预应力工程.docx
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预应力工程
预应力工程
第一节预应力施工主要技术要点
预应力的施工质量要求较高，因此在施工中需要采取一系列必要的技术措施。
针对本工程预应力梁特点，通过对本工程预应力结构设计方案的分析，在本工程预应力施工中，主要存在以下技术要点：
1.1预应力结构体系方案
本工程ACAC综合区有500*1900的大跨度框架梁中采用了后张无粘结预应力技术。
由于预应力构件荷载较大，预应力筋为主要受力钢筋，其施工质量的好坏直接影响到整体结构的安全，在预应力施工中必须严格按照设计要求完成各工序工作，确保质量。
1.2梁预应力筋铺放施工
预应力施工必须与总体施工密切配合，总体绑扎钢筋的流水分段，必须要考虑预应力筋的分段与搭接位置。
预应力施工中预应力筋的铺设属主导工序，需要单独占用一定施工时间，但可通过施工段上预应力梁的流水作业组织统筹作业，避开梁普通钢筋绑扎与预应力束铺设的时间，从而保证总体施工进度。
其余工序可穿插进行，一般不占用主导工序的时间。
每一施工段预应力梁普通钢筋绑扎流水作业要求总包在梁钢筋绑扎时应依次进行，即应集中人工依次完成单根或数根梁的普通钢筋绑扎；每完成一批预应力梁普通钢筋绑扎即可进行预应力筋铺放作业，而同时总包可进行下一批梁的钢筋绑扎。
故要求总包在梁普通钢筋绑扎时不可在整个施工段全面铺开进行，而应集中分块进行。
同时一根梁的绑扎应沿跨度依次连续进行。
1.3预应力束铺放矢高点控制
预应力钢绞线在定矢高前，对于梁，先进行预应力梁箍筋绑扎，然后根据设计图纸进行矢高钢筋定位及固定。
值得注意的是图纸的矢高尺寸为预应力梁下表面至预应力钢绞线中心的距离，所有支架钢筋的规格为Φ10，梁钢绞线的定位钢筋间距为1000mm左右。
预应力束曲线示意图（具体以深化设计图为准）
预应力筋的矢高即预应力筋在梁中的位置，直接关系到预应力的承载力和抗裂的效率。
预应力筋的矢高、上下位置及水平位置必须准确控制。
本工程预应力束为单向布置，必须按照图纸要求及现场施工实际情况正确处理矢高的上下关系。
由于梁柱节点处钢筋较密，为保证预应力筋的矢高，普通钢筋绑扎时位置必须准确到位，预应力施工时应先穿设预应力钢绞线，然后再绑扎柱箍筋。
预应力筋矢高与普通钢筋相冲突时，应以服从预应力筋为原则。
1.4预应力节点构造
本工程中预应力筋端部节点构造复杂，必要时需现场放样，考虑到预应力锚具的安装空间。
具体节点详深化详图。
1.5预应力张拉顺序及方法
确定合理的预应力施加过程及施加顺序，是本工程预应力施工的关键所在。
本工程中采取如下张拉方案，具体张拉步骤详见第四章：
1、预应力梁的张拉。
张拉宜同步对称进行，张拉顺序为：
从中间梁向两边梁依次同步进行，以保证整个区域变形一致。
2、预应力张拉完成以后方可拆除梁底模板及支撑。
1.6施工材料、劳动力配置要求高
本工程预应力工程量数量少，但施工周期较长，因此施工前必须仔细规划好材料的品种和进场时间。
另外，预应力材料订货及检验环节较多，因此必须认真规划好钢绞线、锚具、锚垫板等主要材料的订购、进场、检验问题，同时要根据施工情况，准备有一定的余量，以满足工程进度的要求。
由于每个施工段预应力工程量较为集中，施工时必须根据总进度要求，切实安排好技术工人和一般劳动力的配置，以确保现场施工的顺利进行。
第二节施工部署
2.1施工段的划分
施工段的划分将依据土建单位的施工段安排。
预应力工程的一个专项工程，与混凝土工程、钢筋工程等土建单位的各项工程间采取平行交叉施工。
整个施工过程中，根据协调与土建单位的施工水流作业安排，对预应力专项工程按突出重点兼顾次要的原则组织流水作业施工，多工作面展开平行穿插以缩短施工周期。
2.2施工任务安排
针对本工程的特点，我们拟定安排三个班组分别对预应力施工过程各项内容进行流水作业。
