预应力施工方案.docx

永昌环宇煤炭物流园原煤仓、产品仓预应力施工方案编号：SJ/4FWLY162013 审 批： 审 核： 编 制： 山西四建集团有限公司永昌环宇煤炭物流园项目2011年07月02日 目 录1 、编制依据 2、工程概况3、工程项目管理机构4、施工准备5、质量保证体系6、工期保证体系7、预应力施工方法8、环境保护及安全措施 1、 编制依据1.1 工程施工图纸。1.2 无粘结预应力混凝土结构技术规程JGJ92-2004混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）；预应力混凝土用钢绞线（GB5224-2003）；无粘结预应力钢绞线（JG161-2004）；预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T 14370-2007）；预应力筋锚具、夹具和连接器应用技术规程（JGJ85-2010）；无粘结预应力筋专用防腐油脂（JG3007-93）；无粘结预应力混凝土结构技术规程（JGJ/T 92-2004）；1.3 依据公司相关程序文件、企业管理手册、管理体系检查制度。1.4其他有关国家及行业标准。1.5施工现场场地的实际情况。2、工程概况2.1 山西永昌环宇煤炭运销有限公司永昌煤炭物流园，位于右玉县元堡子镇董半川东南方向，四周围林区，东北侧为县城主干道。筒仓工程南北长284.537m，东西宽59m，工程占地面积126172.3m2，结构类型为筒体，其中原煤仓共三个，每个总高度为68.3米，筒高为54米，砼仓壁厚为450mm，直径为34米；产品仓共四个，每个总高度为64.4米，筒高为49米，砼仓壁厚为350mm；仓顶为锥壳和梁板结构上有框架结构局部二层，筒仓漏斗以下采用C40钢筋混凝土，漏斗以上采用C40无粘结预应力钢筋混凝土。仓顶盖为C40钢筋混凝土正截锥壳。筒仓仓壁混凝土结构拟采用滑模的施工工艺。2.2 原煤仓、产品仓的仓壁均采用无粘结预应力施工工艺；预应力筋：采用钢绞线公称直径d=15.2，钢绞线强度标准值fptk=1860N/mm2，钢绞线强度设计值fpy=1320N/mm2, 低松弛成品无粘结钢绞线；张拉端锚具采用符合规范要求的OVM15-7夹片式锚具及配套的熟铁锚垫板，材质Q235，规格200mm200mm20mm和配套螺旋筋。（七孔锚垫板大样图见图一）图一：七孔锚垫板大样图2.3 原煤仓的仓壁预应力筋按环向布置，每座煤仓从16.8m44.5m及环梁中共设置了75圈7-j15.2无粘结预应力筋，预应力筋中心距仓壁内侧300mm, 距仓壁外侧150mm，分别为：标高16.8m24.3m，间距为270mm，共28圈无粘结预应力筋；标高24.3m31.7m，间距为350mm，共22圈无粘结预应力筋；标高31.7m39.2m，间距为500mm，共16圈无粘结预应力筋；标高39.2m43m， 间距为800mm，共5圈无粘结预应力筋；环梁中布置间距为400mm共4圈无粘结预应力筋；原煤仓的无粘结筋环绕半径均为17.3m。筒仓扶壁柱均为外凸形式，每座筒仓设6个，扶壁柱宽3.0m。每一周圈由3段无粘结预应力筋组成。无粘结预应力筋为120度包角，相邻两圈无粘结筋的张拉端交错60度布置，分别锚固在2个扶壁柱上。