工藝工法QC大跨度高大截面預(yù)應(yīng)力梁梁底起拱支設(shè)模板施工工法

1、.大跨度、高大截面預(yù)應(yīng)力梁支模施工工法1 前言在城市建設(shè)中，隨著人們對(duì)大空間使用功能的需求，大跨度、大空間結(jié)構(gòu)體系逐漸增多，通常采用大跨度預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式來(lái)滿(mǎn)足這一要求。傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力梁結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，只注重預(yù)應(yīng)力束的埋設(shè)、預(yù)應(yīng)力張拉等質(zhì)量，往往卻輕視了大跨度、高大截面預(yù)應(yīng)力梁支模時(shí)對(duì)拉螺栓的布置、梁起拱、模板支架的穩(wěn)定性等因素對(duì)預(yù)應(yīng)力梁施工質(zhì)量產(chǎn)生的影響，導(dǎo)致施工過(guò)程中預(yù)應(yīng)力束位置偏差較大，梁產(chǎn)生下?lián)?、開(kāi)裂等質(zhì)量問(wèn)題。為此，我公司在青島市2014年xx中心（xx）工程施工過(guò)程中，組織技術(shù)人員，進(jìn)行攻關(guān)創(chuàng)新，很好的解決了以上難題。本工法就是在此基礎(chǔ)上，經(jīng)改進(jìn)、總結(jié)形成。2 工法特點(diǎn)2.0.1梁底起

2、拱支設(shè)方法簡(jiǎn)單、易操作，且可有效抵抗大跨度混凝土梁下?lián)显斐傻幕炷亮芽p及溫度裂縫。2.0.2 采用PKPM、AUTOCAD軟件輔助深化設(shè)計(jì)，確保預(yù)應(yīng)力束安裝準(zhǔn)確。2.0.3 將對(duì)拉螺栓和預(yù)應(yīng)力束卡箍合二為一，省工、省料，保證了預(yù)應(yīng)力束的安裝質(zhì)量。3適用范圍 本工法適用于：工業(yè)廠(chǎng)房、物流中心、倉(cāng)庫(kù)、商場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)、多功能廳、展示廳等大跨度、高大截面預(yù)應(yīng)力梁的施工。4 工藝原理 4.0.1本工法采用PKPM計(jì)算梁側(cè)模對(duì)拉螺栓布設(shè)間距，同時(shí)采用CAD輔助設(shè)計(jì)準(zhǔn)確計(jì)算出預(yù)應(yīng)力束安裝高度，通過(guò)預(yù)應(yīng)力束的安裝高度與對(duì)拉螺栓布設(shè)間距進(jìn)行對(duì)比分析，調(diào)整對(duì)拉螺栓的布設(shè)間距，將對(duì)拉螺桿作為預(yù)應(yīng)力束的安裝托架。對(duì)拉螺

3、桿初始布置圖見(jiàn)圖4.0.1-1。調(diào)整后的對(duì)拉螺桿布置圖見(jiàn)圖4.0.1-2。圖4.0.1-1 對(duì)拉螺桿初始布置示意 圖4.0.1-2 調(diào)整后的對(duì)拉螺桿布置示意 4.0.2將對(duì)拉螺栓和預(yù)應(yīng)力束卡箍合二為一，即在對(duì)拉螺栓上根據(jù)預(yù)應(yīng)力束的位置焊接U型卡箍，卡箍采用HPB2356鋼筋。整個(gè)構(gòu)件采用工廠(chǎng)化預(yù)制加工。復(fù)合型對(duì)拉螺桿見(jiàn)圖4.0.2。 圖4.0.2 復(fù)合對(duì)拉螺栓示意圖4.0.3梁底模板支架方案設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，采用PKPM計(jì)算軟件出模板支架立桿的間距、水平桿步距等搭設(shè)參數(shù)。4.0.4梁起拱最大高度計(jì)算。梁起拱高度按照跨中最大撓度進(jìn)行計(jì)算，設(shè)計(jì)要求預(yù)應(yīng)力混凝土梁跨中最大豎向撓度,不大于 L/30

