火车站预应力工程施工方案.doc

目 录一、编制依据1二、工程概况1三、材料、机具设备1四、施工工艺流程3五、主要施工操作4预应力筋的下料、制束4预应力筋及波纹管的铺设布束4预应力张拉端节点的安装5模板、支撑5隐蔽工程验收6混凝土浇筑与养护6预应力筋的张拉6灌浆及端部处理8六、质量控制措施9七、安全及环保措施10八、劳动力需量计划及施工进度计划10附：1、预应力梁柱节点大样图2、钢束伸长值计算表3、油表读数表值11中铁二十四局集团有限公司向莆铁路XPZF-4标工程项目经理部 向莆铁路三明北站预应力分项工程施工方案，设计单位为武汉市建筑设计院，施工总承包方为中铁二十四局 。本工程部分框架梁采用后张有粘结预应力混合配筋，预应力分项工程施工由福建省建筑科学研究院技术开发部承担。一、编制依据（1）设计施工图纸； （2）GB 50204-2002(2011修订版)混凝土结构工程施工质量验收规范；（3）GB/T 5224-2003预应力混凝土用钢绞线；（4）GB/T 14370-2007预应力筋用锚具、夹具和连接器（5）JGJ 85-2010预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程；（6）06SG429后张预应力混凝土结构施工图表示方法及构造详图；（7）GB 50300-2001建筑工程施工质量验收统一标准；（8）CECS 180:2005建筑工程预应力施工规程；（9）有关厂家产品说明书。二、工程概况工程名称：向莆铁路三明北站工程建设地点：三明市预应力分项简况：该工程预应力梁采用后张有粘结预应力混合配筋，采用两端张拉。三、材料、机具设备预应力筋： 本工程预应力筋采用1860级S15.2高强度低松驰钢绞线，其抗拉强度标准值为fptk=1860MPa。应有材料质量合格证、进场复试报告及厂家生产许可证和出厂合格证。进场复检钢绞线的力学性能应按批抽样检验，每一检验批重量不大于60t；从同一批中任取3盘，在每盘中任意一端截取1根试件进行拉伸试验。检测项目有：极限抗拉强度、规定非比例延伸力、最大伸长率、弹性模量，检测依据预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224-2003）。当有一项试验结果不符合现行国家标准的规定时，则该盘钢绞线为不合格品；再从同一批未经试验的钢绞线盘中取双倍数量的试件重做试验，如仍有一项试验结果不合格，则该批钢绞线判为不合格品，也可逐盘检验取用合格品。锚具：张拉端采用LQM型夹片式锚具：LQM15-7，LQM15-9，由向莆公司选定的四家合格供方：柳州欧维姆机械股份有限公司、安徽金星预应力工程技术有限公司、杭州华东预应力科技有限公司、杭州浙锚预应力有限公司的其中一家供货。 图1 夹片式锚具进场复检外观检查：从每批中抽取10%且不应少于10套锚具，检查外观质量和外形尺寸；锚具表面应无污物、锈蚀、机械损伤和裂纹。当有一套表面有裂纹时，应逐套检查。硬度检验：每批中抽取2%且不少于3套，按产品标准规定的表面位置和硬度范围做硬度检验。当有一个零件硬度不合格时，应另取双倍数量的零件重做试验，如仍有一个零件不合格，则应对该批零件逐个检验。波纹管：有粘结预应力混凝土梁孔道预埋采用金属波纹管，接头管采用大一号的金属波纹管。其中：7S15.2采用外径70金属波纹管；9S15.2采用外径80金属波纹管；波纹管的壁厚0.270.29mm。波纹管进场时每一合同批应附有质量证明书，并做进场复验：径向刚度、抗渗漏性能，还应做好尺寸及外观检查：波纹管的内径、波高和壁厚等尺寸偏差不应超过允许值。管内外表面应清洁、无油污、无锈蚀、无孔洞、无不规则的褶皱，咬口不应有开裂和脱扣。