內(nèi)蒙古民族劇院預應力施工方案

鄂爾多斯民族劇院工程預應力施工方案施工組織設計鄂爾多斯市民族劇院后張法預應力梁2008年6月28日鄂爾多斯市民族劇院后張法預應力梁施工組織設計一、工程情況1．工程項目地點：鄂爾多斯市2．預應力部分工程：民族劇院屋頂預應力梁，總計35根，具體的設計參數(shù)見下表1-1所示。表1-1民族劇院屋頂預應力梁詳細設計參數(shù)預應力梁編號預應力梁跨度（mm）根數(shù)備注YL115.0062梁跨為軸線間距YL225.9522梁跨為軸線間距YL331.5402梁跨為軸線間距YL432.6462梁跨為軸線間距YL533.4082梁跨為軸線間距YL633.8542梁跨為軸線間距YL734.0001梁跨為軸線間距YL824.9401梁跨為軸線間距YL932.0541梁跨為軸線間距YL1036.3241梁跨為軸線間距YL1138.9901梁跨為軸線間距YL1240.4601梁跨為軸線間距YL1340.9002梁跨為軸線間距YL1433.6381梁跨為軸線間距YL1532.2081梁跨為軸線間距YL1629.6741梁跨為軸線間距YL1729.6741梁跨為軸線間距YL1824.00011梁跨為軸線間距二、規(guī)范、標準及參考文獻：1．設計圖紙；2．混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范(GB—50204—2002),中國建筑工業(yè)出版社，2002；3．預應力混凝土用鋼絞線（GB/T5224—2003）,中國建筑工業(yè)出版社，2003；4．預應力筋用錨具，夾具和連接器應用技術(shù)規(guī)程（JG585—2002）,中國建筑工業(yè)出版社，2002；5．預應力混凝土用金屬螺旋管（JG/T3013—2000）,中國建筑工業(yè)出版社，1994；6．預應力液壓千斤頂（JG/T5028—93）,中國建筑工業(yè)出版社，1994；7．預應力用電動油泵（JG/T5029—93）,中國建筑工業(yè)出版社，1994；8．馮大斌、欒貴巨主編，后張預應混凝土施工手冊，中國建筑工業(yè)出版社，1983；三、施工組織設計1．材料要求預應力鋼絞線：低松弛鋼絞線1×7標準型()鋼絞線進場后應檢查：質(zhì)量（品質(zhì)）證明書、包括方法及標志內(nèi)容等是否齊全和符合標準，并取樣，取樣長度為60～100cm共6根送包頭市質(zhì)量監(jiān)督檢測中心站進行檢驗，機械性能必須符合設計要求后方準使用。錨具：兩端均用夾片錨。錨具除應有產(chǎn)品出廠合格證件外，尚需有材料檢驗合格記錄和錨具有關試驗記錄，并抽樣送質(zhì)檢單位，對硬度、強度和外觀等進行檢驗，合格后才準使用。金屬波紋管：技術(shù)條件符合“預應力混凝土用金屬螺旋管(JG/T3013-2000)的要求”混凝土強度等級：混凝土強度采用C45，混凝土中不得摻有含氯化物或?qū)︿摻钣懈g作用的其他添加劑。灌孔漿：孔道灌漿水泥應采用不低于52.5等級的普通硅酸鹽水泥拌制，并摻入對鋼筋無腐蝕作用的微膨脹、早強、減水作用的添加劑。水灰比宜0.42～0.45左右（重量比）。水泥漿的抗壓強度不應小于30N/mm2。2．工藝流程：安裝底模安裝鋼筋骨架、支模安裝波紋管安裝底模安裝鋼筋骨架、支模安裝波紋管澆筑混凝土制混凝土試塊養(yǎng)護、拆模清理孔道穿筋張拉預應力筋孔道灌漿封錨預應力筋制作張拉機具標定灌漿機具準備壓混凝土試塊制作水泥漿試塊壓水泥漿試塊梁底模板拆除四、施工要求（一）鋼絞線下料與編束：鋼絞線的盤重大，盤卷小，彈力大，為了防止在下料過程中鋼絞線散亂并彈出傷人，事先應制作一個簡易的鐵籠。