超长大跨度预应力混凝土方案

1、超长大跨度应力混凝土结构施工方案1工程概况青岛市企业经营者评荐中心扩建工程，裙房三层为多功能厅、大堂，主楼4-9层为五星级酒店客房标准间，南侧为游泳池和网球场区域，总面积13750平方米。该工程预应力结构分为两部分游泳池区域和网球场区域，游泳池长27米，宽16.8米，层高10米，屋顶主梁为3榀16.8米长后张法有粘结预应力梁，梁界面尺寸为600*1900，混凝土强度等级C30,次梁尺寸250*750间距2400，跨度9000，混凝土用量200立方米；网球场长36000，宽36000，有7榀东西向36000跨预应力框架梁，截面尺寸500*2000，A轴、E轴为4跨连续梁，次梁界面尺寸250*50

2、0跨度4500，混凝土用量500立方米。两部分混凝土特点主梁大体积大跨度，层高15米。2.施工准备2.1认真审学图纸，做好施工方案，完成预应力深化设计，并经得主管部门批准该方案。2.2材料及主要机具2.2.1材料准备预应力筋：预应力用的热处理钢筋、钢丝、钢绞线的品种、规格、直径，必须符合设计要求及国家标准，应有出厂质量证明书及复试报告。冷拉、级钢筋还应有冷拉后的机械性能试验报告。预应力筋的锚具、夹具和连接器的形式，应符合设计及应用技术规程的要求，应有出厂合格证，进入施工现场应按钢筋混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002的规定进行验收和组装件的静载试验。灌浆用的水泥不得低于32.

3、5号，普通硅酸盐水泥或按设计要求选用，应有出厂合格证书和复试报告单。2.2.2主要机具有：液压拉伸机、电动高压油泵、灌浆机具、试模等。3施工工艺模板、支撑体系 钢筋绑扎浇筑混凝土养护锚具检验张拉设备预检安装锚具及张拉设备穿预应力筋预应力筋制作检查构件制作水泥浆试张拉孔道灌浆4模板及支撑体系本工程为超高大面积混凝土构件，高度15米，对支撑体系整体稳定控制有较高的要求，因该部分结构工程量重量庞大，对地面支撑面也须进行特殊处理。游泳池施工时，底部支撑须搭设在一层顶板上，同样也许建筑处理。施工部署：游泳池上部结构施工时，保持底层支撑结构不进行拆除，且按照计算后的加固措施进行支设脚手架，在顶部结构模板拆

4、除后，在进行底部脚手架拆除工作；网球场上部结构施工前向进行室内土方回填施工，浇筑完毕地面垫层后（预应力下部进行特殊处理），在搭设支撑体系。4.1柱模板设置柱截面宽度在1200mm1800mm之间，选用12mm厚高强度覆膜竹胶板作为模板，10080mm木方作主龙骨，间距200mm；柱箍选用10#槽钢，间距500mm；柱箍间使用16对拉螺栓双向对拉，螺栓长度L=L1+500mm，（其中L1表示钢筋混凝土柱截面宽度）。柱子截面尺寸800mm1000mm柱采用12mm厚高强度覆膜竹胶板做模板，50mm100mm方木做楞木兼拼口木，间距150mm。48钢管作为柱箍紧固，柱高2米以下范围内柱箍间距400m

5、m，柱高2米以上范围内柱箍间距500mm，在柱中加设14对拉螺栓，间距400mm，对拉螺栓的长度至少要比使用部位的截面尺寸大400mm；柱外侧双向对加14对拉螺栓，间距同柱箍。截面尺寸800mm的柱采用48钢管作为柱箍紧固，柱高2米以下范围内柱箍间距400mm，柱高2米范围内柱箍间距500mm。4.2梁模板设置4.2.1梁截面高度不大于2米，梁底模、侧模采用12mm高强度覆膜竹胶板；100mm50mm木方做次龙骨，木方间距200mm；梁侧模采用48钢管作为主龙骨，间距400mm；梁底模采用100mm100mm木方做主龙骨，间距400mm。梁侧用16螺栓对拉加固，螺栓水平及垂直间距均为400mm

