提高多跨连续梁预应力筋孔道埋设的质量控制

一、前言随着公共事业的发展和消费观念的改变，人们对建筑物的要求已经越来越高：内景要宽敞明亮，空间要开阔舒适，形式要别具一格。这些新的要求使各种特殊功能的构筑物不断出现，在普通钢筋混凝土结构受力性能无法得到改善、钢结构各项费用都比较高的条件下，预应力技术常常在其中发挥了重要的作用。经过长期探索和研究，预应力已经成为一项比较成熟的施工技术，但是在实际中，往往由于预应力筋束自身长度较大，使其在构件内部的定位和穿设更加困难，若处理不当会直接影响日后预应力筋的张拉质量。此外，预应力筋埋设还伴随着结构的穿插作业，深受钢筋、模板、混凝土等工程的影响，两者配合不好不仅容易造成返工，增加了施工成本，还会影响预应力的施工质量和进度。因此，处理好这些问题成为把握预应力质量的关键，不得不引起我们的高度重视。我们这次汇报的内容就是关于提高多跨连续梁预应力筋束埋设的质量控制，敬请各位专家、同仁批评指正。二、工程概况******训练局比赛馆改造（改扩建）工程是训练局院内最大的一座综合性场馆。该工程始建于50年代，是训练局具有历史代表意义的建筑，也是本地区重要的标志性公共建筑。本工程总建筑面积28470m2，其中新建面积18220m2，改造面积10250m2。原建筑中部所有结构拆除新建，保留原南、北两侧砖混结构。新建部分地下一层，地上三层，结构形式为框架结构。根据该建筑使用功能及结构设计要求，该工程中部新建部分首层、二层顶板纵横向框架梁及三层、四层顶板部分框架连续梁采用后张有粘结预应力技术。需设置通长预应力筋，预应力筋东西长70m，南北长45m。有粘结预应力筋的孔道采用预埋波纹管成型，内径φ50、φ60、φ65。混凝土强度等级框架柱C50，梁板C45梁截面最大1000×850mm，每架梁钢绞线数目为1～3束，两端张拉法，张拉端采用BSM15－4、BSM15－5、BSM15－6、BSM15－7型锚固体系，锚固端采用DZM15-1P型锚固体系。三、小组概况小组简介小组名称公比课题名称提高多跨连续梁预预应力孔道埋设的质量控制。成立时间2005年7月55日平均年龄32.6活动期限自2005年7月至至12月月平均活动次数3小组类型现场型成员出席率95%以上培训状况均取得TQC考试试合格证，人人均受TQC教育48小时2、小组成员简介顾问本科男43财组长本科女49负责指导小组活动动副组长本科男33动果造价员本科女33负责提供钢筋数据据技术员本科男27整技术员本科助理工程师女24负责数据整理、统统计本科助理工程师男24负责现场管理大专男28负责现场质量监控控四、选题理由1、质量要求高：1、质量要求高：作为地区性标志建筑，其施工质量是本次工程的重中之重。2、工期要求紧：本工程为北京奥运训练场馆，为不影响运动员备战，必须严格保证工期。3、场地条件限制：在狭小空间进行预应力筋束预留，对操作工艺提出了更严格的要求。选题理由6、预应力筋束长：预应力筋束要沿混凝土梁通长布置，最长为70m7、同类经验少：我们在超长预应力施工上经验缺乏，望总结一套成熟工艺和技术。5、构件类型多：梁截面尺寸各不相同，导致预应力筋束埋设方式和位置各差异很大4、节点构造复杂：工程结构构件节点多，此处预应力筋两向交叉，埋设时易与构件钢筋冲突。提高多跨连续梁预应力筋束埋设的质量控制五、现状调查与分析1、现状调查我们召集有实际经验的专业工程技术人员、监理和相关专家召开了专题研讨会，对预应力筋孔道埋设过程中容易出现的问题进行列举，大家各抒己见，共收回信息53条。