2.4 产品仓的仓壁预应力筋按环向布置，每座煤仓从8.3m44.0m及环梁中共设置了91圈7-j15.2无粘结预应力筋，预应力筋中心距仓壁内侧200mm, 距仓壁外侧150mm，分别为：标高8.3m18.3m，间距为300mm，共34圈无粘结预应力筋；标高18.3m27.3m，间距为350mm，共26圈无粘结预应力筋；标高27.3m36.3m，间距为500mm，共18圈无粘结预应力筋；标高36.3m41.6m，间距为600mm，共9圈无粘结预应力筋；环梁中布置间距为600mm共4圈无粘结预应力筋；产品仓的无粘结筋环绕半径均为12.7m。筒仓扶壁柱均为外凸形式，每座筒仓设4个，扶壁柱宽3.0m。每一周圈由2段无粘结预应力筋组成。无粘结预应力筋为180度包角，相邻两圈无粘结筋的张拉端交错90度布置，分别锚固在2个扶壁柱上。3、工程项目管理机构针对该工程特点，成立由项目经理牵头，由项目工程师、生产副经理、各专业管理人员及技术工人等组成的预应力专项指挥项目部（组织机构见附图）。4、施工准备4.1 技术准备根据设计要求编制预应力施工方案，绘制施工节点详图；准备有关材质检验试验资料，向甲方、监理报送有关施工资料； 组织有关人员熟悉图纸，学习有关规范，向作业人员进行技术安全交底。4.2 劳动组织及劳动力计划预应力工程的劳动组织应充分考虑预应力施工的特点，即：各工种同时交叉作业，预应力仓壁滑模工艺施工，24小时连续作业，根据综合考虑初步确定劳动力安排如下：预应力劳动力需用量计划工种钢筋工木工张拉工电焊工人数21人2人121人劳动组织张拉人员：2人/台千斤顶现场设备专门机具维修人员，设备出现故障，立即修理或更换，不能耽误张拉。工长在现场负责人员及设备的组织调配，抓好质量进度与安全，协助工程师处理有关技术问题。清理好张拉端，准备好工作面。所有钢筋工、张拉工及设备维修工均经专业培训，经考核认定合格后，方可持证上岗。4.3 主要施工机械准备及需用量计划拟投入本工程的主要施工机械及工具表机械名称数量机械名称数量ZB-500型油泵10台对讲机4对YCW-150型千斤顶10台卸锚器4件ZLP800型电动吊篮4套7孔工具锚、限位板8套砂轮锯2台千斤顶吊架、索具8套砂轮切割机4台压力表（100MPa）20块直尺（200mm）4把5、质量保证体系5.1 质量保证措施5.1.1 锚具采用设计指定产品，并具有产品质量保证书，产品符合预应力筋用锚具、夹具及连接器(GB/T 14370-2007) 中规定的类锚具标准，锚具的进场验收应按混凝土结构工程施工及验收规范(GB 50204-2002)进行。并按规范要求与无粘结筋一同做静载锚固性能检验。5.1.2无粘结预应力筋采用符合设计要求强度标准值fptk=1860N/mm2，j15.20成品无粘结预应力筋，具有产品质量保证书。产品符合预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224-2003） 标准，并按规范要求在使用前进行力学性能检验，测定出钢绞线的实际弹性模量。 5.1.3 当仓体结构混凝土同条件养护试块强度达到100%设计强度后，并经有关部门和现场监理工程师确认后方可进行张拉施工。5.1.4 张拉仪表精度不低于1.6级，并在施工前进行检定。张拉仪表及千斤顶在使用前经计量检测部门进行配套校验。5.1.5 在张拉施工过程中，随时观测各种数据的变化。采用压力表控制应力，并用伸长值进行校核，张拉伸长值控制在+6%-6%以内，如超出此范围暂停施工、分析原因采取措施处理后，方能继续施工。5.1.6 严格按张拉施工操作规程施工，各张拉小组服从统一指挥，采用对讲机相互间协调配合，以保证整个原煤仓所建立的预应力值均匀准确。5.1.7 张拉完成后用砂轮切割机切割超长无粘结筋，钢绞线外露30mm，然后进行锚具封锚。5.1.8 锚具密封：涂刷环氧树脂后，支模浇注C40细石微膨胀混凝土。