乌鲁木齐市河东污水处理厂污泥消化池预应力张拉施工.doc

乌鲁木齐市河东污水处理厂污泥消化池预应力张拉施工
摘要：乌鲁木齐市河东污水处理厂，污泥消化池，a、b段曝气池二次沉淀池的池壁及浓缩池桁架预应力混凝土结构。本文阐述了池壁结构预应力张拉施工的经验体会和重点关键技术要点。
关键词： 池壁环梁、施工经验、关键技术、体会
中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：
一 、工程概况
乌鲁木齐市河东污水处理厂位于乌鲁木齐北郊东戈壁农场东南侧, 总占地面积35公顷。 其中: 污水厂占地20公顷, 污泥干化场用地5 公顷, 预留10万立方米/天的 污水处理发展用地10 公顷。
处理厂接纳的排水流域范围:乌鲁木齐市天山区, 水磨沟卡子湾地区的工业污水及生活污水, 以及沙依巴克区的部分工业污水及生活污水。流域规划人口57.7万人。该区域的工业主要是机械、建材、 化学、 电力、 食品、 纺织、 煤炭、 造纸等。
本工程中，污泥消化池，a、b段曝气池, 二次沉淀池的池壁及浓缩池桁架采用预应力砼结构, 设计要求：预应力筋必须由专业施工队进行施工。预应力筋必须按图纸规定铺设, 其允许偏差不大于±5mm，所有盛水构筑物达到设计强度后，在粉刷抹面前应进行闭水试验,消化池还应进行闭气试验, 检验合格后, 方能进行保温层施工，以及粉刷抹面和回填土施工。
该工程共有直径达24 米的污泥消化池4 座。消化池埋深6米，地面以上环梁处标高为12.94米，池壁厚0.5米，砼设计强度:池壁和环梁c35，锥壳盖c30。消化池池壁和环梁采用无粘结预应力施工工艺，预应力筋采用1860级低松弛成品无粘结钢绞线，锚具采用柳州ovm公司生产的ovm15-1、ovm15-3、ovm15-4、ovm15-6四种锚具及配套铸铁承压板。
预应力筋按环向布置，每个消化池共设6个扶壁柱，每一周圈由三段无粘结筋组成。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3个扶壁柱上，预应力筋布束范围自-5米至12.94米，相邻两束间距200至340毫米。
其中：