对这些信息的整理后，调查表序号项目频数（条）频率%累计频率%1波纹管偏位2037.737.72张拉锚固端设置不不准1426.464.13梁柱钢筋移位917.081.14孔道漏浆59.490.55波纹管破损变形35.696.16其他23.9100合计53100制表人：制表时间：2005.7.72、数据分析排列图制表人：制表时间：2005.7.7日从以上排列图中可以看出，影响多跨连续梁预应力筋孔道埋设的施工质量因素共计6个，根据累计频率范围在0～80％作为主要因素的原则，埋设阶段的主要影响因素主要是波纹管偏位和锚固张拉端设置不准确，两项占总数的64.1％。因此我们QC小组在此次活动中将波纹管偏位和锚固张拉端设置不准确作为主攻方向。六、确定目标值及可行性分析1、活动总目标和目标值根据《建筑工程预应力施工规程》（CSCEC180：2005）中要求，本次施工的预应力筋孔道控制点位置的允许偏差为±10mm，为确保预应力框架梁的取得最佳张拉效果，我们将允许偏差定位±8mm，作为本次活动的目标。提高国家体育总局训练局比赛馆多跨连续梁预应力筋束埋设质量控制1、保证预应力筋孔道控制点位置和张拉锚固端位置允许偏差在±8mm以内2、钢筋隐检符合图纸和规范要求提高国家体育总局训练局比赛馆多跨连续梁预应力筋束埋设质量控制1、保证预应力筋孔道控制点位置和张拉锚固端位置允许偏差在±8mm以内2、钢筋隐检符合图纸和规范要求2、可行性分析根据对以上八点的目标可行性分析，我们将精心组织施工，消除质量隐患，实现既定的目标是完全可能的。七、根据主要原因制定对策1、原因分析我们QC小组曾多次组织小组全体成员召开会议，认真分析产生波纹管产生偏差和锚固端埋设不准确问题的原因，共找出15条末梢原因：2、要因分析为了使我们采取的对策更符合现场实际，2005年7月10日举行小组全员会议，将汇总出所有影响孔道预埋质量的因素并由全体成员投票，一级为3分，二级为2分，三级为1分。得分18分以上为主要因素，得分12分～17分为次要因素，12分以下为一般因素。要因确认表序号存在问题分析原因1经验不足QC小组中只有少数人人员从事过此此类施工，经验欠缺，管管理力度不够够。18要因2质量意识淡泊加强对操作人员的的培训教育，提提高其质量意意识和责任心心，并制定严严格的管理制制度与奖罚制制度。13次要3钢筋密、节点多为梁和较钢构空波横准装23要因4曲率大、弯点多长度大导导致构件内预预应力孔道上上下弯点较多多，波纹管不不易定位，孔孔道不易保持持平顺，预应应力筋处也难难穿设。19要因5波纹管管道长由于波纹管管道最最长超过700m，波纹管位置置易偏移，应应设置足够数数量的定位筋筋，并与构件件作可靠连接接。14次要6专业管线影响业压压低或抬高波纹管，应合合理穿插专业业施工，工序序交接前应对对波纹管道做做校对。7一般7结构施工成品保护不到位由于结构施施工和预应力力施工要穿插插进行，钢筋筋绑扎连接和和模板的安装装都会对波纹纹管造成偏位位或损伤。19要因8张拉端埋设种类多因为张拉拉端的设置比比较复杂，形形式比较多，埋设的位置各不相同，所以它与构件内的钢筋位置易发生冲突，应采取有效措施进行控制。20要因9张拉端埋设密度大预应力梁梁截面大小不不一，部分截面较小的梁张拉拉端锚具数量量多，螺旋筋筋放置困难，可可改为钢筋网网片。6一般10保留建筑距离张拉拉端太近保留的南南北配楼与张张拉端只预留留出了设备张张拉的空间，给给预应力筋穿穿设造成不便便。12次要11高空作业梁的底模模和部分钢筋筋安装后就需需进行波纹管管布设，应在满堂红红脚手架上提提供安全平稳稳的施工作业业面。11一般12各工种配合不力预应力工种和结构构工种缺乏配配合和交流，各自为政，不能协同施工，容易造成埋设阶段的返工或破坏成品。15次要13工序安排不合理科学安排排施工顺序，并能够根据实际情况调整工序。14一般14预应力筋重量大有粘结预应力束重重量大，人工工穿设应注意意定位筋的固固定及位置。9一般制表人：制表时间：2005.7.103、制定对策从要因确认表中看出，在影响预应力孔道埋设质量的要因有五个，确定主要原因后，我们小组又召开会议，按照“5W1H”的原则，小组对每一项要因制定相应的对策，详见对策表。