4、0 。計(jì)算公式見(jiàn)式4.0.4。 f = 5qL4/384EIL/300 （式4.0.4）式中 q 作用于梁的荷載( 均布荷載 ) ； L 梁的跨度； E 梁混凝土的彈性摸量； I 梁截面慣性矩； 5 工藝流程及操作要點(diǎn) 5.1 工藝流程梁支撐加固體系及預(yù)應(yīng)力筋矢高設(shè)計(jì)計(jì)算梁底支撐架搭設(shè)梁底模鋪設(shè)、安裝梁鋼筋骨架綁扎預(yù)穿復(fù)合型對(duì)拉螺桿波紋管及預(yù)應(yīng)力筋穿設(shè)固定預(yù)應(yīng)力筋固定端端部預(yù)埋安裝梁其他鋼筋綁扎梁側(cè)模安裝、加固驗(yàn)收。5.2 操作要點(diǎn)5.2.1梁支撐加固體系及預(yù)應(yīng)力筋矢高設(shè)計(jì)計(jì)算。梁支撐加固體系設(shè)計(jì)計(jì)算包括梁支撐架設(shè)計(jì)、梁側(cè)模對(duì)拉螺桿加固體系設(shè)計(jì)及梁底起拱高度設(shè)計(jì)計(jì)算。預(yù)應(yīng)力筋矢高計(jì)算主要是根據(jù)

5、設(shè)計(jì)圖紙確定預(yù)應(yīng)力筋在梁中具體位置定位。1 梁支撐架設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)梁的設(shè)計(jì)截面尺寸、搭設(shè)高度、模板及支撐體系材料選型等，利用PKPM安全計(jì)算軟件對(duì)梁支撐架進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定梁支撐架搭設(shè)形式、梁底立桿根數(shù)、沿梁跨度方向立桿間距、水平桿步距等搭設(shè)參數(shù)。2 梁側(cè)模板加固體系計(jì)算。根據(jù)梁的設(shè)計(jì)截面尺寸及所選用的材料，確定梁側(cè)主次楞間距、對(duì)拉螺桿直徑、間距、道數(shù)等參數(shù)。3 梁底起拱高度的計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)要求并結(jié)合驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定，計(jì)算梁底最大起拱高度。同時(shí)，將整跨梁底近似為等邊三角形計(jì)算每延米模板起拱高度。梁底模起拱高度計(jì)算示意見(jiàn)圖5.2.1-1。圖5.2.1 梁底模起拱高度計(jì)算示意4 梁模搭設(shè)方案的確定。根

6、據(jù)計(jì)算結(jié)果，結(jié)合規(guī)范、地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，編制詳細(xì)的模板支設(shè)方案，屬于高大模板的，須經(jīng)專(zhuān)家論證后并經(jīng)監(jiān)理、建設(shè)單位批準(zhǔn)后實(shí)施。5 預(yù)應(yīng)力筋矢高計(jì)算。利用AUTOCAD軟件進(jìn)行輔助深化設(shè)計(jì)。按照對(duì)拉螺桿水平間距，沿梁跨度方向?qū)㈩A(yù)應(yīng)力筋分成若干等間距節(jié)點(diǎn)，依次量出各節(jié)點(diǎn)離梁底的高度，此高度即為預(yù)應(yīng)力筋在梁中的位置參數(shù)。同時(shí)，各節(jié)點(diǎn)處安放專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的對(duì)拉螺桿，作為預(yù)應(yīng)力筋的固定點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)附近對(duì)拉螺桿間距可進(jìn)行微調(diào)，但不得大于設(shè)計(jì)間距。5.2.2 梁底支撐架搭設(shè)：1 梁底支撐架的搭設(shè)需嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行。梁底支撐架最高一步大橫桿與模板支撐點(diǎn)之間立桿高度不得大于50cm。2 梁底支撐架搭設(shè)完畢，項(xiàng)目部質(zhì)檢員應(yīng)對(duì)

7、梁底起拱高度進(jìn)行實(shí)測(cè)檢查，符合要求后方可進(jìn)入后續(xù)施工。5.2.3 梁底模鋪設(shè)及鋼筋骨架綁扎。梁底模板采用覆膜竹膠板鋪設(shè)。鋼筋骨架綁扎嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。5.2.4 預(yù)穿復(fù)合型對(duì)拉螺桿。以梁底模板為基準(zhǔn)， 按預(yù)應(yīng)力筋各節(jié)點(diǎn)安裝坐標(biāo)，直接量出相應(yīng)點(diǎn)的高度，采用油漆標(biāo)識(shí)在箍筋上，預(yù)穿復(fù)合型對(duì)拉螺桿，并臨時(shí)固定牢靠。復(fù)合型對(duì)拉螺栓制作加工見(jiàn)圖5.2.4。圖5.2.4 復(fù)合型對(duì)拉螺栓5.2.5 波紋管及預(yù)應(yīng)力筋穿設(shè)固定：1 復(fù)合型對(duì)拉螺栓就位后，采用逐根穿束法穿上經(jīng)檢查合格的波紋管，并固定牢固，以保證在澆筑砼時(shí)波紋管不會(huì)坍陷或上浮。然后穿設(shè)預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋穿設(shè)完畢，應(yīng)按照設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋在梁

