某生产厂房屋架预应力施工几个问题的探讨

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 编束由江苏省江南建筑技术发展总公司承担预应力施工的某生产厂房为单层四连跨排架结构，平面尺寸为99m×120m，屋架设计选用中国建筑标准设计研究所出版的图集95G415（七）～（十）《预应力混凝土折线形屋架》（由机械工业部设计研究院设计，以下简称95图集）。预应力筋采用碳素钢丝（fptk=1570N/mm2），图集规定30m跨屋架须采用两端张拉，两端均采用钢质锥形锚具，且规定屋架下弦中间两节点处预应力钢丝束中间应插入粗钢筋编束。由于95图集于一九九七年七月批准实施，而江苏地区至九九年初才有售，事实上该工程可能为江苏地区第一个使用新屋架图集的工程，为此在预应力施工前我们就施工方案、施工工艺及相关的技术问题做了认真的分析准备，对图集中施工工艺的某些要求作了适当改动，现将有关问题及我们的做法提出来，供同行参考和讨论。1关于30m跨屋架两端张拉问题95图集中对30m跨屋架预应力筋张拉要求为“…为避免侧向弯曲，两束及四束者（张拉）应在两端对称布置，应采用两端张拉，…两端同步张拉，先在一端锚固，另端补足拉力后再行锚固。”“两端张拉”的目的是为了确保预应力筋中建立的有效预应力值能符合设计要求，“两端同步张拉”则是从屋架下弦截面受力对称的角度出发的，是屋架张拉的基本前提。但“另端补足拉力后再行锚固”在实际施工时却难以实施。其原因为补拉端钢质锥形锚具在先期张拉力的作用下产生一定的变形的同时，已将钢丝束锚紧。由于锚具的“自锁”作用，即便钢丝束中由张拉端传来的张拉力已小于σcon，实际上按σcon张拉补拉端是不能将锚塞拉松的，当补拉力加大到足够大（—般情况下要超过110％σcon）能拉松锚塞时，又将产生另一个问题—滑丝问题。这是由于钢丝的直径有偏差，同时孔道、千斤顶、锚具“三心一线”也不可能绝对重合，造成补拉端工具锚对钢丝束的每—根钢丝的锚固力大小有差异。当补拉端锚塞拉松的瞬间，锚固力小的钢丝当不能承受由钢丝束中传来的冲击力时将产生滑丝，一般情况下滑丝的数量常常超过规范“每束不超过1根”的要求。一旦发生该类情况，处理是非常困难的。标准的两端张拉应当由两台千斤顶在两端同时张拉一束钢丝，一端先行锚固，另一端补足后再行锚固。一端先拉再在另一端补拉的两端张拉方式，只有当孔道摩阻较大（一般为曲线束且摩阻大于30％σcon）的情况时才较合适。鉴于此，我们通过分析两端张拉后钢丝束中建立的预应力值的大小，来寻求合适的张拉方式，以满足设计对钢丝束建立的有效预应力的要求。1．1按95图集中施工工艺张拉后预应力筋中建立的有效预应力计算：（见图1）