主楼中庭大跨度无粘结预应力结构施工方案

主楼中庭大跨度无粘结预应力结构施工方案1、工程概况本工程主楼中庭位于A-D轴、2-11轴部位，涉及5层、7层、9层、16层、23层及31层，均采用超高大跨度无粘结预应力混凝土结构。其中，预应力梁最大跨度达32.2m，最大截面尺寸为900mm×2000mm，大梁最大架空高度为28.8m。结合中庭大梁不同架空高度的施工特点，本次施工采用差异化支撑体系：7层和9层采用满堂钢管脚手架支撑体系；5层、16层、23层及31层采用架空桁架（贝雷架）与普通钢管脚手架相结合的支撑体系。模板采用七层板及木枋，采用散装散拆方式施工；钢筋、混凝土及无粘结预应力工程施工严格遵循现行规范要求，确保施工质量与安全。2、编制依据本施工方案严格依据以下现行规范、标准及相关文件编制，确保方案的科学性、安全性和可操作性，及时更新过时规范，替换为最新有效版本：《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）《无粘结预应力混凝土结构技术规程》（JGJ/T92-2018）（替代原JGJ/T92-93）《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-2015）（替代原GB/T14370-93）《建筑施工脚手架安全技术统一标准》（GB51210-2016）《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）《钢结构工程施工质量验收标准》（GB50205-2020）《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-2016）本工程施工图纸、地质勘察报告及现场实际施工条件企业安全生产管理制度及质量保证体系文件相关材料（钢绞线、锚具等）出厂说明书及技术参数3、施工准备3.1技术准备组织施工技术人员、安全管理人员、作业人员熟悉本方案、施工图纸及相关规范标准，明确各工序施工要点、安全注意事项及质量控制要求，开展专项技术交底和安全交底，交底双方签字确认，存档备查。完成支撑体系（满堂脚手架、架空桁架）的受力计算与设计验算，确保支撑承载力、稳定性满足施工荷载及结构自重要求；完成无粘结预应力工程相关计算（钢绞线下料长度、张拉控制力、伸长值等）。核对钢绞线、锚具、贝雷架等材料的产品合格证、检测报告，确保材料质量符合设计及规范要求；编制材料进场计划及检测计划，明确抽样检测频次及标准。根据施工进度计划，划分施工分区，明确各楼层、各部位的施工顺序及工期节点；绘制支撑体系布置图、预应力筋布置大样图、预留孔洞布置图等，确保施工有据可依。3.2现场准备清理施工区域杂物、障碍物，平整作业场地，划分材料堆放区、加工区、作业区，设置明显标识，做到分区明确、整洁有序；对中庭临边结构柱进行检查，确认其承载力满足传力要求。做好施工现场排水系统，设置排水沟、集水井，确保排水畅通，防止雨水浸泡基础、影响支撑体系稳定性；高空作业区域搭设安全防护设施，设置警戒带及警示标志，安排专人监护。布置临时用电线路，严格遵循“三级配电、两级保护”原则，一机一闸一漏保，高空线路架空布设，安装防雨、防砸防护装置；确保塔式起重机、电焊机、张拉设备等用电设备供电稳定。