预应力施工方案.docx
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预应力施工方案
×××
预应力工程施工方案
编制人:
______________
审核:
______________
批准:
______________
审核:
______________
批准:
______________
中建三局集团有限公司
二○一七年五月五日
第一章编制依据
1.1预应力工程施工图纸及有关设计文件;
1.2总承包施工组织设计;
1.3《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)
1.4《后张预应力混凝土结构施工图表示方法及构造详图》06SG429;
1.5《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2014);
1.6《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2015);
1.7《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ85-2010);
1.8《建设工程文件归档整理规范》(GB/T50328-2014)
1.9本工程特点、施工现场环境和自然环境等。
第二章工程概况
×××项目,位于×××,由×××有限公司设计。
其中×××斜屋面区域采用后张有粘结预应力结构,共8根预应力梁。
有粘结预应力梁均为两端张拉。
其中张拉端采用夹片式锚具。
后张有粘结预应力采用预埋金属波纹管成孔,钢绞线穿束,C40混凝土浇筑,张拉完毕灌水泥浆工艺。
预应力梁特征表
梁编号
梁截面
孔道数
配筋Φs
数量
包外长度(m)
波纹管
YWKL1
600×1500
2
7
1
34.200
70
YWKL2
600×1500
2
12
3
34.200
90
YWKL3
700×2500
2
12
1
34.200
90
YWKL4
700×1300
2
12
1
34.200
90
YWL1
450×1450
2
7
1
34.200
70
YWL2
450×1450
2
7
1
34.200
70
YWL3
450×1450
2
7
1
34.200
70
第三章施工部署
3.1预应力工程施工专业分包责任范围
1)提供预应力技术的实施方案。
2)提供预应力施工所需的满足设计要求的钢绞线、波纹管和张拉端锚具、固定端锚具及配件,负责现场验收。
3)负责进行预应力筋及节点的铺放安装。
4)根据设计要求进行预应力筋的张拉、灌浆。
5)张拉验收后预应力筋端部的切筋处理。
6)解决工程项目有关预应力施工方面的技术问题。
7)按建设和设计单位的变更、洽商执行修改要求。
8)参加预应力项目的施工检查、验收。
9)接受监理单位的检查、验收和指导,接受总包的管理。
10)负责提供工程验收资料。
3.2预应力工程施工进度计划
1)根据土建总包单位的总体施工进度计划进行计划分解,制定预应力分项施工进度计划,严格确保总体施工目标的实现。
2)进度控制原则:
保证质量,科学安排,合理组织,工序穿插,充分利用所有资源,保证实现进度目标。
3)预应力筋铺设时,以小班组为单位,紧密配合土建作业队,及土建同步穿插施工。
各种材料、机具等提前准备到位,随土建施工作业面大小,人员机动安排,保证每个施工段作业最迟不超过土建工作日总体安排。
4)预应力张拉利用土建施工间歇和施工工艺间歇时间进行,不占用总工期。
3.3预应力工程劳动组织及职责分工
1)项目经理部组成人员
成立预应力分项施工项目部。