6、。梁模板支设时，次梁模板不入主梁模板内；主梁模板不入柱模板内；所有梁侧模板必须定向配制，规定横向为外包，纵向为被包，以防在模板安装时出现混乱，造成乱锯、乱补现象。在梁与梁、梁与柱的接槎处，必须使用50mm50mm的木方，将阴阳角两侧通长拉线，校正梁侧模板顺直，并加支撑固定后再进行楼板模板的施工。4.2.2对截面较大的主框架梁（500*2100、600*1900）其下部支撑立杆的间距为沿梁宽度方向为280mm，沿梁长度方向为550mm、200mm间隔排列，立杆底部垫设50mm厚木板（沿梁长度方向布置）及150mm150mm8mm钢板；横杆纵横向设置，步距800mm；竖向剪刀撑的设置同板的支撑体系

7、。支撑体系基础，对于地梁部位、管廊两边及段的地下室南侧、段地下室北侧应采用石粉加水泥拌合均匀分层夯实，地梁垫层上沿地梁两边各做100mm厚2000mm宽C20混凝土垫层一道；其余部位回填平整后，并按设计要求完成地面垫层施工。对于截面较小的框架次梁（250*500、250*750），其下部支撑立杆沿梁宽度方向在梁中及梁侧各设置一根，沿梁长度方向排距400mm。水平杆纵横向设置步高1000mm。垂直及水平剪刀撑的设置同板底的支撑。梁底横楞钢管搭设时，先在梁的两端各搭一根钢管横楞，其高度为梁底设计标高减去梁底模厚度，然后再两端横楞的底部通长拉线搭设中部横楞。梁的起拱高度应综合考虑规范要求及支架沉降、

8、预应力张拉对梁起拱高度的影响，起拱后的横楞沿梁长度方向应呈弧形，不得形成三角形。4.3模板设置4.3.1板模板选用12mm厚高强度覆膜竹胶板；50100mm木方作为主龙骨，间距200mm；扣件式钢管脚手架加固。4.3.2板底整体支架立杆间距为800mm，横杆间距1000mm。按楼板的底标高减去模板和木龙骨高度，搭设模板的主横楞钢管；铺设并校正后的次楞方木上平必须与梁侧模板上口在同一水平面上；将预排板的楼板模板按照图纸位置用钢钉固定在方木上。为保证满堂模板支架的整体稳定性，支架内应设置剪刀撑。满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆（所有梁底部位必须支设）应设一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置；满堂

9、支架两端与中间每隔四排立杆从顶开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。5预应力超长大体积混凝土施工方案5.1方案选择5.1.1大体积混凝土梁板预应力大体积混凝土施工中，为防止水泥水化热时产生的热量使胡凝土内部温度过高从而形成裂纹。在混凝土配置时依据超量替代的原则掺加粉煤灰，替代混凝土中20%的基准水泥用量以降低水化热。同时掺以高效减水剂、缓凝剂以减少拌和水用量，提高混凝土的和易性、延缓混凝土的初凝、推迟混凝土水化热的出现。同时对混凝土采取适当的保温、保湿养护和测温措施，以保证混凝土内部与表面温差，表面与大气温差低于255.2混凝土配合比及材料要求5.2.1配合比设计原则1）控制水泥用量在350左右

10、。具体做法：采用超量取代法，按照基准混凝土水泥用量的20%掺加粉煤灰替代等量的水泥用量，同时取超量系数1.5，超量部分取代砂料。2）通过掺加高效减水剂，降低混凝土拌合用水量，改善混凝土性能。3）混凝土中掺加聚丙烯抗裂纤维，防止混凝土裂纹的出现。聚丙烯抗裂纤维的掺量为每立方米混凝土中掺加0.9公斤。4）控制混凝土坍落度162cm。5）控制砂率37%42%5.2.2材料要求选择合适水泥。水泥选用山东产“三菱”牌P.0.42.5普通硅酸盐水泥。砂：大沽河产中砂，含泥量1.0%，细度模数为2.62.8。碎石：青岛地区525mm连续级配的碎石，针片状含量10%。掺合料：山东潍坊发电厂产级粉煤灰。外加剂：