对策表序号要因对策目标措施责任人地点时间1管理不到位加强学习相关质量量及技术规范范，进一步建建全质量体系系，为施工提提供可靠保证证建立完善的质量和和质量管理体体系，积累超超长连续构件件预应力施工工的同类经验验1、学习质量手册和和程序文件编编制质量计划划2、建立质量控制体系系3、学习预应力工程程规范规程4、对管理人员、操操作人员审查查资质，加强强相关培训现场05.7～05..122钢筋密、节点多1、采取有效措施严格格保证支设位位置2、合理排列钢筋符合合设计要求保证预应力孔道位位置准确性，避避免钢筋返工工1、加强钢筋施工和和预应力施工工的紧密结合合，对预应力力孔道合理预预留2、以孔道位置为依据据排列节点钢钢筋现场05.7～05..113曲率大、弯点多1、根据构件特性采用用科学方法穿穿设预应力筋筋2、制订相关解决方方案起弯点定位准确，提提高人工穿束束的工作效率率1、做定型支架保证证起弯位置2、控制波纹管连接接处，保证平平滑3、采用先装管后穿束束、整束人工工穿入的方案案或单根穿入入的方案现场05.7～05..114结构施工成品保护不到位对埋设完的成品采采取有效保护措施施杜绝对波纹管位置置造成的偏位位，避免破坏坏成品1、灌浆口、排气口口插筋密封处处理放置偏位位2、浇筑混凝土设挡板板现场05.7～05..125张拉端埋设种类多1、根据不同类型张张拉端制定合合理的埋设方方案2、对位置冲突的钢筋筋调整改变提高安装合格率，减减少偏差和钢钢筋损耗1、埋设前设置后浇带带和后浇洞2、取得设计同意后后，对构件钢钢筋合理弯锚锚。3、埋设钢筋不完全绑绑扎，埋设后后再施工现场05.7～05..12制表人：制表时间：2005.7.11八、措施实施根据对策表中的措施，派专人负责，在规定的时间内完成，由QC小组的组长负责指挥和监督，把每一项措施落实到实处。实施一：加强管理力度，建立质量管理体系，完善管理流程，落实管理职责。1、认真学习预应力施工的技术要求和质量要求，根据公司质量手册和程序文件编制相应的质量计划，进一步明确职责和权限，把质量管理程序落实到人。编制质量计划相关规范技术学习编制质量计划相关规范技术学习2、建立管理体系3、加强对操作层的培训，组织各工种的班组长学习本工程预应力施工技术要求，明确各部职责和作业顺序，提高相互之间的沟通能力，并通过观看预应力专业施工影像的形式提高了操作人员的素质。预应力施工影像学习预应力技术现场交底预应力施工影像学习预应力技术现场交底4、建立详细工艺流程实施二：加强钢筋施工和预应力施工的紧密结合，依据孔道的位置排列节点钢筋，对预应力孔道合理预留。1、预应力束定位时，我们根据设计的直线和曲线形状，用计算机准确求出各预应力孔道每1m的标高和水平投影位置，按照普通钢筋服从波纹管的原则实现曲线孔道的留设。由于预应力梁普通钢筋多，波纹管多，柱子钢筋密，在梁钢筋绑扎时预应力的孔道留设应与土建分包相互协调。梁中部留出穿设空间梁头箍筋暂不绑扎梁中部留出穿设空间梁头箍筋暂不绑扎2、预应力梁的定位筋全部采用较大的Ф14螺纹钢筋，间距为800mm至1000mm。每根定位筋通过二点或者是三点与框架梁的箍筋焊接牢固，以保证定位尺寸准确。3、关键部位要先让出孔道位置，梁钢筋中部分箍筋在完成波纹管安装固定后再进行绑扎；柱子钢筋绑扎时避让波纹管，并将柱筋固定，以避免各种原因导致钢筋位置变动，影响波纹管的安装。梁梁节点处波纹管布设梁梁节点处波纹管布设梁柱节点波纹管布设梁柱节点波纹管布设实施三：准确定位波纹管起弯位置，控制接头处形成平滑曲线，并制定合理的方式进行人工穿束。1、波纹管现场采用无齿锯下料、定型支架支撑，按预应力筋曲线坐标先在箍筋上定出位置，并在反弯点。最高点、最低点各设一个，焊接完成后，沿定位筋穿设波纹管并将波纹管与定位筋绑扎固定。