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预应力混凝土折线形屋架施工技术方案

一、方案总则

（一）适用范围

本方案适用于跨度15-30m、设计荷载≤2.5kN/㎡的工业厂房、仓储库房等建筑的预应力混凝土折线形屋架施工，涵盖屋架预制、预应力张拉、吊装安装及后续维护全流程，屋架截面形式以T形、工字形为主，折线折角控制在15°-30°（根据屋面排水坡度设计）。

（二）引用标准

结构设计标准：GB50010-2010《混凝土结构设计规范》（2015年版）、GB50017-2017《钢结构设计标准》（屋架支撑体系参考）；

施工规范：GB50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》、JGJ/T282-2012《预应力混凝土结构工程施工规范》；

材料标准：GB/T5224-2014《预应力混凝土用钢绞线》、GB175-2007《通用硅酸盐水泥》。

（三）核心技术特点

折线形结构：通过上下弦折线设计，兼顾屋面排水（坡度≥2%）与结构受力优化，减少屋架挠度；

预应力体系：采用后张法无粘结预应力技术，钢绞线张拉控制应力σcon=0.75fptk（fptk为钢绞线抗拉强度标准值），提升屋架抗裂性与承载能力；

预制装配：工厂化预制屋架，现场吊装拼接，缩短工期，保证构件质量一致性。

二、施工准备

（一）材料准备与检验

核心材料

混凝土：采用C40商品混凝土（抗渗等级P6，抗冻等级F150），塌落度控制在180±20mm，初凝时间≥6h，确保浇筑连续性；

预应力钢绞线：选用1×7股低松弛钢绞线（直径Φs15.2，抗拉强度标准值fptk=1860MPa），每批进场需抽样检测屈服强度、伸长率，合格率100%；

锚具：采用夹片式锚具（OVM15系列），配套锚垫板、螺旋筋，锚具硬度（HRC58-62）、锚固效率系数（≥0.95）需符合规范要求；

模板材料：竹胶板（厚度18mm，表面平整度≤1mm/m）、方木（50×100mm，含水率≤15%）、对拉螺栓（Φ12，抗拉强度≥400MPa）。

材料存储

钢绞线架空存放（离地≥30cm），覆盖防雨布，避免锈蚀；锚具分类存放，防止碰撞损坏；

混凝土采用罐车运输，到场后检测塌落度，超标时按规范调整（严禁随意加水）。

（二）设备与工具准备

预制设备

张拉设备：数控张拉机（额定张拉力500kN，精度±1%）、千斤顶（配套钢绞线规格，校验周期≤6个月）、压力表（精度0.4级，量程为最大张拉压力的1.5-2倍）；

浇筑设备：混凝土振捣棒（Φ50，振捣频率12000次/min）、布料机（覆盖半径10m）；

吊装设备：汽车起重机（额定起重量≥屋架自重1.2倍，如30m屋架选用50t起重机）、钢丝绳（安全系数≥6）、卸扣（配套起重机吨位）。

检测工具

几何尺寸检测：全站仪（精度±2mm）、水准仪（精度±1mm）、钢卷尺（精度±1mm/m）；

应力检测：应力传感器（精度±0.5%FS）、混凝土回弹仪（检测强度，精度±1.5MPa）。

（三）预制场地与模板搭设

场地处理

预制场地采用C20混凝土硬化（厚度150mm），表面平整度≤3mm/m，设置2‰排水坡度，避免积水；

沿屋架长度方向铺设50×100mm方木（间距500mm），作为模板支撑基础，方木顶面抄平（误差≤2mm）。

模板搭设

按屋架设计图纸拼装底模（竹胶板），模板接缝处粘贴海绵条（宽度20mm），防止漏浆；侧模采用竹胶板+方木背楞（间距300mm），用对拉螺栓固定（间距600mm）；

安装预应力孔道波纹管（Φ50，壁厚≥2mm），波纹管接头处用胶带密封（搭接长度≥100mm），每隔500mm设置定位钢筋，确保孔道位置偏差≤5mm（沿屋架高度方向）、≤10mm（沿长度方向）；

模板验收：检查截面尺寸（偏差±5mm）、标高（偏差±3mm）、垂直度（偏差≤3mm/m），验收合格后方可进入下道工序。

三、核心施工工序

（一）钢筋绑扎与预应力体系安装（预制阶段）

钢筋加工与绑扎

按设计图纸加工受力钢筋（主筋、箍筋），钢筋切断长度偏差±10mm，弯曲角度偏差±2°；主筋连接采用闪光对焊（接头错开率≥50%，同一截面内接头间距≥35d，d为主筋直径）；

绑扎下弦主筋→安装箍筋→绑扎上弦主筋→绑扎腹杆钢筋，钢筋保护层厚度控制（底侧30mm，两侧25mm），采用水泥砂浆垫块（强度≥C40，尺寸50×50mm），间距500mm；

预留预埋件（如屋面板连接螺栓孔、支撑节点钢板），预埋件位置偏差≤10mm，与主筋焊接固定（焊缝长度≥10d），防止浇筑时移位。

预应力体系安装

穿入预应力钢绞线（单根长度=屋架长度+张拉工作长度1.2m），钢绞线端部编号，确保张拉时受力均匀；

安装锚垫板（