预留楼板孔洞（用于立柱穿过），做好孔洞临时防护；在结构梁、柱上预埋预埋件，用于立柱附墙、牛腿安装及后期吊装使用，确保预埋件位置准确、固定牢固。3.3物资准备提前筹备施工所需的材料、构件、机械设备及安全防护用品，分类堆放，做好标识，专人管理，确保物资及时供应，具体如下：结构材料：高强度低松弛钢绞线（1860MPa，直径15.24mm）、挤压锚（P型锚）、单孔夹片式锚具、承压垫板（16Mn钢板）、螺旋筋（φ5高强钢丝）、钢筋网片（φ12二级钢）、七层板、木枋、C40及以上等级混凝土（根据设计要求确定）。支撑体系材料：塔式起重机标准节（立柱用）、贝雷架（主、次桁架用）、[10槽钢、钢管（φ48.3×3.6mm）、可调上托、U型螺栓、工字钢、钢牛腿、楔块、预埋件等。机械设备：塔式起重机、FYCD-23型前卡穿心式带液压顶压器千斤顶、配套高压油泵、小型手提式角磨机、液压机械剪切器、电焊机、电动葫芦、无齿砂轮机、振捣设备等，所有设备进场前检查调试，确保性能完好并完成标定。安全防护用品：安全帽、安全带、防滑鞋、防护服、防毒面具、绝缘手套、警戒带、应急照明、手电筒、灭火器等。检测工具：全站仪、水准仪、钢尺、油压表、硬度计、钢绞线检测仪等，用于施工过程中的尺寸测量、张拉参数控制及材料质量检测。4、资源配置（人、机、料）4.1人力资源配置本工程施工难度大、风险高，所有作业人员必须持证上岗，经专项培训合格后，方可参与作业，具体配置如下：岗位名称人数岗位职责资质要求现场总指挥1负责施工全程指挥，协调各岗位工作，处理作业过程中的突发情况，把控施工进度及质量安全。具备相应管理资质，熟悉预应力及支撑体系施工工艺，有丰富的现场指挥经验。技术负责人1负责技术指导，复核支撑体系计算、预应力参数，检查作业质量，解决施工技术难题。具备相关专业技术职称，熟悉无粘结预应力及钢结构施工规范。安全管理员2全程监督施工安全，检查安全防护措施落实情况，排查安全隐患，制止违章作业，做好安全记录。持安全管理员证书，熟悉高空作业、预应力及脚手架安全管理要求。预应力作业人员4-6负责钢绞线下料、安装、张拉、封锚等作业，严格按方案及规范要求操作。持预应力作业特种操作证，熟悉无粘结预应力施工流程及操作技能。支撑体系作业人员6-8负责贝雷架、钢管脚手架、立柱、牛腿等安装与拆除，确保支撑体系牢固稳定。持高空作业操作证，熟悉脚手架及钢结构安装工艺。钢筋、混凝土作业人员8-10负责钢筋绑扎、混凝土浇筑及养护，配合预应力筋安装作业。经专业培训合格，熟悉钢筋混凝土施工规范，具备相应操作技能。特种作业人员（电工、焊工、起重工）各1-2负责临时用电、构件焊接、起重吊装作业，确保作业安全规范。持相应特种作业操作证，熟悉设备性能及操作规范。监护人员2负责作业区域警戒，禁止无关人员进入，观察作业情况，及时上报突发情况。经安全培训合格，具备基本的安全应急处置能力。