11、选用缓凝型泵送剂LX-1A。延缓混凝土的初凝时间为10小时，推迟混凝土内水泥水化热峰值出现时间。水：搅拌用水要符合国家标准规定的自来水（饮用水）标准。5.3主要施工方法5.3.1段一层施工顺序展厅一层预应力梁板按照设计后浇带的位置分为三个区。钢筋、混凝土的施工从轴线开始，轴线止。自北至南逐个区段进行。在每个区段内按照梁板模板梁板钢筋梁板混凝土预应力筋张拉支撑体系拆除的顺序施工。5.3.2段一层施工流程展厅一层顶预应力梁板钢筋、模板、混凝土轴线间主、次梁预应力钢筋张拉。5.3.3混凝土的搅拌及运输混凝土采用商品混凝土，根据提前确定的混凝土配合比，严格控制原材料计量和砂石含水量，计量采用电子磅称自

12、动计取，确保计量在允许偏差范围内，即水泥、水、外加剂掺合料为1%，砂石2%。混凝土的垂直及水平运输采用混凝土输送泵，现场设输送泵5部。商品混凝土供料应保证混凝土输送泵的连续供应，减少混凝土在泵管中的停留时间。输送管的布设要顺直，转弯宜缓，接头严密，泵管布置要考虑施工顺序，由远及近。卸下的管应及时将混凝土倒出并冲洗泵管，以便再接管利用，同时应准备一节软管，以便工人浇筑混凝土时及时换接浇筑部位，减少因换管耽误时间。5.3.4混凝土的浇筑在混凝土施工前，要对钢筋、模板、预埋件等及安装预留预埋等进行自检，各专业会签。并经过甲方监理验收合格，下达混凝土浇筑令后，才能进行混凝土的施工。1）混凝土的浇筑顺序

13、混凝土的浇筑应分区段进行，混凝土的初凝时间应调整至少不小于10小时。浇筑端部两区段混凝土时，现场配备5台混凝土输送泵（4用一备）。4台泵分别从各自负责的区段的一侧开始，往复浇筑。中间段浇筑时，现场配3台泵（2用一备），2台泵从中间大梁开始，背向而行往复浇筑。（详见混凝土梁、板浇筑顺序示意图）。主梁的浇筑时，为了避免大截面梁的沉陷裂缝，在竖向分两层施工。层与层之间停置时间在2-3小时。每一层的混凝土浇筑时采用“分层赶浆法”施工。梁混凝土浇筑完成至板底标高后，再与板同时浇筑到设计顶标高。（如下主梁分层浇筑示意图）。2）混凝土的振捣混凝土的振捣：梁采用插入式振捣器，板采用平板式振捣器振捣，主梁钢筋水

14、平间距较小，截面高度又高，为了振捣密实，采用预先确定振捣路线及位置的方法，在梁钢筋绑扎前，按照振捣帮有效振捣半径，确定好路线，在此路线上的钢筋绑扎时，适量调整其水平间距，以保证振捣棒插入于抽出顺利操作。振捣工作操作过程严禁出现直接振捣钢筋及模板现象，浇筑时派专人看模，以保证模板、钢板、孔洞、插筋、预埋件等无位移、无跑模、漏浆现象，发现问题立即停止浇筑，并应在已浇筑的混凝土凝结前修正完好。3）按规范规定留置混凝土试块的块数和组数。每一施工段的混凝土100m3（包括不足100m3）取样不得小于一组抗压试块。并留同条件试块，试块应在混凝土浇筑地点随即取样制作。5.3.5混凝土测温1）测温仪器的选择本

15、次测温采用961点测温仪。该套设备包括测温仪主机、电子测温探头和测温探杆。2）测温探头的预留方法使用前将测温线用细铁丝固定在长度为3.0m的14钢筋上，钢筋顶端300mm处刷红色油漆一道作为混凝土顶标高控制线。从梁顶标高向下量取50mm、1/2梁高，梁底、梁侧中部向内5cm将测温探头顶端的灵敏元件予以固定（灵敏元件必须与钢筋之间用绝缘胶布隔开）。浇筑混凝土前应将插头包裹好，以免被污染。3）测温点的布置为保证测温点的代表性和可比性，本工程梁混凝土测温点，平面按每支在梁端及梁中部设两处测温点，竖向在梁中，梁顶面向下、梁底向上50mm，梁侧向内50mm设竖向测温点。（见预应力大梁测温点布置）4）温度