灌浆材料：水泥采用标号为42.5的普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比为0.40.45，掺入适量的减水剂和膨胀剂，减水剂采用FDN型高效早强减水剂，膨胀剂采用AEA膨胀剂，具体配合比详见水泥净浆配合比设计报告。张拉设备：油泵：采用ZB4-500型高压电动油泵。千斤顶：预应力筋张拉采用穿心式千斤顶。张拉前应对千斤顶、油泵和油压表进行适用于本工程要求的重新检测，合格后才能使用。 图2 ZB4-500油泵 图3 挤压机灌浆设备：有粘结预应力混凝土梁孔道灌浆采用UB3型灰浆泵。四、施工工艺流程有粘结预应力梁：预应力材料进场、复检根据构件特点绑扎普通钢筋预应力筋下料、制作，穿预应力筋穿波纹管安装、固定端部锚固系统绑扎其余普通钢筋、埋灌浆管（排气管）隐蔽验收浇筑混凝土锚具检验、设备标定张拉预应力筋检查混凝土质量孔道灌浆切割、封锚五、主要施工操作预应力筋的下料、制束根据梁预应力筋布置线形图，可以由其跨径、梁高、反弯点长度关系，计算出预应力筋每束下料长度（2YKL1、2YKL2梁相同）如下：曲线的切线夹角公式/2=4H/L（H为抛物线矢高，L为抛物线水平投影长度）则：第一段抛物线夹角P1=4(1.300-0.725)/5.942=0.387212=0.7744第二段抛物线夹角P2=4(0.725-0.15)/ 5.942=0.387212=0.7744第三段抛物线夹角P3=4(0.725-0.15)/ 5.942=0.387212=0.7744第四段抛物线夹角P4=4(1.300-0.726)/ 6.182=0.371522=0.7430抛物线长度计算公式LP=（18H2/3L2）L（式中H为抛物线矢高，L为抛物线水平投影长度）则下料长度LP=18(1.300-0.725)2/(35.942)5.94+18(0.725-0.15)2/(35.942)5.942+18(1.300-0.726)2/(36.182)6.18+0.8+0.5+1.5=6.0884+12.1769+6.3222+0.8+0.5+1.5=27.390m（注：千斤顶工具长度两端张拉取1.5m）。下料时，在放线盘上放预应力筋，在平整的场地上按下料长度在场地两端设置标记、定长下料，切断前先将预应力筋拉直理顺，用砂轮锯切割，要求端头断面整齐。下完料后在现场分类堆放，较长束可盘成直径1.7m左右的圆盘。预应力筋及波纹管的铺设布束有粘结预应力梁的布束：支模板时，梁的侧模及梁头先不封，以便于金属波纹管和预应力筋的埋设。在非预应力钢筋笼绑扎好后，根据设计的曲线用普通圆钢筋设置定位钢筋，定位钢筋间距500mm。特别注意反弯点处的标高，支撑定位要求准确，允许垂直偏差5mm，允许水平偏差10mm，钢筋支撑应焊在箍筋上，箍筋底座及侧壁应垫实，整根管道或束形应保持平顺。如图所示：定位钢筋固定好后，即可安装波纹管，波纹管逐根穿入钢筋笼，与定位钢筋固定，波纹管接头用大一号波纹管连接并缠上胶带防止漏浆，连接长度5d。张拉端应平滑过渡为直线段，且直线长度300mm，并与锚具端面垂直。应特别注意张拉端处预应力筋的水平及竖向偏位角均应10。安装好波纹管后，即可进行钢绞线穿束。穿束前钢绞线端部应用破布及胶带包扎好，钢绞线可整捆或逐根穿入波纹管。施工外脚手架的立杆应避开预应力梁端部，横杆应高于预应力梁顶面1m或低于预应力梁底，以免影响预应力筋张拉。预应力张拉端节点的安装张拉端的定位，应根据设计图纸要求的水平和垂直位置固定牢固。由于端头节点梁柱普通钢筋较密，有粘结预应力梁张拉端采用外锚式处理办法。