先张法预应力拱板原位现浇施工工法(修4)

1、先张法预应力拱板高空原位现浇施工工法工法编号：FJGF-2015完成单位：福建三建工程有限公司 主要完成人：张学友 林茂盛 欧阳进 熊锦福 陈恒权1 前 言由于国家对粮食储备库的质量与效益越来越重视，在全国各省兴建了一大批大小不一、功能多样的粮库工程。平房粮仓即是其中具有代表性的建筑。平房粮仓工程的施工难点在于其屋面为大型预应力拱板，传统采用的施工方法为地面预制、空中吊装就位。此工法虽然施工方便，但施工场地要求高、吊装难度大、拱板成型整体性差、施工工期长，同时在吊装过程中极易造成拱板质量损伤。针对此种跨度大、板厚薄、节点多、施工难度大、技术要求高、工序搭接紧密的粮仓拱板结构，我单位施工队伍在施

2、工过程认真规划、组织技术攻关，对隔板预制及吊装、满堂架搭设、模板制安、先张法预应力施工、拱板高空原位浇筑等工序开展了多项技术攻关创新，编制汇成本工法。克服了地面预制、高空吊装就位施工存在的困难，从根本上解决平房仓粮库屋面拱板工程施工对场地的依赖，减少了吊装环节。达到工程施工更便捷、功效更高、整体性更好、工期更短的效果。2 工法特点2.0. 1 高空原位现浇施工工艺无需预制场地。地面预制、吊装就位工艺需大面积预制场地，而高空原位现浇工艺从根本上解决拱板施工对场地的依赖。2.0.2 高空原位现浇施工工艺减少了吊装环节。由于21m24m跨度拱板，每榀拱板重量达10t15t，吊装时其吊机的最小臂长为2

3、5m27m，对吊机的性能要求高，吊装难度大。而高空原位现浇工艺可减少该环节。2.0.3 高空原位现浇施工工艺减少了拱板浇筑到吊装就位的混凝土强度等待时间，从而有效地缩短了施工工期。2.0.4 高空原位现浇施工工艺拱板整体质量好，且避免了吊装就位过程中的质量破坏。3 适用范围本工法适用于跨度大、板厚薄、节点多的平房仓拱板结构工程施工。尤其适用于施工场地小、吊装困难、工期紧的多幢平房仓拱板施工。4 工艺原理提前进行隔板预制，与平仓房主体施工同步进行。利用仓内硬化地面搭设满堂脚手架，顶撑兼作拱板底模支架，利用9.0m标高处圈粱作为先张法施工的张拉台座，直接在高空原位浇筑混凝土形成拱板。5 施工工艺流

4、程及操作要点5.1 高空原位现浇施工工艺流程5.1.1 高空原位现浇施工工艺流程见图5.1隔板预制上下弦板配模施工准备顶部水平杆高程控制满堂架搭设拱板底模制安张拉台座施工分布钢筋绑扎圈梁位移记录预应力钢筋张拉隔板吊装、上下弦板模板组装张拉力检测上弦板钢筋制安钢筋隐蔽验收混凝土试块制作拱板混凝土浇筑模板拆除养护放张试验检测预应力钢筋放张斜拉筋焊接图5.1.1 高空原位现浇施工工艺流程5.2 操作要点5.2.1 隔板预制。利用平房仓硬化地面作为隔板预制场地。按1:1比例放大样，依样支设隔板内外侧钢模，安装张拉台座，张拉钢筋，浇筑C40细石混凝土。采用重叠法依次浇筑8套隔板，浇水养护至隔板强度达到1

5、00%，进行隔板搬运及安装（见图5.2.1）。 图5.2.1 隔板预制示意图5.2.2 满堂脚手架搭设。根据满堂脚手架专项方案，立杆纵横向间距为1200mm，步距为1500mm，设置纵横向扫地杆。剪刀撑、横向斜撑搭设随立杆、纵横向水平杆同步搭设，以保证满堂脚手架足够的强度、刚度和稳定性（见图5.2.2）。 图5.2.2 满堂脚手架搭设示意图1可调托；2满铺复合模板；3铺设50*80mm优质松木枋；4顶层水平杆（间距300mm）；5剪刀撑 6隔墙；7砼垫层5.2.3 张拉台座制作。为确保高空张拉台座不位移、不倾覆、不破坏，对顶层圈梁进行加固如下：将满堂脚手架顶层水平杆间距加密为300mm，并在水

6、平杆端头加设可调托顶紧圈梁，在天沟底板预埋与圈梁主筋焊接在一起的22mm张拉锚筋，以加固张拉板。从而有效的平衡预应力钢筋张拉时对张拉台座的拉力（见图5.2.3）。 图5.2.3 张拉台座制作示意图1顶层水平杆（间距为300mm，端头加设可调托顶紧圈梁）；2张拉板；3固定L型锚筋的22钢筋； 4预留一端天沟外沿不浇筑；522型锚筋（间距为300mm，伸入圈梁与主筋焊牢）5.2.4 预应力钢筋张拉。预应力钢筋张拉时，应对称、间隔张拉，并超拉3%应力，以防止预应力损失。张拉完毕后，对钢筋逐一进行预应力检测合格后，满扎分布钢筋。应在预应力张拉24h内进行混凝土浇筑，否则需重新张拉。（见图5.2.4）。

