摘要：随着科学技术的不断发展，工程科技也得以快速的应用。预应力张拉作为提前应对构件本身所受荷载产生形变的质量保证，已经越来越多的应用于混凝土结构施工中。本文主要介绍预应力在筒仓施工中的应用；着重介绍预应力钢绞线后张法与施工、预应力钢绞线张拉控制与施工难题。
关键词：预应力钢绞线；预应力张拉；张拉技术；钢绞线施工
1工程概况
本工程位于宁夏银川市宁东镇煤化工基地，为神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化项目煤贮运装置缓冲煤仓工程，由三个内径为30m预应力筒仓组成，单体筒仓环梁上口标高为65.200m，筒仓为筏板基础（混凝土强度等级为C40）；基础底标高（垫层顶标高）为3.700m，顶标高5.900m。从5.900m至8.400m为基础筒仓部分，其厚度为600mm；8.400m至20.280m为筒壁部分，其厚度为400mm；20.280m至59.000m的环梁底为仓壁部分，其厚度为400mm，该段设有预应力钢绞线。从5.900m开始沿筒壁布置预应力张拉壁柱4根，直到标高59.000m处。本工程预应力钢绞线施工从20.280m开始，直至59.00m结束。在本工程中预应力钢绞线竖向间距有450mm、550mm及900mm不等。
2预应力钢绞线后张法
预应力张拉就是在结构构件中提前预加拉应力，使得被施加预应力张拉结构构件承受拉应力，进而使其产生一定的形变，来应对结构本身所受到的内部与外部荷载，包括筒仓自身重量的荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载以及以后施工完成投入营运所受的荷载作用等等。
本工程采用无粘结后张法施工预应力钢绞线。预应力后张法是在筒仓混凝土浇筑完成之后，待混凝土达到设计强度的100%，仓壁混凝土结构构件承受外荷载之前，对受拉仓壁混凝土中的钢绞线，施加预拉应力。提高仓壁本身的抗弯能力和刚度，推迟仓壁各种裂缝出现的时间，增加仓壁的耐久性，减少振动和弹性变形，使仓壁原本的抗性更强。
本工程预应力后张法具有流动性好、稳定性好、无收缩性能、充盈度高、强度高、防腐性能、耐久性、施工方便、成本低、施工周期短、经济性好、预应力损失相对较小等优点。
3预应力钢绞线张拉施工
3.1预应力钢绞线的运输与下料
无粘结预应力钢绞线的制作、包装及运输，应符合规范规程的要求；无粘结预应力钢绞线断料，应按计算长度用无齿锯切割，不得使用气割或电焊切割。下料完成的钢绞线中间包皮不得有破损、断裂、龟裂、漏油等现象。
3.2螺旋筋、锚垫板与木质穴模安装
本工程锚垫板及螺旋筋的安装采用凹进张拉扶壁柱内，锚垫板外穴模采用木质穴模槽制作而成。首先将螺旋筋点焊在锚垫板上；其次按照预应力钢绞线间距要求将锚垫板焊接在两根φ14立筋，同时两根φ14立筋分别与扶壁柱横筋、仓壁环筋点焊牢固；最后在锚垫板外侧通过点焊的固定筋安装木质穴模。木质穴模的做法与安装见图3-1，扶壁柱处张拉端螺旋筋、锚垫板安装做法见图3-2。
张拉记录表。
5预应力钢绞线施工的难题
5.1钢绞线穿束
预应力钢绞线铺设技术要求有预应力钢绞线支架焊接要牢固，隔层间距要准确；预应力钢绞线放筋时防止外层塑料皮被硬物磕破，当每束穿完两根时，要把这两根与定位支架先绑牢（这样后五根钢绞线的穿束不会在穿线过程中出现交叉等现象，钢绞线也会顺底层筋平顺地通过）；单根穿线过程中，同一束两端锚垫板各孔要对应一致；当一束钢绞线都穿齐了，要把整束七根筋与定位支架绑牢。
预应力钢绞线锚垫板必须与外模板贴严；固定锚垫板，要稳固；螺旋筋位置要紧贴锚垫板，并要固定牢靠。
同圈预应力钢绞线在扶壁柱中会交错，两束间距为90mm，一束在上，一束在下，所以在同一扶壁柱张拉端预应力钢绞线，各圈各钢束交错位置要层层一致，即在同一截面。同一扶壁柱同圈对应锚垫板上下位置高差90mm。
预应力钢绞线的穿束是保证预应力钢绞线施工质量的前提，因此钢绞线穿束过程中要格外的注意穿束的质量，确保钢绞线张拉后的使用质量。
5.2钢绞线张拉质量控制保障
