某科研试验楼22m大跨度现浇梁施工方案.doc

67111工程301科研实验楼22米大跨度预应力现浇梁施工方案陕西省第八建筑工程直八项目经理部2009年6月4日22米大跨度现预应力浇梁施工工艺一、工程概况 箱梁采用横向预应力体系，其横向预应力钢束采用2-915.24、2-815.24两种布设钢绞线形式，预应力筋为低松弛预应力钢绞线，直径140mm2，Fptk=1860Mpa。预应力张拉控制应力为0.75 Fptk.中至中间距8m。预应力空心板砼等级为C35，采用有粘结预应力技术施工，待砼强度达到100%时方可进行预应力张拉。二、预制梁施工工艺1) 主要设备及材料 1、千斤顶：采用工程机械厂生产的YCW250B穿心式，张拉力200KN的张拉千斤顶。 2、高压油泵：采用交通部柳州工程机械厂生产的ZB3-630型电动油泵。 3、锚具：采用交通部柳州工程机械厂预应力公司生产的DZM-15-9、DZM-15-8及DZM-15-1P型锚具。 4、锚下垫板及螺旋钢筋：采用柳州工程机械厂预应力公司配套生产的YE15-9和YS15-8。 5、波纹管道：采用卷管机现场卷制，内径80mm,圆型预埋型波纹管。 6、钢绞线及钢绞线束：钢绞线采用国产低松弛的钢绞线，标准直径15.24mm，（+0.4-0.2），单位重量1.101kg/m，公称抗拉极限强度为1860Mpa，截面积为140mm2，钢绞线束由2根815.24及2根915.24钢绞线组成,合计为44索。 7、工作油压表：配精度1.0级，最大量程为60Mpa的油压表。 8、校表仪及标准表：为了方便现场能及时校正工作油压表，现场应配备校表仪一台，最大量程100Mpa、精度0.4级的精密油表两台。2) 张拉设备的标定及材料检验对预应力施工的各种机具设备及仪表，应由专人保管使用，定期进行维护和校验，未经全面进行校验的张拉设备不得用于张拉。因为后张预应力施工是以油压表读数和钢索伸长值来进行双控的，并以油压表读数为主，用钢索伸长值进行校核。由于千斤顶经多次使用后缸内摩擦系数发生变化，油压表经多次使用后，灵敏度亦变差，因此，必须根据使用情况定期进行校验，以保证工程质量。对预应力体系所使用的锚具、钢绞线等材料必须有出厂合格证，到施工现场取样送有关部门进行检验，对没有出厂合格证和试验报告的产品不得用于结构中，以确保连续梁的施工做到万无一失。1、油压表的校正在施工过程中，油压表应每周校正一次。方法是：对0.4级的精密仪表、校表仪送当地计量局校验，其校验期为三个月；对现场使用的油压表用经过计量局校验的0.4级校表仪逐个校正，符合精度要求后，才能用于张拉。校表精度要求不能低于1.0级，即最大量程为60Mpa的油压表比较误差不能超过0.6Mpa，否则，不能用于施工。2、千斤顶的标定：在施工过程中，张拉千斤顶每使用一个月或张拉200次要重新标定。当施工过程中出现以下情况时，千斤顶必须进行标定：出厂后初次使用；张拉时钢绞线连续断丝；千斤顶经过拆开检修后或更换某一配件后；油压表指针不能归零或其他失灵现象时；钢索实测伸长值与理论计算值相比之差限超过6%时；标定后已使用一个月或张拉达200次；注：千斤顶、油泵、油压表必须配套标定和使用，不得混用，以免造成计量不准。3、为了双控更准确，钢绞线进厂后，除按规范要求进行取样试验外，还应取样测定钢绞线的截面积、每米的重量及弹性模量，与理论值进行比较，并据此计算钢绞线的伸长值。4、锚具的检验：张拉过程中，多因锚具热处理质量不符合技术要求而出现夹片碎裂、炸裂、滑丝、断丝等现象和事故发生。为防止以上事故的发生，必须要求生产厂家在锚具加工过程中严格按照技术要求进行强度、硬度、探伤等项检验。锚具运抵工地后，除进行常规的外观检查及产品合格证检查外，还应按5%进行抽样，进行锚具的锚固强度预拉试验，试验拉力应以本结构物设计张拉力的1.08倍进行，持荷五分钟，检查锚圈、夹片无破损，钢绞线无刻断。