项目部管理人员由项目经理、技术负责人(项目工程师)、主管工长、质检员、安全员、资料材料员组成。
项目部依据施工图纸和总包单位的施工进度计划,制定合理可行的预应力施工方案,负责预应力现场施工的实施工作,负责现场预应力施工的质量、进度、安全目标的落实,并协助总包单位和监理部门进行预应力分项施工的检查验收工作,提供及预应力施工有关的技术资料。
2)项目经理部人员岗位职责
项目经理----代表企业实施预应力工程项目管理;履行项目管理目标责任书规定的任务;组织编制预应力施工组织设计(项目管理实施规划);对现场生产要素进行优化配置和动态管理;建立质量管理体系和安全管理体系并组织实施;搞好组织协调,解决项目管理中出现的问题;进行现场文明施工管理;参及预应力工程验收;协助企业进行项目检查。
技术负责人(项目工程师)---负责编制预应力施工方案;对施工人员进行技术、安全交底;制定各项施工技术措施;解决预应力施工中出现的技术问题;按图纸、规范、合同要求对预应力工程质量、进度进行检查;负责各项施工管理、技术措施的落实。
安全负责人----负责现场安全工作,对现场安全进行管理、监督。
生产负责人----负责预应力施工现场管理,组织预应力施工作业,协调各作业班组关系,确保预应力工程质量、进度和安全目标的落实。
质检员----负责施工质量检查、监督、验收工作。
资料员----负责施工技术资料、档案编制、整理、报送和保管。
材料员---负责预应力物资采购、加工、运输;材料取样试验;预应力机具设备供应、定期检验、标定、维护保养;办公、生产、生活物资供应。
3)劳动力需用量计划
根据预应力施工特点,我公司采取灵活的劳动组织,根据施工段工作量,投入、安排相应的劳动力。
预应力劳动力需用量计划
工种
预应力制作安装
预应力张拉、灌浆
设备维修
人数
6人×2组
4人×2组
1人
第四章施工准备
4.1技术准备
1)熟悉预应力图纸,就技术难点问题及设计人员、总包技术人员进行沟通协商,提出解决处理方法;
2)根据设计图纸、相关国家规范、规程的要求编制预应力施工方案;
3)准备预应力材料进场,进行施工前的检验和试验;
4)向总包、监理报送有关进场施工资料;
5)向现场配合土建工种进行技术交底;
6)组织预应力分项施工人员熟悉图纸,熟悉现场情况,向作业人员进行技术和安全交底。
4.2机具准备
本工程使用的主要设备及机具如下:
设备、机具名称
规格型号
数量
备注
高压油泵
ZB4-500
24台
配套挤压机、千斤顶使用
千斤顶
YCW250
2台
预应力张拉用
灌浆机
UB3
2台
张拉完毕灌浆用
拌浆机
PJ-400
2台
搅拌水泥浆用
电焊机
BX6-250
2台
焊支架及固定锚板用
切割机
3kw
1台
钢绞线下料用
角磨机
2台
张拉完成切除多余绞线
手动葫芦
1T
4台
起重用
4.3材料准备
4.3.1本工程全部采用有粘结预应力钢绞线,Φs15.2低松弛(Ⅱ级松弛)钢绞线,强度标准值fptk=1860N/mm2。
预应力筋应符合现行国家标准《预应力混凝土钢绞线》(GB/T5224),并按有关规定进新行抽检,检测钢绞线的力学性能,检测不合格不得使用。
穿束前应逐根理顺,钢绞线下料采用砂轮机切断,不得使用电弧焊切割。
4.3.2锚具:
本工程采用Ι类金属锚具,其性能应满足现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370),张拉端采用夹片锚具:
包括夹片、锚板、锚垫板、螺旋筋。
张拉端的锚垫板、螺旋筋先预埋。
锚环及夹片配套预应力张拉时使用。
锚具进场应进行复检,不合格不得使用。
4.3.3波纹管采用普通金属波纹管,规格性能符合现行行业标准《预应力混凝土金属螺旋管》JT/T529的规定。