8、中的位置進(jìn)行全面檢查，對(duì)出現(xiàn)偏移的復(fù)合螺桿進(jìn)行微調(diào)，確保預(yù)應(yīng)力筋安裝準(zhǔn)確。2波紋管安裝就位過(guò)程中應(yīng)盡量避免反復(fù)彎曲，以防管壁開(kāi)裂。經(jīng)檢查無(wú)誤后，將復(fù)合型對(duì)拉螺栓點(diǎn)焊在箍筋上。5.2.6固定端端部預(yù)埋安裝。按設(shè)計(jì)要求的高度固定好預(yù)埋件并焊好網(wǎng)片筋或螺旋筋。電焊時(shí)應(yīng)注意避免焊條碰到裸露的預(yù)應(yīng)力束。5.2.7 梁其他鋼筋綁扎。梁內(nèi)其它鋼筋綁扎嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的尺寸、位置、間距等進(jìn)行施工。5.2.8 梁側(cè)模板安裝、加固。鋼筋綁扎完畢后，項(xiàng)目部應(yīng)對(duì)鋼筋綁扎質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收合格即可進(jìn)行梁側(cè)模板安裝、加固施工。5.2.9 檢查驗(yàn)收。模板支設(shè)完畢，經(jīng)項(xiàng)目部自檢合格后，報(bào)監(jiān)理進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收。6 材料與設(shè)備

9、6.1材料 本工法主要采用的材料及規(guī)格型號(hào)見(jiàn)表6.1。表6.1 主要材料選用表序號(hào)材料名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)備注1有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)1860Mpa；s15.22張拉端錨具 QMV15-93螺旋筋配套產(chǎn)品4金屬波紋管805普通硅酸鹽水泥P.O 42.56熱軋帶肋鋼筋HRB400；6、147鋼管48×3 mm8竹膠板厚度12mm6.2機(jī)具設(shè)備 本工法主要采用機(jī)械設(shè)備見(jiàn)表6.2。 表6.2施工機(jī)械設(shè)備選用表序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格單位數(shù)量備注1鋼筋切割機(jī)GT4-1429臺(tái)2用于鋼筋加工2圓盤(pán)鋸MJ104臺(tái)2用于模板加工3壓力表100Mpa塊2用于張拉時(shí)張拉力的計(jì)量4砂輪切割機(jī)400臺(tái)1用于鋼絞線(xiàn)下料5角磨機(jī)18

10、0臺(tái)1用于張拉后切割多余鋼絞線(xiàn)6電焊機(jī)150A-380V臺(tái)2用于固定預(yù)應(yīng)力定位筋及錨墊板的固定7配電箱150A-380V臺(tái)3用于機(jī)具設(shè)備電源接線(xiàn)8卷尺50M個(gè)1用于鋼絞線(xiàn)定長(zhǎng)下料9卷尺3M或5M個(gè)4用于預(yù)應(yīng)力筋束形定位7質(zhì)量控制 7.1 規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn) 7.1.1建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50300 7.1.2預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線(xiàn)（S） JGBT52247.1.3預(yù)應(yīng)力筋用錨具、 夾具和連接器（S） JGBT143707.1.4混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB502047.1.5 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范 JGJ1307.1.6 建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范 JGJ1627.2

11、 質(zhì)量控制措施 7.2.1 材料進(jìn)場(chǎng)后，應(yīng)對(duì)其生產(chǎn)日期、產(chǎn)品有效期、檢驗(yàn)報(bào)告等進(jìn)行檢查驗(yàn)收，并按照規(guī)定進(jìn)行抽樣檢測(cè)，復(fù)試合格，方可使用。7.2.2 嚴(yán)格執(zhí)行樣板領(lǐng)路制度，樣板施工完成后，經(jīng)建設(shè)、監(jiān)理、施工三方驗(yàn)收合格后，方可大面積展開(kāi)施工。7.2.3 波紋管定位后,管道軸線(xiàn)偏差距跨中4 m 范圍內(nèi)不大于4 mm，其余部位不大于 6 mm。7.2.4 波紋管接頭處要嚴(yán)格密封，波紋管的接長(zhǎng)采用大一號(hào)的同型波紋管作為接頭管，接頭長(zhǎng)度為300mm，管兩端用密封膠帶或塑料熱縮管封裹，以防接縫處漏漿。7.2.5 預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)過(guò)程中，以保證預(yù)應(yīng)力筋的矢高為主，其他管線(xiàn)、鋼筋布置應(yīng)服從預(yù)應(yīng)力筋的需要。7.2.