卸出夹片后，夹片齿纹完好，钢绞线无明显刻痕，则说明该批锚具质量优良。如夹片有碎裂现象，且有夹断钢绞线或滑丝现象，则应逐套进行预拉，经预拉检查无问题后，方可使用于梁上施工。3) 预留孔道预应力孔道采用预埋波纹管道成型，孔道成型的基本要求是：孔道的尺寸及位置准确，孔道平顺，接头包裹严密不漏浆，端部预埋钢板应垂直于孔道中心线等。总之，孔道的成型质量对孔道的摩阻损失较大，施工中应严格控制，确保孔道的成型质量。金属波纹管道的生产根据本项目工程金属波纹管道用量较小，为防止由于长途运输而造成的管道变形，影响工程质量。采取现场加工的方式进行生产，具体是与加工厂家联系，由厂家自带设备来现场进行生产。对制管材料的要求生产预应力砼用金属波纹管道的钢带应符合GB4175.1铠装电缆冷扎钢带的有关规定，并附有合格证和质量保证书。钢带采用厚0.3mm，宽度36mm的钢带。金属波纹管道生产金属波纹管道采用ZG135型波纹管道成型机进行生产，并按现场需要切割。金属波纹管道的质量要求及质量检验方法质量要求：波纹管道咬口均为左旋，重节部分长度不应小于钢带厚度的8倍，凸出波纹各处均应为圆弧过渡，不应有折角。管道外观应清洁，内外表面无油污，没有会引起腐蚀的附着物，没有孔洞和不规则的褶皱，咬口无松动，无开裂、无脱抠。质量检验方法：内外径测量采用游标卡尺，长度用钢卷尺，钢带厚度用千分尺。除以上常规检验外，尚需进行以下几项检验：抗集中荷载、抗均布荷载、抗渗漏性能性能检验，其检验方法详见相关试验规则。金属波纹管道的搬运与堆放金属波纹管道搬运时应轻拿轻放，不得抛甩或在地上拖动，吊装时不得以一根在当中拦腰捆绑起吊。金属波纹管在室外保管时间不宜过长，不得直接堆放在地面上，并应采取有效的措施防止雨露和各种腐蚀型气体的影响。在仓库内长期存放时，仓库应干燥、防潮、通风、无腐蚀性气体和介质。波纹管道的连接与安装波纹管道的连接波纹管道的连接，采用大一号的同型波纹管，接头管的长度为300mm，接头两端用密封胶带包裹。波纹管道的安装波纹管的安装，应事先按照设计图中预应力筋的设计曲线坐标在梁侧模上或箍筋上定出曲线位置。波纹管的定位采用定位钢筋网，定位钢筋网间距控制在600800mm（曲线段按照300400mm）。定位钢筋网片焊在箍筋上，箍筋底部应垫实。波纹管与用U形筋固定在定位网片上，定位网片点焊在箍筋上，以防浇筑砼时波纹管道位移偏移或上浮。波纹管安装过程中，应避免反复弯曲，以防管壁开裂，同时还应防止电焊火花烧伤管壁。定位钢筋网片应按照设计图纸进行制作，也可以制作模具，成批生产，网片上方孔的尺寸误差为+2mm，-0mm。锚下垫板的安装要严格按设计实施，保证角度正确，垫板必须与孔道垂直。孔道中间20米预留排气孔并做备用排气孔使用。对于向上凸的孔道，应在上凸处预留排气孔，单端张拉时应必须要保证固定端设置一个排气孔，以保证压浆密实。波纹管道安装后，应检查其位置、安装曲线是否符合设计要求，管道的定位是否牢固，接头是否完好，管壁有无破损。如有破损，应及时修补。在砼浇筑过程中，严禁捣固棒直接碰撞波纹管而将波纹管碰瘪或造成波纹管偏移，而造成孔道质量差，穿索困难和一些不可预见的因素增加。砼浇筑完成后，应立即用清空器或高压水逐个清孔，确保孔道畅通。4) 钢绞线下料、制束与穿束钢绞线的下料1、钢绞线应在加工场下料，加工场地面应做硬化处理，防止钢绞线沾土。2、下料长度的确定：下料长度应根据孔道长度、千斤顶长度、工作锚高度和便于安装工具锚操作的富余长度而确定。其计算公式如下： L=l+l1+l2+l3+90式中 l梁体的孔道长度；mm l1加片式工作锚厚度；mm l2穿心式千斤顶长度；mm l3加片式工具锚厚度；mm3、下料方法根据钢绞线盘的直径加工放线架，将钢绞线盘放入放线架内，四周卡紧，下料头从内圈抽出。