工艺工法QC超大截面框架柱后张法有粘结竖向预应力施工工法

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1.前言 随着我国于1956年开始推广预应力混凝土结构。预应力结构在我国建筑史上已迈过了半个多世纪的岁月。特别是从20世纪80年代以来，预应力混凝土结构开始大量应用于大型公共建筑、高层及超高层建筑、大跨度桥梁和多层工业厂房等现代工程。经过50多年的努力探索，我国在预应力混凝土的设计理论、计算方法、构件系列、结构体系、张拉锚固体系、预应力工艺、预应力筋和混凝土材料等方面，已经形成一套独特的体系；在预应力混凝土的施工技术与施工管理方面，已经积累了丰富得经验，并取得了良好的经济效益和社会效益。现浇后张法有粘结预应力混凝土技术是通过预埋管道、穿筋、张拉、灌浆等工序为混凝土结构建立预应力以满足设计要求。现浇混凝土结构水平方向预应力施工经过长久的实践，已经成为一门比较成熟的施工工艺，主要应用于一些大型大跨度公共建筑。近年来，随着大型公共建筑设计形式的不断变化，国内逐渐出现了一批屋面为超大跨度钢结构的公共建筑，钢结构两端支座通常设计为超大截面框架柱支墩，并施加以有粘结竖向预应力，从而实现了节约空间，降低成本，缩短工期，提高工程经济效益和社会效益的目的。充分发展和利用竖向预应力框架柱结构是建筑科技研究和推广的一个新课题。 2009年2010年，XXXX股份公司成都公司所承建的成都双流国际机场T2航站楼工程在H轴和2E轴共64根超大截面框架柱（18002400mm、16002400mm）均设计采用了现浇混凝土超大截面框架柱后张法有粘结竖向预应力施工，解决了重量约为500T的屋面钢结构大拱对超大截面竖向预应力框架柱施加的水平向推力的受力难题，节省了大量的钢筋和混凝土等材料，并且有效的提高了超大截面预应力框架柱的受力性能和建筑物整体的抗震性能。 2.工法特点 现浇混凝土超大截面框架柱后张法有粘结竖向预应力施工工法具有如下特点： 2.1 预应力筋安装 预应力筋安装具有两种不同形式，分别是“先穿式施工”和“后穿式施工”，根据设计的不同形式，预应力筋在安装就位时要采取相应的措施，特别是对于先穿式施工的预应力筋，因锚固端一般位于混凝土结构内部，预应力筋要求一次性从底部安装到位往上周转，必须搭设专门的操作平台用以堆放预应力筋。 2.2 预应力波纹管形式 与常规水平向预应力施工相比，现浇混凝土超大截面框架柱有粘结竖向预应力施工时，因为钢绞线和金属波纹管均为柔性材料，施工时波纹管和钢绞线束固定困难，无法保证波纹管垂直施工到顶，故超大截面框架柱后张法有粘结竖向预应力内部预应力筋安装应采用钢管成孔，预应力束采用分段预埋钢管、后穿钢绞线的施工方式。 2.3 框架柱侧面预应力洞口留设 现浇混凝土结构超大截面框架柱后张法有粘结竖向预应力的预应力筋锚固端设计一般位于结构底部与上部楼层之间，即可以采用预应力筋后穿式施工，为此预应力框架柱侧设置预留洞口，提前安放泡沫，待后期拆模后予以凿除，同时调整预留洞口区域预应力框架柱主筋排列形式。 2.4 预应力框架柱灌浆孔的设置 由于预应力框架柱的高度影响，为确保预应力孔道灌浆的密实性，在预应力束固定端设置灌浆孔（先穿法施工），或利用固定端部的灌浆孔（后穿法施工），并在孔道中部分段设置23道灌浆孔，每一灌浆孔在楼面上部约300mm的位置。 2.5 竖向预应力张拉端部构造 由于框架柱主筋设计均为大直径钢筋，为了最大限度的减少后张法有粘结竖向预应力张拉对框架柱主筋的影响，同时在确保不影响框架柱顶部钢结构安装的情况下，一般可以采用 “外置式”和“内置式”两种端部构造措施。 