4.2机械设备配置设备名称规格型号数量用途备注塔式起重机根据吊装需求选型1台构件吊装、材料运输（贝雷架、钢管、钢绞线等）吊装能力满足构件重量要求，专人指挥张拉设备FYCD-23型千斤顶+配套高压油泵1套无粘结预应力筋张拉作业张拉前需经专业机构标定，合格后方可使用电动葫芦根据荷载选型2-3台钢桁架、牛腿等构件拆除及转运运行稳定，配备防坠装置电焊机常规型2台构件焊接、预埋件固定、牛腿安装防爆型，配备防护措施，操作人员持证上岗切割设备无齿砂轮机、液压剪切器各2台钢绞线下料、多余预应力筋切除切割平整，无毛刺，避免损伤钢绞线振捣设备插入式振捣器4台预应力梁混凝土浇筑振捣振捣密实，避免出现蜂窝、麻面等缺陷检测设备全站仪、水准仪、硬度计等各1套施工尺寸测量、材料质量检测、张拉参数控制校验合格，精度达标4.3材料配置材料名称规格型号数量用途质量要求钢绞线1860MPa，直径15.24mm按实际用量无粘结预应力筋，施加预应力低松弛（松弛损失＜2.5%），无断丝、断股，进场抽样检测合格锚具挤压锚（P型）、单孔夹片式（Ⅰ类）按实际用量预应力筋固定端、张拉端锚固符合GB/T14370-2015，进场抽样检测（外观、硬度、组装件试验）合格承压垫板单孔（100×100×12mm）、多孔（16mm厚）16Mn钢板按实际用量预应力张拉端、固定端承压尺寸精准，无裂纹、变形，开孔位置准确螺旋筋/网片筋φ5高强钢丝（4圈，直径80-90mm）；φ12二级钢，双向@100按实际用量预应力端头部加强，防止混凝土开裂螺旋筋相互扣住，网片筋焊接牢固，材质符合规范贝雷架标准贝雷片按实际用量架空桁架主、次桁架，形成空中操作平台无锈蚀、无变形、无裂纹，承载力满足计算要求立柱材料塔式起重机标准节按实际用量支撑架空桁架，传递荷载至地下室底板强度达标，连接牢固，稳定性满足要求脚手架材料钢管φ48.3×3.6mm、可调上托、[10槽钢按实际用量支模架搭设，支撑模板及施工荷载钢管无锈蚀、无变形，扣件紧固，槽钢平整模板材料七层板、木枋按实际用量预应力梁模板，散装散拆七层板平整、无破损，木枋无变形、无开裂混凝土C40及以上（按设计要求）按实际用量预应力梁浇筑，形成受力结构和易性、强度达标，配合比精准，浇筑振捣密实5、施工工艺及施工要点5.1总体施工流程施工准备→支撑体系安装（满堂脚手架/架空桁架）→模板安装→钢筋绑扎（非预应力筋）→预应力筋安装（下料、穿束、固定端/张拉端安装）→混凝土浇筑→混凝土养护→预应力筋张拉→预应力筋切除及封锚→支撑体系拆除→预留孔洞封堵→验收5.2支撑体系施工5.2.1架空桁架（贝雷架）与普通钢管脚手架相结合的支撑体系（适用于5层、16层、23层、31层）（1）支撑体系的布置与构造结合中庭结构布置形式，通过对架空层结构自重及施工荷载的计算，利用中庭临边的工程结构柱作为主要传力构件，同时在⑥-⑦轴中间垂直于D轴方向增设3根立柱作为辅助承力构件，减小贝雷架跨度，提升支撑体系整体安全性。立柱：采用塔式起重机标准节，直接支承于地下室底板上，由下至上连续搭设至相应施工层操作高度；为适应塔式起重机标准节高度模数，在工程结构柱上设置钢牛腿，调整主桁架安装高度。桁架：主桁架支承于工程结构柱和3根增设立柱上，采用贝雷架拼装；在主桁架上沿平行于A轴方向设置次桁架，次桁架上沿垂直方向铺设[10槽钢，钢管脚手架支撑于槽钢上，作为模板支撑载体。钢管支模架：立杆设于槽钢之上，沿大跨度梁长度方向立杆间距≤0.9m，上下两排横杆间距≤1.2m，两个方向均设置剪刀撑，确保支模架稳定性。（2）支撑体系的安装程序及方法安装程序：立柱基础施工→立柱安装→钢牛腿安装→主、次桁架安装→槽钢铺设→钢管支模架搭设立柱安装：在地下室底板上施工立柱基础（按塔式起重机基础标准处理）；采用塔式起重机分节吊装立柱，遇到结构楼板时，通过预留孔洞穿过；为减小立柱自由高度、保证稳定性，1#、2#立柱两侧用工字钢固定，工字钢与立柱间用楔块楔紧，工字钢锚固于楼板预埋件上；3#立柱在结构梁上预埋预埋件，安装简易附墙，减小受压长细比，满足稳定性要求。