16、变化曲线根据测温记录绘制温度变化曲线与理论计算数值进行对比，确定实际施工与理论计算的符合性。5.3.6混凝土的养护1）温差要求保证混凝土内部与混凝土表面温差小于25，混凝土降温速率小于1.5/d及表面温度与大气温度之差小于252）保温、保湿养护措施梁侧面、底面采用12mm厚高强覆膜竹胶板模板带模养护，顶面采取薄膜外满铺两层草袋保湿、保温养护；顶板采用覆盖一层草袋浇水养护。养护时间不少于14天。3）混凝土强度测试混凝土施工时，除按照规范要求留置标准养护，同条件养护试块外。再在现场制作同配比试件一只。按照前期现场试验相同的检测方法对试块、试件强度增长予以跟踪测试。5.4保证质量及安全措施1）认真审

17、学图纸，作好同业主、监理及设计的结合，统一思想、统一认识；结合工程的实际向设计提出恰当的建议，以保证工程质量，满足设计要求。2）优化混凝土的配合比。结合青岛地区的情况，选用普通硅酸盐水泥，采用高标号、低水泥用量的方法。掺加指定的外加剂，以改善混凝土的性能。混凝土配合比要委托经质量监督站指定的有相应资质的实验室作试配。严格控制石子的品种、粒径，砂的品种、砂率以及砂石含泥量等。3）对班组作好混凝土建筑的技术交底，在生产过程中要不断检查和抽查混凝土搅拌、计量、配合比、材料、搅拌时间、用水量、外加剂使用情况是否符合规定要求。特别注意控制钢筋的保护层和混凝土的二次振捣，以解决混凝土的密实、加强混凝土同钢

18、筋的握裹力，还可以排除中间泌水灾混凝土中产生的空隙。4）浇筑前应认真检查钢筋、模板，纠正钢筋的位移和模板的尺寸、强度、刚度。支撑要通过设计计算，模板要刷水性隔离剂，作到不漏浆、不变形。5）建立测温管理制度设置专职测温工及技术管理人员，测温工应将当日测温表项目填写完整并签名后，及时交给技术管理人员，一方面使管理层随时掌握第一手资料，另一方面各管理层应及时对有代表性的点位（不得少于三点）掌握测温记录值，绘制该点位的中部温度和上、下、侧部温度变化曲线。以便准确推算温度变化趋势和检查测温记录的真实性，以及确认是否增加覆盖或采取其他措施。在混凝土浇筑时随时用测温探干测出混凝土的入模温度。在混凝土强度达到

19、1MP时，开始对预埋的测温探头进行读数。测温时间安排要求同测温试件一致。测温结果按不同浇筑区填写，每天早上9：00和下午5：00将测试结果交技术人员签阅。6）高空作业人员必须经医生体检合格，凡患有不适宜从事高空作业疾病的人员，一律禁止从事高空作业。7）在作业区域划出禁区，设置围墙进行封闭，禁止行人、闲人通行闯入。高空作业必须配备足够的照明设备和避雷设施。8）高空作业人员必须按规定路线行走，禁止在没有防护设施的情况下沿高墙、脚手架、挑梁、支撑等处攀登或行走。9）高空作业所需料具、设备等必须根据施工进度随用随运且堆放平稳，禁止超负荷。严禁乱堆乱放和在高处抛掷材料、工具、物件。6预应力施工6.2主要

20、技术方案6.2.1预应力筋布置 6.2.2张拉顺序根据目前结构特点6以及施工段流程，合理确定预应力施加过程和施加顺序，是确定本工程预应力施工方案的关键所在，是杜绝由于施工顺序不当造成结构在施工阶段产生有害变形缝的重要步骤。通过对本工程结构特点分析，预应力施加顺序采取如下方案。6.2.3预应力筋张拉端布置方案和预应力张拉方式按设计要求，本工程预应力张拉端设置为：结构周边区域外围预应力梁端部采用外置式张拉端，并采用矩形截面。66.2.4主梁预应力筋铺放施工由于梁截面比较大，对现场预应力筋的制作带来一定困难，在进行梁模板和排架设计时，应充分考虑到预应力波纹管铺设、固定和预应力筋穿筋困难。在框架梁钢筋

