预应力施工方案.docx

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预应力施工方案

XXXXX工程

预应力施工方案

2013年3月

第一章工程概况

1.1工程简介

XXXXX工程预应力分项，结构形式为预应力混凝土框架梁，根据图纸要求采用有粘结预应力混凝土结构，共计1道梁，长25.5米。

预应力混凝土强度等级为C50，混凝土中不得使用任何掺加氧化物的外加剂，封端的混凝土为C30细石混凝土。

1

有粘结预应力筋为1×7Фs5，其标准抗拉强度fptk=1860Mpa级钢绞线。

2

有粘结预应力筋张拉端采用QMV15型群锚。

3

孔道成形材料采用镀锌金属波纹管。

4

孔道灌浆，水泥浆强度不低于M30。

1.2主要技术标准

①民园体育场改造利用提升工程设计图纸；

②混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-2002）；

③预应力筋用锚具、夹具和连接器（JGJ85-2010）；

④预应力混凝土钢绞线（GB5224-2003）；

⑤预应力用液压千斤顶（JG/T5028）；

⑥预应力用电动油泵（JG/T5029）

第二章施工总体计划

2.1计划投入本工程的主要施工机械、设备及试验仪表

根据本工程的特点和工期要求，计划投入本预应力分项工程的施工机械和设备如下表：

主要施工机械、设备及试验仪

序号

材料、机具

型号

数量

示意图

备注

1

千斤顶

YCN23

2台

略

锚具张拉

2

压浆泵

1台

有粘结孔道灌浆

3

高压油泵

ZB-50ZB-500

2台

张拉动力源

4

拌浆机

1台

搅拌水泥浆

5

电焊机

1台

焊接波纹管固定支架

6

切割机

大砂轮切割机

1台

钢绞线下料

7

角磨机

2个

张拉后切割多余钢绞线

8

其他辅材

细钢丝、胶带纸、海面等

略

2.2计划投入本工程的人员

施工队分为张拉班组和孔道布置班组，张拉班组4人，孔道布置班组6人，总计10人。

2.3计划投入本工程的材料

本工程预应力施工部分需投入的材料包括锚具、钢绞线、波纹管、排气管、水泥、减水剂、膨胀剂等材料，具体材料情况如表所示：

材料

序号

材料、机具

型号

数量

示意图

备注

1

钢绞线

Ф=15.2

低松弛

1.75t

预应力筋

1860MPa级

2

张拉锚具

（群锚）

QMV15-7

16套

预应力筋张拉端锚固

1860MPa级

3

金属波纹管

Φ70mm

Φ75mm

240m

15m

预应力筋孔道成型

4

排气管

与波纹管配套

24套

略

5

灌浆水泥

42.5

2t

略

6

普通减水剂

FDN

50kg

略

7

膨胀剂

1Kg

略

2.4材料采购要求

2.4.1钢绞线

根据设计要求本工程采用直径φ15.24mm，强度1860MPa，弹性模量1.95×105±10MPa的低松弛钢绞线作预应力筋。

订货时应注意以下事项：

钢绞线在订货时除应考虑生产厂家的质量和信誉外，还应与本工程采用的锚具相匹配。

钢绞线进场时应附产品质量证明书，每盘上挂标牌，分批堆放，并采用适当的防雨防潮措施，防止锈蚀。

钢绞线在开盘使用时应进行外观检查，其表面不得有裂纹、机械损伤和其他标准规定不允许有的缺陷。

钢绞线使用前应根据GB/T5224标准的要求进行屈服强度、极限强度、硬度、弹性模量、极限延伸值、截面面积等检测，检测结果合格后方可使用。

2.4.2波纹管

波纹管进场时应有质量证明书，并对每根进行检查，检查项目包括外形尺寸、表面质量，不得有标准规定不允许有的缺陷。

波纹管随进随用，存放应有可靠的防护措施。

波纹管的性能检测项目包括抵抗集中荷载试验，抵抗均布荷载试验，竖向抗渗试验，弯曲抗渗试验和轴向拉伸试验等。

