预应力屋架施工方案.docx

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预应力屋架施工方案

预应力屋架施工方案

一、工程概况：

贝卡尔特（山东）钢帘线有限公司二期半成品车间工程主要由大拉车间、中拉车间、热处理车间、镀铜车间、盘条车间、连廊及附属用房等组成，建筑面积32554.98平方米，

镀铜车间为18米跨的预制钢筋混凝土排架结构，屋架采用有黏结预应力空腹屋架结构（屋架外观尺寸如下表）。

预应力混凝土空腹屋架强度C50，预应力筋采用1X7的4-2φj15.2标准型低松弛钢绞线，每根钢绞线截面积139mm2,钢绞线抗拉强度标准值为1860Mpa，设计张拉控制应力б=0.5415fptk=1007.19N/mm2,总张拉力1120KN，采用一端张拉工艺，锚具采用中国建筑科学研究结构所（北京）生产的QM15-2锚具。

构件名称

长度

截面尺寸

重量（T）

数量（支）

折线屋架

18.0

高2.16米，下弦220X220

6.95

150

二、施工工艺

1、有黏结后张法埋管成孔预应力施工流程图（见下页）。

2、基础土方回填完毕，及时进行场地平整夯实，然后按屋架截面尺寸每侧外放15cm铺设砖底模，砖底模铺设完毕，在其表面抹20厚1：

3水泥砂浆，施工时应注意表面要压实抹光，并控制好表面平整。

在砂浆终凝后，按照屋架截面尺寸放出构件外轮廓线，用抹刀将墨线以外的砂浆切除，将底模表面清理完毕后，铺塑料布一层。

做底模、铺塑料布

安装单侧模板

弹孔道线

安装钢筋骨架

（非预应力）

安装芯管及预埋件

安装另一侧模板

浇筑砼

留制试块

抽拔芯管

钢绞线、检验

下料、编束、

清孔、养护、

穿束

锚具检验、

设备校验、标定

张拉

试块试压

灌浆

留制试块

封堵头

留制试块

结束

试块试压

预制屋架施工工艺流程图

3、钢筋绑扎及预应力端头承压板安装：

屋架钢筋绑扎要严格按设计要求的配筋图施工，注意钢筋规格、数量、形状、尺寸位置是否正确，尤其是屋架端头附加钢筋网片是否齐全、规范，屋架端头承压板是否与屋架内钢筋固定牢固，各种预埋铁件是否安装齐全，位置是否准确。

