摘要：本文介绍了作者参加建设施工的河南永城市河南神火集团140kt/a电解铝车间，施工现场采用先张法预应力吊车梁施工技术，保证了该工程的整个进度按目标得以实现。
关键词：建设项目；施工；吊车梁
1工程概况
位于河南永城的河南神火集团140kt/a电解铝车间，采用目前亚洲最大的350kA预焙电解槽生产工艺，其电解车间长569.6m,跨度30m,共两个车间。分别由河南五建集团有限公司和广州置业两家施工企业施工。两个车间共设计有356榀非标准预应力吊车梁，其混凝土强度等级为C45，预应力筋采用双控冷拉Ⅲ级钢筋。河南五建集团项目部考察了徐州、淮北的预制构件加工厂均无生产能力，公司总部在郑州又因为运距太远，成本太大而无法实施。经研究决定在施工现场建生产线，又以优惠的价格承接了广州置业的预应力吊车梁的生产任务。该预应力吊车梁为T型截面，中部腹板呈工字型，梁高1500㎜，梁长6350㎜（如图1）。
2现场设置生产线的基本条件
根据工程的网络计划确定生产线设置规模，为保证该工程的整体吊装时间，我们设置了两条生产线，每条生产线为四榀吊车梁，为保证每天能周转一次，采用蒸汽养护的措施。为满足上述要求，现场需要设置混凝土搅拌站一套，大冷拉台座一条，半潜式预应力张拉台座两条，锅炉一座。
为了确保吊车梁C45高标号混凝土的质量和每天能够生产，特设置混凝土搅拌机一台，配料机一套，配料机电子计量秤经过当地鉴定部门鉴定合格。
大冷拉台座需要根据张拉的应力，参考施工手册相关章节，计算台墩、台面及牛腿的尺寸和配筋，大冷拉需要配备1.5吨卷扬机一台，动滑轮组一套，以及钢筋卡具两套。
为方便模板的支设和作为蒸汽养护的槽室，采用半潜式预应力张拉台，预应力张拉台长度为四榀吊车梁长度加梁与梁之间端头模板支设空间500㎜及梁与张拉台座之间距离，张拉台两端需设置张拉操作室，（如图2）张拉槽两边采用370厚砖墙砌筑，靠近张拉端梁处采用大放脚，端梁为钢筋混凝土，在端梁处穿预应力筋部位设置预留洞，四周留预埋件，供焊接锚板，端梁的钢筋配置和砖砌的大放脚需要根据总的张拉应力计算后确定。半潜式预应力张拉台槽根据设计可用挖掘机或装载机在预定场地开挖出沟槽，槽底浇注垫层，在垫层上边粉出吊车梁底胎，然后砌筑墙体和浇注端梁，校准并焊接锚板而成。
图2
整体定型吊车梁钢模板，可通过钢模板生产厂家加工定做，因考虑生产是当天支模当天拆模，共定做了八套钢模板。锅炉为一吨蒸汽锅炉，主管道需做保温，设专人负责司炉。
3满足生产所需要的机具和设备
另预应力张拉时用的丝杠及螺帽（螺帽需加厚），需要找机械厂专门定做，材料为45#钢，需进行调质处理，丝杠全长1000㎜，其中400㎜长为光杠，用于与预应力筋对焊。丝杠在放张后需要在对焊接头处切断，能重复使用。
4施工工艺
4.1工艺原理
根据预应力筋双控要求，先由大冷拉完成预应力钢筋的拉伸伸长值，再转移到预应力张拉台座完成预应力钢筋张拉的应力控制值，在台座中完成构件非预应力钢筋的绑扎、预埋件、预留孔的安装及混凝土浇注、养护，通入蒸汽使构件混凝土达到设计强度的70%，放张预应力钢筋，通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结力而使混凝土构件建立预压应力。
4.2施工工艺流程
钢筋加工→预应力钢筋进行大冷拉→预应力钢筋穿入张拉台座→按图纸要求根据预应力筋编号对预应力筋进行张拉→安装非预应力筋骨架及预埋件→完成隐蔽工程验收→支模板→浇注混凝土→养护→检验同条件养护试块→拆模→放张并切割预应力钢筋→构件起胎并堆放。
4.3操作要点
4.3.1钢筋下料：首先取购进的Ⅲ级钢筋原材做原材试验，根据试验报告数据，确定钢材的拉伸率。为保证吊车梁内没有钢筋接头，对焊接头需留在生产线梁与梁的空当部位，确定中间两榀梁的预应力筋为一种尺寸，两边两榀梁的预应力筋为一种尺寸（比中间的钢筋长，考虑张拉台端梁的厚度）。所确定的尺寸应减掉拉伸率拉长的尺寸。
4.3.2钢筋对焊和大冷拉：预应力钢筋按下列顺序对焊，丝杠→接边梁钢筋→接两根中间梁钢筋→接边梁钢筋→丝杠，然后将钢筋抬到大冷拉张拉台，两端卡具卡住丝杠的光杠部分，开启卷扬机，当钢筋拉直时，记下旁边尺子的读数，加上计算好的拉伸长度，拉到该尺寸时，关闭卷扬机，取下后备用。通过大冷拉一是达到拉伸钢筋的目的，二是检验了对焊的接头质量，（注：一定先对焊，后张拉。先张拉，后对焊，张拉就失去作用）。
4.3.3钢筋安装：将冷拉后的预应力筋顺长着抬至张拉槽旁，先穿梁下部的预应力筋，同时套上部分箍筋，再穿梁上部的预应力筋，然后对预应力钢筋进行张拉，接着安装非预应力筋。
4.3.4预应力钢筋的张拉及校核：张拉用的千斤顶及电动油泵上的控制压力表需事先进行鉴定预应力筋的张拉采用穿心式千斤顶单根一端张拉，螺母进行锚固。为减少预应力筋的松弛损失，采用超张拉方法张拉预应力钢筋（张拉编号见图3）张拉程序为:0→0.1σcon→1.05σcon持荷2min→0.9σcon,绑扎钢筋→1.0σcon。
梁上部预应力筋张拉控制应力值σcon=0.7ƒpyk=0.7×500=350(N/㎜2)；梁下部预应力筋张拉控制应力值σcon=0.9ƒpyk=0.9×500=450(N/㎜2)。
下部单根张拉控制力Fcon=σcon×Αp=69.272kN.