2.6 不同工种之间的配合 由于预应力工程属于专业施工，与土建主体结构施工和钢结构施工均存在交叉作业的情况，因此在施工前应进行相应专项技术交底，确保各工种现场施工的顺利有序进行。 3.适用范围 现浇混凝土超大截面框架柱后张法有粘结竖向预应力施工工法是一种新型的超大截面框架柱后张法有粘结竖向预应力结构施工工艺，可以广泛应用于设计有竖向预应力结构建筑施工中。 4.工艺原理 采用设置后张法有粘结竖向预应力的结构形式，优化超大截面框架柱承受水平方向力的受力性能。在超大截面框架柱底部设置预应力锚固端，顶部设置张拉端，待框架柱施工完毕后进行后张法有粘结竖向预应力张拉，让有粘结竖向预应力与超大截面框架柱自身组成共同的受力体系，从而在框架柱端部采用一般的混凝土结构。 后张法有粘结竖向预应力是极为关键的抵抗框架柱所承受的水平向荷载的结构，采用多管集成束预应力筋布置，后张法有粘结竖向预应力两端的锚固构造、连接构造、预应力与周边混凝土结构的交接处的构造布置合理。 现浇混凝土超大截面框架柱后张法有粘结竖向预应力施工过程中的关键是在于后张法有粘结竖向预应力与混凝土结构连接构造以及后张法有粘结竖向预应力施工自身的张拉控制，控制后张法有粘结竖向预应力与框架柱的连接牢固、可靠，控制后张法有粘结竖向预应力与框架柱混凝土结构的协调变形，保证超大截面框架柱在承受水平向推力的过程中能够充分利用后张法有粘结竖向预应力施加给混凝土结构水平向反作用力，让超大截面框架柱整体变形产生的弯矩效应较小，避免开裂。 5.施工工艺流程及操作要点 5.1施工准备 现浇混凝土超大截面框架柱后张法有粘结竖向预应力施工采用后张法有粘结竖向预应力技术，根据结构设计特点，确定后张法有粘结竖向预应力的施工工艺如下图所示。 图1 现浇混凝土超大截面框架柱后张法有粘结竖向预应力施工流程图 注： * 该工序由土建主体结构分包单位完成。 单根钢管内预应力筋束张拉流程如下： 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，持荷两分钟）锚固卸荷 5.2操作要点 5.2.1 先穿式施工 先穿式施工为在框架柱混凝土浇筑前将预应力束穿入预埋钢管的方法。 优点： 1、施工方便、不影响结构工期。 缺点： 1、基础浇筑混凝土时，钢绞线最长约24m，保护较为困难； 2、不便于脚手架搭设、钢筋绑扎及模板封闭； 3、不便于浇筑混凝土。 对于现浇混凝土超大截面框架柱后张法有粘结竖向预应力施工，超大截面框架柱通长束的底部固定端埋置在基础底板内需采用预埋钢管、先穿钢绞线的做法。即在浇注基础混凝土时将钢绞线预埋，在预应力框架柱混凝土浇筑至顶且达到设计强度要求时，进行张拉和灌浆。穿束时可采用单根穿入的方法。固定端采用挤压锚具，并在挤压锚具的下部设置钢板以利于钢绞线的受力均匀，钢板底部用32钢筋笼支撑。孔道采用钢管成孔，灌浆孔采用20钢管与钢管焊接牢固。外露钢绞线需用塑料布保护以防止锈蚀。 图2 框架柱通长束固定端类型 图3 基础部分固定端及灌浆示意图 5.2.2 后穿式施工 后穿式施工为先预埋钢管待框架柱混凝土浇筑至顶后再穿设钢绞线的方法。 后穿钢绞线也可采用单根穿束的方法。穿束前预先在两端预留工作长度，采用夹片式锚具固定。张拉灌浆结束后，将多余的钢绞线切除并进行封锚处理。 优点： 1、施工方便、不影响工期； 2、便于脚手架搭设、钢筋绑扎及模板封闭； 3、便于浇筑混凝土； 4、便于钢绞线的保护。 缺点： 1、为保证钢绞线束的整体穿束，采用钢管，增加施工成本。 由于此固定端高度位于结构底板与楼层之间，为便于混凝土的浇筑及钢绞线的保护，此处固定端采用斜置槽口做法，固定端采用夹片式锚具锚固。