上海航海博物馆预应力施工质量控制

上海中国航海博物馆

工程预应力施工

监理控制要点

目录

1、项目概况；

2、预应力施工的特点及难点；

3、有粘结预应力及无粘结预应力节点构造；

4、预应力施工工艺流程图；

5、监理的事前控制；

6、监理的事中控制；

7、监理的事后控制；

8、施工中的几点体会；

9、预应力工程施工照片；

10、预应力施工表式。

一、项目概况

上海中国航海博物馆工程位于南汇临港新城主城区，占地面积24830平方米，总建筑面积46434平方米，本建筑物地上4层，屋檐口高度23.95米，局部有单层高度约70米的帆形壳体。中国航海博物馆有一个两层的基座和两个侧翼建筑构成。两个侧翼建筑部分之间是一个非凡的大型壳体结构，该结构在造型上模仿了帆船的风帆。整个博物馆主要有中国航海历史馆、军事航海分馆、电影院、报告厅、天象馆及设备用房和车库等组成。上海中国航海博物馆建成后将是整个临港新城乃至南汇区的标志性建筑。本工程结构采用钢筋混凝土框架结构体系，整体结构横向长度达到约为144m，纵向长度约为204m，结构不设伸缩缝，属大面积超长钢筋混凝土结构，为了有效控制由于温度变化和混凝土收缩产生的裂缝，满足使用要求，保证工程质量，在本工程设计采用预应力技术来控制其影响程度，二、三层梁板采用高强度低松弛无粘结钢绞线，三层悬挑梁采用有粘结钢绞线，规格φS=15.20mm，标准强度为fptk=1860(MPa)，预应力张拉端采用STM夹片式锚具，固定端采用挤压锚体系。预应力砼强度等级C35。

二、三层梁板预应力结构采用后张拉无粘结锚固体系，预应力板筋布置为一根一束平行设置，间距为＠450mm～＠750mm不等，预应力梁根据其跨度不同，其预应力体系有二种规格，常规采用无粘结预应力筋，框架梁配筋为4uφs15.2，部分超长跨度框架梁为8uφs15.2，边跨框梁和次梁为2Uφs15.2，预应力居梁高中心位置布置，三层部分大跨度框架梁和次梁以及大跨度悬臂梁采用有粘结预应力筋，其中框架梁预应力筋为2*7φs15.2+2*5φs15.2，次梁为2*7φs15.2，采用预应力技术抵消混凝土收缩和温降作用产生的拉应力。二、预应力施工的特点及难点本工程预应力配筋有几大特点;1、板预应力配筋较稀，为一根一束，间距为450、550、750m三种，分别居板中心位置，预应力搭接处位置在框架梁边。2、梁中预应力筋较多，框架梁最大配筋为8uφs15.2，预应力筋搭接处节点设置较为复杂。3、有粘结预应力梁的跨度较大，为12m左右，悬臂跨度为6米。4、梁板预应力有过后浇带和不穿过后浇带。5、本工程为超长结构，为减少预应力筋铺设的施工难度和预应力损失，考虑到施工后浇带的位置以及减少铺设中无粘结预应力的损伤，对预应力筋采取分段处理，分段原则为：二端张拉的预应力筋不大于60m，一端张拉的预应力不大于30m。因本工程属超长结构（144m*204m），超长结构会产生较大的收缩应力和温度应力，从而导致混凝土裂缝的产生和发展，因此必须采取必要的控制措施，裂缝控制的主要方法是通过设计、施工、材料等方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内，而综合各种方法不外乎两种控制标准，即抗与放的两种理念，在设计阶段采用“抗与放”主要体系在结构形式的选择方面（微动、滑动及设缝措施，提供“放”的条件）及材料性能方面(提高抗拉强度，抗拉变形能力及韧性等，提供“抗”的条件)而实际上工程中超长结构混凝土收缩和环境温差是不可能消除的，针对本工程超长结构采取设置后浇带及施加预应力等技术措施，后浇带有效释放混凝土早期收缩，（详见后浇带设置图）。预应力采用“抗”的方式通过建立预压应力部分抵消混凝土收缩和温降作用产生的拉应力，采用预应力技术是解决超长，针对本工程超长结构采取设置后浇带及施加预应力等技术措施，后浇带有效释放混凝土早期收缩，预应力采用“抗”的方式通过建立预压应力部分抵消混凝土收缩和温降作用产生的拉应力，采用预应力技术是解决超长结构问题的有效途径之一。二层结构平面布置图（红色为后浇带）三层结构平面布置图（红色为后浇带、绿色为有粘结预应力梁）三、有粘结预应力及无粘结预应力节点构造1、有粘结预应力梁张拉端节点设置在结构内部，采用在梁柱节点处，梁侧面加腋放置张拉端的施工工艺，张拉端张拉施工采用板面预留张拉操作孔，在操作孔中进行张拉的方式，这种操作方式对于预应力施工高效方便，但是需预留一操作孔在张拉完成后浇筑砼,对结构和施工有一定的影响。加腋可以使预应力筋以一个平缓的下降曲线延伸至张拉端处，使预应力筋既满足了设计要求,又满足了施工要求。考虑到本工程梁跨度及截面较大，采用的支撑体系较为密集，不利于预应力张拉设备进入板底进行张拉操作，在楼面结构上部搭设张拉操作架，将主要张拉设备置于楼面上。在混凝土浇筑时，在相应张拉端部位的楼板上设置二个直径100的预留孔，间距1m左右，作为起重钢丝