下料時，將鋼絞線盤卷在鐵籠內(nèi)，從盤卷中央鋼絞線端頭處逐步抽出，以此保證安全施工。鋼絞線的下料采用砂輪切割機切割，不得采用電弧切割，切口要求規(guī)則無毛頭。另外，由于盤卷鋼絞線有內(nèi)應力易夾持砂輪鋸片，引起碎片飛出，在切割時，要檢查砂輪片，且其他人要保持距離。詳細的鋼絞線下料長度見下表4-1所示。表4-1鋼絞線下料長度表（二）預留孔道:1、預留孔道要按設計圖紙要求的坐標和位置安裝。根據(jù)規(guī)范要求，孔道的內(nèi)直徑應比預應力束外徑大5~10mm，且孔道面積應大于預應力筋面積的兩倍。預應力筋孔道之間的凈距不應小于50mm，孔道至構(gòu)件邊緣的凈距不應小于40mm。2、金屬波紋管的運輸、搬運與堆放。金屬波紋管的運輸、搬運中不得拋甩，也不得在地上拖拉，吊裝時不得以一根繩索在當中攔腰捆扎起吊。金屬波紋管在室內(nèi)外堆放不得有重物擠壓，也不得有尖銳物器打擊。3、金屬波紋管的安裝：在綁扎鋼筋的同時即可進行預應力管道的埋設，需顧及波紋管的設置，待波紋管穿好后，部分鋼筋再進行綁扎。管道接口處要用套管和膠布包牢以防在砼澆筑時水泥漿滲入，引發(fā)堵管。在鋼筋綁扎過程中，應始終注意墊設鋼筋保護層及預埋筋的安裝.鋼筋及預應力管道安裝完成后架立另一側(cè)側(cè)模，經(jīng)檢驗合格后即可進行梁體砼的澆筑。該屋面預應力梁張拉端預留孔道無需擴孔，金屬波紋管可直接從承壓鋼板的中心孔穿過模板露出。金屬波紋管的安裝，應事先按設計圖紙中預應力筋的曲線坐標在梁側(cè)?；蚬拷钌隙ǔ銮€位置。金屬波紋管與支托鋼筋用細鐵絲綁扎，或用Φ10倒U形筋點焊在托筋上卡住孔道，以防澆筑混凝土時金屬波紋管位置偏移或上浮。金屬波紋管安裝就位過程中，應盡量避免反復彎曲，以防管壁開裂。同時，還應防止電焊火花燒傷管壁。ΦΦ10倒U形筋Φ14波紋管托筋500mm固定波紋管托架示意圖金屬波紋管安裝后，應檢查其位置、曲線形狀是否符合設計要求，金屬波紋管的固定是否牢靠，接頭是否完好，管壁有無破損等。如有破損，應及時用粘膠帶修補。金屬波紋管位置的垂直偏差一般不宜大于±20mm，水平偏差1000mm范圍內(nèi)也不宜大于±20mm。從梁上整體盾，金屬波紋管在梁內(nèi)應平坦順直，從梁側(cè)看，金屬波紋管曲線應平滑連續(xù)。注：由于該預應力工程的屋頂位置外沿現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁為弧形，如下圖所示。故預應力梁張拉端在弧形梁位置處的錨墊板孔道要保證與金屬波紋管孔道同心，必須在預埋時進行方位調(diào)整；因每個節(jié)點處的弧度不同，不能出據(jù)詳細的施工圖，只能根據(jù)施工現(xiàn)場，在木工支設模板時，與預應力施工人員共同協(xié)調(diào)，保證預應力施工的精確度，在弧度較大的梁段，要在錨墊板突出弧形梁設計弧線的位置放置適量的鋼筋網(wǎng)片，以保證局部受壓要求。預應力梁弧段錨墊板示意圖預應力梁弧段錨墊板示意圖節(jié)點A放大圖(三)、灌漿孔、排氣孔、排水孔與泌水管在構(gòu)件跨中應設置排氣孔，孔距不宜大于12m。灌漿孔設置在鑄鐵喇叭處，灌漿孔用于灌注水泥漿，其孔徑一般不宜小于16mm,排氣孔是為了保證孔道內(nèi)氣流通暢，不形成封閉死角，保證水泥漿充滿孔道，對直徑要求不嚴。排氣孔的作法，在金屬波紋管上開口，用帶嘴的弧形壓板與海綿墊片覆蓋并用鐵絲扎牢，再接增強塑料管（外徑20mm，內(nèi)徑16mm）。