验验收。

采用一端张拉形式，OVM15—4 型锚具板厚度为 55mm，采用张拉千斤顶型号 YCN100，要求钢绞线预留长度=650mm，本屋架下弦孔道净长为 20800mm，在固定 端锚板外面留钢绞线头 50mm，每根钢绞线的下料长可按如下计算： L=Lk+a+b Lk——孔道长度等于 20800mm（此长度要求按构件实际长量取）。

a——张拉端留量等于 650mm。

b——固定端留量，等于 55+50=105mm L——一根钢绞线下料长。

即 L=Lk+a+b=20800+650+105=21555mm ②穿筋 为了保证穿筋时和张拉时，预应力筋不发生扭结和错位，应对钢绞线进行 编束，编束时要把钢绞线理顺编号，用 18~22 号铅丝每隔 1m 左右绑扎一道，形 成束状，然后穿入孔道内，在两端按钢绞线编号的相对位置摆放，然后在两端 安装好锚板，准备张拉。

③张拉 标准图要求当屋架砼强度达到 100%的设计强度时，方可张拉预应力筋。

本 砼设计强度为 C50，因此砼强度必须达到 C50 值时，才能张拉。

叠层屋架张拉顺 序，应先上层后下层，逐层进行张拉。

张拉机具采用 YCW100 型预应力穿心式千斤顶。

千斤顶在张拉前应经计量检 验部门进行合格校验，校验合格才能使用。

预应力张拉采用对称张拉法。

在屋架两端分别用一台千斤顶进行张拉。

每孔的张拉力按设计应为 280×2=560KN，张拉活塞面积=1.944×10-2m2=19440mm2， 经换算其千斤顶油泵压强表值 P 应为：P=== 28.81N/mm2=28.81MPa. .由于千斤顶活塞和油缸之间有摩阻力，该油压表读数 P 应根据实测的阻力，应 予以调整。