材料组：
负责预应力筋下料、制作等任务。
铺放组：
负责预应力筋在梁上的铺放工作。
张拉组：
混凝土强度达到张拉要求时，对预应力筋进行张拉。
其中，铺放工做是整个预应力专项工程中的关键路线，也是保证土建单位按期完成工期的关键所在，因此，必须采取优化的施工技术方案以及强化的施工组织手段使各工序部位与土建单位各工序紧凑序衔相接，分秒必争的抓紧施工时间，并采取如下措施：
提前采办所需的各种材料，加强周转材料的施用及备用，充足配备所需机械设备，在最短时间内备齐各项材料并组织人员进场；加大劳动力强度，时间安排实行24小时轮班制，保证施工全天候条件。
施工班组在项目经理的统一协调指挥下，实现立体交叉平等流水作业，以确保工程保质按期完成。
2.3施工进度计划
由于预应力工程为分包工程，其施工工期必然要根据总包的进度计划进行调整，详细进度计划需要根据总包单位提供的施工组织设计具体编制。
2.3.1施工准备期
接到进场通知后正常的施工准备期为7天，为保证结构整体的施工进度，如确有必要，准备时间可适当缩短。
2.3.2施工队伍和主要材料、设备进场计划
项目
进场时间
说明
预应力施工队伍
开始预应力施工前7天进场
进场后即可开始
准备分包作业。
主材（钢绞线、锚具等）
材料于开始预应力施工前7天进场
材料进场后进行
抽样和送检。
设备（油泵、千斤顶等）
开始张拉前4天进场
设备在进场前
即作好标定和试运行
2.3.3施工进度计划
预应力工程施工工作面的展开由总包确定。
预应力施工过程中需要根据总包的施工方案和进度计划来调整预应力工程的资源配置和进度计划。
每一道工序所占用的时间可根据总包的要求适当进行调整，总之，只要合理地安排流水施工，预应力工序的进度将完全取决于总体的进度安排。
2.4施工进度保证措施
2.4.1保证工期的管理措施
（1）建立强有力的项目经理部，配置高效项目管理层。
本工程施工的项目经理、技术负责人、质量员、安全员均由有丰富工程施工管理经验的人员担任，并针对技术、质量、安全、文明施工、后勤保障工作配置项目副经理主抓分项工作。
（2）严格执行奖罚制度，对各个工种、工序制度严厉的奖罚制度，对工期有重大影响的工序实行重奖重罚。
（3）在总进度计划控制下，坚持逐月、逐周编制出具体工程部位施工计划和工作安排。
如发现未能按节点工期完成计划，要即时检查，分析原因，迅速采取补救措施和调整计划。
（4）定期召开工程例会，由项目经理主持，各施工班组参加，总结工作完成情况，协调工程施工内部矛盾，并提出明确的计划调整方案。
（5）对影响工程的关键工序，项目经理要亲自组织力量，加班加点进行突击，有关管理人员要跟班作业，确保关键工序按时完成。
2.4.2保证工期的技术措施
从技术措施入手是保证工期最直接有效的途径，为此必须高度重视以下三个方面因素的影响：
（1）设计变更因素
设计变更因素是进度执行中最大的干扰因素，其中包括设计图纸本身欠缺、变更或补充造成增量、返工，打乱施工流水节奏，致使施工减速甚至停顿。
因此必须做到以下两点：
a．项目经理部要通过理解图纸与设计意图，进行自审、会审和与相关单位交流，采取主动态度，及时发现问题，最大限度地实现事前预控，把影响降到最低。
b．预应力设计人员要随时跟踪工程的进展情况，对其中关键环节做好技术交底。
同时要及时服务现场，随时解决工程中出现的各种问题。
（2）资源配置因素
a．劳动力配置。
在保证劳动力的条件下，优化工人的技术等级和思想、身体素质的配备和管理，以均衡流水为主，对关键工序、关键环节和必要工作面根据施工条件及时组织抢工期，可根据总包施工情况进行24小时作业。
b．材料配置。
按照施工进度计划要求及时进货，做到既满足施工要求，又要使现场无太多的积压，以便有更多的场地安排施工。
c．机械配置。
为保证本工程的按期完成，我们将配置足够的中小型机械，不仅满足正常使用，还要保证有效备用。