為保證留孔質(zhì)量，波紋管上可先不打孔，在外接塑料管內(nèi)插一根Φ12的光面鋼筋露出外側(cè)，待孔道灌漿前再用鋼筋打穿波紋管，拔出鋼筋。為滿足砼施加應力時符合設計要求，砼摻高效早強減水劑，砼澆筑從梁端開始，沿梁體分層一次性澆筑完成，梁體底部采用附著式振動器振搗，上部采用插入式振搗器振搗。砼振搗時，必須嚴格按照規(guī)程操作，對管道密集部位及預應力筋錨固端加強振搗，確保砼不出現(xiàn)空洞、蜂窩或麻面。同時，不得碰擊預應力管道，導致孔道移位或損壞，慎防管道堵塞。混凝土澆筑完成后，對預埋波紋管成孔，應在混凝土終凝能上人后，派人用通孔器清理孔道，或抽動孔道內(nèi)的預應力筋，以確?？椎兰肮酀{孔通暢。(四)、預應力筋穿束根據(jù)穿束與澆筑混凝土之間的先后關系，可分為先穿束和后穿束兩種，本工程擬采用先穿束法。先穿束法即在澆筑混凝土之前穿束。對埋入式固定端或采用連接器施工；必須采用先穿法：即將波紋管先安裝就位，然后將預應力筋穿入；此法穿束省力，但穿束占用工期，束的自重引起的波紋管擺動會增大摩擦損失，束端保護不當易生銹。(五)、預應力筋張拉前的準備1.張拉施工準備預應力筋張拉施工是預應力混凝土結(jié)構(gòu)施工的關鍵工序，張拉施工的質(zhì)量直接關系到結(jié)構(gòu)安全、人身安全。張拉施工前應精心組織、策劃，做好各項施工準備工作，以保證張拉施工順利進行。后張預應力混凝土結(jié)構(gòu)張拉施工前應做好以下準備工作：（1）材料、設備及配套工具的準備；（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件的準備；（3）施工操作條件的準備；（4）張拉施工技術(shù)準備;（5）施工安全及技術(shù)交底.2．張拉設備的選用及標定根據(jù)所用預應力筋的種類及其張拉錨固工藝情況，結(jié)合鄂爾多斯市民族劇院屋面預應力梁的現(xiàn)場操作情況，選用張拉設備為兩臺25T千斤頂和兩臺250T千斤頂。預應力筋的張拉力一般為設備額定張拉力的50%~-80%，預應力筋的一次張拉伸長值不應超過設備的最大張拉行程；當一次張拉不足時，可采取分級重復張拉的方法，但所用的錨具與夾具應適應重復張拉的要求。施加預應力用的機具設備及儀表，應由專人使用和管理，并應定期維護和標定(校驗)。張拉設備應配套標定，以確定張拉力與壓力表讀數(shù)的關系曲線；標定張拉設備用的試驗機或測力計精度，不得低于±2％。壓力表的精度不宜低于1.5級，最大量程不宜小于設備額定張拉力的1.3倍。標定時，千斤頂活塞的運行方向，應與實際張拉工作狀態(tài)一致。張拉設備的標定期限，不宜超過半年。當發(fā)生下列情況之一時，應對張拉設備重新標定：（1）千斤頂經(jīng)過拆卸修理；（2）千斤頂久置后重新使用；（3）壓力表受過碰撞或出現(xiàn)失靈現(xiàn)象；（4）更換壓力表；（5）張拉中預應力筋發(fā)生多根破斷事故或張拉伸長值誤差較大。液壓千斤頂與壓力表應配套標定。3.減少孔道摩擦損失的措施1）改善預留孔道與預應力筋制作質(zhì)量孔道局部偏差的影響系數(shù)，不僅理解為孔道本身有無局部彎曲，端部預埋鋼板與孔道不垂直、張拉時對中程度等在內(nèi)。尤其是端部預埋鋼板與孔道不垂直時難于對中，迫使預應力筋緊貼孔壁，增大摩擦力，因此要保證“三心一線”。2）采用潤滑劑對曲線段包角大的孔道，預應力損失很大，可采用涂刷肥皂液、復合鈣基脂加石墨、工業(yè)凡士林加石墨等潤滑劑，以減少摩擦損失，值可降至0.1～0.15。