YCW型千斤顶是一种通用性较强的张拉设备,以主机为主,配用不同的工具锚和附件时,可适用于张拉各种锚固体系。
YDC型千斤顶是前卡式穿心式张拉千斤顶,适用于高空作业,便于携带。
用千斤顶张拉预应力钢绞线前,千斤顶必须在标准计量器具上标定,并有书面报告作张拉依据。
第五章主要施工方法及措施
5.1有粘结预应力梁施工工艺
预应力施工工艺流程图
5.2有粘结预应力筋的铺放
5.2.1准备工作
1)模板及支撑系统
根据设计和施工规范要求,结合本工程跨度大、梁截面大的特点,模板及支撑要注意以下几点:
a、支撑系统要进行施工计算且基础牢固可靠。
b、有预应力的范围内,梁底模及支撑及梁侧模、板底模及支撑之间在确保砼浇筑的前提下,方便各自单独拆除。
c、在砼达到设计要求准备张拉之前,应拆除板底模、梁侧模,保留预应力框架梁底模。
d、预应力框架梁底模及支撑的拆除条件:
预应力梁张拉灌浆完毕,且灌浆强度达到20MPa;支撑于该梁上的上部结构能够自承重;连续梁后浇部分施工完毕且强度达到设计要求。
e、预应力框架梁应按施工规范要求起拱。
2)有粘结后张预应力筋的预埋
a、预应力筋下料,按实际孔道长度加张拉端所需工作长度下料。
钢绞线成盘送到现场,需要制作固定笼,并由内圈放线,逐根用砂轮切割机下料,定长
度的钢绞线编织成束。
b、孔道支架,对预应力梁来说垂直矢高应按设计抛物线坐标,减1/2金属波纹管直径架设,并焊结牢固。
其中最高点、最低点必须重点控制好。
支撑位置要求准确,允许垂直偏差控制在±15mm,固定波纹管的支撑间距按施工图上的尺寸定位。
钢筋支撑应焊在箍筋上,箍筋底座应垫实。
c、预埋圆形金属波纹管,采用内径为Φ70、Φ80的波纹管成孔。
孔道在梁、柱截面中水平方向对称均匀布置,施工中应做好波纹管的连接接头及密封处理,波纹管接口处采用大一号的金属波纹管作接头套管,接头管长度取250mm左右。
波纹管接口面应平整,二管靠紧对齐。
接头管的两端应用水密性胶带密封,不得漏浆。
水密性胶带在接口处缠包长度不小于50mm。
整根金属波纹管应保持平顺,转折处圆弧线过渡。
张拉端平滑过渡到直线段,且直线长度应大于300mm,并及锚具端面垂直,端部接头处要密实处理,不渗水、不流浆,而灌浆孔、泌水管、排气孔一定要保持通畅。
d、穿束,本工程采用先穿法穿束。
预应力梁钢绞线较长,为保证穿束顺利,可在梁垮的中部处留设穿束助力段,待穿束完后将助力段用波纹管连接好。
本工程拟采用机械穿束,确保进度。
e、张拉端的锚垫板要用电焊焊接牢固,并合理放置配套的螺旋筋。
5.2.2波纹管铺设
1)铺设波纹管时,每组2—3人,沿大梁的两侧排开,从一端开始传入波纹管。
待管全部传入后,两端插入喇叭口中,并用胶带将喇叭口及波纹管连接处缠绕密封,避免漏浆。
2)波纹管及喇叭口定位要准确,纵向顺直,横向沿中心线或对称于中心线,不得有S弯,高度方向及定位架立筋绑扎牢固,保证预应力曲线线形正确。
3)按照预应力技术要求,选用相应规格的预应力波纹管。
根据运输条件,每根波纹管下料以5m为一根。
波纹管连接可采用大一号同类波纹管作为连接管,连接管长度为250mm,两端分别全部拧入波纹管内,然后用胶带将接口密封好。
波纹管接头做法
4)由于本工程框架节点普通钢筋密集,预应力波纹管通过筋密集区,应提前放大样,排定尺寸,给波纹管预留通道,使预应力波纹管在梁中应保持顺直。
遇到及箍筋发生矛盾时应调整箍筋的位置,使波纹管能够顺利通过。
5)排气管、出浆管安装:
在每个孔道的固定端处设置出浆排气管。
灌浆孔设置在张拉端。
出浆排气管用增强塑料管或铁管留设,并高出梁面300mm。
6)后张粘结预应力筋预留孔道的规格、数量、位置和形状除应符合设计要求外,尚应符合下列规定:
a.预留孔道的定位应牢固,浇筑混凝土时不应出现移位和变形;