即在超大截面框架柱的侧面设置三角形槽口或矩形块，在柱体内预埋钢管，待框架柱混凝土浇筑完成后再穿设钢绞线，待混凝土强度达到设计要求时，进行张拉和灌浆。考虑到建筑外立面的美观需要，三角形槽口设置在框架柱内。此做法框架柱部分主筋需断开，待张拉灌浆结束后进行恢复处理 图4 通长束-3.200m固定端 5.2.3 钢管之间的连接 由于预应力框架柱的高度较高，且穿越多个楼层，为便于施工，钢管根据施工需要分段设置。固定钢管采用支架钢筋井字型方式，支架钢筋与柱内普通钢筋电焊连接，钢筋直径不小于16mm，间距不大于1.0m。钢管连接采用加接套管的形式，套管长度为100mm，连接口采用电焊满焊，并用防水胶布缠绕密封。焊缝需连续以避免漏浆致使孔道堵塞（见下图）。 由于混凝土结构逐层浇筑施工，故在现浇混凝土超大截面框架柱后张法有粘结竖向预应力施工时需搭设专用脚手架堆放卷起的外露钢绞线，且需用塑料布包裹（见下图）。 图5 钢管连接示意图 图6 专用脚手架 5.2.4 灌浆孔的设置 由于超大截面框架柱高度较高，为确保预应力孔道灌浆的密实性，在预应力束固定端设置灌浆孔（先穿法施工，见下图，或利用固定端部的灌浆孔（后穿法施工），并在孔道中部分段设置23道灌浆孔，每一灌浆孔在楼面上部约300mm的位置。灌浆孔采用20钢管与钢管焊接牢固。此方法的优点在于可减小由于高度影响造成的灌浆压力损失，确保孔道的密实性。（见下图） 图7 灌浆孔设置示意图 5.2.5 张拉端部构造 预应力束张拉端构造，通常分为“外置式”和“内置式”两种。 做法一：外置式 由于预应力柱端部钢筋较密，且一般均为大直径钢筋，为了减少张拉端对框架柱主筋的影响，在不影响上部钢结构安装的情况下，建议采用外置式张拉端。此方法的优点在于：（1）不受柱主筋的影响，张拉端设置方便；（2）减少张拉后钢筋焊接工作量（见下图）。 图8 外置式张拉端布置图 做法二：内置式 由于上部钢结构安装的影响，张拉端采用内置式，即在框架柱顶预先设置300 x300mm的预留槽口，预留槽深度约150mm。待张拉灌浆结束后，进行钢筋焊接及混凝土封闭（见下图）。 图9 内置式张拉端布置图 5.2.6 预应力张拉施工 由于现浇混凝土超大截面框架柱后张法有粘结竖向预应力张拉施工属高空作业，所以张拉前需搭设操作平台，操作平台经安全人员验收合格后方可使用（见下图）。张拉采用YCW-400型及YCW-250型千斤顶及ZB-800型高压油泵。千斤顶及油表需经试验室配套校准后方可使用（见下图）。 图10 张拉操作平台 图11 预应力张拉设备 5.2.7 预应力孔道灌浆 张拉完成后即可进行孔道灌浆。灌浆时自下而上逐层进行直至框架柱顶部。灌浆采用52.5普硅水泥，灌浆强度M35。灌浆完成后应进行二次重力补浆以确保灌浆的密实性。 6.预应力工程质量保证体系及措施 6.1 预应力质量目标及质量保证体系 预应力工程验收合格率为：100。 预应力专业施工由专业施工队伍负责实施，施工技术负责人、技术工人均经过技术培训，有上岗证。现场操作严格按照相关设计文件、规范及施工组织设计的有关规定进行。各种材料均按规范进行进场验收，并做好材料的堆放及保护工作，隐蔽工程按规范及设计要求进行验收，每道工序均由专人把关，质量保证体系如下： 6.2 质量标准 （1）材料的进场验收 不合格的材料绝对不允许投入使用，所用工程材料均应有质保书（或出厂合格证），同时要按照规定对进场的材料进行抽检和复试，合格后方可投入使用。抽检和复试工作必须进行“监理见证取样、送样”。 （2）进场的机械设备 电焊机、张拉机具、切割设备等要保养、维护好，保证处于良好的工作状态。 （3）持证上岗 进场的专业人员或特殊的操作工必须持有效上岗资格证件上岗，不符合要求的队伍及无证人员严禁上岗操作。 （4）“三控制要求” 认真进行自检、互检、交接检。现场质量员要严把质量关，认真进行专职检。 （5）严守技术细节 1.预应力筋束形控制点的竖向位置允许偏差应符合下表的规定： 表1 束形控制点的竖向位置允许偏差 截面高度(mm) h300 300h1500 h1500 允许偏差(mm) 2.锚具夹片的内缩量应该小于6mm。 3.锚具的封闭保护应符合下列规定： 1）应采取防止锚具腐蚀和遭受机械损伤的有效措施； 2）凸出式锚固端锚具的保护层厚度不应小于50mm； 3）外露预应力筋的保护层厚度：处于正常环境时，不应小于30mm；处于易受腐蚀的环境时，不应小于50mm。 （6）做好成品保护工作 在浇筑混凝土期间，要安排预应力专业操作人员在浇筑现场全程监督，防止振动棒长期振击并损坏预应力筋。预应力施工结束后，由于还有诸多后续工作，因而必须加强成品保护工作。在后续施工进行期间要派专人保护预埋件、钢绞线等，严禁损坏预应力成品。 （7）工程技术资料整理 1.施工过程中的原始记录和资料，应按照要求填写、汇总。 2.认真填写施工日记，日记内容包括现场施工时发生的工作量、人工、机械使用、施工部位、材料设备进出场、质量问题、产生原因、补救方法及天气情况等。日记交相关部门及人员审核后归档备案。 6.3 质量控制 6.3.1 质量保证措施 1.实行岗位责任制。按质量目标分解，将质量责任层层挂牌，层层落实。 2.加强技术管理，明确岗位责任制，认真做好技术交底工作。除进行书面交底外，还应组织各班组召开专项技术交底会，对施工难点和重点专门进行讲解。 3.加强原材料检验工作，严格执行各项材料的检验制度。钢绞线、锚夹具等材料都必须有出厂合格证和试验资料。 4.三检制。质量严格检查，坚持“自检、互检、交接检”三检制。 5.隐检制。根据施工进度安排预检、隐检计划，进行预检、隐检程序，办理预检、隐检手续，并及时履行签证归档。 6.组织各种工程例会。总结工程施工的进展、质量、安全情况，明确施工顺序和工序穿叉的交接关系及质量责任，加强各工种之间的协调、配合及工序交接管理，保证施工顺利进行。 6.3.2 质量控制点 表2 质量控制点设置计划 序号 质量控制点 责任人 主要控制内容 1 设计交底、图纸会审 技术负责人 （1）图纸、资料是否齐全，能否满足施工要求 （2）了解设计意图，提出疑难问题 （3）对图纸的完整性、准确性、可行性进行自检 2 编制预应力 施工方案 技术负责人 （1）根据设计图纸要求对预应力筋曲线进行翻样 （2）画出详细的节点详图 （3）计算出张拉力、张拉伸长值等 3 物资采购 材料员 （1）原材料合格证或质量保证书 （2）分类堆放，建立台帐 4 施工前技术交底 技术负责人 （1）熟悉图纸，规范要求 （2）工程施工中的难点及重点部位 （3）各工种交接检查交底 （4）预应力筋孔道位置等 5 预应力分项工程 隐蔽验收 质量员 （1）分项工程隐蔽验收计划 （2）隐蔽内容、质量标准及隐蔽验收记录等 6 预应力筋张拉验收 质量员 （1）预应力筋张拉控制应力是否准确 （2）张拉伸长值是否满足要求并填写张拉记录 7 预应力分项工程 质量评定 质量员 （1）严格执行质量评定标准 （2）质量问题整改 （3）质量评定记录 7.安全生产、文明施工保障措施 7.1 安全生产、文明施工管理体系 7.1.1 纵向管理体系 施工现场成立总包单位领导下的以项目经理为主的安全、文明施工领导小组。项目经理为该分包工程安全生产、文明施工的第一责任人，项目部设立项目副经理和安全监督员，统一抓各项安全生产、文明施工管理措施的落实工作。各生产班组建立相应的安全生产管理小组，设立兼职安全员，配合安全监督员的工作。 