在下料场用钢尺丈量，用砂轮切割机切割。在切割头两端5cm处用20号细铁线绑扎，以免接头钢丝散乱。下好的料，盘好后存放在防雨干燥处，并挂牌标识，待施工时运至梁上施工。预应力筋下料应有安全技术交底，交底内容主要包括：用电设备安全规定，操作安全注意事项等。4、制束梁上即将张拉时，将下好的料吊运到梁上并展开，按照设计根数进行编束，制束时一端至另一端必须顺直无交叉、并尽量使各根钢绞线的松紧一致，且单根钢绞线无旁弯、烧伤等缺陷。以后用20号细铁线11.5m绑扎编制成束。5、穿束对于40米以下的短束，用人工穿入孔道。人工穿束利用起重设备将预应力束吊起，人工站在脚手架上逐步将穿入孔内。束的前端应扎紧并用胶布包裹。钢索必须保证平顺地穿入孔道内，不得扭结。注意：在下料、制束的过程中，特别是钢绞线束，必须用同一盘钢绞线。5) 张拉预应力筋张拉施工是预应力结构施工的关键工序，张拉施工的质量直接关系到结构安全、人身安全。施工前应精心组织、策划，做好各项准备工作，以保证张拉施工的顺利进行。1、张拉施工准备工作材料的进场及检验 预应力筋及锚具进场时应严格按照砼结构工程施工及验收规范GB5020492和预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规范JGJ8592成批验收，合格后方可使用，验收方法按相关规范要求进行。砼强度检验预应力筋张拉前，应对梁体的砼强度进行检验，检查强度应以现场与梁体同条件养护的试件强度为准，当检查试件的强度满足设计要求后，方可施加预应力。预应力张拉力值预应力筋设计张拉力预应力筋设计张拉力Pj，按下式计算： Pj=conApcon式中 con预应力筋设计张拉控制应力值； Ap束预应力筋的截面面积预应力筋的施工张拉力预应力筋张拉施工时，相应于设计所考虑的松弛损失计算方法，采用以下施工程序及张拉力值 01.03Pj锚固预应力筋张拉伸长值计算预应力筋的张拉伸长值L，按下式计算 L=PLT/APES 式中 P预应力筋的平均张拉力，取张拉端拉力与跨中扣除孔道摩擦损失后的拉力平均值。即： P=Pj1-(kx+)/2 式中 LT预应力筋的实际长度 AP预应力筋的截面面积 Es预应力筋的实测弹性模量 Pj张拉控制力，超张拉时按超张拉力取值 k孔道局部偏摆系数，按规范取值 预应力筋与孔道的摩擦系数，按规范取值 x从张拉端至计算截面的孔道长度（以米计） 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角（以弧度 计），对一端张拉，取曲线孔道的总转角，对两端张拉，取曲线孔道总转角的一半。孔道摩擦损失值测试采用精密压力表测定孔道的摩擦损失，其具体方法是：在预应力筋的两端各安装一台千斤顶，测试时首先将固定端千斤顶的油缸拉出少许，并将回油阀锁死，然后开动千斤顶进行张拉，当张拉端压力表读数达到预定的张拉力，读出固定端压力表的读数并换算成张拉力。两端张拉力差值即为孔道摩擦损失。根据张拉端拉力Pj与实测固定端拉力Pa，可按下列公式分别计算出实测的值与跨中拉力Pm： =-In(Pa/Pj)-kx/ Pm=（PjPa）0.5张拉施工前的其他准备工作搭设张拉操作平台清理构件端头及钢绞线布置动力电源及照明电源组织张拉班组并进行技术交底工器具准备2、张拉张拉顺序及原则预应力筋的张拉应遵循同步、对称的张拉原则。先中间后两边，梁中线两侧对称进行。当灌筑的砼的强度达到设计强度的100%时，即可进行张拉。砼强度以试验室书面通知为准。张拉次序对称的张拉原则。先中间后两边，梁中线两侧对称进行。操作程序安装工作锚：首先将锚下垫板上的杂物清除干净，以保证锚圈与垫板密切，接着安装工作锚环，每个锚环内穿入915.24、815.24钢绞线，要求按照编束顺序依次穿入，不得交叉，然后在孔内安装夹片，用小锤轻敲平齐。