首先，张拉前检查油泵、千斤顶是否正常，压力表是否与千斤顶配套安装，检查吊篮是否正常升降，检查吊千斤顶钢丝绳是否牢靠。操作人员到张拉部位，先检查锚垫板后混凝土是否密实，外观有无空洞，如无问题将锚垫板上混凝土必须清理干净，露出钢板。
其次，张拉人员用扁铲将张拉端预留钢绞线的外塑料皮铲去，外皮必须铲到锚垫板根部并清理干净，总之锚垫板外不能有塑料皮存在（防止在张拉过程中塑料皮进入夹片的卡牙内，钢绞线出现滑丝现象）。
在上锚具之前检查两端张拉端钢绞线预留长度是否合适，通过对讲机保持联系，如两头有一端长度不合适，提前调整。两张拉端检查无任何问题后，安装锚具，锚具安装必须与锚垫板紧密贴；安装限位板、工具锚、工具夹片，将工具夹片均匀打紧，各夹片外露长度要一致，不能有里出外进等现象；安装千斤顶，千斤顶轴线要与锚垫板必须垂直。
再次，通过对讲机联系四个张拉小组，经检查无误后，四台千斤顶同时开机进行预张拉，同时检查各仪表与千斤顶工作是否正常。如正常张拉至初应力15%σc on时，停机量测并记录缸体伸出量a及工具夹片外露长度d，然后同时开机张拉至30%σc on时，停机测量并记录缸体伸出量b，然后继续同时开机张拉至103%σc on时停机测量并记录缸体伸出量c及工具锚夹片外露长度e，持荷2分钟，计算实测伸长量是否在理论伸长量±6%范围内，如无问题，将压力表读数补至设计压力，然后卸载。
张拉过程时，操作人员必须精神高度集中不能随便离开油泵，密切观察张拉端变化情况，千斤顶后工具夹片是否全部叼住钢绞线，整束7根在张拉过程中是否同时行进，如有一组异常，通过对讲机联系四组必须全部停机，异常排出后才能同时张拉。
最后，在张拉施工过程中随时做好张拉施工记录，观测各种数据变化，采用压力表控制应力并用伸长值进行校核，张拉伸长值控制在±6%内，如超出此范围暂停施工，分析原因采用措施处理后方能继续施工。
张拉完毕后切除多余钢绞线，锚头预留钢绞线长度不小于3cm。
为保证施工质量及筒仓的合理受力，同一筒仓先张拉奇数圈，从下而上4台千斤顶同时依次进行张拉，然后自上而下张拉偶数圈至张拉完毕。
预应力钢绞线的张拉是保证预应力钢绞线施工质量的重要环节，因此钢绞线张拉过程中要格外的注意张拉的质量，确保钢绞线张拉后的使用质量。
5.3预应力损失
预应力损失是指预应力施加完毕后预应力钢绞线松弛，应力值损失的现象。
预应力损失的原因有锚具滑丝或者钢绞线内有断丝；钢绞线的松弛率超限；量测表具数值有误，实际张拉值偏小；锚具下混凝土局部破坏变形过大等。
因此，事先必须抽检钢绞线与锚具，防止钢绞线断丝超限、锚具滑丝，防止钢绞线松弛率超限；事先必须校正测力系统与量侧表具；发现锚具下的混凝土破坏，应立即释放预应力，采用高强混凝土补强后再重新张拉。
结语：
随着大直径筒仓的建立与使用，越来越多的预应力钢绞线施工被应用到筒仓施工中。预应力钢绞线不但能提前抵消筒仓自重所产生的扩张应力，更能对筒仓投入生产营运中所产生的张应力起到加强抵消的作用。
参考文献：
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[2]中华人民共和国建设部.《无粘结预应力混凝土结构技术规程》（JGJ/T 92-2004）2005.3.1
[3]中华人民共和国建设部.《无粘结预应力钢绞线》（JG161-2004）2004.12.1
[4]中华人民共和国住房和城乡建设部.《预应力筋锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-2010）2010.10.1
[5]中华人民共和国建设部.《无粘结预应力筋专用防腐油脂》（JG3007-93）1993.12.1
[6]上海市城乡建设与交通委员会.《后张预应力施工规程》（DG/TJ 08-235-2012）2012.10.1
论文作者:刘自强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/24
标签：预应力论文; 钢绞线论文; 垫板论文; 筒仓论文; 壁柱论文; 千斤顶论文; 荷载论文; 《基层建设》2017年第31期论文;