7、 图5.2.4 预应力钢筋张拉示意图5.2.5 隔板与上下弦板模板组装。针对拱板上弦板二次抛物线形式，采用易安易拆的预制模板组合。施工前按1:1比例放大样，依样制作上下弦板模板，并编号。将隔板按编号吊装就位完成后，与上弦板模板进行组装。利用隔板预留孔洞及方木进行支撑加固（见图5.2.5）。 图5.2.5 隔板与上弦板模板组装示意图5.2.6 拱板混凝土浇筑。拱板浇筑应对称、间隔施工。施工过程先浇筑下弦板，后浇筑上弦板。每榀拱板均由下弦板中部向两端，上弦板由两端向中部的浇筑顺序一次性浇筑成型，严禁留设施工缝。浇筑时慎重振捣，防止振捣不密实，混凝土表面随打随压光。施工完成后覆盖塑料薄膜、专人洒水养

8、护不少于14天（见图5.2.6）。 图5.2.6 拱板浇筑示意图号拱板与号拱板间隔浇筑5.2.7 预应力钢筋放张。混凝土强度达到设计强度标准值的85%时，按对称原则进行钢筋放张，断筋应从拱板两侧对称交错剪断，且按先肋梁后板筋的放张顺序进行。5.3 劳动力组织表5.3 劳动力组织情况表（单位：工日仓）序号工序名称技工人数工作内容1总指挥1人总负责拱板施工质量、进度、安全事宜2质检员1人检查拱板施工质量3安全员1人现场监督是施工安全4施工员2人负责施工放样、进度控制、质量监督5架子工20人满堂脚手架搭设6木工12人拱板拱板制安7瓦工12人拱板混凝土浇筑、养护8钢筋工10人拱板钢筋制安7 材料与设备

9、7.1 材 料隔板预制、拱板高空张拉所需的专用船模冷轧钢板、拱板专用F卡具、钢筋张拉锚板、JM12锚具、钢模；满堂脚手架搭设所需的钢管、扣件、可调托、垫木；拱板底模制安所需的方木、复合板；拱板上下弦板模板所需的对拉螺杆、专用松木模板。7.2 设 备 表7.2 主要施工机具设备表序号设备名称用途1水准仪测量标高2全站仪测量放线3钢丝张拉机钢筋张拉4钢筋调直机钢筋调直5钢筋弯曲机钢筋弯曲6焊机张拉台锚筋、拱板斜拉筋焊接7测力仪钢筋张拉力检测8扭力扳手满堂脚手架扣件检测9圆盘锯模板配模7 质量控制7.1 质量控制标准7.1.1 本工法施工过程严格遵守混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20

10、02、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001、建筑结构荷载规范 GB50009-2012、冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程JGJ952003、预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ852002等相关规范标准的规定。7.1.2 编制满堂脚手架专项方案及拱板施工方案，对拱板高空原位现浇工艺和措施详细论述。经相关单位审核通过后，严格按照方案组织施工。7.2 质量保证措施7.2.1 模板安装1 为避免上弦拱板曲线弧度不顺滑，上弦拱板模支撑安装时要认真校核，按预安装好的隔板顶端拉线控制上弦拱模，同时校核定型模板两端的水平，待合格后方可加固锁定支撑。 2 严格按线安装每一块隔板，其安装

11、垂直度用吊垂吊线校正，避免隔板安装时偏位、倾斜。3 平铺大面积下弦板底模时，模板与模板之间的交接缝要预留2mm的空位，不可完全密拼。同时严格控制好上下弦肋梁钢筋与侧模之间的位置，保证钢筋保护层厚度，以免出现下弦拱板折角和拱板偏薄露筋的现象。7.2.2 混凝土浇筑1 严格控制混凝土配合比，控制碎石的级配、沙石的含泥量是保证薄壁混凝土结构质量的关键，水分过大，坍落度增大，混凝土强度下降；碎石颗粒过大、含泥量过高影响混凝土的质量。2 浇筑过程中振捣要到位，不宜漏振或过振。漏振会使混凝土出现蜂窝麻面，影响混凝土强度。过振会产生离析、局部砂浆过度集中现象，致使混凝土收缩不均产生裂纹。3 加强养护是确保薄