波纹管通长交叉波纹管曲线波纹管通长交叉波纹管曲线2、波纹管的连接采用同一形式大一型号的接头管，接头管长300━400mm，接头管旋入居中，两端用密封胶带封裹，接头处弧度较大处则可设置一道定位筋。3、采用先装管后穿束、整束人工穿入的方法或单根穿入的方法穿预应力筋。按每束4根、5根、6根或7根一束进行编束，编束时先将钢绞线理顺，使各根钢绞线松紧一致，同一束内不扭转，然后用20号铁丝，每间隔1m进行绑扎，在钢绞线束头处用柔性材料做子弹形护帽，即可顺利通过弯点，又防止波纹管被扎破。预应力筋穿束波纹管接头处预应力筋穿束波纹管接头处实施四：加强成品保护力度，对埋设完的成品采取有效保护措施。1、在绑扎钢筋和浇注混凝土时，防止波纹管被压扁和破损，混凝土不从预应力管道上方直接倾倒，用斜倾挡板将其顺入两侧避免造成预应力筋错位。振捣时，严禁让振动器直接接触波纹管。2、为防止灌浆孔和排气孔浇筑混凝土时被破坏及位置被移动，安装完成后在增强塑料管内插入直径为12mm的短钢筋。如右图：实施五：张拉端埋设按照设计要求埋设张拉端，明确每道预应力梁张拉端的位置要求，做出统计列表，并根据此要求组织钢筋施工。构件主筋根据张拉端位置相应调整，箍筋在张拉作业面范围内暂不绑扎，合理设置后浇带和后浇洞。张拉端留设要求汇总表序号梁号张拉端位置张拉端留设要求1YL1A轴及F轴以外2800mmm处到悬挑梁的端部的的箍筋在预应应力筋张拉前前不得绑扎。2YL22/125轴及22/132轴以外柱内钢筋及梁的拐拐铁均需要适适当归并，锚锚具安装在柱柱外YL1梁的宽度范范围之内。3YL31/124轴及11/133轴以外柱内钢筋需要适当当归并以保证证锚垫板得以以安装。张拉拉时锚具设置置在柱外表面面。4YL4B轴及E轴的框架柱内锚具不出柱面。柱柱子钢筋绑扎扎时留出相应应的位置。混混凝土墙上需需预留张拉用用后浇洞，后后浇洞的位置置从柱边向四四周1.2米。5YL5C轴或D轴外的混凝土梁内内从柱边开始1.55米范围需要要设置后浇，设设后浇的范围围箍筋不得绑绑扎6YL6在C轴或D轴的框架柱内该部位的施工时需需要将柱子钢钢筋适当并筋筋，且梁的拐拐铁需要避让让锚垫板7YL7A轴及F轴以外2800mmm处到悬挑梁的端部的的箍筋在预应应力筋张拉前前不得绑扎8YL8、9按方案图中的位置置留设如张拉端所在位置置有普通钢筋筋混凝土梁，则则在预应力筋筋张拉之前不不得绑扎该梁梁的箍筋、腰腰筋等后浇洞后浇带后浇洞后浇带九、效果检查效果一甲方、监理、设计院和北京市***质量监督站在浇筑混凝土前对预应力孔道的留设进行了隐蔽验收，其工程质量符合图纸及规范要求。检验批记录隐检记录检验批记录隐检记录孔道位置实施情况对比表序号名称截面大小规范允许值活动目标值实际完成情况1YL11000×8500±10±8－4～＋42YL2、YL31000×8000－4～＋53YL4600×850－8～＋74YL5450×750－6～＋65YL6400×850－6～＋76YL7400×750－6～＋77YL8、YL9400×700－6～＋6张拉端预埋对位准确，因埋设造成实际钢筋损失量远小于计划浪费量，减少了裁筋、栽筋、焊接等返工现象的发生，共计节约工日120个，有力的控制了成本。实施情况对比表序号名称截面大小钢筋类别计划裁筋并恢复的筋数实际发生数目1YL21000×8000梁箍筋、腰筋4根0根2YL31000×8000梁、柱箍筋各8根2根3YL4600×850墙体钢筋6根4根4YL5450×750梁柱箍筋各4根0根5YL6400×850梁柱箍筋各4根0根波纹管预留后的效果端头埋设后的效果波纹管预留后的效果端头埋设后的效果效果二提高了预应力孔道埋设的劳动效率，保证了主体混凝土结构提前10天完成，为拱形钢屋架安装滑移施工创造了有利的条件，为最终工期地实现提供了有力的保证。据我们统计，同一施工班组人工穿设L＝70m长预应力筋束时，操作成型后可节省时间19