有粘结预应力梁张拉端锚垫板按设计要求固定于梁的端部，在预应力张拉并灌浆以后，再浇C45补偿收缩细石混凝土封闭。在端头节点梁柱普通钢筋较密，张拉端节点安装比较困难。根据图纸中端部的位置在绑扎梁柱普通钢筋时，应尽可能避开预应力筋和端部锚垫板的位置，以使预应力筋顺利穿过。附1：预应力梁柱节点大样图模板、支撑有粘结预应力梁跨度大、自重大，施工中应采取可靠措施，保证支撑与模板的强度与稳定性，防止跑模和梁底下挠。根据要求有粘结预应力梁底模和支撑，预应力张拉前不得拆除，梁底模和支撑待预应力梁灌浆后拆除（拆除条件：孔道灌浆强度达到20MPa；支撑于该梁上的上部结构能够自承重）。隐蔽工程验收为确保工程质量，在浇筑混凝土之前，相关单位共同对预应力分项工程进行全面的隐蔽验收，内容包括原材料验收是否合格，质保资料是否齐全；预应力筋的数量、规格、束形是否符合设计图纸要求；波纹管有无破损，接头是否牢靠；张拉端的安装是否符合工艺要求。各方确认隐蔽工程验收合格后方可浇筑混凝土。混凝土浇筑与养护混凝土浇筑时应避免踏压撞碰波纹管、预应力筋、马凳以及端部预埋件，混凝土浇捣完毕后，构件侧模宜在预应力张拉前拆除，底模支撑拆除应符合设计要求；当设计无具体要求时张拉前不可拆除底模；侧模拆除后，若发现张拉端部混凝土有外观质量缺陷，应在张拉前进行处理，待处理后的混凝土达到要求的强度后方可进行张拉。预应力筋的张拉在预应力工程普遍施工前，应先进行实际张拉测试，实测数据正常后，方能进入全面施工。混凝土强度达到C40时可进行张拉。预应力构件的张拉顺序，应根据结构受力特点、施工方便、操作安全等因素确定，一般分楼层、分部位张拉。各楼层部位应遵循对称、均匀原则。本工程预应力筋的张拉方式采用一端先张拉，另一端补张拉。各部位的张拉顺序示意图如下（孔位编号1324）：预应力筋的张拉方法应根据设计和施工计算要求，确定采用两端张拉。采用两端张拉时，宜两端同时张拉，也可一端先张拉，另一端补张拉。同一束预应力筋，应采用相应吨位的千斤顶整束张拉。张拉控制应力均为0.70fptk，并采用超张拉法减少预应力损失。要求有粘结筋同一孔应整束同时张拉，不得采用单根张拉法。预应力筋的张拉施工中，质量控制以应力控制为主，测量张拉伸长值作校核。实际伸长值与计算值的允许偏差为6%，当超过该值时，应查明原因并采取措施后，方可继续张拉。预应力筋张拉时应逐根填写张拉记录。张拉工艺如下：工作锚具安装千斤顶安装千斤顶进油张拉伸长值校核持荷顶压卸荷锚固记录预应力筋张拉理论计算伸长值：L=式中：NP预应力筋的平均张拉力，取张拉端拉力扣除孔道摩擦损失后的拉力平均值；LT预应力筋实际长度AP预应力筋截面面积Es预应力筋实测弹性模量由多段弯曲线段组成的曲线束，应分段计算，然后叠加，结果较准确。预应力筋张拉伸长值的量测，在建立预应力后进行，其实际伸长值：L=L1+L2+LC式中：L1从初应力至最大张拉力之间实测伸长值；L2初应力以下的推算值，可根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系推算确定；LC施加预应力时，后张法预应力构件的弹性压缩值和固定端锚具楔紧引起的预应力筋内缩值，初应力宜为0.100.15con。附2：钢束伸长值计算表010%con103%con（持荷2min）锚固预应力筋的张拉控制应力为con =0.70fptk=0.701860=1302N/mm2。即：7束钢绞线的标准张拉力为130214010-37=1275.96KN；9束钢绞线的标准张拉力为130214010-39=1640.52KN。附3：油表读数表值灌浆及端部处理张拉完毕，有粘结筋的孔道应及时灌浆，孔道灌浆要求密实，水泥浆强度等级为M40，水灰比不大于0.42。