本工程预应力成孔材料对预应力施工顺利与否起着重要作用，具体检测项目和检测频率在与业主、监理单位协商后确定。

2.4.3锚具

锚具是预应力工程中最重要的部件之一，必须为符合国家标准GB/T14370-2000的产品，本工程设计上选用了7孔型号的群锚。

锚具进场时应附有产品质量证明书，核对锚固性能类别、型号、规格及数量等，应设置专用库房，分类堆放，并有可靠防护措施。

锚具进场前应根据GB/T14370-2000标准的要求进行外观、硬度抽检试验，试验抽检的数量和试验方法根据国家标准的有关规定进行。

试验应在有检测资质的检定单位进行，合格后方可使用。

2.4.4水泥浆

预应力孔道灌浆采用素水泥浆压注，本工程采用R42.5水泥，要求水灰比不大于0.4，不得渗入各种氯盐，可渗入一定比例的减水剂和1/10000铝粉膨胀剂，以增加孔道压浆的密实性。

具体配合比根据试验比选确定。

水泥浆应进行泌水、膨胀和流动度试验，水泥浆试件28天强度不得低于结构自身的混凝土强度等级。

2.5施工前期准备工作

施工前期准备主要包括以下项目：

1.计算消化有关设计参数，编制施工方案。

2.组建施工班组，进行进场教育。

3.做好预应力施工所用材料、设备、工具和防护用品的采购计划，签订采购合同，确保能按时运送到工地。

4.做好施工现场和临时设施准备工作，主要包括项目施工队办公地及布置、施工人员生活住房、材料（钢绞线、波纹管、锚具等）堆放库房、下料场地清理。

5.准备各种施工记录表。

6.千斤顶等计量设备的检定，根据检定报告进行张拉控制力与油表读数换算。

7.对施工所用材料根据有关标准的要求进行进场检测，根据标准要求，本工程需进行的材料检测项目和数量如表所示。

序号

材料

检测项目

本工程检测

数量

执行标准

1

钢绞线

1.极限和屈服强度

2.弹性模量

3.硬度和截面面积

4.极限延伸率

3根

GB5224-2003

2

15-7锚具

1.硬度检测

3套

JGJ85-2010

3

YCN23千斤顶

力值-油压检定

2台

JG/T5028

8.进行安全交底，技术交底。

第三章主要施工方法

3.1.有粘结预应力施工流程

3.1.1框架梁有粘结预应力施工流程：

安装框架梁底模

↓

绑扎框架梁普通钢筋

↓

预应力筋曲线控制点弹线、焊控制点、定位筋

↓

穿设波纹管

↓

预应力筋制作

→

穿筋

↓

安装端部配件

↓

排气孔、灌浆孔的安装固定

↓

隐蔽工程验收

↓

浇筑混凝土

→

制作混凝土试块

↓

│

养护、拆除梁侧模板

│

↓

↓

张拉机具标定

→

张拉前准备工作

←

压混凝土试块

↓

按程序进行张拉施工

↓

灌浆机具准备

→

孔道灌浆

↓

封锚

3.1.2张拉顺序说明

预应力张拉顺序根据设计图纸确定，未指明张拉顺序的根据两端对称、先张拉靠近截面形心、尽可能不使混凝土产生过大拉应力的原则，并考虑作业效率而确定。

3.2施工操作要点

3.2.1预应力筋的下料和穿束

3.2.1.1钢绞线按要求采购后，应根据标准要求检测合格后方可使用。

3.2.1.2钢绞线的下料长度根据本方案的计算值进行，计算值中未包括每个张拉端工作长度1000mm。

3.2.1.3钢绞线的下料采用砂轮切割，全长度段上不得有任何机械损伤，下料区域应远离有电焊的地方。

3.2.1.4钢绞线下料后进行编束，每隔3m绑扎一道钢丝，钢丝扣向里，确保每根钢绞线的顺直、尽量不相互相缠绕。

3.2.1.5钢绞线编束后应进行编号，防止混乱。

3.2.2孔道安装定位

（1）预应力钢束的成孔采用金属波纹管，波纹管必须符合设计要求，接缝数量尽可能保持最少，其接头采用套接法，套管长不小于30cm，管纹互相转接吻合，接头处使用塑料胶布缠绕紧密，并仔细检查波纹管有无破损情况，有小孔洞的修补好后，再投入使用，以防止漏入水泥浆。