工業(yè)凡士林加石墨的值稍高于復合鈣基脂加石墨，但遇水不皂化，防銹性能比復合鈣基脂好。對有粘結(jié)筋，潤滑劑偶爾可用，但隨后要用水沖掉，以免破壞最后水泥漿與鋼絞線及波紋管的粘結(jié)。3）采取超張拉方法預應力筋采取超張拉，是減少孔道摩擦損失的有效措施。減少摩擦所需要的超張拉，減少錨固損失及減少預應力筋松弛所需要的超張拉可不疊加。4．張拉施工前的其它準備工作（1）張拉操作平臺的搭設；（2）構(gòu)件端頭清理及鋼絞線清理，（3）動力電源及照明電源的布置；（4）張拉班組布置及安全技術(shù)交底，（5）工具錨、限位板、頂壓器等配套設備及配套工具準備等(六)、預應力筋張拉1．預應力筋張拉順序預應力筋的張拉順序，應使結(jié)構(gòu)及構(gòu)件受力均勻、同步，不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、側(cè)彎，不應使混凝土產(chǎn)生超應力，不應使其它構(gòu)件產(chǎn)生過大的附加內(nèi)力及變形等。因此，本工程張拉擬沿屋頂外沿曲梁從1#梁開始向兩側(cè)對稱張拉；對于單個構(gòu)件的兩束鋼絞線同樣采用對稱張拉。2．分級張拉一次錨固（1）安裝錨具與張拉設備鋼絞線束夾片錨固體系：安裝錨具時應注意工作錨環(huán)或錨板對中，夾片均勻打緊；外露一致，千斤頂上的工具錨孔位與構(gòu)件端部工作錨的孔位排列要一致，以防鋼絞線在千斤頂穿心孔內(nèi)打叉。（2）油泵供油給千斤頂張拉油缸，按五級加載過程依次上升油壓，分級方式為20%、40%％、60%、80%、100%，每級加載均應量測伸長值，并隨時檢查伸長值與計算值的的偏差。（3）張拉到規(guī)定油壓后，持荷復驗伸長值，合格后，實施錨固。3．分級張拉分級錨固預應力張拉用液壓千斤頂?shù)膹埨谐桃话銥?50~200mm，對較長的預應力筋束（一般當預應力筋長度大于25m時），其張拉伸長值會超過千斤頂?shù)囊淮稳谐?，必須分級張拉、分級錨固。對超長預應方筋束，其張拉伸長值甚至達到千斤頂行程的好幾倍，必須經(jīng)過多次張拉，多次錨固，才能達到最終張拉力和伸長值。分級張拉、分級錨固應根據(jù)計算伸長值，將張拉過程分成若干次；每次均實施一輪張拉錨固工藝，每一輪的初始油壓即為上一輪的最終油壓，每一輪的拉力差值應取相同值，以便控制，一直到最終油壓值錨固。4．一端張拉工藝本工程只有1#梁采用一段張拉，切采用分級張拉一次錨固。5．兩端張拉工藝本工程除1#梁外其余各梁均采用兩段張拉。兩端張拉可以同時同步進行，但當張拉設備數(shù)量不足或由于張拉順序安排關系，也可先在一端張拉完成后，再移至另一端補足張拉力后錨固。關于推算伸長值△L2，可根據(jù)彈性范圍內(nèi)張拉力與伸長值成正比的關系計算。如初應力為10％張拉力，初應力至終應力間荷載差值為90％張拉力、相應伸長值為△L1，則初應力以下伸長值應為1/9△L1（詳細的張拉應力及理論伸長值在張拉操作說明里詳解）。6.伸長值測量1.測量方法為在初應力下測量外露預應力筋至固定參考點的位置，再測量終應力下外露預應力筋至固定參考點的位置，其差值減去遠端錨具回縮值，即為初應力至終應力下的伸長值，再加上初應力以下推算伸長值即為總伸長。若兩端同時張拉同時量測，則只需把差值相加，即為初應力至終應力間的伸長值。2．伸長值校核根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》GB50204-92第規(guī)定：如果實際伸長值超出計算伸長值的-5%~+10％，則應暫停張拉，在采取措施后，方可繼續(xù)張拉。