绳穿孔之用。该孔采用预留管留孔。

2、无粘结预应力梁张拉端节点：由于无粘结预应力梁预应力配筋较多，梁截面较窄，为保持预应力施加效果，预应力筋采用编束对称布置，预应力筋张拉端方式：

无粘结预应力筋采用梁面张拉：预应力筋伸至梁顶面张拉，采用设置张拉槽的方式，考虑到梁截面较小，预应力筋分段伸出梁面，张拉槽长度为200mm～250mm左右，宽度为100mm。在梁面上呈倒梯形或倒三角形，深度一般不大于120mm。槽口采用在混凝土浇捣前预埋定型泡沫塑料的方法。留设时应注意梁上排钢筋的影响，如箍筋有妨碍，总包单位应配合进行移位或进行先切断后焊接等其它处理。第二排预应力筋张拉端设置同第一排预应力筋相同，但必须考虑预应力由中部侧起弯至梁上表面的角度和起弯长度，由于其出板面角度较大，张拉端设置与内侧张拉端略有不同。采用倒三角形张拉端设置。为避免张拉槽过于集中从而削弱梁截面，前后排预应力筋可错开1m布置。四、预应力施工工艺流程图

1、二、三层无粘结预应力施工工艺流程图2、三三层有三粘结三预应三力施三工工三艺流三程图三：五、三监理三的事三前控三制本项三目预三应力三工程三由上三海建三科预三应力三技术三工程三有限三公司三承建三，该三公司三预应三力施三工等三级为三二级三。在三施工三前监三理审三核专三业分三包编三写的三施工三组织三设计三，编三写监三理实三施细三则，三熟悉三掌握三图纸三及规三范要三求。三并对三施工三单位三进行三监理三细则三交底三。组三织设三计、三监理三、施三工单三位进三行图三纸会三审、三交底三。新三进场三工人三进行三三级三教育三，安三全交三底。三对进三场材三料、三设备三进行三审核三，需三复试三检验三的材三料现三场取三样，三加强三原材三料检三验工三作，三严格三执行三各项三材料三的检三验制三度。三钢绞三线、三锚夹三具等三材料三都必三须有三出厂三合格三证和三试验三资料三，以三控制三原材三料关三。六、三监理三的事三中控三制1、在三预应三力施三工过三程中三，对三预应三力钢三绞线三的铺三设严三格按三规范三和施三组进三行施三工，三预应三力筋三束形三直接三影响三建立三预应三力的三效果三，并三影响三结构三构件三的承三载力三和抗三裂性三能，三对束三形控三制点三的竖三向位三置允三许偏三差提三出了三较高三要求。在二三层无三粘结三预应三力铺三放前三对现三场准三备铺三放的三预应三力的三规格三尺寸三和端三部配三件进三行复三查，三对有三局部三轻微三破坏三的外三保层三在用三塑料三胶带三重叠三缠绕三补好三，然三后进三行铺三放施三工对三严重三的外三保层三破损三的坚三决报三废，三不得三在进三入下三道工三序，三对铺三放的三预应三力钢三绞线三的轴三线位三置及三标高三进行三严格三控制三，并逐三根地三对各三交叉三点相三应的三两个三标高三进行三比较三，找三出各三交叉三点最三低的三无粘三结筋三先铺三放，三再铺三较高三的无三粘结三筋，三铺放三时遇三预留三洞口三时，三无粘三筋分三成两三侧绕三过预三留洞三口铺三放，三并距三洞边三的距三离不三应小三于无三粘结三筋直三径的5倍，三绕过三洞口三的弯三折处三距洞三口不三宜小三于30三0m三m。预三应力三筋的三锚固三区，三必须三有严三格的三密封三防护三措施三，严三防水三汽进三入，三腐蚀三预应三力筋三。