有粘结筋的灌浆孔间距不宜大于12m，曲线孔道的波峰部位应设置泌水管，沁水管可兼作灌浆孔，如图所示：灌浆前先打通灌浆孔，用清水清洗孔道，直到张拉端部出水较大，各处均畅通时，方可安排灌浆。水泥拌制后3h泌水率不宜大于2%，且不应大于3%。泌水应能在24h内全部重新被水泥浆吸收。水泥浆宜掺入外加剂，外加剂应不含氯盐且对预应力筋无腐蚀作用。水泥浆要严格按配合比配料，搅拌时间应保证水泥浆混合均匀，一般需23min。灌浆过程中，水泥浆搅拌应不间断，水泥浆用筛网过滤，以免灌浆时堵管。灌浆时将灌浆机出浆口与灌浆管相接，并确认连接处紧密后，开动灌浆泵加压灌入水泥浆，从近至远逐个检查出浆孔，各出浆孔出浓浆后逐一封闭，待最后一个出浆孔出浓浆后，封闭该出浆孔，继续加压至0.50.7MPa，保持12min，封闭进浆阀门，待水泥浆凝固后，再拆卸连接接头，并及时清理现场浮浆及杂物，如发现管内有空隙应仔细补浆。张拉、灌浆完毕后，用手提砂轮锯切除外露多余预应力筋，切除后露出夹片的钢绞线长度不宜小于预应力筋直径的1.5倍，且不宜小于30mm（本工程取30mm），然后清除杂质。在锚具及承压板表面涂以环氧树脂胶泥，起防水防锈保护作用。每台班制作水泥浆试块二组，作为质量验收资料，水泥浆标号不低于40MPa。张拉完毕、锚具防腐处理后，应及时采用C45补偿收缩细石混凝土封锚，最小保护层厚度不小于50mm，如图所示：六、质量控制措施通过设计图纸会审，施工单位根据设计的具体设计要求编制详细的施工作业方案，发现问题及时反馈设计单位处理。对于确定的技术方案，应严格按技术要求实施。各道工序完成后，通过施工单位自检，相关单位层层把关，每道工序合格才进行下道工序作业，整个管理工作服从既定质量控制工作。设计和施工单位在施工的各个阶段应密切配合，及时处理可能出现的问题。预应力筋、类锚具、夹片进场前按规范要求进行检查和性能检验。预埋孔道、预埋件、预应力筋穿束的质量指定专人检查，严格控制其尺寸和偏差。张拉施工过程中要严格质量监控。严格遵循灌浆质量的保证措施。做好完善的施工工序记录及施工内业资料。10.施工中出现的质量问题应及时处理。 预应力筋张拉过程中出现断裂或滑脱，其数量应不超过同一截面上预应力筋总根数的3%，且每束钢丝不超过一根，对多跨连续双向板和密肋梁，同一截面应按开间计算，同时应及时进行处理，先退锚，然后根据断丝或滑脱的预应力筋情况，换上可靠锚具，断丝的预应力筋可加假丝协助工具锚夹持，相应降低张拉力，重新张拉。 张拉过程中出现塌孔或张拉后发现构件张拉端部出现有害裂缝，应及时退锚，对塌孔或开裂的混凝土进行补强处理，待处理后的混凝土强度达到要求时，重新张拉。 张拉过程中，因混凝土浇捣时孔道漏浆造成张拉异常时，应及时凿开构件清除漏浆部分，修补完整后，重新张拉。 灌浆过程中，发生孔道阻塞、串孔或中断灌浆时，应及时冲洗孔道或采取其它措施重新灌浆。七、安全及环保措施预应力施工操作人员在用电及机械使用时除应遵守施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005及建筑机械使用安全技术规程JG533-2001的有关安全规定外，尚应遵循以下安全措施：严格遵守工地的有关安全生产规章制度，服从总承包单位的安全管理。张拉预应力筋时，其周围应有完善的防护措施，非张拉作业人员不得进入危险区域。千斤顶安装时应在两旁操作，严禁在与张拉力成一直线的地方操作和站立。测量预应力筋伸长值时，应从侧面进行测量。千斤顶两旁操作人员应与千斤顶保持安全的距离。用手提砂轮锯切割外露多余预应力筋时，作业人员应注意操作安全，防止砂轮碎片飞溅伤人。高空作业时，千斤顶应悬挂固定，以免