（2）根据对应的孔道坐标用粉笔在钢筋架上标记定位，并沿长度方向用直径φ12的井字型钢筋电焊在主筋上，确保管道在混凝土浇注时不上浮，不变位。

管道容许偏差纵向不大于10mm，横向不大于5mm。

点焊钢筋时注意保护波纹管，避免焊渣烧坏波纹管。

（3）孔道的曲线波峰处设置排气管，排气管安装前，在波纹管上钻一直径φ20mm的孔，放上一块海绵，再把波纹管扣上，用钢丝绑扎后接缝处塑料胶布密封。

安装好后，用排气孔引出，并高出箱梁顶板200mm。

（4）浇筑混凝土前派专人检查波纹管有无破损情况，发现破损即进行修补至满足要求后，再进行下一工序的施工。

3.2.3张拉预埋件的安装

（1）张拉端安装时，先安装螺旋筋，再安装锚垫板，锚垫板的端部平面应与钢束轴线垂直，必要时可将螺旋筋、锚垫板与周围钢筋焊接在一起。

锚垫板安装时注意灌浆孔应朝上布置。

（2）锚垫板与波纹管连接处用海绵或棉纱将缝隙填充密实，并用塑料胶布缠绕密封，防止水泥浆漏入。

3.2.4混凝土浇筑

（1）预应力孔道、钢束、锚垫板、排气管、螺旋筋以及钢筋、模板等全部安装完毕后，先进行自检，填写施工隐蔽验收记录，向监理工程师报验，监理工程师签字认可后，方可浇筑混凝土。

（2）混凝土振捣时，振动棒不能接触波纹管和预埋件，以防止波纹管变形或破裂。

（3）构件混凝土的振捣应密实，特别应注意梁端预埋件下的混凝土密实度，要求混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面平坦，泛浆。

（4）张拉时的混凝土强度以最后一次混凝土浇筑部位取样试件混凝土强度为准，早期强度混凝土试件不少于2组。

3.4.5预应力钢束的张拉

（1）张拉作业前应将千斤顶配套压力表送有资质的单位进行检定，检定的范围和频次满足施工规范要求。

（2）张拉前进行锚头孔道的检查，人工清理有漏浆的孔道、钢绞线上的铁锈和油污。

（3）在混凝土强度达到100%的设计强度后，即可进行预应力张拉。

（4）根据预应力设计施工手册的有关要求安装锚板、夹片、限位板、千斤顶工具锚板、工具夹片，各部分应止口对准，轴线同心。

（5）张拉程序：

将钢铰线略微予以张拉，以消除钢铰线松弛状态，并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上，注意使钢铰线受力均匀。

同层框架梁应“同步、对称张拉且由中间向两侧推进”的原则施加预应力。

另外要求施加预应力时，底部支撑系统不得拆除。

预应力张拉控制应力及伸长值应满足设计要求；预应力筋张拉采用张拉力与伸长值双控进行，如发现伸长值不满足规范的有关规定，应立即停止张拉，并查明原因，再进行张拉。

张拉程序

实际伸长量是否符合计算伸长量

0

10%张拉控制应力

100％（或103%）张拉控制应力

持荷2分钟

锚具锚固

松开斤顶压力、测回缩量、张拉结束

考虑到预应力钢束为低松弛钢绞线，在实际张拉过程中，除非实测孔道摩阻系数大于设计值、孔道延伸量小于设计要求或孔道出现漏浆等现象的情况下，才采取超张拉应力控制，否则不需超张拉。