式中，Αp为预应力筋截面面积：mm2.
采用B.12.1239压力表，根据其回归方程F=4.33P+1.73，进行计算得P值（见表2）
表2下部预应力筋各阶段控制数值
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采用B.12.1239压力表，根据其回归方程F=4.33P+1.73，进行计算得P值（见表3）
表3上部预应力筋各阶段控制数值
式中，E为冷拉级钢筋弹性模量。
预应力筋总长L=29.76m，则△L=ε×L=2.5×10-3×29.76=74.4（㎜）。
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）第6.4.2.5条之规定，实际伸长值与设计理论伸长值的相对允许偏差为±6%，即△L实测∈（69.9,78.9）。同理可算出上部预应力筋实际伸长值即△L实测∈（69.9,78.9）。
张拉时采用以张拉应力控制为主，大冷拉时伸长量校核的双控方法，实际张拉伸长值与设计理论伸长值的差值控制在规范允许范围之内。
预应力张拉锚固后实际建立的预应力值采用钢筋应力测定仪进行检测，与工程设计规定检验值的相对允许偏差控制在±5%之内。
张拉过程中应避免预应力筋断裂或滑脱，在混凝土浇注前发生断裂或滑脱的预应力筋必须进行更换。
4.3.5支模、浇注混凝土：预应力筋张拉后，钢筋绑扎完经初验合格，应及时支模板安放预埋件、预留孔。浇注前检查模板支撑是否牢固，钢筋骨架有无歪斜、变形、松脱等现象，预埋件的数量、规格、位置是否与设计图纸相符，保护层垫块是否放好，做好自检记录。隐蔽工程验收单签署后，方可浇注混凝土。浇注过程中要经常检查钢筋、预埋件、预留孔的位置是否位移，应注意将模板四周节点处以及预埋件处的混凝土振捣密实，振捣时切记振动棒不能振捣着预应力钢筋。浇注完毕将混凝土表面抹平。
4.3.6养护：混凝土浇注完成后安排专人负责进行蒸汽养护，为避免蒸汽温度骤然升降而引起构件产生裂缝，必须严格控制升温和降温的速度（见表4）。
4.3.7预应力筋的放张拉：通过试压同条件养护的试块，当混凝土试块强度达到抗压强度标准值的75%时，即可进行放张。放张前先将模板拆除，从生产线中部开始，用氧气、乙炔切割预应力筋，切割顺序为先上部后下部、先中间后两边，即：23→22→24→21→7→8→5→6→3→4→1→2→13→14→11→12→9→10→19→20→17→18→15→16。
4.3.8预应力吊车梁的试压：当预应力吊车梁的混凝土强度达到设计强度后，应聘请有检测资质的单位对构件进行加荷试验，按照构件受力要求完成试验平台，支座分别为简支和铰支。将预应力吊车梁安放在支座上，然后按照设计图纸要求进行加载试验，加载完毕预应力吊车梁完好、挠度满足要求，（该试验聘请的是郑州工学院结构试验室）试验单位给出合格报告后，即可批量生产。
4.3.9起吊与堆放：构件放张后采用16吨汽车吊及时起胎并堆放在预制场地附近，吊车梁应直立堆放，支点位置距梁端1M内，堆放场地应经过平整夯实、排水顺畅。
5安全措施
大冷拉时，预应力钢筋附近严禁站人，张拉时千斤顶后端严禁站人。张拉过程中操作人员应集中精力、精心操作，缓慢均匀地给压。司泵人员与把持千斤顶的操作人员应密切配合、协调操作。模板的吊装和吊车梁的起胎应有专人指挥，吊臂下方严禁站人。特殊工种应持证上岗。
6结语
该方法适用于周围地区没有构件生产能力，工期要求较紧的场合。经检测该预应力吊车梁，无论外观、挠度，还是抗裂试验均达到设计及规范要求。公司项目部降低了成本，取得了盈利，使整个工程进度按目标得以实现。
参考文献：
[1]赵志缙.应惠清.建筑施工.上海同济大学出版社.2004年第4版
[2]王寿华等著．《建筑施工手册》（第四版）．北京：中国建筑工业出版社．2003