7.1.2 横向管理体系 工程各参建人员都要参与安全生产和文明施工的管理工作，全体管理和技术人员都要牢固树立“百年大计，安全第一”的思想。 7.2 安全生产保证措施 7.2.1 施工现场的安全管理 预应力施工在开工前应提供相应的专业资质和人员操作证，并提出相应的安全技术措施和要求。包括对平台、脚手架、配电箱、垂直运输以及人员配备等。同时，安全员和项目体全体人员应主动接受安全介绍和教育。 项目经营部在对项目体落实施工任务的同时，必须针对工程具体特点，提出施工安全技术措施的详细要求。在得到具体落实以后，项目方能进行开工，并开具开工证。 项目技术部在开工前组织在现场对项目体人员进行工程概况和安全技术交底,项目体施工员和班组长进行班前安全技术交底。 7.2.2 施工现场安全生产管理措施 （1）现场安全生产管理的一般规定 参加预应力现场施工的管理人员、生产工人，要熟知本工种的安全生产操作规程，在生产过程中，应坚守工作岗位，严禁酒后生产操作，严禁在危险品、易燃品堆放场所和施工现场随意吸烟。 张拉工、焊工、电工、起重和机动车辆司机，必须经过专门培训和教育，经有关部门考试合格发给操作证，方准独立操作。 正确使用个人防护用品和安全防护措施。进入施工现场，必须戴好安全帽，禁止穿拖鞋、光脚和赤露身体。在没有防护设施的高空，必须系安全带。 施工生产时严禁上下交叉同时作业，如必须需要作业时，应搭设防护棚或隔离设施。距离地面3m以上高度施工生产要有防护栏杆，挡板或安全网。 专职安全员、施工员和班组长应定期检查安全帽、安全网和其它隔离设施，不符合要求，严禁使用。对于使用总包或其它单位的施工设施（脚手架、配电箱、施工平台、建筑电梯），必须在办理安全合格验收或移交手续后，方可使用。 施工现场的脚手架、防护设施、安全标志和警告牌，不得擅自拆动。 施工现场的洞、坑、升降口、漏斗等危险处，应有防护设施或明显标志。 对于患有高血压、心脏病、贫血病和癫痫病以及其它不适于高空作业的，不得从事高空作业。 高空作业所用材料要堆放平稳，工具应随手放入工具袋。上下传递物件禁止抛掷。 施工现场临时用电线路应架空，架空应牢固。高度不低于2.5m。易燃、易爆场所应用防爆灯具。 在架空输电线路下面工作应停电。不能停电时，应有隔离防护措施。 电气设备的金属外壳，必须接地或接零。同一设备可做接地和接零。 电气设备所用保险丝（熔丝）的额定电流应与其负荷容量相适应。禁止用其它金属线代替。 采用行灯作为照明施工时，其电压不得超过36V，在潮湿或金属结构内施工时，行灯电压不得超过12V。 施工现场使用梯子作用时，应做到梯子不缺档，不垫高使用。梯子横档间距以30cm为宜。使用时上端要固定牢靠，下端应采取防滑措施，禁止二人同时在梯子上作业，在通道上使用梯子，应有人监护或设置围栏。 夏季作业应调整作息时间。对从事高温工作和其它密闭施工场所，应设置专门的通风和降温措施。 （2）预应力筋制作铺放 高空进行预应力筋制作铺放时，必须要求搭设脚手架和马道，并具备可靠的防护围栏。在通过验收合格后方可使用。不得在钢筋骨架上进行攀登和预应力施工作业。 对于一次进入现场荷载较大的预应力材料和张拉设备，不得随意和集中堆放，对于需要堆放在基坑边缘、楼面和脚手平台等现场施工部位，事先提供堆放荷载和堆放方案，经有关单位批准后，方可实施。 需要现场放线和断料的预应力钢绞线或钢丝，应设置专用场地和放线架。同时需在断料场地3m范围内设立警戒标志，以红白旗和绳索阻拦，严禁非操作人员进入施工区域。 如果采用简易放线架进行断料放线，应在放线架内外设置立杆防护。对于无轴成卷包装的预应力钢材应在立放状态下从内圈抽头放线，断料时预应力筋端头控制好，再放线断料，以防跳弹伤人事故的发生。 多人合运预应力钢材时，起、落、停动作要一致，人工上下传送不得在同一垂直线上。 