5.2 张拉伸长值：在张拉前对每根无粘结筋的张拉伸长值进行计算后列出: L= 式中：Fp平均张拉力)Es预应力筋弹性模量)L张拉端至计算截面预应力筋孔道长度)Ap预应力筋截面面积)其中：Fp= Fj1-(kL+)/2Fj预应力筋的张拉力)预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数。取0.09)从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角（rad）k每米孔道局部偏差对摩擦影响的系数。取0.004)5.3 预应力施工中的质量控制点 为保证预应力施工质量，必须首先牢牢把握住施工中的质量控制点：5.3.1材料质量：包括钢绞线、锚夹具、高密度聚乙烯外皮等。5.3.2 预应力筋的铺设：包括定位筋焊接、预应力筋的穿束、张拉端的组装等。5.3.3 张拉设备按期标定。5.3.4 张拉质量，首先必须按无粘结预应力所特有的张拉工艺进行张拉，其次应确保张拉控制力及预应力筋张拉伸长值。5.3.5 成品保护：包括混凝土浇注前钢绞线防护（主要是防止硬物重击变形及防止电气焊触碰）、无粘结预应力筋外皮的保护以及防止无粘结材料外露等。6、工期保证体系6.1 工期保证体系构成预应力施工工期由项目部全面负责协调各职能部门，组成工期保证体系：6.2 工程进度计划预应力筋下料组装及配件均在施工现场完成，由甲方提供60m10m的下料场地，而其它工作能按土建结构施工，整体部署及工期穿插或平行进行预应力施工，即不占用土建结构施工日历天数。6.3 工期保证措施6.3.1 无粘结预应力筋的加工无粘结预应力筋、锚具及配件均按照设计图纸要求，在施工现场内，根据施工进度计划提前进行定长下料组装并运到施工部位。6.3.2 预应力筋铺设根据土建总体施工进度要求，预应力筋铺设按滑膜浇注混凝土同时进行，与普通钢筋的绑扎穿插完成，为提高工效做到一次成活，避免返工，保证施工质量，应严格按照工艺流程组织各道工序施工。在劳动力组织方面，与土建施工作业时间同步，确保不因预应力方面原因影响施工的正常进行。6.3.3 预应力筋张拉当混凝土强度达到设计要求，具备张拉条件后，立即组织进行张拉。6.4 工期计划管理保证在总包工期的宏观控制下，编制出预应力分项工程施工进度计划，保证工期，使每个人明确自己的工作量。6.4.1劳动力安排保证根据总包工期要求，适时调整劳动力，并保证作业人员按时进场，做到不窝工，不延误工期。6.4.2 物资设备保证保证材料供应，确保各种机械设备的正常运转，不因材料机械耽误施工，有足够的各类机械以保证生产的需求。6.4.3 技术措施保证根据总包确定的施工流水段，组织切合实际的交叉作业，编制可行而又高效的施工方案和技术措施，采用合理的工艺流程，及时做好针对性的技术交底，使施工人员深刻领会，做到熟能生巧。6.4.4 强化中控手段强化自检、互检、专业检，发挥中控手段的作用，缩短工序时间，提高一次合格率，施工计入良性循环。7、预应力施工方法预应力施工必须严格按照无粘结预应力混凝土结构技术规程（JGJ/T 92-2004）施工。7.1 无粘结预应力筋的制作、包装及运输，按规程第6.1.1条至6.1.4条施做；无粘结钢绞线断料，应按计算长度用无齿锯切割，不得使用气割或电焊切割。7.2 无粘结预应力筋的铺设和混凝土浇注7.2.1 无粘结预应力筋铺放之前，应及时检查其规格尺寸和数量，逐根检查并确认其端部组装配件可靠无误后，方可在工程中使用。