预应力加至设计规定值并经监理工程师同意后，锚固钢铰线，并在锚具和钢铰线不受振动的方式下解除千斤顶的压力。

张拉过程中密切观察，发现导常情况及时报告，尽快处理。

理论伸长值计算公式

曲线预应力筋的理论张拉伸长值△LT按下公式计算：

式中：

Fj——预应力筋的张拉力；

Ap——预应力筋的截面面积；

Ep——预应力筋的弹性模量；

LT——从张拉端至固定端的孔道长度（m）；

k——每米孔道局部偏差摩擦影响系数；

u——预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数；

θ——从张拉端至固定端曲线孔道部分切线的总夹角（rad）；

（7）在张拉过程中，边张拉边测量伸长值，在取得监理工程师同意的总张拉力的作用下，钢铰线的伸长值与同意的计算伸长值相差不应超出±6%。

如果计算伸长值与实际伸长值有明显的出入，及时通知监理工程师确定处理方案后才继续张拉施工。

3.2.6孔道压浆

（1）本工程采用普通压浆，压浆在张拉后48h内进行。

（2）孔道压浆材料应按规定的要求采购，并经验收合格，压浆前应已进行水泥浆配比试验，实际搅拌时应严格按照配比计量。

（3）配比后的水泥浆应符合下列要求：

1）水灰比不大于0.4，可按规定参入适量的减水剂和膨胀剂。

2）水泥浆的泌水率最大不超过3％，拌合后3h泌水率宜控制在2％，泌水应在24h内重新全部被浆吸回。

3）水泥浆加入膨胀剂后的自由膨胀率应小于10％。

4）水泥浆稠度宜控制在14～18s之间。

（4）压浆前应对孔道、排气孔和灌浆孔进行清洁处理，必要时可用水冲洗后再压浆。

对孔道清洁较好的情况可直接压浆。

（5）压浆前应将孔道两端锚头部分用特快硬高强水泥封锚，覆盖层厚度≥15mm，防止压浆时浆体漏出。

（6）压浆按照先下层后上层的顺序，平缓、均匀的连续进行，并将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭。

（7）本工程压浆采用一次压浆法，压浆使用活塞式压浆泵，压浆的最大压力为0.5～0.7MPa，孔道较长的可为1.0MPa，压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。

为保证孔道中充满灰浆，关闭出浆口后应保持不小于0.5MPa的一个稳压期，该稳压期不少于2min。

水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间一般应控制在30～45min，水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。

为保证孔道一次灌注完毕，储浆罐体积要大于预应力孔道所需浆体的体积，储浆罐上应放一个1.2mm筛网过滤浆体。

3.2.7封锚

压浆后将锚头多余的钢绞线切除，并用水冲洗干净锚端部分，凿毛梁端混凝土，设置钢筋网片，浇筑封锚混凝土

3.2.8施工中可能出现的问题及处理方法

（1）张拉过程中，预应力钢铰线的伸长值与理论伸长值的误差应在±6%范围内，否则应：

测试钢铰线实际弹性模量；

根据标准规定的方法测试孔道摩阻值；

按公式复算理论伸长值；

必要时可灌注对预应力筋和管道无腐蚀的中性洗涤剂或皂液。

（2）张拉后锚固时发生滑丝现象，则先放松钢铰线，待采取以下措施后再重新张拉、锚固：

用汽油清洗该股钢铰线内侧，以防因油污填塞齿缝间隙而影响锚固；

用钢丝刷或细砂纸打磨钢铰线表面，以防锈蚀层影响锚固性能；

对该股钢铰线的夹片硬度测试，如因硬度太低而导致夹片齿纹磨平，则更换夹片。

（3）张拉过程中发生滑丝现象，如某股钢铰线中的某一根或几根钢丝，其断丝总数未超过每孔一根钢丝，且同一个截面断丝总数未超过该截面钢丝数的1%，则视为允许。

（4）灌浆后若发现端部锚具处内部波管段内有因水泥浆泌水引起的空段，可用硅胶枪等挤压工具将水泥净浆从压浆孔压入，以使空段被填充密实。

（5）灌浆过程中，若压浆泵发生故障或遇停电，如30min内不能恢复压浆，则将清水注入压浆孔，以使孔内部冲冼干净，待恢复压浆时，再压入水泥浆，赶出清水，使整条孔道充满水泥浆。

