科研楼预应力施工方案.doc
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1、某科研楼预应力施工方案省建筑工程集团总公司某科研楼项目部二0年五月第一章 编制说明第一节 编制依据 1某科研楼地下室顶板预应力施工图; 2现行国家建筑施工程规范、标准; 3某省建筑施工技术、质量、安全规程和规定; 4中国建筑科学研究院无粘结预应力工法、中国建筑科学研究院有粘结预应力工法; 5、砼结构设计规范GB500102023; 6、无粘结预应力砼结构技术规程JGJ 922023; 7、建筑工程预应力施工规程CECS 180:2023 8、后张预应力砼结构施工图表达方法及构造详图06SG429第二节 合用范围本施工组织设计合用于某科研楼地下室顶板的预应力分项工程施工。 第二章 工程概况及特点
2、第一节 工程概况本工程位于内,科研楼地下室为一层地下车库,地上为6层,地下一层平时为小车停车库战时为甲6级二等人员掩蔽部。地下室建筑面积为1878m,无梁楼盖板厚为330mm。地下室顶板采用有粘结预应力混凝技术,跨过人防后浇带的预应力筋考虑到预应力的防腐问题,采用无粘结预应力混凝土技术,预应力筋采用15.24mm,极限强度标准值为1860MPA。该工程张拉端与固定端分别采用15系列夹片式锚具和挤压锚,预应力混凝土设计强度为C40。第二节 工程特点该工程预应力混凝土分包工程的重要特点是:1地下室的顶板均采用预应力混凝土无梁楼盖结构2本工程预应力的施工需要多专业穿插、配合,必须与总承包单位及相关专
3、业单位在工序交接、端部解决、施工顺序、施工进度等方面做好协调配合工作,以保证总体施工进度和施工安全;3由于预应力板内预应力筋种类较多,预应力筋的布置以及在张拉端及固定端部位预应力锚具的排列位置应在施工前进行仔细的考虑; 4由于柱上板带特别是暗梁与柱结合部位钢筋布置密集,预应力筋的布置特别是张拉端及固定端部位螺旋筋、垫板、群锚锚具的排列位置应在施工前进行仔细的考虑;5由于预应力筋的束形及位置直接影响到其受力性能,所以当普通钢筋及其它管线与预应力筋铺设位置发生冲突时,应一方面考虑保证预应力筋位置的准确。此外,盖筋及其它管线铺设时势必对预应力筋的布置位置及束形带来影响,施工中应采用必要措施做好预应力
4、筋成品保护工作;6本工程工期紧张,预应力的铺束工序对施工工期有直接的影响,张拉工序也会对模板、支撑等材料的周转产生影响,因此必须根据总承包单位的总进度安排精心组织施工,保证不延误工程总体进度计划;7本工程预应力材料用量非常集中,因此必须保证预应力施工主材,特别是锚具的供应以及检查,要保证不因材料供应及送检的因素影响工程进度。第三节 工程施工规范和标准预应力施工按设计规定进行,同时应符合下列标准、规程:1 施工图纸及设计说明2 混凝土结构工程施工质量验收规范GB502042023;3 预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ852023/J219-2023;4 预应力筋用锚具、夹具和连接器
5、GB/T14370-2023;5 预应力混凝土用金属螺旋管JG/T3013;6 预应力用液压千斤顶JG/T5028;7 预应力用电动油泵JG/T5029;8 预应力混凝土用钢绞线GB/T52242023;10中国建筑科学研究院后张预应力混凝土施工手册及施工工法;11相关厂家的配套产品说明;12国家、省、市有关法规。第二章 施工总体目的及施工计划第一节 预应力分包工程总体目的 一、工程质量目的:保证优质工程; 二、工程进度目的:按总承包单位总体工程进度计划控制,不耽误总体工期; 三、安全生产:防止重伤,杜绝死亡,努力达成无重大伤亡事故、无重大机械事故、无火灾事故、无食物中毒事故等“四无”规定;
