工业厂房排架结构设计和施工

摘要:笔者结合实际工作经验,针对于厂房排架的建造,从结构设计理念、施工阶段的技术理念和具体注意事项,从多角度予以综合的阐述,忘此施工方案能对专业人士起到一些借鉴作用。
关键词:胎模制作屋架和薄腹梁预制张拉灌浆养护结构设计施工
1、前言
目前我国工业生产所需的厂房大多采用预制排架结构,由于生产规模的需要,现在建造的工业厂房的面积一般都比较大,所以综合考量大部分企业会选择跨度较大的单层厂房,现比较普遍采用预应力混凝土结构或钢结构。混凝土柱采用预制或现浇。结合以往同类结构施工经验,现浇混凝土柱子的施工具有一定的难度。因此,预埋件不但本身平整度要达到要求,而且,每条轴线上的牛腿顶面标高也必须一致。

2、工程设计与施工

2.1 场地布置

在排架结构预制之前,我们首先应该总览全局,认真细致的做好现在所用构件的平面构图,并且预先布置好吊车的工作路线,熟识上下叠层结构的限购搭建顺序,且预制好的柱子要以建造场地中心为基准两端排列,屋顶构架和薄腹梁在搭建有效区域内以于轴线向平行的方式布置,柱子预制以两三根为一组,屋架和薄腹梁采用三、四榀叠浇生产,这样做既满足了场地内对于预制构件的需要,也节约了成本,减少了胎膜的费用。另外在正式搭建工作前要预先处理好场地内的防水系统及相关设施。

2.2 胎模制作

对于胎模表面,我们要求平整且水平,叠层构件预制时,胎膜表面或上下层构件之间隔离剂宜采用油毡或厚质塑料布。叠层施工柱的“工”字处,下层柱内应采用灌砂振实并与柱面齐平,上面再砌砖成“工”字形模,并抹水泥砂浆压光。
制作胎模时需要注意:首先,胎膜所用的材料需选用外形笔直且材质内部无瑕疵的松木,刨平,且同一块胎模的背肋的必须保持一样尺寸,这样可以保证构件拼接时尺寸的准确性和对其进行加固处理时的有效性。其次,接口部位的尺寸大小要保持一致,切面相符,并要做预先对接试验,如果出现缝隙则要予以调整。再次,在将立柱膜直立固定之前,要先在胎膜直立后的底处封口及四周贴上海绵条,这样可以防止浇筑时泥浆渗漏,同时对该处进行特殊的处理,使其灌注后的混凝土柱可以有效的成型。最后,立柱固定时,准确调整柱周缆风绳的松紧度,使立柱保持最垂直的状态,每隔一定尺寸便用柱箍捆绑,用来保证截面尺寸上下保持一致,特别是胎模背肋及柱箍之间必须挤紧,反之则会留有空隙,是立柱浇筑后成型的表面不平。

2.3 柱子、屋架和薄腹梁预制

现场预制构件一般采用竹胶板胎模。叠层施工时,柱子牛腿处、柱根部、柱顶处胎模一次支设到顶,屋架的现浇腹杆与上下弦交角处胎模一次支设到顶;预留筋或预埋件,埋置标高必须准确。柱子吊环的吊点位置及吊环的钢筋直径需施工单位根据吊点位置、构件抗弯强度和构件抗裂度、钢筋抗拉强度、抗拔力和局部承压强度等几个方面综合考虑进行计算后确定。
屋架和薄腹梁外形尺寸大,杆件断面小,节点钢筋密,支模时必须保证埋件位置准确。屋架现浇杆件钢筋绑完后,进行预制腹杆拼装,从中间节点处向两边布放。预制腹杆拼装完后,进行波纹管的放置。放置前先对屋架下弦各节点处影响波纹管位置的钢筋进行调整。穿波纹管应在端部锚板安装前进行,波纹管接头用波纹套管连接,并用胶带将接头缠裹严密,防止漏浆。接头处的波纹管不得向内倒边,以免影响穿束。应使用无齿锯切割波纹管,切割后要将切口修平。