注意锚圈必须装在锚下垫板止口环内。安装限位板；要求与工作锚相对应，每个孔穿入一根钢绞线。安装千斤顶：千斤顶上套入钢绞线后，用手拉倒链葫芦调整其上、下、前后的方向及高度，保证千斤顶、限位板和工作锚头与孔道轴线相重合，并相互密切。然后接上千斤顶的油路，张拉缸进油，空载运行1-2个循环排出空气，并将大缸伸出2-3cm空缸。安装工具锚：安装方法与安装工作锚相同，应在夹片背面涂抹退锚油（石墨或石蜡），便于退锚。但要保证工作锚与工具锚之间的钢绞线相互平行，不得交叉。在工具锚夹片后钢绞线上做好量测伸长量的标志。张拉：开动油泵。千斤顶稍进油，让千斤顶蹬紧，检查工作锚、工具锚、千斤顶等是否密切和对中。两端油泵同时进油上升至油压表读数为初始油表读数时，量测伸长值标记的初始读数，并做好记录，同时用石笔在紧靠工具锚的钢绞线上化线做标记，用以观察滑丝情况，同时放松倒链。张拉过程分为三个阶段，当张拉油表读数达到10%时张拉力对应油表数时关掉油泵，记录张拉力10%时的伸长值；然后开动油泵继续进行张拉，当油表数达到20%时张拉力对应油表数时关掉油泵，记录张拉力20%时的伸长值；开动油泵继续进行张拉，当油压上升至设计张拉吨位读数时，再次测量伸长量标记的终读数，并记录、计算实际伸长量。理论伸长值与设计伸长值进行比较。其限差不大于6%，若不符合，必须查明原因予以处理；符合者持荷五分钟，如油压下跌应及时补足。注：钢索伸长值=伸长标记终读数伸长标记始读数若回缩量6mm，拉紧倒链，卸下千斤顶。在紧靠工作锚的钢绞线上用红油漆化线，以观察滑丝现象。分次张拉当理论伸长值千斤顶行程时应采取分次张拉的方法施加预应力。分次张拉就是在第一次张拉时，千斤顶行程不够，拉不到设计吨位，而需回油卸压锚固后，令千斤顶回程，重复安装工具锚进行二次张拉，直至拉到设计预应力吨位为止。总伸长量=每次终张拉时伸长标记读数每次初张拉时伸长标记读数。分次张拉应注意的事项：根据总伸长量分配每次伸长量，先少拉一点，后拉多一点，最后充分利用千斤顶的行程。特殊情况下的处理1、出现下列情况时必须重新进行张拉：一束钢绞线中断丝超过3丝或同一截面内断丝总数超过0.5%；锚头无滑丝，但夹片破裂在两片以上者；在一束钢绞线中，若滑丝量的总和大于该束总伸长量的2%。2、处理方式及程序当已锚固的预应力钢绞线束发生滑丝、断丝或夹片破裂需解除预应力，换夹片或换束重新张拉时，可采用YCL22千斤顶和YG15-9或YG15-8卸荷座处理。当发生某一根钢绞线滑丝和夹片碎裂需部分解除预应力，重新张拉时，其操作步骤如下：卸去YCW250千斤顶；安装YG15-9/ YG15-8卸荷座；对需要处理的钢绞线安装YCL22千斤顶，并将伸缩缸伸出一定长度；安装YM15-1锚具，并用小锤将夹片敲平齐（注意涂退锚油）；油泵进油张拉，夹片随之带出，取出原夹片；油泵回油至每根钢绞线的设计吨位读数时，装上新夹片，并敲平齐，然后缓慢回油放松千斤顶并锚固。拆除千斤顶即可。当发生严重滑丝，需全部解除预应力，重新张拉时，其操作步骤如下：卸去YCW250千斤顶；安装YG15-9或YG15-8卸荷座；用YCL22型千斤顶，按照中的步骤对称地逐根将锚具上所有的钢绞线卸荷，找出原因并解决后，再重新整束进行张拉；在钢绞线卸荷过程中，如千斤顶行程不够，可分次进行放松；当发生断丝，需全部解除预应力，换束重新进行张拉时，其操作步骤如下：将锚具上地钢绞线全部卸荷；抽出钢绞线束；换去有断丝的钢绞线，重新编制新束；穿入孔道，按照整束张拉操作完成张拉。安全操作注意事项砼的强度必须达到100%时，并得到试验室的书面通知后才能进行张拉。每套锚具只允许做一次工具锚，做工具锚后必须严格观察夹片、锚圈是否有裂纹，无问题时方可作为工作锚使用。