12、壁混凝土后期强度的根本。混凝土浇筑完成后及时用塑料薄膜覆盖保温保湿养护。 7.2.3 预应力钢筋制安1 施加预应力所用的机具设备及仪表应由专人使用，并应定期维护和校验。2 预应力筋的张拉控制应力，应符合设计要求；并比设计要求超张3%，但张拉控制应力不得超过规范的规定。3 张拉过程中预应力钢筋断裂或滑脱的数量，严禁超过结构截面预应力钢筋总根数的5%，且严禁相邻两根断裂或滑脱。4 放张预应力筋时，混凝土强度必须达到设计强度的85%。7.3 质量检验7.3.1 每100榀板应取一榀（当少于100榀时也取一榀）做荷载试验。7.3.2 实验观测标准及程序如下：1 荷载：上弦外加荷载为3.0KN/m2，加

13、荷速度为半小时0.5 KN/m2，全跨加荷。下弦外加荷载为0.5KN/m2，加荷速度为半小时0.1 KN/m2，中间三分之二跨长加荷。以上试验荷载均为拱板跨中对称加荷。2 观测指标：跨中最大变形不大于20mm。3 荷载稳定时间24小时，然后卸载。4 卸载速度：上弦板半小时0.6KN/m2，下弦板半小时0.5KN/m2。以上卸载均从拱板跨中对称卸载。8 安全措施8.0.1 严格按照各项安全法规、施工现场临时用电安全技术规范安全技术规范JGJ 46、建筑机械使用安全技术规程JGJ 33安全技术规程的规定组织施工，施工前应编制有针对性的应急预案。8.0.2 对施工人员进行安全知识教育，做好安全技术交

14、底，掌握安全操作规程，严禁违章作业，确保全过程安全施工。8.0.3 高空预应力张拉及拱板浇筑施工，预先搭设好操作平台，做好安全密目网围挡，严防工具、材料等物件坠落。8.0.4 施工现场材料堆放合理有序，配备安全灭火器材，并留有安全通道。8.0.5 施工过程中，项目部专职安全员跟踪检查，发现隐患并及时解决。9 环保措施9.0.1 严格执行建筑施工现场环境与卫生标准等规范的施工要求，建立健全工作制度。9.0.2 防止施工噪音污染，施工现场提倡文明施工，建立健全控制噪声的管理制度。选用低噪声或备有消声降噪设备的施工机械。9.0.3 夜间施工应按当地环保规定。9.0.4 严格遵守社会公德、职业 道德和

15、职业纪律，妥善处理周围的公共关系，与工地周边的有关社区单位搞好合作，积极开展共建文明活动，树立良好形象。9 效益分析 10.0.1 先张法预应力拱板高空原位现浇施工工艺与传统的先预制再吊装的施工工艺相比，从根本上解决了拱板施工对场地的依赖，彻底解决了地面预制、空中吊装的困难，减少了吊装环节，避免了吊装过程中可能出现的质量隐患，提高了施工效率，缩短了施工工期。由于无需预制场地，并减少了预制场地施工费用。10.0.2 先张法预应力拱板高空原位现浇施工工艺在拱板混凝土强度达到放张强度(设计强度的85)便可拆模；而地面预制拱板时，即使拱板强度达到设计强度的85可放张时，也应待拱板达到100设计强度时，

16、方可进行吊装施工；在常温下(20ºC)混凝土强度由85增长到100时，大约有5d的时间差，减少了机械设备及管理等费用，缩短了工期。10.0.3 先张法预应力拱板高空原位现浇施工工艺提高了拱板的整体性，加强了拱板的保温、隔热、防水、密闭性等功能。本工法在平房仓施工的成功应用，创造了良好的社会和经济效益，为高空原位现浇先张法预应力拱板施工的推广提供成功实例，具有很高的推广和应用价值。11 应用实例本工法成功地应用于福建省储备粮管理有限公司光泽直属库拆旧建新项目，工程质量满足规范和合同要求。现以该工程为实例说明本工法应用情况。11.0.1工程概况本工程新建仓容规模为9万吨（1.8亿斤，7米

17、堆粮线）。其中，24米跨拱板屋盖平房仓7栋，分别由A，B两种仓型，A型仓共3幢，平面轴线尺寸90m*24m由三廒间组成；B型仓共4幢，平面轴线尺寸24m*120m由四个廒间组成；每个廒间25榀拱板屋架，共625榀。结构形式为砖混排架结构；建筑面积18444平方米。先张法预应力拱板屋盖是集承重、防水、隔热、顶棚等多功能板架合一的屋架体系，它由上、下弦薄壳板、肋梁、内隔板及斜拉筋等组成。拱板上弦为二次抛物线，曲线方程公式为：Y=4FX（L-X）/L2，其公式中：L-跨度，F-矢高，F=L/10。拱板跨度24m，单榀宽1.20m，下弦肋梁高180mm，肋宽100mm，板厚45mm；上弦肋梁高180mm，高100mm，板厚45mm，上、下弦每隔2000mm用厚度为60mm的竖向隔板连接成整体，并焊接14斜拉筋。拱板混凝土强度等级C40；拱板内隔板由C40细石混凝土浇筑而成。 11.0.2工程评价大跨度预应力现浇拱板屋架储