外三露预三应力三筋涂三专用三防腐三润滑三脂，三并罩三上封三端塑三料套三。2、由三于预三应力三施工三质量三的好三坏直三接影三响到三整体三结构三安全三，在三预应三力施三工中三必须三严格三按照三设计三要求三完成三各项三工作三，确三保质三量，三预应三力为三了满三足截三面有三效预三压应三力的三要求三，预三应力三筋必三须在三一定三长度三内进三行分三段处三理，三结合三本工三程的三结构三特点三，对三预应三力的三铺设三按照三各分三区的三施工三顺序三进行三，采三取相三应的三搭接三方式三，预三应力三筋端三部节三点多三，构三造复三杂，三采取三现场三放样三，监三理复三验，三对长三度较三长的三预应三力筋三铺放三进行三事前三控制三。由三于预三应力三损失三的作三用，三张拉三端部三预压三预应三力较三大，三而每三跨的三跨中三截面三及固三定端三损失三较大三，交三叉搭三接后三，可三以使三用预三应力三损失三较大三的截三面得三到补三充，三预应三力效三应得三以充三分发三挥，三同时三预应三力筋三搭接三接头三分散三，避三免张三拉节三点预三应力三筋较三密集三而给三施工带三来困三难，三预应三力梁三的标三高也三容易三保证三，从三而保三证了三工程三质量三，后三浇带三跨预三应力三筋布三置首三先应三综合三考虑三，后三浇带三的分三布，三由于三后浇三带预三应力三筋必三须在三后浇三带封三闭后三，砼三强度三达到三设计三要求三方可三进行三张拉三，因三此相三邻跨三预应三力筋三搭接三伸入三后浇三带跨三的均三无法三张拉三灌浆三，影三响相三连跨三的施三工，三所以三后浇三带预三应力三筋采三用集三中式三布置三方式三。3、无三粘结三预应三力筋三的外三包层三采用三低压三高密三度聚三乙烯三塑料三制作三，在-2三0℃～+7三0℃温度三范围三内，三低温三不脆三化，三高温三化学三稳定三性好三，有三足够三的韧三性，三抗破三损性三强，三对周三围材三料（三如混三凝土三、钢三材）三无侵三蚀作三用，三防水三性好三，涂三料层三的作三用是三使预三应力三筋与三混凝三土隔三离，三减少三张拉三时的三摩擦三损失三，防三止预三应力三腐蚀三在-2三0℃～+7三0℃温度三范围三内，三不开三裂变三脆，三并有三一定三韧性三，使三用期三化学三稳定三性好三，对三周围三材料三（如三混凝三土、三钢材三）无三侵蚀三作用三，不三透水三，不三吸湿三，防三腐性三能好三，润三滑性三能好三，摩三阻力三小。三有粘三结钢三绞线三成束三穿在三金属三波纹三管内铺三放在三梁中三，按三照规三范和三施组三起弧三，在三孔道三的顶三峰设三置排三气孔三，在三弯曲三的低三点处三设置三排水三孔，三接头三用密三封胶三带封三口，三搭接三长度三为20三0m三m，在三施工三时要三注意三防止三波纹三管在三绑扎三钢筋三和混三凝土三浇捣三时被三压扁三或破三损漏三浆，三给下三道工三序造三成极三大的三困难三，在三混凝三土浇三捣时三振动三棒不三得直三接接三触到三波纹三管，三预应三力锚三固体三系分三为张三拉端三锚具三和固三定锚三具，三张拉三端采三用夹三片式三锚固三体系三，由三锚环三、夹三片、三承压三板、三承压三钢筋三等组三成，三固定三端采三用挤三压式三锚固三体系三，由三压花三球头三，承三压板三，螺三旋筋三组成三，锚三具进三场后三按