预应力筋断料采用砂轮切割机时应戴好防护眼镜。 （3）预应力筋张拉和孔道灌浆 预应力张拉必须按照混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002的批量要求，对预应力钢筋和锚夹具进行各项指标复试检验合格后，方可实施。 预应力张拉前，应根据施工的要求，搭设专用的操作平台。张拉前应在构件端部顶端设置安全挡板，可用30mm厚以上木板，并支撑牢固。 张拉进场前由项目经营部机具材料员对进场设备向项目施工员和班组长进行操作前检验。包括对油泵、油压表、千斤顶、工具锚夹具、油管接头、倒链、钢丝绳、电箱等主要设备进行安全状况检查，发现问题及时更换。并同时签发进场设备安全状态确认表。 对于经过全面维修的千斤顶必须进行重新数据标定。 施工负责人应根据标准校定报告对张拉力油压表读数进行校对复核，并同时复核千斤顶顶号和油压表表号与校定报告内容的一致。 预应力张拉顺序必须符合相关规范和方案规定，现场施工员必须按张拉任务单要求进行交底。有关操作人员必须做到张拉任务单人手一份。 千斤顶支撑必须与构件端部接触密合，位置正直对称。如需增加垫块，应保证其支脚稳妥和受力均匀，以防颠覆伤人。 安装液压千斤顶时，按预应力筋孔道数量相对应安装工具锚夹具和限位装置，工作长度内预应力筋应顺直。严禁错位紊乱。 张拉时必须设置明显的警戒标志，非操作人员不得入内。 张拉时必须严格执行在张拉千斤顶两侧操作的规定，千斤顶后面严禁站人，严禁踩踏预应力筋。两端张拉时应做到同步进行，并必须配备对讲联络工具。 重叠构件的张拉宜先下后上的顺序进行，在测量预应力钢筋伸长时或拧紧锚具螺帽时，应停止张拉。 张拉时发现以下情况，应立即停止张拉，查明原因，采取措施后再张拉。 断丝、滑丝或碎裂； 端部混凝土出现裂缝或破碎，锚垫板陷入混凝土。 张拉过程中张拉力上升，伸长值明显不足。 7.3 文明施工措施 1现场的专业人员或特殊的操作工必须持有效上岗证上岗，不符合要求的队伍及无证人员严禁上岗操作。所有操作人员要进行挂牌上岗。 2进入现场人员必须穿戴由公司统一配备的工作服、安全帽。 3在施工区域，各类材料、半成品、成垛、成堆、成捆、成圆、成方、并挂牌标明，在施工区域或区域均有醒目的安全警示标志。 4.施工设备、工具使用前后，均要归库并堆放整齐，严禁乱堆乱放。 5.在施工现场做好落手清工作。做到人员工完料清场地清，机具设备放置指定地点。 6.对于灌浆施工后，必须加强外溢浆体的清理工作，尤其是对靠近张拉端柱外立面的溢浆和拌浆场地内以及周边保护和清理，确保清水混凝土表面质量。 7.在施工现场严禁吸烟。 8.材料与设备、劳动力 8.1 预应力材料的选购 (1) 施工中所用材料必须有生产批号、产品质量保证书等，符合国家相关标准、规范。 (2) 预应力绞线截面特征及力学性能 本工程所用预应力钢绞线截面尺寸及力学性能应满足下表的要求。 表3 钢绞线截面特性及力学性能 抗拉强度 N/mm2 公称直径 mm 公称面积 mm2 最小破坏 荷载 KN 1伸长时最小荷载 KN 最小延伸率 1000H最大松弛率 70F 80F 1860 15.2 140 260.7 234.6 3.5 2.5 4.5 钢绞线出场时应有质量保证书，每盘上应挂有标盘，进场时，应按现行国家标准预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224）等的规定抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。 