预应力工程监理控制要点.doc

预应力工程监理要点
一、 前言
本人先后参加过部分国家预应力结构通用施工图的验证试验及东南大学、上海建筑科学研究院等单位的预应力先张法、后张法构件的试验工作。在担任监理工作后，又参加了南京师范大学体育中心训练馆36×30m双向预应力梁（断面0.5×1.8m，后张法）工程的监理，目前正在监理淮海工学院风雨操场工程的屋面悬索一钢架结构工程。
根据自己的经验、教训及有关资料，下面从预应力混凝土工程质量通病、现行有关预应力施工的规范规程和后张预应力梁、屋面悬索张拉施工监理要点等几个方面谈一谈预应力工程的监理要点。抛砖引玉，共同探讨。
二、 预应力混凝土工程质量通病
（一）预应力钢筋、钢绞线、钢丝
1、表面生锈、划痕 2、强度不够 3、延伸率太低
(二)预应力筋用锚具、夹具和连接器
1、螺丝端杆断裂
2、螺丝端杆变形
3、钢丝镦头开裂、滑脱与拉断
4、镦头锚具的锚杯拉脱或断裂
5、钢制锥形锚具的滑丝或断丝
6、锚杯或群锚锚板开裂
7、群锚夹片开裂或碎裂
8、钢绞线从夹片锚具中滑脱
9、钢绞线从挤压锚具中滑脱
10、钢绞线压花锚具滑脱
11、单孔和多孔钢绞线连接器拉脱
（三）施加预应力
1、预应力筋张拉力不符合设计要求
2、张拉阶段预应力损失取值不当
3、孔道摩擦损失测定数据不准确
4、无粘结预应力筋摩阻损失大
5、电热张拉预应力值不准确
6、重叠生产构件预应力知不足
7、张拉设备使用混乱
8、张拉作业随意性
9、张拉伸长值超出允许范围
10、预应力筋的滑丝或断丝
11、先张法钢丝滑移
（四）预应力构件
1、预留孔道塌陷、堵塞
2、预留孔道偏移、局部弯曲
3、构件砼强度不足
4、预应力筋锚固区砼破坏
5、孔道灌浆不畅通
6、孔道灌浆不密实
7、孔道开裂
8、构件端部张拉裂缝
9、构件支座处竖向裂缝
10、屋面板端横肋裂缝
11、预应力空心板横梁蒸养裂缝
12、屋架扶直时上弦杆裂缝
13、屋架下弦杆侧向弯曲
14、先张法构件挠度大
15、先张法构件翘曲
（五）现浇预应力混凝土结构
1、金属波纹管孔道漏浆
2、曲线孔道竖向坐标不到位
3、锚固区构造不合理
4、预应力筋改变方向处混凝土开裂
5、预应力混凝土结构施工阶段裂缝
6、曲线孔道与竖向孔道灌浆不密实、
7、环向孔道灌浆堵孔
8、无粘结预应力筋承压钢板凹陷
9、无粘结预应力筋没有达到全封要求
发现存在问题后，一定要认真分析问题的真正原因，必要时应请有关专家、设计人员等一起分析，然后对症下药。切切不可盲目行事。
三、 监理要点
（一）、事前控制
1、预应力施工单位进场后，应向监理部提交施工许可证、营业执照和资质证书。
2、施工单位应在开工前二周向监理部提交公司审批并有总工程师签字的施工组织设计，监理部应在开工前审核并签署意见。
3、监理部根据施工组织设计提供的项目部施工人员名单进行检查确认，内容为：项目经理、主要管理人员、技术人员上岗证；专职施工员、质量员、安全员等人员上岗证；电工、电焊工、机械操作人员上岗证。
4、监理机构应根据施工组织设计中编制的施工总进度计划，检查、确认满足开工条件所需的钢绞线、预应力金属波纹管、锚具等数量和质量。（最好采用低松弛钢绞线，抗拉强度为1860MPa。）
5、施工用的电动圆盘砂轮切割机、液压千斤顶、高压油泵、电动挤压机、灰浆泵、角向磨光机等机械设备的检查确认，液压千斤顶、高压油泵等张拉设备必须附有检定证书，对施工组织设计中所提供的施工机械和张拉设备一览表及 到场时间，监理均需检查核对。（压力表应用精度为0.4级的标准（精密）压力表，千斤顶与压力表应配套检验、配套使用，标定期限为半年。千斤顶与油泵应定期保养，张拉时不漏油，油压应缓慢、平稳、同步上升。）