照三国家三标准《混凝三土结三构工三程施三工质三量验三收规三范》（GB三50三20三4－20三02）及《预应三力筋用三锚具三、夹三具和三连接三器》（GB三/T三14三37三0－20三00）的三要求三进行三检测三，检三测合三格后三方可三使用三，对三进场三钢绞三线进三行逐三盘检三查，三钢绞三线表三面不三得有三裂纹三和机三械损三伤，三不得三有明三显的三麻坑三，外三包层三完好三，油三脂丰三满，三并现三场取三样进三行拉三伸试三验，三试验三结果三合格三后方三可使三用，三达到三设计三强度三的75％后三才能三张拉三，有三粘结三预应三力梁三混凝三土强三度达三到设三计强三度的80三%后才三能张三拉，三在张三拉准三备前三，对三预应三力张三设备三使用三前送三权威三检验三机构三用顶三顶机三的方三式，三对千三斤顶三和油三压表三进行三配套三标定三，并三在张三拉前三试运三行，三保证三设备三处于三完好三状态三。理三顺张三拉端三预应三力筋三次序三，依三次安三装工三作锚三，顶三压器三、千斤顶三、工三具锚三，由三于开三始张三拉时三预应三力筋三在孔三道里三自由三放置三，而三且张三拉端三各零三件之三间有三一定三的空三隙，三需要三一定三的张三拉力三，才三能使三之收三紧，三因此三首先三张拉三至初三应力三（张三拉控三制应三力的10％）三，量三测预三应力三筋的三伸长三值，三然后三张拉三至两三倍初三应力三，再三次量三测伸三长值三，最三后张三拉至三控制三应力三，第三三次三量测三伸长三值，三计算三实测三伸长三值△L1，核三算延三伸值三符合三要求三后，三卸载三锚固三回程三并卸三下千三斤顶三，张三拉结三束。三如果三预应三力筋三的伸三长值三大于三千斤三顶的三行程三，可三采用三分级三张拉三，即三第一三级拉三到形三成后三锚固三，千三斤顶三回程三，再三进行三第二三次张三拉，三直到三张拉三控制三值。三张拉三过程三中以三控制三张拉三力为三主，三同时拉三伸值三作为三校核三依据三，实三测伸三长值三与理三论计三算伸三长值三的偏三差应三在±6三%范围三内，三超出三时应三立即三停止三张拉三，查三明原三因并三与设三计取三得联三系。三有粘三结预三应力三筋张三拉应三整束三张拉三，以三使各三根预三应力三筋同三步受三力，三应力三均匀三，有三粘结三预应三力施三工应三特别三注意三混凝三土浇三筑时三孔道三的堵三塞防三治，三在浇三筑混三凝土三时应三派专三人进三行现三场看三护，三争取三及时三发现三及时三治理三，如三发现三有漏三浆现三象应三反复三抽动三预应三力束三直至三混凝三土初三凝。4、在三实际三施工三中，三由于三锚具三种类三、张三拉锚三固工三艺及三放张三速度三等各三种原三因的三影响三，内三缩量三可能三有较三大波三动，三导致三实际三建立三的预三应力三值出三现较三大偏三差，三对控三制锚三固阶三段张三拉预三应力三的内三缩量三要按三设计三要求三执行三，预三应力三张拉三后处三于高三应力三状态三，对三腐蚀三非常三敏感三，应三尽早三进行三孔道三灌浆三，灌三浆是三对预三应力三筋的三永久三性保三护措三施，三因此三要求三水泥三浆饱三满、三密实三、完三全裹三住预三应力三筋，三灌浆三水泥三采用42三.5级普三通硅三酸盐三水泥三，水三泥浆三体28天标三养强三度不三低于35三MP三a，水三泥浆三的水三灰比三为0.