预应力混凝土工程施工工艺

预应力混凝土工程施工工艺1工程概况二标为两层的展览中心，展厅中102米的大梁及30米见方的大跨度楼板为预应力钢筋混凝土结构。另外在展厅内部分框架梁、展厅外汽车道及防撞护栏也设计了预应力结构，如下表6-7。结合本工程的特点和施工顺序，预应力混凝土工程方案分为两部分，一部分为一〜五层的核心筒、展厅外汽车道及防撞护栏预应力；另一部分为展厅预应力。针对展厅部分预应力、面积大、荷载大、超长连续、施工工艺复杂等特殊性，需要预先制定专项的施工方案和校核措施，这部分内容将在后面的13.4节做专项论述，此处主要针对第一部分预应力工程，即核心筒、展厅外汽车道及防撞护栏预应力。第一部分核心筒、展厅外汽车道为整体预应力梁板结构，预应力均采用群锚，分别为20—15.212—15.2©,10—15.2©,7—15.2©。预应力筋选用日本标准中15.2©SWPR7B钢绞线，即相当于国标GB5224—95中©j15，抗拉强度1860N/mm2预应力钢绞线。防撞护栏预应力设置设计没有明确给出，我们认为预应力主要是为了防止裂缝的发生，因此我们按后张无粘接预应力结构考虑，预应力为单根布置、单根张拉。预应力钢筋混凝土梁 表6-6-7梁、板号跨度（m）分布位置预应力筋设置根数G310米连续梁一〜六层及屋顶核心筒4束X12©j15G44+13+8三层核心筒4束X12©j1522G721+30X2+21五层展厅部分12束X22©j1519G814+8五层位置汽车道6束X12©j1545G910米连续梁一层核心筒、五层汽车道6束X20©j15G1121+30X2五层展厅部分28束X22©j152G12五层展厅部分20束X22©j152PB130五层展厅部分3束X12©j15PB230三层群居处4束X10©j1556PS1高架路及汽车道2X2束X7©j15PS2环行车道结构施工主要特点本部分为超长连续预应力梁板结构，施工任务重，结构施工穿插繁多，预应力混凝土结构施工顺序、张拉顺序交织影响整体结构的施工工期，在整体结构施工的关键路线上，必须统筹安排。鉴于需要二次工艺设计，这就需要施工与设计密切配合，施工前，将预应力的布置大样，张拉锚固端及相应加强区统一考虑，将所有矛盾进行消化，方能使所有工作按计划有条不紊的进行。施工质量控制难度大，须对工序安排、工艺设定、材料质量、过程控制、检测质量等方面进行严格的、周详的、高精度的、全过程、全方位的控制，认真安排计划，落实执行。工期紧，预应力施工面临材料集中供应、集中下料、区域集中敷设、张拉时间紧的情况，工期压力大，更需要统一考虑、统筹安排。预应力施工跨越冬季施工,需要采取各县冬季施工的技术措施,以防质量事故的发生。二次工艺设计A设计说明由于这次投标时间的仓促及预应力设计不太详细，因此，需要在原有设计基础上作具体的细化设计。此处的细化设计是我方根据自己以往的施工经验和常用做法做出的，实际施工时以设计认可的细化设计为准。B锚固体系的选择等本标段工程采用符合国家I类锚具的夹片式群锚，钢绞线采用国标©jl5、1860N/mm2低松弛钢绞线。无粘结预应力筋也采用国标©jl5、1860N/mm2低松弛无粘结预应力筋。C张拉端、锚固端的设置a核心筒部分分布有G、G、G及PB梁。因G、PB梁长度较短,采取一端张拉的方法，在C轴或349242D轴柱外梁端作为固定端,A轴柱外梁端作为张拉端。G和G梁是多跨连续梁，为了减小摩阻损39失,预应力筋采用交叉搭接法,搭接长度为20米,预应力筋的搭接在支座处。b汽车道部分分布有G、G梁及PS、PS板。G梁为两跨连续梁，采用一端张拉,锚固短设置于J89128轴柱外，张拉端设置于L轴柱外。G梁为多跨连续梁，其设置同核心筒部分。