12、6 施工過(guò)程中，應(yīng)有質(zhì)檢員全程旁站監(jiān)督，避免工人對(duì)復(fù)合對(duì)拉螺桿擾動(dòng)，造成預(yù)應(yīng)力筋位置偏移。8 安全措施 8.0.1 加強(qiáng)安全教育，認(rèn)真學(xué)習(xí)并嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)安全操作規(guī)程。8.0.2 施工前做好班前安全技術(shù)交底，高空作業(yè)時(shí)必須戴好安全帽，系好安全帶，腳手架等安全防護(hù)措施必須加設(shè)到位。8.0.3 嚴(yán)格遵守施工動(dòng)火審批制度，焊接作業(yè)前要清除附近易燃物，配備看護(hù)人員和滅火器。8.0.4 施工用電要符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范JGJ46的有關(guān)規(guī)定。8.0.5 施工現(xiàn)場(chǎng)不得隨意接電、氣、焊設(shè)備，以防止對(duì)預(yù)應(yīng)力筋造成損傷。 9 環(huán)保措施 9.0.1 保證施工噪聲符合建筑施工場(chǎng)界噪聲限制（GB12

13、523）的要求，晝間不大于62分貝，夜間不大于55分貝。9.0.2 構(gòu)配件加工應(yīng)在工廠(chǎng)完成，減少現(xiàn)場(chǎng)拼裝、焊接、降低噪音及光污染。9.0.3 現(xiàn)場(chǎng)材料應(yīng)分類(lèi)統(tǒng)一堆放，標(biāo)識(shí)清楚，廢棄垃圾應(yīng)集中堆放、處理。10 效益分析 10.1 經(jīng)濟(jì)效益分析以2014年xx項(xiàng)目（xx）工程為例，采用本工法施工，可節(jié)約預(yù)應(yīng)力束支架制安費(fèi)用共計(jì)1.35萬(wàn)元，同時(shí)，預(yù)應(yīng)力梁成型質(zhì)量好，減少了后期因梁下?lián)系荣|(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的維修費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益較為明顯。10.2社會(huì)和環(huán)保效益采用本工法施工，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快了施工進(jìn)度，保證了施工安全，確保了大跨度、高大截面預(yù)應(yīng)力梁施工質(zhì)量，贏得了建設(shè)、監(jiān)理單位的一致好評(píng)。11 工程實(shí)例

14、11.1 2014年xx項(xiàng)目（xx）圖11.1.1 工程效果圖11.1.1工程概況。本工程位于青島市嶗山區(qū)世園大道以北，澗西以路西，縱五路東側(cè)。總建筑面積約46000平方米。地下2層，地上1#樓9層，建筑高度為37.4米；2#樓7層，建筑高度為29.2m。本工程抗震等級(jí)為三級(jí)，框架結(jié)構(gòu)，采用筏板基礎(chǔ)。本工程將來(lái)作為2014年青島世園會(huì)展會(huì)期間行政指揮中心，為世園會(huì)重點(diǎn)工程。質(zhì)量目標(biāo)確?！疤┥奖薄９こ绦Ч麍D見(jiàn)圖11.0.1。11.0.2 施工情況。本工程預(yù)應(yīng)力梁位于大堂門(mén)廳頂，跨度為24.3m，梁截面尺寸為800×2500 mm ?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C40，設(shè)計(jì)采用后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力

15、施工。預(yù)應(yīng)力筋采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(xiàn)S15.2、fptk=1860N/mm2。預(yù)應(yīng)力孔道預(yù)埋金屬波紋管圓管，內(nèi)徑80mm。根據(jù)計(jì)算，梁跨中最大起拱73mm，梁底設(shè)置4根立桿，立桿沿梁跨度方向間距0.45m，橫桿步距1m。對(duì)拉螺桿采用HRB400 14鋼筋。預(yù)應(yīng)力梁采用本工法施工，施工時(shí)間為2012年7月。施工過(guò)程照片見(jiàn)圖11.1.2-111.1.2-4。圖11.0.2-1 梁鋼筋綁扎圖11.0.2-2 鋼筋綁扎完成效果圖11.0.2-3 混凝土澆筑圖11.0.2-4 預(yù)應(yīng)力梁成型11.0.3 應(yīng)用效果。應(yīng)用本工法施工，安全可靠，施工速度較快，節(jié)省材料，施工質(zhì)量較好，贏得了監(jiān)理單位、建設(shè)單位一致