对护套轻微破损处，可采用外包防水聚乙烯胶带进行修补，每圈胶带搭接宽度不应小于胶带宽度的1/2，缠绕层数不应小于2层，缠绕长度应超过破损长度30mm，严重破损的应予以报废。7.2.2 张拉端端部模板预留孔应按施工图中规定的无粘结预应力筋的位置编号和钻孔。7.2.3 张拉端的承压板应采用可靠的措施固定在端部模板上，且应保持张拉作用线与承压板面垂直。7.2.4 无粘结预应力筋铺放、安装完毕后，应进行隐蔽工程验收，当确认合格后方可浇筑砼；砼浇筑时严禁踏压撞碰无粘结预应力筋、支撑架及端部预埋部件；张拉端、固定端砼必须振捣密实。7.3 由于此工程仓壁采用滑模工艺浇注混凝土，仓壁中部布设滑模爬杆，铺设无粘结预应力筋时要注意预应力筋与爬杆的相对位置，如预应力筋与爬杆位置发生冲突时，将预应力筋铺设在爬杆外侧。扶壁柱内滑模爬杆距锚垫板距离要大于300mm。7.4 仓壁无粘结筋铺设之前,先绑扎仓壁普通钢筋,以形成基本骨架。即可按设计要求的预应力筋标高，点焊10钢筋支架，制成一个骨架，每座原煤仓的每一周圈布置72个骨架，骨架间距为1500 mm;每座产品仓的每一周圈布置53个骨架，骨架间距为1500 mm；无粘结预应力筋支架的点焊可与仓壁非预应力钢筋骨架的6钢筋相结合（预应力筋骨架大样图见图二）。图二：仓壁预应力筋骨架大样图7.5 预应力筋采用单根穿束，当同一圈7根无粘结筋全部穿束完成后再捆扎成一束。预应力筋绑扎固定可用铁丝与支架钢筋进行绑扎。铁丝不宜扎得太紧，以免塑料层有明显刻痕和压纹。预应力筋宜从最下一圈开始穿起，由下至上依此进行。从一张拉端穿入另一张拉端，在穿行过程中，仓壁侧应每隔一定长度派专人递送。应与其他施工人员密切配合，尽量避免塑料外皮破损，如发现破损，可用防水胶带进行缠绕修补，如破损严重应予以更换。每一端部锚垫板外留钢绞线张拉长度不小于700mm。无粘结筋固定必须牢靠，当电焊作业在无粘结筋的上部进行时，应采取有效措施防止无粘结筋损坏。无粘结筋铺设完毕后，扶壁柱端部固定螺旋筋和锚垫板，锚垫板应固定牢靠，与预应力筋中心线末端的切线相垂直。锚垫板的中心高度应与无粘结筋的矢高要求相吻合。7.6 本工程锚垫板及螺旋筋的安装采用凹进张拉扶壁柱内，锚垫板外穴模采用木质穴模槽制作完成。（具体安装位置及做法见图三） 图三：张拉端穴模安装示意图注：采用木质凹槽作为张拉端穴模，锚垫板凹进扶壁柱内，锚垫板后用两根14立筋与锚垫板点焊牢，再用两根14横筋分别与扶壁柱横筋、池壁环筋点焊牢，其做法见图四，张拉完成后封堵穴模，无需后浇混凝土，扶壁柱宽度不变，预应力筋下料长度不变；（张拉端木质穴模尺寸见图四）图四：木质张拉穴模大样图7.7 预应力筋铺设技术要求：7.7.1 预应力筋支架焊接要牢固，隔层间距要准确。7.7.2 预应力筋放筋时要防止外层塑料皮被硬物磕破，当每束穿完两根时，要把这两根与定位支架先绑牢（这样后五根筋的穿过不会在穿线过程中出现交叉等现象，钢绞线也会顺底层筋平顺地通过）。7.7.3 单根穿线过程中，同一束两端锚垫板各孔要对应一致。7.7.4 当一束钢绞线都穿齐了，要把整束七根筋与定位支架平顺绑牢。7.7.5 预应力筋锚垫板必须与外模板贴严，固定锚垫板，要稳固，螺旋筋位置要紧贴锚垫板，并要固定牢靠。7.7.6 同圈预应力筋在扶壁柱中会交错，两束间距为60mm，一束在上，一束在下，所以在同一扶壁柱张拉端预应力钢绞线，各圈各钢束交错位置要层层一致，即同一截面的。同一扶壁柱同圈对应锚垫板上下位置高差60mm。7.7.7 张拉端无粘结筋预留长度不小于650mm。以上预应力筋铺设要求是后续预应力张拉顺利进行的保证，从而使整个筒仓建立良好的预应力效果。