9c防撞护栏部分的预应力除在中间端按60米为一段采用两端布设张拉锚两端张拉外，其余部分施工时,按30米为一段,中间用联接器相连,均采用一端张拉的方法。；纵向多跨连续预应力梁中预应力筋的连接采用交叉搭接法，预应力筋的搭接在柱支座处；基本按20米为一段，分段设置张拉端，在支座处张拉。横向短边预应力筋为一端张拉，另一端为固定端，张拉端固定端均在本跨柱子的外侧设置。d预应力筋、锚具等施工数据的设计除防撞护栏部分预应力进线形为直线外，其余部分预应力筋线形为正反抛物线，根据抛物线方程计算出预应力筋的中心标高，标高间距定为1000mm，相应得出支架标高，作为施工控制预应力筋矢高的依据。预应力筋在梁或板内对称布置，预应力筋或波纹管距梁边不小于40mm。预应力筋张拉端处有不小于300mm的平直段。e预应力筋张拉靴口的设置预应力筋在交叉搭接时，须在梁面预留张拉穴口，如12孔张拉穴口为270mmX270mmX600mm,梁面钢筋采取并筋断筋的方法。为了减少穴口对梁截面的削弱，张拉穴口应分散布置，并在穴口下用普通钢筋加固。f张拉灌浆要求混凝土张拉强度为设计强度的75%,即45MP.a张拉控制应力。=0.70fconptk张拉程序：0-0.20。一0.5。一1.00。一1.03。，根据设计要求及预应力损失的大小，conconconcon部分预应力筋可相应提高超张拉系数。施工顺序A有粘结预应力a预应力张拉顺序按混凝土施工的先后顺序进行。每一施工段内，先张拉横向预应力梁中预应力筋，再张拉纵向预应力连续梁，最后张拉板中预应力筋。每梁或板内的预应力筋张拉顺序为居中对称。b预应力张拉完毕，应先观察12小时，无异常情况后48小时内完成灌浆工作。c水泥浆采用42.5Mpa.普通硅酸盐水泥，水灰比为0.4以下，灌浆压力为0.5~0.6MPa.。d锚具封闭要求：预应力筋张拉完后，将外露的钢绞线切断，锚具外露钢绞线长度不小于30mm，张拉靴口用与结构混凝土同一级的微膨胀混凝土封闭。e按照混凝土施工段的划分，预应力筋敷设施工亦配合进行。f张拉完后，方可全部拆除梁底模板。g有粘结预应力钢筋混凝土施工过程详见示意图6-26。

图6-26预应力钢筋混凝土施工过程流程图h预应力钢筋混凝土施工工艺流程框架梁、板脚手架一框架梁底模一排放非预应力钢筋一钢筋绑扎一安装支架穿金属波纹管一穿钢绞线、安灌浆口排气孔一隐蔽工程验收一立侧模一安装张拉口网片、预埋承压板一隐蔽工程验收f楼板底非预应力筋绑扎、预应力筋马凳安装f穿波纹管预应力筋f锚具、穴模安装固定

一板面负筋绑扎一砼浇筑一养护、张拉准备一张拉梁预应力筋一切除外露钢绞线一张拉板预应力筋一切除外露钢绞线一灌浆一端部封闭B无粘结预应力无粘结预应力敷设张拉顺序按混凝土的浇筑顺序由中间向两边进行。其施工过程详见以下示意图6-27图6-27。图6-27无粘结预应力钢筋混凝土施工过程流程图无粘结预应力钢筋混凝土施工工艺流程护栏钢筋绑扎一安装支架一穿无粘结预应力筋一护栏钢模支设一隐蔽工程验收一砼浇筑一养护、张拉准备一张拉一切除外露钢绞线一端部封锚一转入下一施工段施工准备A技术准备a预应力工程二次工艺设计，时间在预应力钢筋混凝土结构施工前20天完成；b完成设计交底和图纸会审，时间在预应力钢筋混凝土施工前15天完成；c预应力施工方案，时间在预应力钢筋混凝土结构施工前10天完成，并报有关方审批。