16、好評(píng)。編制：李世俊審核：賈楊批準(zhǔn)：李兆龍工 法 應(yīng) 用 說(shuō) 明2014年xx項(xiàng)目（xx）位于青島市嶗山區(qū)世園大道以北，澗西以路西，縱五路東側(cè)。總建筑面積約46000平方米。地下2層，地上1#樓9層，建筑高度為37.4米；2#樓7層，建筑高度為29.2m。本工程抗震等級(jí)為三級(jí)，框架結(jié)構(gòu)，采用筏板基礎(chǔ)。本工程將來(lái)作為2014年青島世園會(huì)展會(huì)期間行政指揮中心，為世園會(huì)重點(diǎn)工程。質(zhì)量目標(biāo)確?！疤┥奖薄１竟こ填A(yù)應(yīng)力梁位于大堂門(mén)廳頂，跨度為24.3m，梁截面尺寸為800×2500 mm 。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，設(shè)計(jì)采用后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力 施工。預(yù)應(yīng)力筋采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(xiàn)S15.2、fpt

17、k=1860N/mm2。預(yù)應(yīng)力孔道預(yù)埋金屬波紋管圓管，內(nèi)徑80mm。根據(jù)計(jì)算，梁跨中最大起拱73mm，梁底設(shè)置4根立桿，立桿沿梁跨度方向間距0.45m，橫桿步距1m。對(duì)拉螺桿采用HRB400 14鋼筋。預(yù)應(yīng)力梁采用本工法施工，施工時(shí)間為2012年7月。應(yīng)用本工法施工，安全可靠，施工速度較快，節(jié)省材料，施工質(zhì)量較好，贏得了監(jiān)理單位、建設(shè)單位一致好評(píng)。xx集團(tuán)股份公司經(jīng)濟(jì)效益證明工法名稱(chēng)大跨度、高大截面預(yù)應(yīng)力梁支模施工工法用于工程項(xiàng)目名稱(chēng)2014年xx項(xiàng)目（xx）應(yīng)用時(shí)間2012年7月以2014年xx項(xiàng)目（xx）工程為例，采用本工法施工，可節(jié)約預(yù)應(yīng)力束支架制安費(fèi)用共計(jì)1.35萬(wàn)元，同時(shí)，預(yù)應(yīng)力梁成

18、型質(zhì)量好，減少了后期因梁下?lián)系荣|(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的維修費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益較為明顯。財(cái)務(wù)認(rèn)證處 財(cái)務(wù)經(jīng)理: (簽字) 年 月 日填報(bào)單位認(rèn)證 總工室(簽字): 年 月 日 項(xiàng)目經(jīng)理(簽字): 年 月 日 計(jì)算人(簽字): 年 月 日技 術(shù) 評(píng) 審 證 書(shū)成 果 名 稱(chēng)：大跨度、高大截面預(yù)應(yīng)力梁支模施工工法 完 成 單 位：青島建安建設(shè)集團(tuán)有限公司 青島東亞建筑裝飾有限公司 組織評(píng)審單位：青島市土木建筑工程學(xué)會(huì) （蓋章） 評(píng) 審 日 期 ： 年 月 日 簡(jiǎn) 要 技 術(shù) 說(shuō) 明 及 主 要 技 術(shù) 性 能 指 標(biāo)傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力梁結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，只注重預(yù)應(yīng)力束的埋設(shè)、預(yù)應(yīng)力張拉等質(zhì)量，往往卻輕視了大跨度、高大截面預(yù)應(yīng)力梁支模時(shí)對(duì)拉螺栓的布置、梁起拱、模板支架的穩(wěn)定性等因素對(duì)預(yù)應(yīng)力梁施工質(zhì)量產(chǎn)生的影響，導(dǎo)致施工過(guò)程中預(yù)應(yīng)力束位置偏差較大，梁產(chǎn)生下?lián)?、開(kāi)裂等質(zhì)量問(wèn)題。本工法利用PKPM安全計(jì)算軟件，準(zhǔn)確計(jì)算梁底模板支架搭設(shè)參數(shù)，采用復(fù)合型對(duì)拉螺桿做預(yù)應(yīng)力束支架，同時(shí)，對(duì)梁底起拱高度精確控制，改進(jìn)施工工藝，較好的解決了以上問(wèn)題。本工法有以下特點(diǎn)：1梁底起拱支設(shè)方法簡(jiǎn)單、易操作，且可有效抵抗大跨度混凝土梁下?lián)显斐傻幕炷亮芽p及溫度裂縫。2采用PKPM、AUTOCAD軟件輔助深化設(shè)計(jì)，確保預(yù)應(yīng)力束安裝準(zhǔn)確。3將對(duì)拉螺栓和預(yù)應(yīng)力束卡箍合二為一，省工、省料，保證了預(yù)應(yīng)