检查数量：按进场的批次和产品的抽样检验方案确定，检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。 外观检查：应在使用过程中逐盘进行，其钢绞线表面不得有裂纹和机械损伤，允许有轻微的浮锈，但不得有明显的麻坑。无粘结筋则外包层完好，油脂丰满。 力学性能试验：从每批中任取三盘的钢绞线各取一个试样进行拉伸试验，要求抗拉强度fptk1860N/mm2，3.5。如有一项试验结果不符合标准要求，则该盘钢绞线为不合格品，应加倍取样复检，如仍有一项不合格，则该批钢绞线判为不合格品。 (3) 预应力锚固体系的质量要求及外形要求 预应力锚固体系分为张拉端锚具和固定端锚具。预应力张拉端采用夹片式锚固体系，由锚环、夹片、承压板、螺旋筋等组成；固定端采用挤压式锚固体系，由挤压锚、承压板、螺旋筋组成。本工程拟选用的锚固体系所有性能均应达到规定要求。 图12 有粘结预应力锚固体系（固定端、张拉端） 图13 预应力束锚固体系（张拉端、固定端） 锚具进场后，除应按产品出厂证明文件核对其锚固性能类别、型号、规格及数量外，尚应按国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）及预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T14370-2000）要求进行检测，合格后方可使用。 （1）外观检查 应从每批中抽取10%的锚具且不少于10套，检查其外观和尺寸。如有一套表面有裂纹或超过产品标准及设计图纸规定尺寸的允许偏差，则应另取双倍数量的锚具重做检查；如仍有一套不符合要求，则应逐套检查，合格者方可使用； （2）硬度检验 按每一规格的5%且不少于5套进行检验。 （3）静载锚固性能试验 对于本工程的锚具进场验收，其静载锚固性能可由锚具生产厂提供有效的试验报告。 预应力筋用锚具验收批的划分：在同种材料和同一生产工艺条件下，锚具以不超过1000套为一个验收批。 预应力夹片锚具在张拉端的内缩量按照规范要求不大于68mm。 根据相关规范，各预应力材料检验计划列于下表。 表4 预应力材料检验计划表 序号 检验项目 取样数量 代表数量 备 注 1 钢绞线 1组（3根） 60吨 每根80cm 2 挤压锚 1组（3根） 1000套 每根80cm 3 锚 具 每种规格取5% 1000套 不足100套取5套 表5 预应力施工主要材料选用一览表 材料名称 规格 生产单位 钢绞线 S15.20mm、fptk=1860(Mpa) 天津春鹏预应力钢绞线有限公司 江阴华新钢缆有限公司 武钢集团钢丝绳总厂 天津高力预应力钢绞线有限公司 上海申佳金属制品有限公司 江西新余钢铁制品有限公司 锚夹具 15-4 、15-613 四川省奥莱特路桥机械有限公司 南部佳正预应力机械有限公司 保定鸿力预应力技术有限责任公司 柳州市邱姆预应力机械有限公司 上海建科预应力技术工程有限公司 锚垫板 15-1 、15-513 同上 金属波纹管 55mm、70mm 80m、90mm、100mm 四川省奥莱特路桥机械有限公司 上海建科预应力技术工程有限公司 水泥 52.5普通硅酸盐水泥 四川峨胜水泥股份有限公司 四川省星船城水泥股份有限公司 8.2 材料进场计划 本工程预应力材料用量较大，而预应力材料订货及检验环节较多，因此施工前必须认真规划好预应力施工主材的订购、进场、检验问题，制定切实可行的材料进场计划。 根据材料总的用量和施工进度，及时组织材料进场保证现场备有7天施工所需的材料，避免由于材料运输、检验过程中的意外情况而影响工期。同时准备充足的场地以满足材料堆放需求。 8.3 机械设备计划 本预应力工程的施工中，主要采用的机械设备较多，品种较烦杂。