d细化方案、交底，技术准备工作内容如下：分段计算绘制预应力筋曲线矢高、相应马凳高度，绘制纵横梁交节点钢筋大样图，调整矢高，用于指导施工；依据分区施工要求，绘制钢筋混凝土预应力梁板施工程序图；绘制预应力梁分段张拉总平面图，和梁的断面图，并在总图上表明张拉次序，在梁上标注灌浆口排气孔等；绘制各节点大样图；放样、计算预应力筋的下料长度；直线筋L=L直+2H+2L0X曲线筋L=L+2H+2LT0其中,L—曲线孔道长度加直线段长度，L=L曲+L直TTL曲=Y〔1+(8h2/3L )〕XL投2投h—预应力筋曲线段的矢高L投一预应力筋曲线段的水平投影长度H—锚具厚度Lox—千卡式千斤顶内预应力筋的长度0XLo—穿心式千斤顶内预应力筋的长度+工具锚厚度+转向长度编制预应力筋、锚具、波纹管、承压板、螺旋筋、支架钢筋、排气孔、灌浆孔等材料需用量计划,提出技术质量指标；依据分段要求,计算各段的应力损失、平均应力及伸长值指标；理论伸长值由下式计算：AL=(NXL)/(AXE)PTpp式中：AL—预应力筋的理论伸长值NP—预应力筋的平均张拉力L—预应力筋的曲线长度加直线段长度TA—预应力筋的截面积PEp—预应力筋的弹性模量NP=A。 [1—（KL+卩9）/2]Pcon T9=8h/L投（rad）式中e—预应力筋的曲线转角h—预应力筋曲线段的失高L投一预应力筋曲线段的水平投影长度投k—考虑孔道局部偏差对摩擦的影响系数卩一预应力筋与孔道壁的摩擦系数或预应力筋与护套的摩擦系数实际伸长值为0.20C下的推算伸长值AL与张拉时测量的伸长值AL之和即：AL=AL+con010AL1O实际伸长值应在理论伸长值的一6%~+6%之间，若超出此范围应暂停张拉，待查明原因并采取措施后方可继续进行。以上各项计算经复核后,设计打印出表格；e依据设计施工规范要求,制订各项技术、质量指标要求,并配以相应的保证措施,编制对策表；f依据预应力筋的不同级别张拉力,列表计算统计,并依此配套校验千斤顶,得出相应张拉力下压力表的读数。B人员组织预应力结构的布管、穿筋、承压板螺旋筋的安装、灌浆孔排气孔的安装、锚具连接器的安装、张拉及灌浆等均由我局专业预应力施工队完成，其具有专业预应力施工二级资质。预应力施工设专业工程师6人；下设专业张拉队、下料队和敷设穿筋队各1个，专业张拉队根据施工进度分为3个班，每班4组，每组5人；下料队2个班，每班10人；敷设穿筋队2个班，每班60人。C材料准备详见后边13.4章专项方案D机具准备施工方法A楼层预应力施工要求考虑到有粘结预应力筋为连续超长曲线配筋，后穿束较为困难，故梁内预应力筋同波纹管一同埋设混凝土中，采用先穿预应力筋束施工工艺；混凝土分区施工时，钢筋、模板均须完成分区线所在跨的工作，为预应力的连续提供工作面。B下料及成束a梁内预应力筋的下料在预应力筋专用下料场进行。放大样复核计算的下料长度，用砂轮锯进行切割下料。b为保证钢绞线编束后，根与根间距紧密，编束前用干净纱布将钢绞线逐根擦拭干净后，每根间隔1.5m，用20#铁丝扎紧，扎紧头铁丝要砸扁。c编束后，将钢绞线束调直，在钢绞线每侧的相同位置用红、绿油漆标注条色带，以供检查预应力钢绞线是否扭曲用；然后将钢绞线束盘卷完后，架空堆放，以备吊装（。也可现场并束，待与现场结合后，确定具体实施方案）C预应力的穿筋、布筋为确保混凝土分区条件下预应力施工的顺利进行，使普通钢筋、模板、混凝土的工序不与预应力穿筋工序发生矛盾，使普通工序与预应力工序合理交叉，特制定如下工序原则：每区内，先支设横向框架梁的支架模板，先绑扎横向框架梁，待横向框架梁预应力筋线形确定后，再绑扎纵向框架梁及次梁；这样可避免纵横梁交错处预应力筋被普通筋抬起或压下的矛盾，减少工序影响，加快施工进度。