6、凡是施工组织进场的预应力钢绞线、预应力金属波纹管、预应力锚具等材料，均需富有生产厂出具的质保书、合格证，并见证取样送有关测试单位进行检验合格后，才准予使用到工程中去。
7、熟悉设计图纸和工程地质勘测报告，做好图纸会审、设计交底工作。
（二）、施工过程控制
1、预应力梁施工
1）波纹管安装位置、角度和预应力端部构造是监理重点之一。施工单位对预留孔道（波纹管等）安装进行报验，必须自检合格。监理会同施工方质量员检查波纹管的位置是否符合设计要求。若达不到设计要求时，责成施工方整改。
2）监理人员进行旁站监理，监督砼浇灌的全过程，特别要检查张拉端处砼浇灌是否密实；严格禁止操作工人将振捣器直接接触震动波纹管，防止波纹管变形事故发生。在砼浇筑过程中，负责预应力施工的专业队伍应有专人在现场进行管理。要督促施工方指定专人负责砼试块制作，砼试块应多做几组，为确定预应力梁张拉时间提供充分的依据。
3）当预应力铜强度达到设计规定强度要求后，才能进行高强度缆索的张拉工作，监理应核对混凝土强度的试验报告。
4）对张拉全过程实施旁站监理。现场监理人员必须督促预应力张拉人员认真按照施工方案施工并做好旁站记录，以确保预应力张拉工作做到万无一失。
5）后张拉预应力梁张拉前，首先要清理锚垫板，并且检查锚垫板后面的混凝土质量，如发现空鼓等现象，应在张拉前修补，达到前度要求后方可张拉。
6）检查张拉设备是否完好，设备编号与施工单位提供的检测报告上的额编号是否一致。
7）张拉程序：0→0.2σcon(量初值) →0.6σcon（量中间值）→0.1σcon（量终值）→锚固
8）钢绞线张拉力值和伸长值是否符合设计要求，当张拉力值达到设计要求时，而实际伸长值与计算伸长值偏差应在﹣5~﹢10%范围内，超过上、下限时应暂停张拉，待查明原因，并采取措施后，才准予继续张拉。
9）张拉伸长值计算
△=σcon×〔1+e-（KLt+μθ）〕×LT∕(2×Es)
其中LT—孔道长度=Σ（1+8H2∕3L2）L+直线长度
θ—夹角=8H∕L
K—每米孔道局部偏差对摩擦影响的系数有粘结 0.03
μ—预应力筋与孔道之间的摩擦系数 有粘结 0.25
ES—预应力筋的弹性模量=1.95×105N∕mm2
10）预应力钢绞线梁张结后，应立即用灌浆泵将水泥浆灌到预应力筋孔道内。以确保预应力筋避免锈蚀，并使预应力筋与构件砼有效粘结，以减轻梁端锚具的负荷状况。孔道灌浆应采用#425普通硅酸盐水泥，当温度在5℃以下时，应优先采用#525早强普通硅酸盐水泥。水灰比0.35—0.4左右（掺入JMⅡ型外加剂）
11）在曲线波纹管道中灌浆时，应从灌浆孔均匀的一次灌满孔道，待两端锚具出气孔冒出浓浆后方可封闭泌水孔（出气孔），并继续加压到0.6MPa，持续30mm用细石混凝土封裹。
2、屋面悬索张拉施工
1）悬索—钢架结构施工程序为：
拱架、纵向支撑安装就位→穿索、初步安装悬索定位钢管下半部、悬索初步张拉→拆除拱架临时支撑、悬索第一阶段张拉（50%设计张拉力）→初步安装檀条等→悬索第二阶段张拉（100%设计张拉力）→紧固檀条固定螺栓和悬索定位钢管下半部→安装屋面板和外挑钢桁架。
其中第一、第二阶段张拉又各分为2级张拉，张拉程序为：初步张拉（悬索预紧）→第一阶段第Ⅰ级张拉（25%）→第一阶段第Ⅱ级张拉（50%）→第二阶段第Ⅰ级张拉（75%）→第二阶段第Ⅱ级张拉（100%）。