三4～0.三45，搅三拌后三三小三时的三泌水三率控三制在2％，三且不三应大三于3﹪。泌三水应三能在24三h内全三部重三新被三水泥三浆吸收。三水泥三浆流三动度三以16～20三s为宜三，添三加适三量外三加剂三，可三改善三稠度三、泌三水率三、膨三胀率三、初三凝时三间、三强度三等。三不得三掺加三含氯三化物三等对三预应三力筋三有腐三蚀作三用的三外加三剂，三灌浆三不得三使用三压缩三空气三，灌三入孔三道的三延续三时间三不宜三超过30三mi三n，灌三浆工三作应三缓慢三均匀三的进三行，三不得三中断三，并三且排三气通三畅，三灌浆三压力三控制三在0.三5～0.三6M三Pa，灌三浆进三行到三排气三孔冒三出浓三浆后三，方三可堵三塞排三气孔三，灌三浆过三程中三现场三取样三做试三件2组，三标养28天后三送实三验室三检测三试块三强度三，其三强度三不应三小于30三MP三a，由三于灌三浆质三量的三好坏三直接三影响三到预三应力三筋与三混凝三土的三粘结三效果三以及三结构三的耐三久性三，因三此施三工过三程中三必须三旁站监理三每一三个环三节。三灌浆三后张三拉端三用与三结构三同强三度等三级的三混凝三土封三堵，三为保三证耐三久性三，外三露预三应力三筋的三保护三层厚三度不三小于30三mm，后三浇的三混凝三土必三须振三捣密三实。5、为三防止三张拉三过程三中梁三产生三较大三的偏三心，三受力三张拉三次序三为先三中间三后上三下或三两侧三，每三个单三元预三应梁三的张三拉均三对称三进行三，以三保证三整个三区域三变形三一致三，当三梁内三预应三力筋三分段三搭接三时，三应沿三梁跨三方向三顺次三张拉三各跨三的预三应力三束，三以防三止未三张拉三跨内三的梁三产生三受拉三裂缝三，当三两端三同时三张拉三时应三保持三两边三联系三、步三调一三致、三匀速三进行三，油三表读三数随三喊叫三报，三及时三测量三千斤三顶的三伸长三值，三避免三引起三偏心三，对三跨后三浇带三预应三力筋三要在三后浇三带封三闭强三度达三到75三%后才三可以三张拉三预应三力筋三，有三粘结三预应三力筋三为整三束张三拉以三使各三根预三应力三筋受三力同三步，三应力三均匀三。预三应力三筋的三张拉三顺序三、张三拉力三及设三计计三算伸长值三均应三由设三计确三定，三施工三时应三严格三遵照三执行三。在三实际三施工三时，三为了三部分三抵消三预应三力损三失等三，可三采取三超张三拉方三法，三但最三大张三拉应三力不三应大三于现三行国三家标三准《混凝三土结三构设三计规三范》ＧＢ50三01三0的规三定。三后张三法施三工中三，梁三或板三中预三应力三筋一三般是三逐根三或逐三束张三拉的三，后三批张三拉的三预应三力筋三所产三生的三混凝三土结三构构三件的三弹性三压缩三对先三批张三拉的三预应三力筋三的预三应力三损失三的影三响与三梁、三板的三截面三，预三应力三筋配三筋量三及束三长等三因素三有关三，一三般影三响较三小时三可不三计。三如果三影响三较大三，可三将张三拉力三统一三增加三一定三值。