江文龙
中国水利水电第一工程局有限公司吉林长春130062
摘要：雁形板是一种新型梁板合一的屋盖结构构件，它是在我国单T型板和V型板基础上发展起来的新型屋盖结构形式，因单块构件截面酷似飞翔中的大雁命名为雁形板，在已有的装配式混凝土屋盖结构中，雁形板屋盖的抗震性能是最好的。ZONGOⅡ水电站工程位于刚果（金）下刚果省境内，主厂房屋盖系统选用后张法预应力钢筋混凝土雁形板结构。
关键词：雁形板结构大跨度厂房屋盖系统应用
一、工程概况
ZONGOⅡ水电站工程位于刚果（金）下刚果省境内。工程区介于南纬4°46′16″～4°46′46′′、东经14°52′02″～14°53′40″之间，海拔高程200m～500m。ZONGOⅡ水电站工程主要由首部拦河坝、引水发电系统、岸边式地面厂房三部分组成，安装3台混流式水轮发电机组，单机容量50MW，总装机容量150MW。厂房位于刚果河左岸滩地，距离刚果河上游印基西河河口约1.6km，主厂房为单层排架结构，尺寸为70.20m×24.5m×51.12m（长×宽×高）。
根据ZONGOⅡ水电站项目总工期安排和厂房施工进度的要求，经与钢结构屋盖比较分析，充分论证技术可行性和经济合理性，并考虑屋面防水性能和效果，借鉴国内、外类似工程成熟设计及施工经验，决定ZONGOⅡ水电站主厂房屋盖系统选用后张法预应力钢筋混凝土雁形板结构。
二、雁形板设计
雁形板自重按折算厚度86mm计算，结构计算按铰接排架（静式铰接）计算。根据主厂房结构设计尺寸，经结构设计计算，确定ZONGOⅡ水电站主厂房雁形板屋盖跨度为24.63m，宽度为3m，共23件屋面投影面积约1729m2。为了使雁形板结构与主厂房设计永久结构缝位置相适应，保证雁形板结构的整体稳定性，其中6件屋盖设计为带混凝土永久拉杆结构。所有雁形板屋盖均采用一次预制，一次张拉、一次运输安装完成。
雁形板混凝土采用C40一级配细石混凝土，预应力钢筋Φp5（FPTK=1860N/mm2）为消除预应力钢丝束，构造钢筋采用冷轧带肋钢筋。
雁形板预制结构尺寸见下表：
ZONGOⅡ水电站主厂房雁形板屋盖预制结构尺寸表
雁形板结构断面型式见下图：
雁形板与主厂房上部排架托梁连接型式、雁形板之间连接型式见下图：
三、雁形板预制施工
1、场地要求
根据现场场地情况，雁形板制作场地选在距厂房1km内的回填空置场地制作，制作场地面积约3000m2，要求制作场地平整密实坚硬，四周设置排水措施。
2、施工工艺流程
制作场地放样→用砖做基墩→立定型支架→模板安装→初校几何尺寸→钢筋安装→校验几何尺寸→混凝土浇筑→养护→张拉→构件运输→构件吊装→板缝浇筑及端部处理→屋面防水。
3、预制施工方案
（1）支架、模板工程
本工程支架、模板均为特制异形支架、模板，支架、模板具有足够的承载力、刚度和稳定性。
1）砖支墩制作：根据现场制作平面布置图规定的位置，放线做墩。支墩用砖（规格为240*115*52）砌成240×240砖墩，根据需要可适当增加尺寸，高低则根据现场情况而定。纵向墩的间距为1m，共25个支墩。
2）立支架关模：将两个配对的支架按构件所须高度位置安装好连接板，按模板长度所需支架数量编好编号，按高度画好标记，要求梁和边柱同时画，将支架正立于支墩上面，并用钢模斜放在支架内稳定，以防倾倒，并校直、校平、校正，随后便可以开始关模。
（2）钢筋工程
1）钢筋加工
钢筋加工在现场设置的钢筋加工车间进行。
2）钢筋绑扎
主要施工顺序：钢筋下料（调直）→成形→绑扎或焊接→验收
梁、板钢筋绑扎：
①板与梁交叉处，板的钢筋在上，梁的钢筋在下。
②梁板钢筋的保护层采用1:3水泥砂浆块进行控制。梁保护层为20mm；板、翼沿保护层为15mm。