伸長值校核應在張拉過程中同時校核。(七)、張拉安全注意事項（1）在預應力作業(yè)中，必須特別注意安全。因為預應力筋持有很大的能量，萬一預應力筋被拉斷或錨具與張拉千斤頂失效，巨大能量急劇釋放，有可能造成很大的危害。因此，在任何情況下作業(yè)人員不得站在預應力筋的兩端，同時在張拉千斤頂?shù)暮竺鎽O立防護裝置。（2）操作千斤頂和測量伸長值的人員，應站在千斤頂側(cè)面操作，嚴格遵守操作規(guī)程。油泵開動過程中，不得擅自離開崗位。如需離開，必須把油閥門全部松開或切斷電路。（3）張拉時應認真做到孔道、錨環(huán)與千斤頂三對中；以便張拉工作順利進行，并不致增加孔道摩擦損失。（4）多根鋼絞線束夾片錨固體系如遇到個別鋼絞線滑移，可更換夾片，用小型千斤頂單根張拉。（5）每根構(gòu)件張拉完畢后，應檢查端部和其他部位是否有裂縫：并填寫張拉記錄表。（6）預應力筋錨固后的外露長度，不宜小于30mm。(八)、孔道灌漿預應力筋張拉后，利用灌漿泵將水泥漿壓灌到預應力筋孔道中去，其作用有二：一是保護預應力筋，以免銹蝕，二是使預應力筋與構(gòu)件混凝土有效的粘結(jié)，以控制超載時裂縫的間距與寬度，并減輕梁端錨具的負荷狀況。因此，對孔道灌漿的質(zhì)量，必須重視。預應力筋張拉后應及時灌漿，在高應力下如不及時灌漿，容易銹蝕。1.灌漿設備灌漿設備有：砂漿攪拌機、灌漿泵、計量設備、貯漿桶、過濾器、橡膠管、連接頭、控制閥等。灌漿機使用時應注意：（1）使用前應檢查部件是否有損壞或存有干灰；（2）起動時應先用清水試車，檢查各管道及連接頭和泵盤根是否漏水；（3）使用時應配合攪拌機攪拌，灰漿不得沉淀，灰漿過濾應保證；（4）當灌漿過程中需短暫停頓時，應將出漿孔對準攪拌機，循環(huán)攪拌、出漿；（5）出漿口應有控制閥，以保安全并節(jié)省灰漿；（6）設備用完后，應及時清洗，不得留有余灰。2.水泥漿的攪拌(1)灌漿用水泥漿的配合比應在灌漿前試配確定，也可根據(jù)以往的配合比復驗確定。(2)首先把水加入攪拌機，開動機器后，加入水泥和外加劑，材料計量應以水泥重量50kg的整數(shù)倍計算水量和外加劑用量。(3)攪拌時間應保證水泥漿混合均勻，一般需要2～3min。灌漿過程中，水泥漿的攪拌應不間斷，當灌漿過程短暫停頓時，應讓水泥漿在攪拌機和灌漿機內(nèi)循環(huán)流動。3.灌漿(1)孔道準備對波紋管成孔，孔道可不用沖洗，但應先甩空氣泵檢查通氣情況。(2)孔道灌漿將灌漿機出漿口與孔道相連，保證密封，開動灌漿泵注入壓力水泥漿，從近至遠逐個檢查出漿口，待出濃漿后逐一封閉，待最后一個出漿孔出濃漿后，封閉出漿孔，繼續(xù)加壓至0.5～0.6MPa，封閉進漿孔截門，待水泥漿凝固后，再拆卸連接接頭，即時清理。4.封錨封錨砼施工前，首先清除梁端壓漿時溢出的散漿，對梁端砼進行鑿毛、濕潤，再進行澆筑封錨砼，并作好養(yǎng)護。五、組織機構(gòu)為了更好的完成預應力部分的工程施工任務，特別設預應力工程分包項目部，具體負責工程質(zhì)量、進度、安全等工作，并協(xié)調(diào)現(xiàn)場各個部門的關系。預應力分包預應力分包項目負責人質(zhì)檢、安全員技術(shù)人員質(zhì)檢、安全員技術(shù)人員預應力施工隊預應力施工隊六、質(zhì)量檢查要點1．材料，設備及制作（1）預預應力筋、錨錨具、波紋管管、水泥、外外加劑等主要要材料的分批批出廠合格證證、進場檢測測報告、預應應力筋、錨具具的見證取樣樣檢測報告等等；