21、制作时，两侧需要搭设预应力铺放脚手平台，宽度约为1m左右，以便堆放材料和安全施工。在板底模铺设时，平台上部底模应预留出来 。6.2.5梁柱节点处非预应力筋绑扎顺序1）编制普通钢筋绑扎顺序时，应充分考虑对预应力筋矢高的影响，框架梁钢筋绑扎如果在模板内进行，应采用单侧模板，确保预应力施工。2）预应力孔道的外径最大为95mm，对于柱内竖向钢筋和箍筋，在预应力施工图完毕完成前，应进行预应力筋孔道与普通钢筋相互间的排列设计，并按照设计要求的普通钢筋排列间距要求，进行普通钢筋的绑扎，确保预应力在柱内能顺利通过。3）梁柱节点内的柱箍筋绑扎顺序，在预应力筋施工过程中，应优先确保预应力筋通过后，再进行固定。4）

22、预应力施工应以普通钢筋避让预应力筋为原则，如果发生矛盾，应对普通筋进行调整。66.2.7预应力与结构施工之间的关系1）当本层混凝土施工完成后，混凝土强度达到100%后，即可进行预应力张拉。预应力张拉完成后，即可拆除本层的梁底支撑。2）当后浇带混凝土施工完成后，后浇带混凝土强度达到100%后，即可进行预应力张拉。预应力张拉完成后，即可拆除后浇带跨的梁底支撑。3）当本层混凝土施工完成后，上部结构即可按正常混凝土施工要求进行。但下层预应力张拉时，上层混凝土强度必须达到C15以上。4）本工程23.2标高和屋面预应力，由于预应力筋不起结构强度和刚度作用，因此预应力张拉和板底拆模之间没有影响。6.3施工方

23、案6.3.1预应力筋断料编束根据预应力施工图和深化设计后的布束方案，确定每一区段梁预应力筋长度。钢铰线断料长度（L）为：孔道曲线长度（L1）工作长度（L2）。其中（L1）按照工艺要求确定，L2=700mm，钢铰线断料时采用砂轮切割机进行，不得使用气割或电焊切割。6.3.2预应力孔道成型1）确定孔道高度，电焊支架钢筋：首先在绑扎完成后，可铺放波纹管。波纹管采用90mm、80mm和70mm，波纹管每根长度一般为6m，在穿入波纹管前，应先将套管旋上波纹管另一端，穿入孔道后将套管倒旋与另一波纹管相连接。为保证连接处密封性，在套管连接处采用水密性胶带紧密包扎。6.3.3预应力筋穿束穿束在每一孔道波纹管完

24、成后进行。由于目前孔道长度一般均在50m以内，可以进行人工单根穿筋。人工穿束工艺简单方便，比较容易实施。穿束前应做好下列准备工作：1）设置灌浆泌水孔设置原则：两端张拉预应力筋，一般以每跨大梁每一束预应力曲线高出设置一个泌水孔，水平间距不超过30m。一端张拉的预应力筋在固定端处必须设置泌水孔。具体方法：在泌水孔处的波纹管上覆盖一层海绵垫片和带嘴的塑料弧形压板，并用铁丝与波纹管绑扎，再用25增强软管插在嘴上，并将其引出梁顶面，高于顶面约300mm，并加以固定。 2）张拉端部锚固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。端部模板必须与端部锚垫板对拉螺栓固定。为保证其位置的准确，同

25、时还必须保证垫板与孔道切线相垂直，应采用普通钢筋加以固定，以防止在浇捣时，发生偏位等现象。在后浇带张拉的预应力里梁张拉端部锚垫板、螺旋筋由于处于钢筋较稀处，安装比较方便，但考虑到锚垫板局部承压，除了普通固定钢筋外，还应设置承压用加强筋，保证其局部承压满足要求。6.3.4混凝土浇筑混凝土浇捣时应注意对预应力孔道的保护，振捣棒应尽量从波纹管间间隙中插入，在波纹管位置振捣棒停留时间尽量不要过长，严禁振捣棒直接振捣在波纹管上。混凝土浇捣时，在混凝土出凝阶段，为防止在混凝土浇捣时由于预应力孔道意外破损而引起的漏浆，采用人力或机械设备对孔道内钢铰线进行单根抽拔，这样可以避免孔道中渗漏的水泥浆凝结并握裹住钢