钢牛腿安装：搭设钢管挑架作为操作平台，将牛腿支座通过螺杆固定于建筑物结构上，确保安装牢固、位置准确，与立柱标高匹配。钢桁架安装：在地面将贝雷架组装成设计所需长度，采用塔式起重机分片吊装就位；主、次桁架之间，以及桁架与立柱、牛腿之间，采用角钢焊接或U型螺栓连接固定，焊接质量符合规范要求，螺栓拧紧力矩达标。槽钢铺设：采用塔式起重机将[10槽钢吊至桁架上，按脚手架搭设间距布置，并用U型螺栓与桁架连接固定，确保槽钢平整、牢固，无松动。钢管支模架搭设：将钢管吊运至邻近楼层后，人工搭设支模架；立杆底部设置垫板，立杆垂直，横杆水平，剪刀撑连续设置，与立杆、横杆牢固连接，搭设完成后检查验收，合格后方可进行后续作业。（3）支撑体系的拆除拆除顺序：遵循“后装先拆、先装后拆”原则，即先拆模板及钢管脚手架→再拆槽钢及钢桁架→最后拆除牛腿；地下室底板上的增设立柱，待主体结构封顶后拆除。拆除时间要求：5层支撑需在9层预应力梁混凝土达到设计强度75%以上且预应力筋张拉完毕后拆除；16层、23层、31层支撑需在本层预应力梁混凝土达到设计强度75%以上且预应力筋张拉完毕后拆除。拆除方法：

模板、脚手架及槽钢：人工拆除后转运至相应楼层，再由塔式起重机吊至地面，严禁高空抛掷。钢桁架：在结构大梁上预留吊装钢丝绳孔，将电动葫芦挂在大梁上，由电动葫芦将桁架缓慢放下，再由塔式起重机转运至指定区域。钢牛腿：在临近楼层搭设钢管挑架，拆除固定牛腿支座的螺杆，将牛腿吊至地面。立柱：主体结构封顶且屋面板混凝土达到规范规定拆模强度后拆除，拆除方法与钢桁架一致，采用电动葫芦配合塔式起重机作业。（4）预留孔洞的处理楼板上的预留洞（用于立柱穿过），在施工缝周围留设企口；立柱拆除后，对施工缝严格按规范要求处理，彻底清洗，清除钢筋上的铁锈、砂浆等杂物，预留钢筋全部采用焊接连接；采用膨胀混凝土浇筑封堵预留洞，确保接缝质量，满足防水要求，浇筑后及时养护。5.2.2满堂钢管脚手架支撑体系（适用于7层、9层）满堂脚手架搭设方法与常规工程基本一致，重点控制以下要点：立杆布置：沿大跨度梁长度方向立杆间距≤0.9m，垂直于梁长度方向立杆间距根据荷载计算确定，确保承载力满足要求；立杆底部设置垫板，垫板平整、牢固，与地面贴合紧密。横杆设置：上下两排横杆间距≤1.2m，扫地杆距地面≤200mm，横杆与立杆采用扣件牢固连接，确保横杆水平、立杆垂直。剪刀撑设置：两个方向均连续设置剪刀撑，剪刀撑与地面夹角控制在45°～60°之间，与立杆、横杆牢固连接，形成整体受力体系，提升脚手架稳定性。拆除要求：拆除顺序遵循“自上而下、逐层拆除”原则，严禁上下同时拆除；8层满堂架必须在10层预应力梁混凝土达到设计强度75%以上且预应力筋张拉完毕后，方可拆除。5.3模板体系施工模板选用：采用七层板及木枋，散装散拆；箱型梁内模采用专门制作的塑料盒作为永久性模板，确保内模牢固、表面平整，满足混凝土浇筑质量要求。模板安装：按施工图纸及规范要求进行安装，模板拼接严密，缝隙采用密封条封堵，防止漏浆；支模时按规范要求起拱，起拱高度为梁跨度的1‰～3‰，确保梁体成型后符合设计尺寸。