7.7.8 无粘结筋铺设完毕后，扶壁柱端部固定螺旋筋和锚垫板，锚垫板应固定牢靠，与预应力筋中心线末端的切线相垂直。锚垫板的中心高度应与无粘结筋的矢高要求相吻合。7.7.9 在完成全部钢筋绑扎、无粘结筋敷设完成后，应进行隐蔽工程的验收，当监理工程师确认合格后方可浇灌混凝土。7.7.10 浇捣混凝土时，应防止振动棒将无粘结筋塑料外皮凿破。因张拉端钢筋较为集中，混凝土浇捣必须注意振捣密实。混凝土浇捣时，施工人员严禁踏压无粘结筋、支架及预埋件。同时注意端部和钢筋较密处混凝土的密实性，防止发生空洞现象。7.8 无粘结预应力筋的张拉，按规程第6.3.1条至第6.3.16条施做，仓壁预应力筋均采用两端张拉。按设计要求：7.8.1仓壁环向预应力的张拉，采用 4套张拉设备,分别置于 2个扶壁柱上,对同一圈2束无粘结筋两端同时张拉。7.8.2 张拉顺序:先在1#、3#、5#扶壁柱上，张拉奇数圈，奇数圈自下而上进行张拉。奇数圈张拉完毕后，张拉设备转移至2#、4#、6#扶壁柱上，张拉偶数圈预应力筋。偶数圈自上而下进行张拉。预应力筋张拉采用应力和伸长值双控制。张拉程序见下表: 张拉步骤伸长量的确定015%con量测并记录当前状态下千斤顶引伸量 a及工具夹片外露量d15%con30%con量测并记录当前状态下千斤顶引伸量 b30%con100%con量测并记录当前状态下千斤顶引伸量 c及工具夹片外露量e维持103%con 2分钟后锚固钢束伸长量 b+c-2a-(d-e)-ff千斤顶内预应力筋伸长量7.8.3 张拉力计算：预应力筋张拉控制应力con=0.75fptk =1395N/mm2，则7根预应力筋张拉力为：13951407=1367.1KN张拉时应做到无粘结筋、锚具与千斤顶三对中，张拉过程应均匀。张拉完毕后，应检查端部和其他部位是否有裂缝，并填写张拉记录表。 7.8.4 预应力张拉操作程序及安全注意事项A、张拉前检查油泵、千斤顶是否正常，压力表是否与千斤顶配套安装，检查吊篮是否正常升降，检查吊千斤顶钢丝绳是否牢靠。B、张拉操作人员在张拉操作部位时，必须戴好安全带，安全帽。C、同一筒仓先张拉奇数圈，从下而上隔圈4台千斤顶同时依次两端张拉，然后自上而下张拉偶数圈至张拉完毕。D、操作人员到张拉部位，先检查锚垫板后砼是否密实，外观有无空洞，如无问题将锚垫板上砼必须清理干净，露出钢板。E、用扁铲将张拉端预留长度的钢绞线的外塑料皮铲去，外皮必须铲到锚垫板根部并清理干净，总之锚垫板外不能有塑料皮存在，（防止在张拉过程中塑料皮进入夹片的卡牙内，钢绞线出现滑丝现象）。F、在上锚具之前检查两端张拉端钢绞线预留长度是否合适，通过对讲机保持联系，如两头有一端长度不合适，提前调整。G、两张拉端检查无任何情况后，安装锚具，锚具安装必须与锚垫板紧密贴严夹片必须打紧。H、安装限位板，千斤顶，工具锚，工具夹片，将工具夹片均匀打紧，各夹片外露长度要一致，不能有里出外进等现象，安装千斤顶，千斤顶轴线要与锚垫板必须垂直。I、通过对讲机联系六个张拉小组，千斤顶是否正确安装完毕，各小组检查无误后，六台千斤顶同时开机张拉至初应力15%con时，停机量测并记录缸体伸出量a及工具夹片外露长度d，然后同时开机张拉至30%con时，停机测量并记录缸体伸出量b，然后继续同时开机张拉至100%con时停机测量并记录缸体伸出量c及工具锚夹片外露长度e，持菏2分钟，计算实测伸长量是否在理论伸长量6%范围内，如无问题，将压力表读数补至设计压力，然后卸菏。J、在张拉施工过程中随时做好张拉施工记录，观测各种数据变化，采用压力表控制应力并用伸长值进行校核，张拉伸长值控制在6%内，如超出此范围暂停施工，分析原因采用措施处理后方能继续施工。