b.孔道应平顺,端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线;
c.成孔用管道应密封良好,接头应严密且不得漏浆;
d.灌浆孔的间距:
对预埋金属螺旋管不宜大于30m;
f.灌浆孔的孔径应能保证浆液畅通。
g.在波纹管铺放过程中及浇筑混凝土过程中,严禁特别挤压和损坏波纹管,严禁在波纹管上使用电气焊作业。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
观察,钢尺检查。
7)预应力筋束形控制点的竖向位置偏差应符合下表的规定。
束形控制点的竖向位置允许偏差
截面高(厚)度(mm)
h≦300
300≦h≦1500
h>1500
允许偏差(mm)
±5
±10
±15
检查数量:
在同一检验批内,抽查各类型构件中预应力筋总数的5%,且对各类型构件均不少于5束,每束不应少于5处。
检验方法:
钢尺检查。
注:
束形控制点的竖向位置偏差合格点率应达到90%及以上,且不得有超过表中数值1.5倍的尺寸偏差。
5.2.3穿钢绞线
1)采用机械穿束,多次穿入的方法。
2)为避免钢绞线捅破波纹管,在钢绞线端部应加导帽或将钢绞线端头用专业穿束子弹头。
在穿入波纹管中过程中,把预应力筋不断调顺,防止预应力筋发生纽绞。
为确保一次成功,穿钢绞线前应认真核对编号,防止穿错造成返工。
3)钢绞线穿入孔道后,不得使用电气焊,以避免造成预应力筋的强度降低。
5.2.4节点安装
1、有粘结张拉端构造做法
2、预应力梁箍筋需按下图制作和绑扎,以确保波纹管顺利通过。
3、张端拉加腋
2-12∅s15.2配筋张拉端锚具水平布置要求混凝土构件的宽度不小于720mm(C40混凝土),为保证张拉端局压和张拉空间要求,采用水平加腋。
4、预应力梁线形定位图
5.2.5浇筑混凝土前穿入孔道的后张法有粘结预应力筋,防止锈蚀的措施:
1)选用优质镀锌波纹管,防止施工中其轻易变形、破损、漏水、漏浆。
2)波纹管穿入钢绞线后及时将管口处用棉丝塞住封闭。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
观察。
5.3预应力混凝土浇筑和养护
5.3.1在浇筑混凝土前,对模板内的杂物和钢筋上油污等应清理干净,对模板的缝隙和孔洞应予堵住,并在浇筑前用清水湿润。
浇筑混凝土时,用插入式振捣器进行振动。
预应力筋锚固端及其他钢筋密集部位应认真振捣,确保密实,并避免振捣器接触和碰弹预应力管道、锚具、排气孔等预埋件。
浇筑过程中,注意检查模板、管道、锚固端钢板及锚垫板预埋件的位置及尺寸,发现松动,及时整修。
每层楼面在一个台班内完成,且要做四组混凝土试块,以保证张拉和试验时提供资料用。
5.3.2混凝土的养护
混凝土浇筑后必须加强养护,冬期施工时严格按照冬期施工方案施工,在预应力框梁上覆盖养护毛毯等进行养护。
已浇筑的混凝土强度未达到1.5N/mm2以上,不得在其上踩踏或安装模板及支撑。
在张拉预应力框架的下层大梁时,上一层梁的混凝土强度不得小于1.5N/mm2。
5.4预应力筋张拉
施加预应力时,混凝土应达到设计强度80%。
1860Mpa级钢绞线,控制应力为0.72fptk,即σcon=1339Mpa,单根钢绞线截面积取140mm2,单根张拉力应为187.5kN。
每束钢绞线张拉力应是根数及单根张拉力的乘积,每束钢绞线应整束一次张拉成功,必要时也可用前卡式千斤顶补足应力。
张拉顺序为:
首先:
0—10%σcon—0(调整工具锚及张拉端夹片)
然后:
0—20%(测量伸长初始值)—50%(暂停片刻)—100%
(测量伸长终止值)—103%(停留2分钟)