6、四、文明施工:努力做好规范管理,场容、场貌创一流水平,努力达成安全文明工地的标准;五、按项目管理的规定组织各工种的平衡和流水作业,通过有效的协调指挥,使整个工地保持最优化的组合和功效。第二节 技术及组织准备一、施工队人员部属施工中应根据总进度规定,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,需要采用措施解决劳动力配置,本工程计划采用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,纯熟技术工人负责现场关键工序的操作,涉及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
7、板和螺旋筋的固定;(3)按线形铺设波纹管、预应力钢绞线;(4)端部构造解决;(5)预应力张拉前钢绞线清洁、安装锚具;(6)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;(7)多余钢绞线的切除;(8)封锚。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,可以由普通工人完毕,具体涉及以下施工工序:(1) 下料过程中的拉料、盘卷、材料周转运送;(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。具体部署情况见表2。表2 劳动力配备表序号工作内容工种(人)技术员总人数预应力工 电焊工电工杂工1预应力筋下料12181222焊支架钢筋6
8、4141163焊端头埋件84141184穿管及铺设钢绞线201182325清理埋件、安装锚具1081196预应力张拉8121127端部切割41218第四章 施工方案及技术措施第一节 预应力施工工艺和操作要点 一、有粘结预应力施工工艺根据地下车库有粘结预应力顶板的结构设计特点以及中国建筑科学研究院有粘结后张预应力混凝土结构施工工法,拟定本工程有粘结预应力的施工工艺如下:*制作预应力顶板底模*绑扎板底双向钢筋网安装预应力束定位支架逐段铺设并固定预应力用波纹管板内有粘结预应力筋制作逐段穿设板内预应力筋安装预应力束端部螺旋筋、垫板、锚具及排气管*绑扎板上层双向钢筋网*支设预应力板的端模隐蔽工程验收*浇
9、筑混凝土(根据设计规定浇筑膨胀加强带)*制作混凝土试块*混凝土养护、拆模清理预应力筋张拉端安装张拉端锚具张拉机具标定张拉第一批预应力束*压混凝土试块,强度达成设计规定的80%切除预应力束的多余钢绞线预应力孔道灌浆*浇筑后浇带混凝土张拉穿过后浇带预应力束*压混凝土试块,强度达成设计规定的80%*张拉端的混凝土封端*预应力板面的防水施工等工序注:加“*”工序由土建单位完毕。 二、预应力施工操作要点 (一)预应力底板及顶板铺设金属波纹管和穿设预应力束1对于地下室顶板,应当一方面支设和绑扎柱帽、托板的模板和钢筋。2在与钢筋工交叉施工中,必须明确预应力筋与普通钢筋的关系,其互相关系如下图所示:3.待预应
10、力板普通钢筋底筋成片完整绑扎好之后,开始放置预应力波纹管定位支架,波纹管的定位支架采用12钢筋制作,顶板在反弯点位置设立支架。 4定位支架放置并固定好之后开始铺设板内扁波纹管,波纹管必须牢牢绑扎在定位支架上。波纹管的连接部位用防水胶带缠绕。预应力筋的曲线定位应按照施工图布置。5安装预应力束张拉端的喇叭管和两端的螺旋筋,将预应力筋3根一束平行穿入波纹管内。钢绞线必须保持平行顺直,不得互相扭在一起。张拉端和固定端锚具制作安装如下图所示: 6用棉丝密封灌浆孔、喇叭口等重要部位,连接部位用防水胶带缠绕密封。 7预应力束在每跨距柱边1米处设排气孔,从张拉端侧面引出灌浆孔,为防止排气管的意外破损导致漏浆,
11、波纹管先不打孔。 8在浇筑混凝土前,技术人员认真检查各关键部位及预应力孔道的高度,认真填写“自检记录”和“隐蔽工程验收记录”。 (二)浇筑混凝土 1在浇筑混凝土时,振捣棒不得长时间直接碰撞预应力孔道,防止破坏波纹管而导致浆体进入预应力孔道。 2混凝土达成一定强度以后,及时拆除预应力板的侧模,清理张拉端喇叭口和预应力筋,安装锚具,为张拉工序作好准备。 (三)预应力张拉作业1由于本工程双向长度均较大,预应力筋需要在板面上进行张拉,板面预应力筋的张拉需采用变角张拉工艺,这是本项预应力工程的重要特点之一,墙外侧预应力筋采用凹入式做法直接在墙外张拉。板面变角张拉端布置如下图所示:后浇带处张拉端采用凹入式