26、铰线束造成孔道堵塞。6.3.5预应力张拉1）张拉前的准备工作（1）设备标定，张拉设备采用柳州建筑机械厂生产的ZB500油泵及YCW-250、YCW-25液压千斤顶，并采用1.0级防震性油压表。在预应力筋张拉前首先在进场前应进行设备标定。千斤顶、油泵配套设备标定采用误差1%的液压式压力试验机进行标定。发生下列情况时应重新标定：油压表不归零或损坏、失灵；严重断、滑丝；伸长量不合要求而对张拉力有怀疑时；千斤顶严重漏油或修理后；油泵修理后；超过有效使用期限。（2）编制预应力张拉任务单张拉施工任务单内容包括：预应力梁号、预应力筋编号、预应力筋张拉顺序、预应力张拉吨位、预应力张拉伸长值合格范围、张拉油压表

27、读数和其它张拉质量安全注意事项。2）混凝土强度要求按预应力混凝土张拉强度设计要求，张拉时混凝土强度不低于设计强度的100%。混凝土设计强度为C40。3）预应力施加方式先张拉纵向框架梁，再张拉横向框架梁。采用24台千斤顶按同编号的预应力筋，在框架梁截面的预应力筋两侧对称进行。4）张拉力施加程序张拉分为一端和两端同时张拉方式。两端张拉流程：0初应力（10%控制应力、读数量测伸长值）（20%控制应力，读数量测伸长值）100%控制应力（读数量测伸长值、持荷2分钟）一端锚固另一端补足张拉力后锚固两端同时卸荷。一端张拉流程：0初应力（10%控制应力、读数量测伸长值）（20%控制应力，读数量测伸长值）100

28、%控制应力（读数量测伸长值、持荷2分钟）锚固卸荷。有粘结预应力梁采用整束张拉，无粘结预应力筋采用单根张拉。5）张拉控制应力本工程设计要求最大张拉控制应力取：com=0.75fPTK=0.751860=1395Mpa。按目前设计方案的预应力配筋估算，每一孔道最大张拉力计算如下页表：配筋形式配筋量钢铰线截面积Ap(mm2)超3%张拉力（KN）有粘结15-12168023446）张拉伸长值控制张拉采用的以张拉力为主，伸长值校验的方法。初应力时量取千斤顶活塞的伸长量L1，张拉达20%con再量取千斤活塞的伸长量L2，二者之差为钢束的实际推算值伸长量。张拉达到100%con再量取千斤顶活塞的伸长量L3，

29、L3-L1即二者之差为钢束的现场实际伸长量。实际伸长量与实际推算值伸长量之和，与理论伸长相比较误差不超过6%，否则应立即检查原因，予以调整后方可张拉，必要时进行处理。预应力张拉的理论伸长量计算按混凝土结构工程施工及验收规范要求进行，采用平均张拉应力法。具体公式如下： L = Fp-平均张拉力预应力筋伸长值可按施工现场实际情况进行调整，调整方法采用预先张拉法，即张拉前先选取若干预应力筋进行试拉，记录其实际张拉伸长值，然后将理论伸长值与实际张拉伸长值进行比较，对K值进行比较，对K值（孔道摩阻系数）和值（孔道转角系数）进行调整。4.3.6孔道灌浆本工程采用普通压力灌浆工艺。1）灌浆材料要求：水泥应采用普通硅酸盐水泥，标号不低于42.5，所用水泥必须符合国家有关标准规定；按设计要求，水灰比不大于0.45，并加入适量膨胀剂；在预应力孔道灌浆前应进行水灰比级配试验；水泥浆拌和后3小时泌水率控制在2%；水泥浆泌水率最大不超过2%；水泥浆自拌和至灌入孔道的间隔时间不宜大于20分钟，