所有预应力梁的预应力筋均采用整束一次张拉。
具体步骤如下:
5.4.1准备工作
(1)将锚垫板喇叭管内的混凝土清理干净;
(2)清除钢绞线上的锈蚀、泥浆;
(3)套上工作锚板,根据气候干燥程度在锚板锥孔内抹上一层簿簿的黄油;
(4)锚板每个锥孔内装上工作夹片。
5.4.2千斤顶的定位安装
(1)套上相应的限位板,根据钢绞线直径大小确定限位尺寸;
(2)装上张拉千斤顶,并且及油泵相连接;
(3)装上可重复使用的工具锚板;
(4)装上工具夹片(夹片表面涂上退锚灵)。
5.4.3张拉
(1)向千斤顶张拉油缸慢慢送油,直至达到设计值;
(2)测量预应力筋伸长量;
(3)做好张拉详细记录。
5.4.4锚固
(1)松开送油油路截止阀,张拉活塞在预应力筋回缩力带动下回程若干毫米,工作夹片锚固好预应力筋;
(2)关闭回油油路截止阀,向回程油缸送油,活塞慢慢回程到底;
(3)按顺序取下工具夹片、工具锚板、张拉千斤顶、限位板。
5.5孔道灌浆及封锚
预应力张拉后要及时灌浆,灌浆要求密实。
水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥,水泥浆强度为M30,水灰比为0.38~0.45,搅拌后3h泌水率不大于2%。
孔道灌浆前,要对孔道进行清理,用空气泵检查通气情况。
孔道灌浆顺序为先灌下面孔道,后灌上面孔道,集中一处的孔道应一次完成,以免孔道串浆。
同一孔道灌浆作业应一次完成,不得中断。
灰浆泵内不得缺浆,在灌浆暂停时,输浆管喷嘴及灌浆孔不得脱开,以免空气进入孔道影响灌浆质量。
如遇机械故障,不能迅速修复,则应安装水管冲掉灌入水泥浆,并疏通灌浆孔预留孔,待第二次重新灌浆。
灌浆时留取标准水泥浆试块一组,每组六块。
标准养护28d后检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。
待孔道灌浆强度达到15Mpa,且梁砼强度等级达到设计要求,预应力梁底模及部分支撑才能拆除。
灌浆后,宜采用机械方法切割外露部分钢绞线,严禁采用电弧切割,外露部分长度切至50㎜,将其分散,并及时采用C40补偿收缩细石砼后密封。
5.6预应力筋伸长值计算
测量张拉伸长值时应使用测量精度不大于±1mm的标尺测量。
实际伸长值按量测千斤顶缸伸长的方法进行测量。
伸长值的实测值及理论计算值之间的误差应在±6%之间,如果误差超过规范规定的范围,应分析查明原因,解决后再继续张拉。
张拉理论伸长值△L按下列公式计算
ΔL=∑(σ初+σ末)Li/2Es
式中:
σ初、σ末——分别为第i线段两端预应力筋的应力;(N/mm2)
Li——第i段预应力紧长度;(m)
Es——预应力筋的弹性模量。
(N/mm2)
其中,计算截面处的损失应力按公式计算,
σl2=σcon〔1-1/ekx+µθ〕
式中:
σcon——张拉控制应力(N/mm2)
k——每米钢绞线及孔道偏差影响系数,取0.0015
µ——摩阻系数,取0.25
θ——张拉点至计算截面处的曲线切线夹角(rad)
X——张拉点至计算截面处的孔道长度(m)
预应力张拉时应做好记录,张拉完后及时整理归档。
伸长值计算见附表。
YWKL1预应力筋应力及伸长值
曲线段
X
θ
σ12
σ初
σ末
ΔL
(m)
(rad)
(MPa)
(MPa)
(MPa)
(mm)
Ⅰ
7.950
0.0000
16.0
1339.0
1323.0
54
Ⅱ
2.000
0.2050
71.8
1323.0
1251.3
13
Ⅲ
7.100
0.1706
66.7
1251.3
1184.6
44
Ⅳ
8.050
0.0000
16.2
1339.0
1322.8
55
Ⅴ
2.000
0.2050
71.8