另外，要做好机械设备的定期检查和日常维修，保证施工机械处于良好的状态。
d．资金配备。
根据施工实际情况编制资金流动计划，根据合同条款申请工程款，并将工程款合理分配于人工费、材料费等各个方面，同时要合理地利用和支配企业流动资金，使施工能顺利进行。
e．后勤保障。
后勤服务人员要做好生活服务供应工作，重点抓好吃、住两大难题。
（3）技术因素
a．实行工种流水作业，抢工期间昼夜分两班作业。
b．发挥技术力量雄厚的优势，及时解决现场问题。
c．应用新技术、新材料和新工艺及计算机等现代化的管理手段为本工程服务。
2.5施工现场部署
施工现场布置是针对本工程实际现场施工要求进行相应的施工现场平面布置。
本工程施工场地布置的具体原则是：
划分施工区域和材料堆放场地，保证材料运输道路环通通畅，施工方便；
符合施工流程要求，减少对专业工种和其它工程方面的施工的干扰；
布置应满足安全文明施工的要求。
施工现场应配置预应力筋堆放、断料和加工的场地约15m×50m。
同时要求配备一至两间材料仓库用于放置预应力锚具、设备等。
现场施工管理人员需约20m2左右办公室一间。
第三节后张有粘结预应力施工工艺
本工程预应力框架梁中采用后张有粘结预应力技术。
根据本工程的结构设计特点，确定该部分预应力的施工工艺如下：
注：
*该工序由土建总承包单位完成。
第四节后张有粘结预应力施工操作要点
2.1下料
下料是整个工艺的前奏，也是原材料控制的关键。
下料前,应核对预应力筋的规格、品种是否符合设计图纸要求。
同时,预应力筋应通过进场复检合格,展开后应平顺,不得有弯折,表面不应有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污等。
下料时,下料长度应考虑设计曲线长度、张拉端外伸预留长度、弹性回缩值、张拉设备、施工方法等因素。
预应力筋应采用砂轮锯或切断机切断,不得采用电弧切割。
预应力筋运至现场后要分区分类堆放,露天堆放时,需覆盖防雨布,下面应加垫木,尽量不与地面接触。
2.2预应力梁内穿设波纹管和预应力束
1、本工程预应力孔道选用金属镀锌波纹管，能保证孔道质量。
金属波纹管及预应力式样
2、土建总承包单位支好梁的底模，普通钢筋就位之后，根据设计要求的矢高安装预应力定位支架，其间距约为1000mm。
支架用φ10直径的钢筋制作。
3、铺设预应力波纹管，并牢牢绑扎在定位支架上。
4、在构件的端部（张拉端、固定端）应设置灌浆孔，孔道长度超过30米的孔道另行增设在最高点安装盖瓦和排气管。
波纹管上开孔示意图
5、张拉端部锚垫板的安装：
波纹管位置固定好并穿束完成后，可安装锚垫板及螺旋筋。
端部锚垫板、螺旋筋由于处于支座钢筋较密处，安装比较困难，应保证其位置的准确。
同时还必须保证垫板与孔道切线相垂直。
6、当穿束在浇捣混凝土前进行时，在锚垫板安装完成后，应对垫板外工作长度内的外露钢绞线进行保护，同时应对预应力孔道和垫板上的灌浆孔进行封闭，防止其它物质对其损害。
具体方法：
在外露钢绞线外采用防水胶布材料进行包扎。
7、用棉丝密封灌浆孔、喇叭口等重要部位，连接部位用胶带缠绕密封。
8、在浇筑混凝土前，技术人员认真检查各关键部位及预应力孔道的高度，认真仔细全面地检查波纹管有无破损，认真填写“自检记录”和“隐蔽工程验收记录”。
9、在浇筑混凝土时，特别要注意并重点交待振捣棒不得直接碰撞预应力孔道，防止破坏波纹管而导致浆体进入预应力孔道。
10、浇筑混凝土过程前，应用胶带封堵所有灌浆孔和排气孔，并用棉丝塞紧喇叭口等空腔，防止水泥浆进入波纹管堵塞预应力孔道。
2.3混凝土浇筑
1、在浇筑混凝土前，应进行专项的预应力孔道检查。
项目部将组织自检，包括仔细检查预应力孔道的完好，及时修补。
修补方法：
若发现孔道破洞较小可采用胶带纸密封，若孔道破洞较大可采用加套管并用胶带纸密封。
孔道接头处应用胶布密封好。
另外预应力张拉端处应用棉丝密封灌浆孔、喇叭口等重要部位。