模板固定：模板支撑于钢管支模架上，采用可调上托调整模板标高，模板与木枋、木枋与钢管之间固定牢固，防止混凝土浇筑时模板移位、变形。模板拆除：预应力底模及支撑，必须在预应力筋张拉结束后方可拆除；预应力梁的侧模板和非预应力现浇楼板的底模板，可在预应力筋张拉前拆除（若相连板为预应力板，需待预应力板张拉完成后拆除），避免模板束缚梁体混凝土自由变形，影响预加应力建立；拆除时严禁硬撬，防止损坏混凝土表面及棱角。5.4钢筋及混凝土工程施工5.4.1钢筋工程钢筋工程施工方法与常规工程基本一致，重点做好与预应力筋安装的协调配合：施工顺序：先进行非预应力钢筋的绑扎，再进行预应力筋布设，避免预应力筋与非预应力筋发生冲突；若出现冲突，优先保证预应力筋的铺设位置。钢筋绑扎：严格按施工图纸要求绑扎钢筋，确保钢筋规格、数量、间距、锚固长度符合设计及规范要求；梁内箍筋加密区长度、间距严格控制，钢筋接头位置避开受力最大部位，接头连接质量达标。预埋件安装：在结构梁、柱上预埋预埋件，用于立柱附墙、牛腿安装及后期吊装，预埋件位置准确、固定牢固，浇筑混凝土前进行复核，防止移位。5.4.2混凝土工程混凝土浇筑：采用C40及以上等级混凝土（按设计要求），浇筑前检查模板、钢筋、预应力筋及预埋件位置，合格后方可浇筑；混凝土采用分层浇筑，分层厚度≤500mm，采用插入式振捣器振捣密实，避免出现蜂窝、麻面、空洞等缺陷；浇筑过程中避免碰撞预应力筋、锚具及模板，防止预应力筋移位、锚具损坏。混凝土养护：浇筑完成后及时覆盖保湿，采用洒水养护或覆盖保温被养护，养护周期不少于14天，确保混凝土强度稳步增长；养护期间严禁碰撞、扰动梁体，严禁加载。强度要求：预应力筋张拉前，混凝土试块抗压强度必须达到设计强度等级的75%以上，否则不得进行张拉作业。5.5无粘结预应力工程施工5.5.1施工材料及机具要求钢绞线：采用强度等级1860MPa、直径15.24mm的高强度低松弛钢绞线，松弛损失＜2.5%；具有出厂证明书，进场时进行外观检查和力学性能抽样检验，每30吨为一批，每批从不同盘中抽取3根（每根1.2m）进行力学性能试验，合格后方可使用。锚具：固定端采用挤压锚（P型锚），张拉端采用单孔夹片式锚具，均为Ⅰ类锚具；出厂前由供方按规定检验并提供质量合格证，进场时分批抽样进行外观检查、组装件静载试验及锚具硬度试验；组装件每30吨为一批，取6件套组成3个组装件进行静载试验，锚固系数及伸长量符合JGJ/T92-2018要求；锚具硬度每批不超过1000套抽取5%进行试验，硬度值符合厂家要求。承压垫板：固定端采用与挤压锚配套的单孔托板，张拉端根据预应力筋数量及承压面积采用单孔或多孔垫板；单孔垫板为100×100×12mm16Mn钢板（开孔20mm），多孔垫板为16mm厚16Mn钢板（开孔20mm），孔间距≥80mm（经验算可调整至50mm），边孔离板边≥50mm。螺旋筋或网片筋：螺旋筋采用φ5高强钢丝制成，4圈，直径80-90mm，梁内各螺旋筋相互扣住；或采用φ12二级钢双向@100焊接网片筋，至少4片，用于预应力端头部加强。施工机具：张拉机采用FYCD-23型前卡穿心式带液压顶压器千斤顶及配套高压油泵，剪切多余钢绞线采用小型手提式角磨机或液压机械剪切器；张拉设备张拉前必须送国家计量单位或大型力学试验室标定校验，按JG/T5028-2019要求执行，未经标定的设备不得使用。