12、做法,其示意图如下图所示:2在混凝土强度达成设计强度的80%之后,开始预应力筋的张拉。3预应力张拉设备在使用前,应送检查机构采用压力实验机,对千斤顶和油表进行配套标定,并且在张拉前要试运营,保证设备处在完好状态。4理顺张拉端预应力筋顺序,依次安装工作锚、变角块、千斤顶、工具锚。安装时应注意变角块块与块之间的槽口搭接,保证密实。5由于开始张拉时,预应力筋在孔道内自由放置,并且张拉端各个零件之间有一定的空隙,需要用一定的张拉力,才干使之收紧。因此,应当一方面张拉至初应力(张拉控制应力的百分之十),量测预应力筋的伸长值,然后张拉至控制应力,再次量测伸长值,两次伸长值之差即为从初应力至最大张拉力之间的
13、实测伸长值L1。核算伸长值符合规定后,卸载锚固回程并卸下千斤顶,张拉完毕;6假如预应力筋的伸长值大于千斤顶的行程,可采用分级张拉,即第一级张拉到行程后锚固,千斤顶回程,再进行第二次张拉,直至达成张拉控制值。7张拉作业,以控制张拉力为主,同时用张拉伸长值作为校核依据。实测伸长值与理论计算伸长值的偏差应在(-6+6)范围之内,超过时应立即停止张拉,查明因素并采用相应的措施之后再继续作业。8考虑到施工进度和安全,设计规定两端张拉的预应力束,张拉作业时先张拉其一端,然后按照正常张拉顺序补拉另一端。9预应力束张拉顺序如下:(1)逐根张拉横向预应力束,为加快施工进度,可以考虑两套设备同时从两侧对称向中间推
14、动;(2)横向预应力束张拉结束后,开始张拉纵向预应力束。(3)后浇带预应力束待后浇带混凝土强度达成75%后进行张拉。 (四)孔道灌浆1灌浆材料规定(1)灌浆用水泥采用强度不低于42.5级的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,水泥浆体标准强度不低于30MPa。灌浆砼掺用的外加剂的质量及应用技术应符合现行国家标准混凝土外加剂GB8076、混凝土外加剂应用技术规程的规定;灌浆采用素水泥,可掺入适量减水剂(水泥用量的0.25木质素磺酸钙,FDN等)和膨胀剂(水泥用量的0.51.5),但要控制其膨胀率不大于5。(2)水泥浆的水灰比控制为0.40.42。3小时泌水率宜控制在23。(3)水泥浆自调制至灌入孔道的
15、延续时间不宜超过30min。(4)灌浆不得使用压缩空气,并且每一孔道的灌浆必须连续进行,中间不得停顿,灌浆过程中灌浆嘴不得离开灌浆孔,以免空气进入。2灌浆工艺规定(1)灌浆前切割外伸钢绞线,钢绞线露在夹片外的长度控制在3050mm,然后用水泥浆密封所有张拉端,以防浆体外溢。并将排气孔部位的波纹管逐个打通,为下一操作做好准备。(2)灌浆采用柱塞式或螺旋式灌浆泵。灌浆前,应进行机具准备和试车。对孔道应湿润、洁净。(3)灌浆工作应缓慢均匀地进行,不得中断,并应排气通顺。(4)灌浆孔设在张拉端垫板上,水泥浆从一端灌入,灌浆压力控制为0.50.7MPa。孔道较长或灌浆管较长时压力宜大些,反之可小些。(5
16、)灌浆进行到排气孔冒出浓浆时,即可堵塞此处的排气孔。灌浆封堵后应继续加压至0.50.6MPa,并稳定一段时间。(6)灌浆过程中制作2组707070的立方体水泥净浆试块,标准养护28天后送交实验室检查试块强度,其强度不应低于30MPa。由于灌浆质量的好坏直接关系到预应力钢绞线与混凝土的粘结效果以及结构的耐久性,因此施工过程中必须从每一个环节上进行严格控制。 (五)锚具的封堵为保证预应力张拉端锚具的耐久性,布置在挡土墙以外的锚具应用同标号的混凝土进行封闭三、变角张拉技术本工程预应力筋在板面处张拉端的张拉拟采用由我院研制的预应力筋张拉工艺变角张拉技术。变角张拉是指用变角块将张拉端的预应力筋按规定的方