固定端应用水泥浆封堵死。
2．在浇筑混凝土时，振捣棒不得直接碰撞预应力孔道，防止破坏波纹管而导致浆体进入预应力孔道。
3．混凝土达到设计要求强度以后，及时拆除预应力梁张拉端的侧模板，清理张拉端喇叭口和预应力筋，安装锚具，为张拉工序作好准备。
4．有粘结预应力施工应特别注意混凝土浇筑时孔道的堵塞防治，要求先穿设预应力束在混凝土浇筑初凝前抽动预应力束以防止孔道堵塞；因此在混凝土浇筑时将指派专门的人员于现场进行看护，争取及时发现及时治理。
孔道如发现有漏浆应反复抽动预应力束直至混凝土初凝。
2.4预应力张拉
1、预应力张拉设备在使用前，应送权威检验机构采用顶顶机的方式，对千斤顶和油表进行配套标定，并且在张拉前要试运行，保证设备处于完好状态。
2、理顺张拉端预应力筋次序，依次安装工作锚、顶压器、千斤顶、工具锚。
有粘结预应力张拉用设备：
液压千斤顶及油泵
3、由于开始张拉时，预应力筋在孔道内自由放置，而且张拉端各个零件之间有一定的空隙，需要用一定的张拉力，才能使之收紧。
因此，应当首先张拉至初应力（张拉控制应力的百分之十），量测预应力筋的伸长值，最后张拉至控制应力，再次量测伸长值，计算实测伸长值△L1。
核算伸长值符合要求后，卸载锚固回程并卸下千斤顶，张拉完毕；
4、如果预应力筋的伸长值大于千斤顶的行程，可采用分级张拉，即第一级张拉到行程后锚固，千斤顶回程，再进行第二次张拉，直至达到张拉控制值。
5、张拉作业，以控制张拉力为主，同时用张拉伸长值作为校核依据。
实测伸长值与理论计算伸长值的偏差应在（-6～+6）%范围之内，超出时应立即停止张拉，查明原因并采取相应的措施之后再继续作业。
预应力筋张拉前总包应配合预留相关张拉操作平台，我方将于张拉前编制详细的张拉技术交底报送总包，包括详细的针对各区张拉顺序及张拉伸长值等张拉控制。
张拉时将详细填写张拉记录单，张拉完成后填写张拉完成通知单。
2.5预应力张拉控制
（1）对混凝土强度的要求
只有混凝土强度试验报告表明混凝土强度达到设计要求后，才能开始张拉。
（2）张拉控制力
预应力束的张拉控制，以控制张拉力为主，同时用张拉伸长值作为校核依据。
本工程张拉控制应力取为0.75倍钢绞线的强度标准值。
（3）预应力筋在张拉过程中，应尽量避免发生断、滑丝。
（4）如有个别锚夹片失效钢绞线回缩，应松锚更换夹后从新张拉。
（5）张拉后实际建立的有效应力
张拉后实际建立的有效应力与设计规定值偏差范围不超过5%，实际有效应力的测试方法应根据张拉时预应力筋伸长值以及油压表读数为准。
当实际建立的有效应力与设计值相差较大时，应找到原因并采取措施予以调整后方可继续施工。
（6）预应力筋应在张拉控制应力处于稳定状态下再锚固。
锚固阶段张拉端锚具的内缩量不应大于6mm。
张拉端外露预应力筋应在灌浆后再切割。
（7）预应力筋张拉及放松时，应填写预应力张拉记录表。
（8）张拉时，预应力筋的张拉力、张拉顺序及张拉工艺应符合设计及施工技术方案的要求,同时应符合表4.1规定：
序号
具体要求
1
张拉工艺应能保证同一束中各根预应力筋的应力均匀一致；
2
当预应力筋是逐根或逐束张拉时,应保证各阶段不出现对结构不利的应力状态；
3
当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。
实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对允许偏差为±6%。
如超出范围，须查明原因后采取措施，方可继续施工。
4
张拉过程中应避免预应力筋断裂或滑脱
5
张拉锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量应符合设计要求；当设计无具体要求时，对于一般常用的夹片式锚具，有顶压时内缩量限值为5mm；无顶压时，内缩量限值为6～8mm。
表4.1张拉具体要求