（3）校模：用专用水平尺端平两端头，按设计确定板的高度宽度，并将支架固定，用广线紧系在两端梁支架标好的标记上。复核各支架的标记是否与广线平齐使整个支架标记与广线成一条直线。梁校正后接着校翼板，方法同上。最后清除模板上的杂质，打隔离剂。
（4）混凝土浇筑
雁形板混凝土为C40一级配细石混凝土。混凝土利用60m3/h强制式拌和站生产，混凝土罐车运至预制工作面，由工人用铁铲及时将混凝土运至已扎好钢筋的雁形板模板上。待混凝土初凝后进行二次收光。
（5）拆模
采用分段拆模法，待混凝土强度达30％时（即混凝土终凝后12h）便可以脱模。先松压板，拆翼板模及两端挡板，并将翼板模上的污物清理干净，再将支架拆除。
（6）混凝土养护：采用薄膜覆盖养护。混凝土浇完后12小时内，待混凝土终凝，及时进行养护，覆盖薄膜养护时间至少不少于7d。
四、张拉施工
1、张拉数据：
本工程预应力部分为每件雁形板1束56丝，分为8组，每组7丝，张拉控制应力=0.64Fptk，超张3%，张拉控制应力&con=1860Mp×0.64=1190.4Mpa。设计张拉力F=&con×19.625×56=1308.249KN；实际张拉力F=&con×1.03×19.625×56=1347.497KN；理论伸长值ΔL=（1347.497-1347.497×10%）KN×103×24.93m×106&pide;(2×105Mpa×56×19.625)=137mm。
2、张拉材料
预应力钢筋选用φp5（FPTK=1860N/mm2）消除应力钢丝束，张拉端锚具选用柳州欧维姆建筑机械有限公司生产的“OVM”型群锚，锚固端为墩头锚板（45#钢加工制成）。
3、张拉施工工艺流程
预应力钢丝（φp5）下料→锚固端镦头→穿预应力钢丝→张拉端装锚具→夹片→张拉→孔道灌浆→切割端部预应力筋→封闭端部。
4、灌浆及锚具封闭
张拉完毕后宜尽快灌浆，注浆水灰比不大于0.45。灌浆完毕静置1～2d后，开始吊装。
五、安装工程
1、安装现场要求
为了保证雁形板的运输及安装安全，转运道路必须密实坚硬，道路转弯半径大于20米，道路承载能力≥100Kp。
2、设备选用及安装顺序
（1）吊装、运输设备选用
根据现场施工布置和构件特点，选用厂房MQ60030/10t门机、一台50吨汽车起重机、一台70吨汽车起重机进行吊装作业、选用大型拖车进行雁形板的运输。
（2）安装顺序
根据主厂房结构布置，先安装3号机组的雁形板（从3号机组边墙侧开始），接着安装2号机组和1号机组，最后进行安装间屋盖安装。
3、安装方法
1#机组、2#机组的屋面板由门机直接吊装就位；三号机组的屋面板由门机暂时起吊搁置在中部托梁上，由一台70吨汽车起重机和门机共同完成移位工作；3#机组端墙边上的两件板由一台70T汽车起重机在跨外直接就位；安装间屋面板由拖车运输到安装间内，由一台70吨汽车起重机在安装间内移位并直接起吊就位。
六、屋面防水工程施工
1、雁形板连接及接缝防水
在雁形板屋盖安装施工全部完成后，利用φ10钢筋将雁形板翼缘预埋件采用焊接方式连接牢固，并用细石混凝土将板翼缘间缝隙填充密实，最后在细石混凝土外部做防水砂浆裹头。
2、屋面防水卷材敷设
雁形板屋面防水采用4mm厚APP带砂面防水卷材将主厂房屋面满铺，从主厂房上游侧托梁上部砖砌体混凝土压顶处敷设并延伸至排水天沟内。施工过程中采用热粘法施工，防水卷材搭接部分满足规范要求，保证屋面整体防水质量。
参考文献
[1]水工混凝土结构设计规范（SL191-2008）,中国水利水电出版社.
[2]水利水电施工手册,中国水利水电出版社.
作者简介：江文龙，男，1981年12月3日生，2005年7月毕业于东北农业大学，获工学学士学位，具有工程师职称，毕业至今一直从事水利水电工程技术管理工作。