2.4 预应力屋架张拉及灌浆

张拉前,首先应维护和校验张拉机具及仪表,认真检查构件的几何尺寸、混凝土捣制质量、孔道位置。其孔道必须保证尺寸与位置正确,平顺畅通,无局部弯曲;屋架端部锚具下的预埋板位置与垂直度应准确,板面应平整,孔道接头处不得漏浆,灌浆前孔道应湿润、洁净,灌浆孔和排气孔应符合设计要求的位置;屋架混凝土强度达到100%设计强度。

2.4.1 张拉工艺

(1)钢丝的下料:按下式计算钢丝下料长度L,并用砂轮切割机、氧乙炔或压力钳剪断钢丝,严禁用电弧焊切割。
L＝l+(l1+l2+80)+(h+δ) (1)
式中:L——钢丝束下料长度;
l——屋架长度;
l1——锚环厚度;
l2——千斤顶分丝头至卡盘外端距离;
h——锚板厚度;
δ——钢丝束镦头留量,对φs5取10mm。
(2)镦头:用于镦头处的钢丝,必须是用砂轮切割机切断的端头。φs5碳素钢丝的镦头,采用LD10型冷镦器。镦头尺寸:外径为1.4d～1.5d,高度为0.95d～1.05d（d为钢丝直径）,头型圆整、不偏歪、颈部母材不受损伤。钢丝镦头的强度不得低于母材强度标准值的98％,镦头中心偏移允许偏差为1mm。钢丝镦头圆弧型周边不得出现伸至钢丝母材的裂纹,镦头的拉伸试验应满足镦头强度要求。
(3)编束:按设计要求的钢丝数束,在平整的地坪上依次摆放。将内圈和外圈钢丝分别用铁丝顺序编扎,然后将内圈钢丝放在外圈钢丝内扎牢。钢丝偏规律,钢丝的一端可直接穿入锚杯,另一端距端部约20cm处编束,以便穿锚板时钢丝不紊乱。同时从一端0.5m处开始用2根φ0.7mm铅丝编扎成束,直至距另一端0.5m处位为止。
(4)孔道中线:每一孔道两端必须认真分孔中线,用红铅笔正确画出锚环的位置,以防锚具放偏。若孔道偏小或偏斜应加工标准,以免张拉时损伤钢丝。
(5)穿束:钢丝束应整束穿,采用人工穿束,束的前端用胶布包好裹成头形,以便顺利通过孔道。

2.4.2 张拉程序及控制应力

总体张拉程序是从最上面一榀开始,逐步张拉至最下面一榀（一般为三至四榀叠层生产）。预应力钢丝张拉时,要保持孔道中心、锚具中心和千斤顶中心“三心一线”。张拉锚具固定后要测量钢丝回缩量,钢质锥形锚具不大于5mm。张拉过程中要注意检查预应力筋是否断裂或滑脱,当每束钢丝滑脱或断裂超过一根或超过同一截面预应力筋总数3％时,要对该束钢丝更换,重新对该榀屋架进行张拉。

2.4.3 孔道灌浆

预应力筋张拉完后要尽早进行孔道灌浆,以减少预应力损失。灌浆之前,观察锚环外的钢丝记号,看是否有少丝、断丝、滑丝情况,若发现超过规定数量,则要更换该钢丝束及其对称钢丝束。

2.4.4 端头封闭

灌完浆第二天后,即可

源于：大专毕业论文www.udooo.com

剪断外留多余钢丝（注:切记不可用氧焊或电焊切断,以免造成应力损失）锚具外最少留50mm长,根据设计要求而定,并用比屋架混凝土强度高一级的细石混凝土封闭保护端头锚具及钢丝头。
参考文献
罗福午等,编.单层工业厂房结构设计[M].清华大学出版社,1990.