5.5.2施工工艺及要点施工工艺：钢绞线下料及加工→支吊筋安装→预应力筋安装（穿束）→固定端及张拉端安装→混凝土浇筑及养护→预应力筋张拉→预应力筋切除及封锚钢绞线下料及加工：采用加工厂下料，根据施工场地情况，加工完成后运往工地；下料采用无齿砂轮机切割，严禁采用气割切割，下好的钢绞线无死弯、无磨伤；下料长度L按公式计算：L=L1+L2+L3，其中L1为钢绞线埋入构件内长度（L1=L0(1+8H²/(3L0))，L0为曲线水平投影长度，H为构件高度），L2为预应力筋张拉长度，L3为下料误差（取0.1m）；下好料的钢绞线贴上长度标签，按长度分类堆放，堆放场靠近塔式起重机，便于垂直运输。支吊筋及预应力筋安装：支吊筋采用φ10～12mm普通钢筋，与预应力梁箍筋焊接牢固，支吊筋高度严格按图纸预应力筋曲线大样布置，支承点间距宜为1～1.5m，间距较大时增设支承点；先铺梁内预应力筋，按设计要求布放，数量准确，平面顺直，互不扭绞，与非预应力筋冲突时优先保证预应力筋位置；预应力筋垂直允许误差：梁为±10mm；预应力筋穿束根据梁截面大小及数量，分1～3层布置，每层数量较多时分成2-3束，每束通长捆绑，与支承点绑扎牢固（采用10～12号细钢丝），或在支承点上方加焊压筋固定，防止浇筑混凝土时移位；预应力筋两端均匀分开，不得打扭，安装完成后复查曲线形状及矢高，误差≤10%。固定端及张拉端安装：张拉端设置时，确保预应力筋与承压板垂直，承压板安装牢固，防止混凝土浇筑时位移；预应力筋外皮有破损时，用水密性胶带缠绕修补；楼面板需预留管孔时，在绑扎楼面板底筋时进行，严禁混凝土浇筑后凿孔开洞。预应力筋张拉：

张拉前准备：根据设计要求和张拉设备标定值，确定张拉控制力及油表读数，计算预应力筋理论伸长值；根据材料试验情况进行试张拉，确定实际伸长值；理论伸长值计算公式：△L=△L1+△L2-△L3，其中△L1=FP×LT/(AP×ES)，FP=FJ[1-(κ×LT+μ×θ)/2]（FJ为张拉控制力，LT为线长度，AP为预应力筋截面积，ES为预应力筋弹性模量），L2为10%应力下推算的伸长值（统计经验值），L3为预应力筋回油锚固时的回缩值（统计经验值）。张拉条件：混凝土试块抗压强度≥设计强度等级75%，清理预应力筋张拉槽孔，剥除张拉端外露预应力筋外皮，检查承压板后混凝土质量，无问题后方可张拉。张拉工序：清理垫板→安装锚环及夹片→安装千斤顶→建立初应力（10%张拉力）→记录初始油压表及钢尺读数→张拉至终应力（超张拉3%）→记录终点油压表及钢尺读数→校核伸长值→千斤顶回程→锚固；张拉程序：从零开始至1.03倍张拉控制力锚固；采用应力控制为主、应变校核为辅的方法，理论伸长值与实际伸长值偏差控制在-5%～+10%。张拉注意事项：张拉时从中轴线开始，双向对称张拉；第一根进行试张拉，量取千斤顶行程，将实际伸长值与理论伸长值对比，偏差在允许范围内方可批量张拉；张拉时千斤顶后方严禁站人，梁端两侧观察混凝土有无裂缝，发现裂缝立即停止张拉，查明原因处理后再继续；两端张拉时，一端先预紧夹片，另一端张拉后补足张拉力，两端正面均严禁站人，采用对讲机联系锚固情况；张拉过程中若发生断丝、滑丝，立即停止张拉，查明原因处理后再进行。原始记录：做好张拉原始记录，数据精确到mm，记录齐全、规范，存档备查。预应力筋切除及封锚：封锚前用手持砂轮切割机切割