1φj15 计6 圈

3φj15计32 圈

4φj15计26 圈
6φj15计 2 圈
每圈共分三段，每段无粘结筋长度为 26 米。每座消化池共计66圈，654根。锚具396套，计1308孔。
二、施工方法
根据设计要求预应力筋张拉采用单根张拉，为减少张拉预应力损失，施工中采用两端张拉。为加快施工进度，为尽早进行下道工序施工创造条件，预应力张拉施工采用 6 套张拉设备，分别置于 6 个扶壁柱上，对相邻两束无粘结筋分别张拉。1#、3#、5#、扶壁柱上的张拉设备张拉同一圈预应力筋。2#、4#、6#、扶壁柱上的张拉相邻圈预应力筋。
1#机张拉1～3柱间和1～5柱间预应力筋；
3#机张拉3～5柱间和3～1柱间预应力筋；
5#机张拉5～1柱间和5～3柱间预应力筋。
同样，2#机张拉2～4柱间和2～6柱间预应力筋；
4#机张拉4～6柱间和4～2柱间预应力筋；
6#机张拉6～2柱间和6～4柱间预应力筋。
当池壁及环梁砼达到100%设计强度，以及锥壳顶盖砼不低于75%设计强度时进行张拉施工。
张拉顺序:从消化池下部往上部依次张拉，对多根无粘结筋组成的3根、4根、6根束，先张拉池体内側预应力筋，再张拉靠池体外侧预应力筋，按逆时针顺序进行。
预应力筋张拉采用应力和伸长值双控制。
张拉程序:0～0.1σcon量测初始伸长值～1.03σcon锚固,量测张拉伸长值。
预应力筋张拉控制应力0.7×1860=1302n/mm２
单根预应力筋张拉力为1302×140=182.28kn
实际施工张拉力为 1.03×182.28=187.7kn
张拉设备的垂直升降移动采用手动倒链提升。
三 、预应力张拉施工工艺流程
锚具及无粘结筋检验——安装预应力筋及承压板——预应力工程隐蔽验收——模板安装——浇注砼并养护至设计强度——拆除模板——张拉设备及仪表配套校验——搭设张拉用脚手架——清除承压板内外砼及杂物——割除塑料外皮——安装锚板及夹片——安装千斤顶——预应力筋张拉锚固——张拉质量检验——切除多余长度无粘结筋——支模浇注封锚砼——转入下道工序施工。
四 、劳动组织及施工进度安排
共配置6个张拉作业小组，6套张拉设备，每个小组3人司泵1人，记录1人，操作千斤顶及测伸长值1人，6个小组共计18人。
每个池子张拉工期为3天，四个池子共计14天。当最先施工的池子具备施工条件时开始张拉，一个池子张拉完成后立即进行下一个池子的张拉，以保证下道工序顺利进行。
五、质量保证措施
1、锚具采用设计指定产品，并具有产品质量保证书，并按规范要求与无粘结筋一同做静载锚固性能检验。
2、无粘结预应力筋采用天津预应力钢丝一厂产1860级低松驰成品无粘结预应力筋，具有产品质量保证书。并按规范要求在使用前进行力学性能检验。
3、当池壁和锥壳砼试块强度达到设计张拉施工强度后，并经有关部门确认后方可进行张拉施工。
4、张拉仪表精度不低于15级，并在施工前进行检定。张拉仪表及千斤顶在使用前经新疆科学院计量检测研究所进行配套校验。
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。
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，相互间协调配合，以保证整个污泥消化池所建立的预应力值均匀准确。
设计张拉伸长值：
池 壁 δ l=152.2mm
上环梁 δ l=157mm
六、安全施工措施
1、张拉前每个扶壁柱均搭设张拉施工用脚手架，脚手架的宽度大于1m，脚手板的标高与钢绞线出口错开20cm，横杆间距1.5m,脚手架应有护身横杆，并挂安全网，防止张拉作业人员高空坠落事故发生。脚手架荷载应满足张拉设备及人员的荷载要求。
脚手架承担的荷载如下：
施工人员：3人 100kg×3=300kg
张拉设备：1台300kg
总计： 600kg
2、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。
3、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，以防促电事故发生。
4、张拉施工时应避免立体交叉作业，张拉施工人员上方和下方不得有其他人员施工，如有必要应搭设防护棚，防止高空落物伤人。
5、预应力张拉施工应遵守操作规程，戴好安全帽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。
6、张拉操作人员应精神集中，在张拉过程中不得离开油泵，如必须离开时应关机后才可离开。
七、施工机械配置
1、zb4-500型油泵 3台
2、jdbd-63型油泵 3台
3、ycn-25 型千斤顶7台
4、倒链1t 3个
5、直尺(200mm) 6支
6、钢丝绳吊索 3套
7、对讲机 3对
8、卸锚器 3件
八、几点体会和建议
1、本工程的污泥消化池直径较大，水位较高，池内常年满水。受水压和沼气压力作用，要求不渗水不漏气。采用无粘结预应力混凝土工艺，在池壁及环梁处施加预应力。用高强低松弛钢绞线承担池壁环向拉力，使混凝土池壁不受拉，防止了池壁开裂。达到了减少池壁厚度，节省大量混凝土的有效目的。使直径24米高18.94米的污泥消化池壁厚仅为50厘米。比普通钢筋混凝土池壁要减薄1/2。
2、消化池池壁开设检修人孔时，无粘结预应力筋应在人孔处断开，固定端锚具距人孔30厘米范围内设置。锚具应优先选用挤压锚。无粘结预应力筋仍然保持原水平线上。如条件所限而采用夹片式锚具，应进行预紧处理，防止张拉时滑脱。
3、无粘结预应力筋张拉端锚具应优先选用单孔夹片式锚具，锚垫板应采用钢板焊制，并根据每束无粘结预应力筋的根数多少来确定钢板的大小、厚度和孔数。可由本地自制，建议不采用定型铸铁锚垫板，这样不仅降低了采购和运输成本，而且减少了铺筋施工的误差，并使张拉施工方便快捷。
4、无粘结预应力混凝土结构,特别适用于无霜期短的我国高纬度地区混凝土结构工程施工。本工程开始张拉施工时是10月初，建设单位要求10月底前完成全部湿作业。张拉完成后，需进行张拉端封锚、喷涂聚氨脂保温层、绑钢筋、抹灰等工序，张拉施工工期不得超过15天。如采用有粘结预应力混凝土结构，不可能在如此短时间内完成。采用无粘结预应力混凝土施工工艺，减少了预留孔道、穿束、灌浆等工序，施工速度快。四个污泥消化池张拉施工仅用14天，为下道工序施工创造了条件。
张丰李延春
2009年3月
注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。