2）悬索施工总体程序为：在边梁上沿边梁放索→安装索滑动滚轮用卷扬机牵引索体→剥除索砼处额防护层→安装索砼和加垫铅板或四氟板→安装索两端锚具→初张拉索。
3）在砼顶环梁施工阶段，悬索索头穿过边环梁的预埋孔道的位置及定向必须准确，该预埋孔道的准确、可靠定位是悬索顺利施工的第一关键。采用全站仪进行测量定位。
4）在拱架的吊装就位时，因拱架安装就位的边梁高相差较大，易产生失稳，在就位时需加临时支撑：X向索的安装于Y向的拱架安装必须协调。此外在拱架安装后要在其悬索节点固定钢管下部横向穿索，施工工艺复杂，有一定难度。利用环梁作穿索平台，由高到低牵引下滑，先穿关键索的施工的方法进行。
5）悬索的张拉程序对砼环梁和钢拱架的变形有显著影响，因此，悬索的张拉必须在计算机的仿真模拟计算分析指导下进行，采用“分阶段对称循环张拉工艺”。
6）由于悬索在低应力状态下使用，索两端必须锚固可靠，锚具必须具有良好的低应力锚固性能。
7）悬索张拉必须与双向曲面的屋面变形监测相协调，对顶环梁的变形和柱顶位移等在悬索张拉时必须作同步监控。采用智能弦式数码压力传感器，按对称在四分之一索锚具下安装。
8）张拉过程中实行旁站监理，对索的张拉力和伸长值进行控制。按照设计要求，索的张拉力最大超张7.6%。第一阶段控制原则为：力控制为主，变形控制为辅。第二阶段张拉的控制原则为力和变形同步控制，以屋面形成光滑的曲面为主。要对照高强度缆索张拉力值和伸长值是否符合设计要求，若出现异常情况，施工单位不得自行处理。
9）张拉作业标准程序为：安装千斤顶撑脚→安装工具拉杆或限位板→安装千斤顶，测量读数→张拉至0.5Tcon测量读数→张拉至1.0Tcon ，测量读数→必要时个别调整张拉。
10）按设计要求张拉分为两阶段进行：第一阶段张拉力为设计张拉力的50%，以克服钢架自重和施工荷载；第二阶段张拉在檀条初步安装到位但尚未拧紧固螺栓、其他屋面荷载（如马道、防火材料等）基本施加完毕后进行。第二阶段张拉完后，必须立即进行永久性固定，用西石砼对锚具封堵。
11）在整个施工过程中，全过程监控结构的挠度和变形，确保结构的初始状态和外形满足设计要求。若出现异常情况，立即停止施工，采取有效措施并及时通报设计人员，查明原因，解决问题后方可继续施工。
12）预应力张拉的全过程实行旁站监理。在张拉结束后按照职能弦式数码压力传感器的预应力值与设计值对照，如有问题，与专家共同讨论后处理。
（三）事后控制
1、督促施工单位整理竣工资料，交总包归档。
2、对质量遗留问题和施工方一起解决。
3、对需要全过程监测的工程，配合监测 单位按时监测，并收集整理数据。
四、有关规范、规程
1、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002
2、预应力混凝土用钢丝GB/T5223-1995
3、预应力混凝土用钢绞线GB/T5224-1995
4、预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ85-92
5、预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T14370-2000
6、钢绞线、钢丝束无连接预应力筋JG3006-93
7、预应力混凝土用金属螺旋管JG/T3013-94
8、无粘结预应力混凝土结构技术规程JGJ/T92-93