17、向和转角弯起,使张拉千斤顶的轴线和锚垫板法线呈一定角度并对预应力筋实行张拉的工艺。变角张拉技术解决了诸多张拉空间受限制时的张拉锚固问题。该技术由中国建筑科学研究院研制,为国家专利。变角张拉装置是由顶压器、变角块、千斤顶等组成。每一变角块有一定的变角量,通过叠加不同数量的变角块,可满足5 o60 o的变角规定。变角块与顶压器和千斤顶的连接,都要一个过渡块。安装变角块时应注意块与块之间的槽口搭接,一定要保证变角轴线向结构外侧弯曲。由于采用变角张拉技术可以缩短张拉孔槽的宽度和长度,减少张拉空间,因此该技术在预应力工程上得到了越来越广泛的运用。如首都国际机场航站楼工程、深圳车港工程、深圳华侨城OCT广
18、场工程等多项预应力工程上都运用变角张拉技术,成功解决了预应力张拉困难等问题。为使张拉后应力达成设计规定,本工程的张拉设备采用中国建筑科学研究院生产的变角器及其配套的液压顶压器,其摩擦损失和张拉控制应力的修正均采用该专项技术的有关实验参数。在施工中,安装变角块时应注意块与块之间的槽口搭接,一定要保证变角轴线向结构外侧弯曲。张拉过程中应避免夹片嵌住钢绞线。第二节 预应力张拉控制力与伸长值一、预应力张拉控制力1对混凝土强度的规定本工程规定混凝土强度达成设计强度的80后方可张拉。只有混凝土强度实验报告表白混凝土强度达成规定后,才干开始张拉。2张拉控制力预应力筋的张拉控制,以控制张拉力为主,同时用张拉伸
19、长值作为校核依据。本工程张拉控制应力取为0.75倍钢绞线强度标准值,即18600.751395 MPa。预应力筋采用单根张拉的方式,每根预应力筋的张拉力为195kN。单根预应力筋张拉力单根预应力筋面积张拉控制应力1401395=195kN表3 张拉控制力预应力束理论张拉力(kN)初始张拉力张拉控制力20195二、理论伸长值的计算1理论伸长值计算公式预应力筋的理论张拉伸长值LT按下公式计算:式中: PMj 预应力筋的平均张拉力,取张拉端张拉力Pj与计算截面扣除孔道摩擦损失后的张拉平均值;Lp 预应力筋的实际长度;Ap 预应力筋的截面面积;Es预应力筋的弹性模量;k 每米孔道局部偏差摩擦影响系数;
20、u 预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数; 从张拉端至固定端曲线孔道部分切线的总夹角(rad)2参数取值理论伸长值计算时,预应力筋的摩擦系数取值见表4。表4 预应力筋种类ku有粘结钢绞线0.00150.25无粘结钢绞线0.0040.09三、伸长值的实测和校核由于开始张拉时,预应力筋在孔道内自由放置,并且张拉端各个零件之间有一定的空隙,需要用一定的张拉力,才干使之收紧。预应力筋张拉伸长值的量测,是在建立初应力之后进行。实际伸长值L应等于:式中 从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值; 初应力以下的推算伸长值; a千斤顶体内的预应力筋张拉伸长值; b张拉过程中工具锚和固定端工作锚契紧引起的预应力筋内缩值;
21、 c混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值。(量值很小,可忽略。)本工程初应力取为张拉控制应力的1015。初应力以下的推算伸长值L2根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系推算。张拉时,通过张拉伸长值的校核,可以综合反映张拉力是否足够,孔道摩擦损失是否偏大,以及预应力筋是否有异常。张拉时规定实测伸长值与理论计算伸长值的偏差应在(-6+6)范围之内,超过时应立即停止张拉,查明因素并采用相应的措施之后再继续作业。质量保证措施第一节 工程质量总目的及质量保证体系本工程的质量总目的为:保证优良工程。预应力专业施工由专业施工队伍负责实行,施工技术负责人、技术工人均通过技术培训上岗。操作严格按照设计图纸、规范
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