4、支模：

侧模配制在高度上应比屋架混凝土截面高至少20mm，以便施工上层构件模板固定时使模板下端与下部屋架有部分搭接，从而保证上部构件截面尺寸及混凝土施工时不漏浆。

模板支设采取利用φ12对拉螺栓及60*80木方进行固定。

屋架灌浆孔用木塞预留，灌浆孔之间的相对位置要相互错开500mm，

5、安装芯管

芯管表面应光滑平直，无锈蚀，无污垢，无局部凹陷或焊疤，管径应一致，无偏孔、椭圆孔现象。

每条孔道的两个芯管在屋架下弦中部接头，接头处内套镀锌管，套管长150mm左右，

套管外表面要与钢管内表面紧密贴合，以防漏浆堵塞孔道。

接头做法如下图：

钢管一端钻16mm的小孔，以备插入钢筋棒转动钢管。

芯管的钢筋支架间距1.0米，支架为ф8mm的点焊网片，做成开口式（如下图），用22#铁丝将支架与钢筋骨架绑牢。

安装芯管时，必须保证其中心线与屋架端部承压板相垂直，预应力孔道应随同屋架下弦按设计要求起拱。

6、浇筑砼：

屋架混凝土设计强度等级为C50，施工时应严格做好计量配比工作，浇筑应一次完成。

从下弦中间处开始浇筑分别向两头推

进，最后在上弦中部合拢。

振捣砼时，不准强力挤压或碰撞芯管,保证芯管位置准确；振捣下弦砼时采用小直径振动棒，屋架端部及下弦各节点应仔细振捣，保证密实。

芯管露出屋架的端部，管上做出明显标记，振捣过程中随时观察芯管是否向外移位。

混凝土浇注完毕应及时采取浇水并覆盖薄膜的方法进行养护，养护时间不少于7天。

下榀屋架混凝土强度等级达到C15后，方能继续上榀屋架的施工。

7、抽拔芯管：

浇筑下弦砼时，用ф14mm短钢筋插入芯管端部孔内，转动芯管数次。

砼浇筑后每隔10—15min转动一次，转动朝着一个方向，不能左右摇动。

钢管的抽出时间应在混凝土初凝之后，终凝前进行，具体可在混凝土表面“轻压不软，重压不陷、浆不粘手，不显指印”时组织抽管。

拔管要匀速平缓，边转边拔，拔出的管段用支架托着，保持抽出管段与孔道在一条直线上。

抽管次序先上后下。

8、清孔

成孔之后，检查孔道是否畅通，有塌陷堵塞现象应及时处理。

检查时站在屋架端部观察，如能看到孔道另一端的亮光，说明此孔畅通，如看不到一点亮光，则孔道不通，可用一根直径为18mm的长钢筋穿入孔内，来回抽动，反复冲击阻塞处直至打通。

清孔后，将一自制的尾部带有圆盘的硬木塞插入孔道（木塞直径略小于孔径，圆盘直径等于锚环外径），然后用石笔在承压钢板表面沿圆盘画一圆（对中千斤顶时备用）。

9、预应力钢绞线的施工试验

（一）钢绞线质量检验

钢绞线的外观质量，应逐盘检查。

钢绞线的捻距应均匀，切断后不松散，其表面不得有油污、锈斑或机械损伤。

钢绞线的力学性能，应抽样检验。

每一验收批为同一牌号、

同一规格、同一生产工艺制成的钢绞线，重量应不大于60t。

本工程用量约为25t，应作为一个验收批。

钢绞线外观检查合格后,从同一批中任意选取3盘钢绞线，每盘在任意位置截取一根试件进行拉伸试验。

其力学性能应符合《GB/T5224—2003》标准要求，如有一项不合格则判为不合格产品。

（二）锚具及张拉设备的校验

锚具采用中国建筑科学研究结构所（北京）生产的QM15-2锚具。

锚具以在同种材料和同一生产工艺条件下生产的产品为同一验收批，且数量不超过1000套。

本工程用量为1200套，应作为两个检验批。

锚具表面应无污物、锈蚀、机械损伤和裂纹，锚具要逐个检验。

张拉机具选YCQ20型千斤顶，油泵为ZB4—500型。

张拉机具要经过严格校正，误差不超过规定范围，并在校正期限中使用。

（三）钢绞线下料长度计算

钢绞线下料长度计算简图如下：

L---钢绞线下料长度l0----构件的孔道长度

L1---夹片式工作锚厚度L2---穿心式千斤顶长度

L3----夹片式工具锚厚度

L=l0+2（l1+l2+l3+100）

l=17800l1=50l2=170l3=150

L=l+2（l1+l2+l3+100）=17800+2×（50+170+150+100）

=18740

钢绞线的下料必须采用砂轮锯切割，严禁用切断机、电弧焊

切割，下料前施工现场必须做1个20米长、1米宽的操作平台，以便钢绞线下料长度的丈量和施工操作，下料过程中若发现钢绞

线表面有电接头或机械损伤应及时剔除，不得混入使用。

为保证钢绞线下料长度准确、端头平齐，需在切割处左右各5-10cm处用20#铁丝扎牢，再按下料平台上的标记进行切割，长度偏差要控制在±10mm内。

（四）、张拉应力计算

YKWJ-18-3屋架预应力筋设计张拉控制应力бCON=1007.19

N/mm2，钢绞线的设计张拉力N设=1120KN，每束钢绞线设计张拉力为280KN，单根钢绞线的张拉力为140KN。

为减小应力损失，张拉时采用超张拉法，来消减应力损失的影响。

10、编束、穿束

为确保各钢绞线束两端的排列顺序一致，在穿束及张拉时不致紊乱，必须对其进行编束，编束时先将钢绞线理顺，尽量使各

根钢绞线的松紧一致，将一根钢绞线用红油漆在两端头涂上标

记，并按顺序摆放，编束时应在做好的水泥操作平台上进行，使钢绞线平直、各自位置正确，然后每隔1.5米用20#铁丝编织合拢捆扎。

穿束前，应将端部铁件孔壁打磨平整。

11、张拉

开始测量伸长值持续两分钟

张拉程序0→10%σcon→105%σcon→σcon

张拉采用控制应力的方法，并校核张拉伸长值。

张拉伸长值Δl按下列公式计算：

张拉伸长值的计算:

Δl=Pl/ApEs

P：

预应力筋张拉力

l：

预应力筋长度

Ap:

预应力筋截面面积

Es:

预应力筋的弹性模量

所以：

Δl=Pl/ApEs=280×103×18240/278×1.95×105

=94.2mm

叠层生产的屋架由屋架之间的相互摩擦，砼弹性变形受到阻碍，待构件起模后，摩擦力消失而引起预应力损失，因此，叠层张拉时张拉力应逐层增加，四榀屋架自上而下逐层超张拉值分别为：

0%σcon、1%σcon、2%σcon、3%σcon。

即：

张拉程序分别为

开始测量伸长值持续两分钟

第一榀张拉程序0→10%σcon→105%σcon→100%σcon

开始测量伸长值持续两分钟

第二榀张拉程序0→10%σcon→105%σcon→101%σcon

开始测量伸长值持续两分钟

第三榀张拉程序0→10%σcon→105%σcon→102%σcon

开始测量伸长值持续两分钟

第四榀张拉程序0→10%σcon→105%σcon→103%σcon

所以，四榀屋架自上而下张拉伸长值为：

94.2mm、95.1mm、96.1mm、97mm。

张拉的实际伸长，从初始应力为0.1σcon开始测量，测量结果加上初始应力以下的推算伸长值，即为实测伸长。

实际伸长值与理论伸长值的相差±6%，即±6mm。

采用一端张拉方式，4束预应力筋需分两批张拉，用两台千斤顶分别张拉对角线上的2束，然后张拉另2束，待两批4束均进行一端张拉后，再分批在另一端补张拉，一次性补张拉至σcon，

其张拉顺序见图。

12、孔道灌浆：

钢丝束张拉完毕应尽快组织人员进行孔道灌浆。

①、灌浆前先用带压清水冲洗孔道，使之湿润、洁净，同时检查各灌浆孔是否畅通。

②、灌浆前应对锚具夹片空隙和其他可能产生漏浆的地方采用高强度水泥浆或结构胶等方法封堵。

封堵材料的抗压强度大于10MPa时方可灌浆。

③、灌浆用灰浆采用32.5R普通硅酸盐水泥配制，并加入5%的UEA膨胀剂，水灰比应控制在0.4～0.5，搅拌好的灰浆要经过49孔/cm2的筛网过滤，灌浆过程中应不断搅拌灰浆，确保浆液均匀。

④、灌浆时先从构件的中部灌浆孔灌入，再从两端补满，且同一构件孔道灌浆应按自下而上顺序进行，每一构件灌浆应连续缓慢均匀的一次性灌完。

⑤、灌浆时开始压力可小一些，然后再逐渐加大到4～5个

大气压。

当构件两端锚具缝隙排出浓浆液时，此时再加大压力至锚具夹片间挤出灰水即可停止灌浆，用木塞封堵。

当孔道内灰浆强度达到C15时方可移动屋架。

⑥、如遇灌浆不畅通，更换灌浆孔，应将第一次灌入的水泥浆排出，以免两次灌浆之间有空气存在。

二、质量要求

预应力筋进场时，应按现行国家标准《预应力筋混凝土用钢绞线》GB/T5224等的规定抽取试件作力学性能检验,其质量必须符合有关标准的规定.

预应力筋用锚具、夹具和连接器应按设计要求采用,其性能

应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370等的规定.

孔道灌浆用水泥应采用普通硅酸盐水泥,其质量应符合规范GB50204第7.2.1条规定要求.

预应力筋安装时,其品种、级别、规格、规格、数量必须符合设计要求.

施工过程中应避免电火花损伤预应力筋,受损伤的预应力筋应予以更换.

张拉过程中应避免预应力筋断裂或滑脱;当发生断裂或滑脱时,断裂或滑脱的数量严禁超过同一截面预应力筋总根数的3%,且每束钢丝不得超过一根.

张拉顺序应使构件的受力均匀

张拉工艺应使同一束中各根预应力筋的应力比较均匀