1322.8
1251.1
13
Ⅵ
7.100
0.1706
66.7
1251.1
1184.4
44
∑
34.200
224
YWKL2预应力筋应力及伸长值
曲线段
X
θ
σ12
σ初
σ末
ΔL
(m)
(rad)
(MPa)
(MPa)
(MPa)
(mm)
Ⅰ
3.300
0.0000
6.6
1339.0
1332.4
23
Ⅱ
3.000
0.1167
44.9
1332.4
1287.5
20
Ⅲ
10.800
0.1250
61.1
1287.5
1226.4
70
Ⅳ
3.300
0.0000
6.6
1339.0
1332.4
23
Ⅴ
3.000
0.1167
44.9
1332.4
1287.5
20
Ⅵ
10.800
0.1250
61.1
1287.5
1226.4
70
∑
34.200
225
YWKL3预应力筋应力及伸长值
曲线段
X
θ
σ12
σ初
σ末
ΔL
(m)
(rad)
(MPa)
(MPa)
(MPa)
(mm)
Ⅰ
3.300
0.0000
6.6
1339.0
1332.4
23
Ⅱ
3.000
0.2533
90.4
1332.4
1242.0
20
Ⅲ
10.800
0.2722
104.6
1242.0
1137.4
66
Ⅳ
3.300
0.0000
6.6
1339.0
1332.4
23
Ⅴ
3.000
0.2533
90.4
1332.4
1242.0
20
Ⅵ
10.800
0.2722
104.6
1242.0
1137.4
66
∑
34.200
217
YWKL4预应力筋应力及伸长值
曲线段
X
θ
σ12
σ初
σ末
ΔL
(m)
(rad)
(MPa)
(MPa)
(MPa)
(mm)
Ⅰ
7.950
0.0000
16.0
1339.0
1323.0
54
Ⅱ
2.000
0.1550
55.2
1323.0
1267.8
13
Ⅲ
7.100
0.1394
57.7
1267.8
1210.1
45
Ⅳ
8.050
0.0000
16.2
1339.0
1322.8
55
Ⅴ
2.000
0.1550
55.2
1322.8
1267.6
13
Ⅵ
7.100
0.1394
57.7
1267.6
1209.9
45
∑
34.200
226
YWL1预应力筋应力及伸长值
曲线段
X
θ
σ12
σ初
σ末
ΔL
(m)
(rad)
(MPa)
(MPa)
(MPa)
(mm)
Ⅰ
6.805
0.0000
13.7
1339.0
1325.3
46
Ⅱ
2.000
0.1520
54.3
1325.3
1271.0
13
Ⅲ
8.259
0.1569
65.6
1271.0
1205.4
52
Ⅳ
6.877
0.0000
13.8
1339.0
1325.2
47
Ⅴ
2.000
0.1520
54.3
1325.2
1270.9
13
Ⅵ
8.259
0.1569
65.6
1270.9
1205.3
52
∑
34.200
225
YWL2预应力筋应力及伸长值
曲线段
X
θ
σ12
σ初
σ末
ΔL
(m)
(rad)
(MPa)
(MPa)
(MPa)
(mm)
Ⅰ
5.325
0.0000
10.7
1339.0
1328.3
36
Ⅱ
2.700
0.1667
60.7
1328.3
1267.6
18
Ⅲ
9.060
0.1269
57.4
1267.6
1210.1
58
Ⅳ
5.355
0.0000
10.8
1339.0
1328.2
37
Ⅴ
2.700
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- 预应力 施工 方案