主要为预应力下料切割设备、预应力张拉灌浆设备及其它设备。其主要设备计划（不包括主材的运输）见下表： 表6 预应力施工主要设备需量表 序号 设备名称 型 号 数 量 备 注 1 油泵 ZB800 4台 用于张拉及固定端挤压作业 2 油泵 ZB500 12台 用于张拉及固定端挤压作业 3 千斤顶 YC400 4台 用于张拉13孔以上有粘结预应力筋 4 千斤顶 YC250 6台 用于张拉8-12孔以下有粘结预应力筋 5 千斤顶 YC150 4台 用于张拉5、6、7孔有粘结预应力筋 6 千斤顶 YC25 6台 用于张拉无粘结预应力筋 7 挤压机 JY45 6台 固定端挤压锚的制作 8 电焊机 6台 固定预应力筋矢高及垫板 9 砂轮切割机 12个 钢绞线下料 10 角磨机 12个 张拉后切割多余钢绞线 11 螺旋式灌浆机 J2GG 8台 孔道灌浆 12 水泥灌浆料 拌和机 0.3 4台 灌浆水泥浆拌和 13 高压油管 6m 40根 千斤顶油管 14 手持式对讲机 12个 张拉协调 15 开关电箱 380伏 20 一机一闸 16 开关电箱 220伏 8 一机一闸 8.4 劳动力计划 施工中应根据总进度要求，切实安排好技术工人和一般劳动力的配置。对各道工序，应有专人负责。由于工期较紧张，为保证总体进度，需要采取措施解决劳动力配置，本工程计划采取技术工人和一般普通工人结合操作的方式，由各工序的指挥负责总体安排，熟练技术工人负责现场关键工序的操作，包括以下关键工序和内容： （1）预应力束的定长下料和挤压（弹簧圈安装、操作油泵和挤压机）； （2）预应力束放线、锚垫板和螺旋筋的固定； （3）节点区穿设波纹管； （4）穿设预应力钢绞线； （5）波纹管的连接以及端部构造处理； （6）安装塑料盖瓦和排气孔； （7）预应力张拉前钢绞线清洁、安装锚具 （8）预应力束张拉过程中操作油泵、千斤顶安装、伸长值测读、张拉记录； （9）预应力孔道排气孔的检查和疏通； （10）浆配合比的控制、灌浆泵操作、灌浆管的安装、出浆检查、排气孔的封堵； （11）制作水泥浆试块； （12）多余钢绞线的切除。 对于施工过程中除前面所述关键工序以外的一般性工序配合，可以由普通工人完成，具体包括以下施工工序： （1）下料过程中的拉料、盘卷、材料周转运输； （2）预应力钢绞线束的编束、整体穿束； （3）预应力张拉前锚垫板外的清理； （4）张拉设备的搬运。 （5）下料过程中的拉料、盘卷、材料周转运输； （6）预应力钢绞线束的编束、整体穿束； （7）预应力张拉前锚垫板外的清理； （8）张拉设备的搬运。 具体部署情况见下表： 表7 劳动力需量表 序号 工作内容 工种（人） 总人数 预应力工 电焊工 电工 杂工 1 预应力筋下料挤压 12 2 8 22 2 焊支架钢筋、钢管 12 4 2 4 22 3 焊端头埋件 12 4 2 4 22 4 穿钢绞线 20 1 1 8 30 5 清理埋件安装锚具 10 8 18 6 预应力张拉 16 2 4 12 7 灌浆 12 6 18 8 端部切割 8 4 12 9.效益分析 超大截面竖向预应力框架柱施工是一种新型的超大截面框架柱施工工艺，主要应用于框架柱顶部需承受较大水平向推力结构中。通过在框架柱内部施加竖向预应力，可以大大提高框架柱自身的受力性能，抵抗水平方向推力的作用。省去了常规结构设计中，为了抵消框架柱所受的水平方向推力，需在框架柱一侧设置斜向支撑体系的支撑结构。 超大截面竖向预应力框架柱的施工工艺，改变了传统超大截面框架柱的施工工序，通过将先穿式预应力筋和后穿式预应力筋施工有机的结合起来，避免了预应力筋安装时的费时费工，还有力的保障了超大截面竖向预应力框架柱施工质量。大大提高了超大截面竖向预