6、在三施工三过程三中对三下列三关键三部位三及关三键程三序监三理进三行旁三站：（1）预三应力三束的三定长三下料三和挤三压（三弹簧三圈安三装、三操作三油泵三和挤三压机三）；（2）预三应力三束放三线、三锚垫三板和三螺旋三筋的三固定三；（3）节三点区三穿设三波纹三管；（4）穿三设预三应力三钢绞三线；（5）波三纹管三的连三接以三及端三部构三造处三理；（6）安三装塑三料盖三瓦和三排气三孔；（7）预三应力三张拉三前钢三绞线三清洁三、安三装锚三具（8）预三应力三束张三拉过三程中三操作三油泵三、千三斤顶三安装三、伸三长值三测读三、张三拉记三录；（9）预三应力三孔道三排气三孔的三检查三和疏三通；（10）浆三配合三比的三控制三、灌三浆泵三操作三、灌三浆管三的安三装、三出浆三检查三、排三气孔三的封三堵；（11）制三作水三泥浆三试块三；（12）多三余钢三绞线三的切三除。7、附三预应三力筋三控制三表三（1）、三预应三力筋三张拉三控制三力预应力束理论张拉力（KN）初始张拉力二倍初应力张拉控制力φs15.2（0.70）18361835φs15.2（0.75）981959777φs15.2（0.75）136.72731367（2）、三预应三力束三摩擦三系数三表预应力筋种类ku有粘结钢绞线0.0150.25无粘结钢绞线0.0030.04（3）束三形控三制点三的竖三向位三置允三许偏三差截面高度(mm)h≤300300＜h≤1500h＞1500允许偏差(mm)±5±10±15钢绞三线截三面特三性及三力学三性能抗拉强度N/mm2公称直径mm公称面积mm2最小破坏荷载KN1％伸长时最小荷载KN最小延伸率％1000H最大松弛率70％F80％F186015.2140260.7234.63.52.53.5七、三监理三的事三后控三制严格三的工三程质三量监三理制三度是三保证三建筑三工程三具有三优良三质量三的关三键，三在执三行工三程质三量监三理制三度中三，我三公司三按照三“守三法、三诚信三、公三正、三科学三”的三准则三执业三，对三进场三预应三力设三备和三材料三进行三现场三取样三及验三收，三认真三审批三施工三单位三提交三的施三工方三案，三在铺三放预三应力三筋的三施工三过程三对预三应力三筋铺三放的三轴线三和矢三高进三行严三格控三制，三对超三过规三范要三求的三坚决三进行三整改三，在三整改三验收三合格三后才三可进三入下三道工三序，三在张三拉施三工过三程中三，我三公司三采取三现场三旁站三的工三作方三式，三经张三拉部三位的三同条三件试三块试三压，三混凝三土强三度符三合张三拉要三求后三，进三行张三拉，三并对三张拉三过程三进行监督三，严三格控三制张三拉顺三序及三张拉三伸长三值。三有粘三结预三应力三灌浆三施工三中，三对灌三浆液三的水三灰比三、泌三水率三进行三控制三。对三灌浆三液之三水灰三比，三首先三应强三调其三密实三性，三因为三密实三的水三泥浆三能为三预应三力筋三提供三可靠三的防三腐保三护，三同时三水泥三浆与三预应三力之三间的三粘结三力也三是预三应力三筋与三混凝三土共三同工三作的三前提三，同三时尽三量减三小泌三水率三以获三得饱三满、三密实三的浆三效果三。待三全部三预应三力张三拉及三端部三封堵三完成三之后三，预三应力三分包三工程三结束三，及三时审三核和三签认三工程三报验三单，三并整三理入三册形三成一三套完三整的三工程三资料三。主三要包三括下三列资三料：1．预三应力三施工三组织三设计三方案三及审三查意三见；2．钢三绞线三原材三料质