操作人员必须站在锚头两侧，严禁站在锚头对面，以免锚具和钢绞线发生意外时伤人，对张拉可能影响的危险区域应加设防护装置；千斤顶的伸长量不得超过设备的额定值；张拉过程中，其升压或降压均应缓慢进行，不得突然加压或卸载；量测伸长值要认真、准确。两端必须同时量测，为避免读错或记错，记录应采取复颂制，记录上不允许擦拭；为防止意外滑丝，两端必须分先后卸去千斤顶；当需解除预应力重新张拉时需要取出夹片。此时千斤顶的油压表读数折算吨位不得超过钢绞线的公称抗拉极限强度的0.8倍，以策安全，防止飞顶事故的发生；已经施加预应力的锚具，在未压浆或水泥浆未结硬时，不得用任何物体敲击或用脚踏手攀；在张拉过程中，输油管有压时，禁止拆卸接头、管路及油压表。六、压浆1、钢绞线余头切割张拉完毕，锚固经确认无异常情况，方可采用砂轮切割机或氧气进行钢绞线余头切割。采用氧气切割时，应用石棉纱缠绕在钢绞线紧靠锚头处，以防氧割时温度升高导致锚具受热膨胀而产生滑丝。操作注意事项：正常钢绞线锚固留头长50mm，必须先划线，保证留头长度；氧割时火焰不能正对锚具；操作人员必须站在锚具两侧，严禁正对锚具；一端氧割时，两边锚具上禁止站人；夹片破裂在两片及以下无滑丝或滑丝达到需重新张拉者，余头留长250mm切割钢绞线，制作钢筋砼锚；2、压浆压浆的目的压浆有两个目的：一是让灰浆将张拉后的钢绞线束紧紧包裹住，以免钢绞线锈蚀，造成结构失效。二是通过灰浆将梁体和钢绞线粘结在一起，加强梁体的整体性，从而增强结构的抗裂性能。张拉好的钢绞线束应及时进行压浆，其时间最长不能超过14小时。灰浆的技术要求和调制拌制水泥浆所使用的水泥及标号必须与梁体采用相同厂家及标号的水泥；孔道压浆采用水泥净浆，其强度不得低于40mpa；水灰比宜为0.350.4，其中不得掺用各种氯盐，但可以掺用无腐蚀减水剂，其掺量通过实验确定。如掺用减水剂，水灰比可降至0.330.35。水泥浆稠度应根据孔道长度变化而调整，但其流动度应控制在1722cm。水泥浆3小时后的泌水量不得超过2%。水泥浆应搅拌均匀，随拌随用，从拌制到压入到孔道内的时间不得超过40分钟，并且水泥必须过筛，除去颗粒，以避免堵管。每次压浆都应按规范要求制作标准试件以备强度测试。压浆操作顺序压浆采用一次压浆工艺，施工中应遵循以下规定：出浆口必须待流出浓浆后才能关闭；进浆口阀门必须待压力上升到0.6 0.7mpa，持荷2分钟，且无漏水漏浆时关闭。在压浆顺利的情况下，应适当加大灰浆浓度。日最高温度大于35时，宜于夜间进行压浆作业。冬季施工时，应采取措施防止灰浆受冻。压浆过程中发生故障、不能一次压满时，应立即用高压水进行冲洗，处理后进行二次压浆。压浆时要求缓慢进行，中途不得停顿，并不得空载运行或压水，以免堵管或压浆不密实。压浆操作人员必须站在锚头两侧，严禁正对锚头进行操作。自锚具压浆嘴压浆完毕后应及时自排气孔中进行补压，压力达到0.6 0.7mpa，持荷2分钟。压浆结束后，应及时对压浆设备进行清洗，以保证下次正常使用。压浆后水泥浆试件在同条件下养护，其强度达到15mpa后才允许进行期上部工序。注意：钢绞线余头切割后，及时用水泥砂浆将夹钢绞线的夹片缝塞死封闭，以便及早达到一定强度而进行压浆。材料供应计划一、 预应力材料的选购主要预应力材料的选购计划如下表：材料名称规格数量验收标准钢绞线1860MPa级、d=15.24mm低松弛9446Kg预应力用钢绞线GB/T5224-2003DZM15-n群锚及类DZM15-9 10个、DZM15-9 34个、砼结构工程施工及验收标准预应力筋用锚具、夹具和连接器DZM15-1P挤压锚类DZM15-9 10个、DZM15-9 34个、波纹管80 壁厚0.36mm1042.8m预应力砼用金属波纹管机械设备计划本工程主要施工机械设备如下表： 施工机械设备表设备名称型号数量备注五十铃客货车1.