K、实测伸长量计算:b+c-2a-（d-e）-ff千斤顶内预应力筋伸长量L、张拉完毕后切除多余钢绞线，锚头预留钢绞线长度不小于3cm。M、在千斤顶张拉过程时，操作人员必须精神高度集中不能随便离开油泵，密切观察张拉端变化情况，千斤顶后工具夹片是否全部叼住钢绞线，整束7根在张拉过程中是否同时行进，如有一组异常，通过对讲机联系四组必须全部停机，异常排出后才能同时张拉。千斤顶后方绝对不允许站人，以防止钢绞线及夹片断裂后飞出伤人。N、在千斤顶初应力后应及时将吊链松开，防止吊千斤顶吊环由于千斤顶出缸时作用力太大，把吊环弄断。仓壁非预应力筋施工仓壁预应力筋骨架安装骨架制作安装承压板及螺旋筋锚具体系检验安装无粘结钢绞线无粘结钢绞线下料无粘结钢绞线检验安装张拉端穴模拆除穴模张拉设备及仪表配套校验清除穴模内锚垫板外杂物割除塑料外皮张拉质量检验切除多余长度无粘结筋转入下道工序施工支模浇注封锚砼锚具涂防腐环氧树脂预应力筋张拉锚固安装锚具及千斤顶安装张拉专用电动吊篮吊篮安全验收浇注砼滑升模板预应力工程隐蔽验收O、四个张拉小组必须服从统一指挥，相互间协调配合，严格按照张拉操作程序施工，以保证所建立的预应力效果均匀准确8、环境保护与安全管理8.1 环境保护预应力施工过程中的各个环节、各个工序应注重环境的保护，正确使用易污染环境的材料和机具设备，施工过程中严格控制噪音，不扰乱其他工种人群。对施工工艺进行不断革新，在预应力材料生产、制造和施工过程中树立环境保护意识。对废弃的材料采取措施防止对环境产生破坏。提高所有参与施工的管理人员及工人增强对环境保护问题的认识。社会的每一个成员都有保护环境的责任和义务。8.2 安全管理8.2.1 张拉前每个扶壁柱均安装张拉施工用电动吊栏，电动吊栏荷载应满足张拉设备及人员的荷载要求。电动吊栏承担的荷载如下：施工人员：3人 80kg3= 240kg张拉设备：1台套 350kg吊架、索具、工具计 100kg 总计： 690kg拟采用荷载为800kg吊栏。8.2.2 张拉施工人员除遵守本工序的安全操作规程外还应遵守电动吊栏安全施工操作规范。8.2.3 施工用电闸箱应有漏电保护器,施工用的电源线应完好无损,并防止利器划伤,并按有关规定敷设,防止人员触电。8.2.4 张拉机具要有防雨措施，每天施工完毕应用塑料布苫盖油泵，防止雨淋，雨后施工要进行张拉设备绝缘性能检测，以防触电事故发生。8.2.5 张拉施工时避免立体交叉作业，张拉施工人员上方和下方不得有其他人员施工。8.2.6 预应力张拉施工遵守操作规程，戴好安全帽和安全带并做好自身的安全防护。千斤顶后方不得站人，以防止钢绞线及夹片断裂后飞出伤人。8.2.7 油泵与千斤顶的操作者必须紧密配合，只有千斤顶就位妥当后方可开动油泵。油泵操作人员必须精神集中，平稳给油回油，应密切注视油压表读数，张拉到位或回缸到底时需及时将控制手柄置于中位，以免回油压力瞬间迅速加大。张拉操作人员应精神集中，在张拉过程中不得离开油泵，如必须离开时关机后才可离开。8.2.8 张拉操作人员在施工时应有安全措施，防止坠落事故的发生。张拉过程中，锚具和其他机具严防高空坠落伤人。油管接头处和张拉油缸端部严禁手触站人，应站在油缸两侧。8.2.9 劳务队建立自身的安全保障体系，由项目负责人全面管理，每个班组设安全员一名，具体负责预应力施工的安全。8.2.10 经常互相提醒注意防止高空落物、翘头板、朝天钉。8.2.11 在进行技术交底时同时进行安全施工交底。8.2.12 张拉操作人员必须持证上岗。8.2.13 预应力施工人员进入现场应遵守工地各项安全措施要求。