第四章施工计划进度安排

预应力张拉工程进度按主体施工进度计划实施，预应力工程施工列入到钢筋和混凝土工种进行，除超长预应力梁穿束外，其余部分不单独占用工期。

4.1预应力梁施工工期安排（按一道梁考虑）

序号

项目

计划工期

备注

1

下料编束

1天

在预应力梁绑扎前

2

布管、定位

0.5天

与预应力梁筋绑扎同步

3

预埋件安装，孔道检查

0.5天

与预应力梁模板安装同步

4

孔道清理和穿束

0.5天

不单独占用工期

5

张拉

0.5天

不单独占用工期

6

孔道压浆

0.5天

不单独占用工期

第五章质量保证措施

（1）本分项工程质量目标：

优良；

（2）严格按照设计文件和国家现行规范、规程要求施工，各道工序检查合格，请监理工程师验收签证后，方能进行下一道工序施工；

（3）预应力施工准备期间，组织施工人员熟悉图纸，了解设计意图，掌握施工要点；

（4）严格按照规范要求进行材料的采购和验收。

按照ISO9001质量保证体系的要求做好各项施工记录。

钢绞线、锚具进场、堆放

预应力筋定长下料及制作

定位马凳的制作、安放

预应力筋铺设

隐蔽工程检查

浇筑混凝土

张拉

灌浆、切筋、封闭张拉端

材料员

质检员

技术员、施工队长

技术员、施工队长

质检员、技术负责人

施工队长、质检员

施工队长、质检员

技术员

编制张拉顺序

张拉设备校验

材料员

第六章安全保证措施

施工前，由项目负责人进行安全交底；

进场后，由项目负责人对全体施工人员进行具体的施工要求交底；

项目上制订详尽的安全管理条例和奖惩制度；

各班组确定兼职的安全责任人；

张拉时千斤顶后严禁站人，张拉人员严格按操作规程进行张拉；

严禁穿拖鞋上班，进入现场必须佩戴安全帽，高空临边作业必须佩戴安全带；

下料和切除钢绞线的人员工作时带防护眼镜，防止眼睛受伤害；

加强防火教育，杜绝火灾隐患；

规范用电管理，做到人走电断；

上下交叉作业，严防高空坠物伤人；

严禁电弧火花直接落在安全网上，以免引起火灾；

定期进行安全总结。

第七章文明施工措施

教育进场全体职工服从总指挥安排，与各班组之间搞好团结写作。

教育进场职工遵守法律，遵守现场施工管理制度和各种制度。

搞好办公室及寝室、库房的清洁卫生，做到床铺和物品整齐有序。

材料按规定场地整齐堆放，下料场地每天使用完后打扫干净。

在施工现场严禁乱扔物品。

礼貌待人，文明用语。

爱护施工设备，损坏照价赔偿。

第八章其他应明确的事项

预应力班组和钢筋、混凝土、木工、水电班组施工时应紧密配合、互相协调，在材料运输、预应力筋安装、预应力筋张拉等方面流水作业，及时跟上，以利于预应力工程随同主体工程总进度计划实施。

结构最后浇筑部位混凝土强度满足设计张拉强度后，应书面通知进行张拉作业。

波纹管安装后，其周围不应进行电焊作业；如有必要，则必须有防护措施；

预应力筋混凝土浇筑时，应多留两组以上混凝土试块，与箱梁同条件养护，以确定预应力筋张拉时箱梁的混凝土强度。

预应力钢束张拉完毕，严禁撞击锚头和钢束，以防以外。