具体程序见示意图6-28。图6-28有粘结预应力穿筋布筋流程图外露预应力筋用塑料布包扎，灌浆孔、排气孔封堵。灌浆孔与排气孔留设方法：采用塑料弧型压板，上部用型管接长，端部用胶带封严，高出混凝土面200mm，以利孔道灌浆密实，处理方法见下图6-29：内衬海绵垫波纹管灌浆孔、泌水孔详图6-29波纹管的连接D承压板端部安装预留口的设置待预应力筋穿设完毕，进行端部螺旋筋、承压板的安装，承压板必须按设计进行留设。预应力筋在跨中连接穴口，均采用凹形穴口，采用钢模留设，用钢筋进行固定，防止偏位；施工时，不得熔穿波纹管和损伤钢绞线；螺旋筋应按规定选用，其直径要大于等于承压板的短边尺寸，螺旋筋必须采用钢筋焊接固定的方式保证其与波纹管、承压板的对中同心，保证承压板垂直于波纹管、预应力筋，这是确保质量的关键环节。梁端承压板的安放需在梁或柱端头采用木模板，承压板用铁钉固定在木模板上，木模板厚度不小于40mm，在承压板与木模板结合处铺上海绵条，并将承压板上的灌浆孔用海绵和胶带封死，防止进浆，其装配图见下图。安装完毕后，将波纹管与承压板间的空隙用海绵条塞实（波纹管应露出木模板100mm左右），具体见图6-30。E检查验收：砼浇筑前应随同钢筋的隐蔽验收检查预应力筋标高是否符合设计要求，并查看灌浆孔、排气孔是否堵实，检查波纹管有无破损，若有，用胶带密封好。验收时，须做好隐蔽验收记录，提请有关部门签字。F浇筑砼：浇筑砼时对振捣操作人员交底，以保证预应力筋不变形不移位，并检查承压板与模板的密封程度，如有空隙，应立即封堵，同时在砼终凝前安排专人来回抽动钢铰线数次，直至砼凝固，以保证钢铰线在波纹管内能自由滑动。G预应力筋张拉前几个条件a同条件养护试块强度达到设计强度的75%即C45后，才可进行张拉。b完成整个结构施工质量的检查，特别是观察有无结构的温度、收缩裂缝，记录并分析这些裂缝发生的原因和对预应力施工的影响，逐个检查张拉端承压板后的混凝土施工质量，如有缺陷及时处理。c梁侧模应拆除，板底模拆除完毕。d逐个清理检查张拉穴口的施工尺寸偏差，特别是检查承压板与孔道的垂直度，如有问题应采取措施，并作好记录进行处理。无粘结预应力筋应除掉护套擦净油脂。e搭设可靠的操作平台，张拉操作平台应能承受操作人员及张拉设备的重量，并有防护栏杆。f安装锚具，锚具安装要求锚环与孔道对中同心夹片均匀打紧，并外露一致，千斤顶上的工具锚与构件上的工作锚孔位一致，采用支架导链吊设千斤顶，作到千斤顶、锚具、孔道三对中H预应力张拉a张拉方式：

根据施工缝留设、区段划分等因素，按批次、分阶段，由下向上逐层逐步对称张拉。具体步骤如下：b施加预应力预应力筋张拉前，应以混凝土同条件养护试块达设计强度的75%的试验报告单为依据，并收存作为张拉资料。预应力筋初应力设定为0.20。。预应力筋张拉严格按事先设计的张拉顺序进行。con预应力张拉前，现场操作人应持有二次工艺设计张拉顺序图，并带好事先已计算完毕的各级控制应力下千斤顶压力表对应值（对应各操作的设备）；带好有每一张拉束的计算伸长值及0.20o下理论伸长值的张拉记录单。con对跨中张拉穴口、端部不易张拉的，采取变角张拉，张拉前，安装变角模块，使张拉变角不超过20度。如下图6-31：仃一：L张拉米取分级超张拉，0—0.20。一0.5。一1.00。一1.03。，千斤顶米用多次换行程以con con con con解决伸长值超过千斤顶行程的问题。张拉伸长值的量测：按上述分级加荷的程序，每测量一个伸长值，作为累计的基数；每次换行程，以千斤顶拉出锚夹片后持荷于锚前平，量取第一伸长值，加压要缓，持荷要稳。通过与实际伸长值进行对照分析，确认计算伸长值的精度，作为施工控制的依据；并进行实际伸长值的检测，偏差在-6%--+6%区间，则继续张拉，否则应立即停止张拉，分析查明原因予以调整后，才能继续。张拉时，操作人员要控制好加压速度，给油平稳，持荷稳定，测量人员要配合好，记录人员要认真仔细。张拉时，操作人员不得立于千斤顶后，也不得触摸千斤顶，记录人员要观测混凝土结构情况，张拉人员注意观测压力表针有无异常摆动，测量人员要注意观察结构及倾听钢绞线、千斤顶有无异常声音，如有，应马上卸荷为0，认真分析，查明原因后，方可继续张拉。I灌浆有粘结预应力筋张拉完，应及时灌浆，灌浆时间不宜超过48小时。灌浆在脚手架板或板面进行，以利于设备的移动。灌浆前应检查清除