1、理论伸长值的计算
曲线预应力筋的理论张拉伸长值△LT按以下近似公式计算：
△LT=（1+exp[-（kLT+uθ）]）Fj/（2ApEp）LT
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）
2、伸长值的实测和校核
由于开始张拉时，预应力筋在孔道内自由放置，而且张拉端各个零件之间有一定的空隙，需要用一定的张拉力，才能使之收紧。
预应力筋张拉伸长值的量测，是在建立初应力之后进行。
实际伸长值△L应等于：
△L＝△L1＋△L2－△Lc
式中△L1——从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值；
△L2——初应力以下的推算伸长值，可以根据初应力和二倍初应力的伸长值量测值之差求得；
△Lc——混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值。
（量值很小，可忽略。
）
本工程初应力取为张拉控制应力的10％。
张拉时，通过张拉伸长值的校核，可以综合反映张拉力是否足够，孔道摩擦损失是否偏大，以及预应力筋是否有异常。
张拉时要求实测伸长值与理论计算伸长值的偏差应在（-6～+6）％范围之内，超出时应立即停止张拉，查明原因并采取相应的措施之后再继续作业。
本工程预应力梁两端张拉总伸长值取两端伸长值之和。
3、张拉流程
0→初应力（10％控制应力、读数量测伸长值）→100％控制应力（读数量测伸长值）→锚固→卸荷
如果预应力筋的伸长值大于千斤顶的行程，可采用分级张拉，即第一级张拉到行程后锚固，千斤顶回程，再进行第二次张拉，直至达到张拉控制值。
2.6预应力孔道灌浆
1、灌浆材料要求
（1）灌浆水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆体28天标准强度不低于30MPa。
（2）水泥浆的水灰比为0.45，严禁掺入含氯盐或对预应力筋有腐蚀的外加剂，灌浆顺序为先下层孔道，后上层孔道，一个孔道灌浆应连续进行，不得中断，灌浆温度为10~25℃，灌通孔道后冒浓浆封闭灌浆孔。
室外最低温度低于+5℃时，孔道灌浆应采取抗冻措施，采用早强型普通硅酸盐水泥，掺入一定量的防冻剂，或采用温水拌合，提高浆体的水化热。
（3）水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间不宜超过30min。
2、灌浆工艺要求
（1）灌浆前切割外伸钢绞线，钢绞线露在锚具外的长度控制在30～50mm，然后用水泥浆密封所有张拉端，以防浆体外溢，并将排气孔部位的波纹管逐个打通，为下一步操作做准备。
（2）孔道灌浆顺序应先灌下面孔道再灌上面孔道，并集中一处的孔道一次灌浆完成，以免孔道漏将堵塞临近孔道。
（3）灌浆前应进行机具准备和试车。
（4）灌浆工作应缓慢均匀的进行，不得中断，并应排气通顺。
（5）灌浆进行到排气管冒出浓浆后，方可堵塞此处的排气孔。
（6）灌浆过程中制作1组70.7×70.7×70.7的立方体水泥净浆试块，标准养护28天后送交实验室检验试块强度，其强度不应小于30MPa。
由于灌浆质量的好坏直接关系到预应力钢绞线与混凝土的粘结效果以及结构的耐久性，因此施工过程中必须从每一个环节上进行严格控制。
2.7张拉端封堵
预应力筋张拉完成后必须严格做好封端工作，具体步骤为:
a,多余钢绞线采用砂轮片切除剩余的外露钢绞线长度不小于30mm，严禁采用电狐切割，为保证耐久性，外露钢绞线的保护层厚度不小于30mm，后浇的混凝土必须比原来的混凝土强一等级。
2.8排气孔的留设
本工程预应力束均采用曲线配筋，为防止曲线最高点滞留空气导致灌浆不密实，要求在所有曲线的波峰点全部布置排气孔。
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