储煤罐筒体无粘结预应力工程施工方案.docx

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储煤罐筒体无粘结预应力工程施工方案

4×600MW超临界燃煤机组工程储煤罐筒体

后张法无粘结预应力施工方案

一.工程概况

某电厂三、四期工程扩建4×600MW超临界燃煤机组三、四期工程共设10只储煤罐，分为A仓、B仓、C仓、D仓、E仓、F仓、G仓、H仓、I仓、J仓，分为3个标段，其中A仓、B仓、C仓、D仓为第一标段，E仓、F仓、G仓、H仓为第二标段，I仓、J仓为第三标段。

筒底板直径51.0m，厚4.0m，基础底标高-4.30m。

桩型选用规格Ф600×110mm的PHC预应力管桩，其中A仓布桩237根，桩长36.0m，其余每个筒仓布桩407根，桩长14.0m。

筒体中间设空心钢筋混凝土管柱和四个锥体，4.20m层设置平台。

筒体和内部的减压锥、空心柱均采用圆形结构，筒体上部采用钢筋混凝土预应力结构，预应力采用后张法无粘接形式，均匀设4个扶壁柱用于预应力钢筋锚固；锥段同时设径向和环向预应力钢筋，预应力采用15.2直径钢绞线。

顶盖采用预应力钢筋混凝土梁，现浇混凝土板。

仓体下部采用耐磨板材防磨。

筒体外径随着高度的变化，按43.5∶1的比例逐渐缩小。

筒体标高4.2m以下壁厚为1000mm，标高4.2m以上至锥体以下部分壁厚为650mm，锥体以上部分壁厚500～1000mm。

锥体部分外侧壁厚为650mm，内侧壁厚为600mm。

空心柱外径4.2～4.5m，锥体以下部分壁厚1200mm，锥体部分壁厚950mm，锥体以上部分壁厚650mm。

二施工程序和施工方法

1预应力工程施工程序下见下图。

预应力工程的施工程序

2预应力钢绞线的检验

2.1预应力钢绞线的性能要求

本工程预应力钢绞线由招标人采购，提供我公司使用。

但预应力钢材采购前应进行充分的市场调查，务必选取质量稳定，生产工艺可靠的优质产品。

采购的钢材必须有生产批号、产品质量保质书等，产品进场时应严格按照供货单、产品质量保证书及供货批次验收入库。

产品质量应符合GB/T5224－2003《预应力混凝土用钢绞线》要求。

预应力钢绞线机械性能表

钢绞线级别

公称直径（mm）

公称截面积（mm2）

标准重量（kg/m）

最小拉断力（kN）

屈服强度（KN）

最小伸长率（%）

1000h最大松弛损失

70%F

80%F

1860

15.2

140

1.101

260.7

234.7

3.5

2.5

4.5

预应力钢筋的包塑：

采用专用防腐油脂涂料层和外包层的钢绞线称为无粘结钢绞线，其质量要求符合《钢绞线、钢丝束无粘结预应力筋》JG3006－93、《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》JG3007－93标准的规定。

无粘结钢绞线外包层材料，采用聚乙烯或聚丙烯，严禁使用聚氯乙烯，要求在-20～+70℃温度范围内，低温不脆化，高温化学稳定性好，同时必须具有足够的韧性、抗破坏性及对周围材料（如混凝土、钢材）无侵蚀作用、防水性好。

无粘结钢绞线外包层材料要有一定韧性，化学稳定性好，对周围材料（如混凝土、钢材）无侵蚀作用，不透水吸湿，防水性好、防腐性好、润滑性好、摩阻力小。

无粘结钢绞线包塑质量应符合表4－2中标准值要求。

无粘结钢绞线包塑质量标准

材料名称

检测项目

单位

标准值

美国（PTI）标准

北京（BUPC）标准

防腐油脂

单位涂层重量

G/m

50

＞48.6

＞40.0

外包塑料

厚度

mm

0.8-1.2

0.635-1.016

1±0.10

钢绞线进场必须具备生产厂家的产品出厂合格证及标牌（标牌注明：

批号、盘号、净重、规格长度等）。

并经有资质的检测机构复试合格的产品方可使用。

3预应力钢绞线的运输及存放

3.1预应力钢绞线的搬运

无粘结钢绞线应成盘或顺直运输，成盘运输时，盘径不宜小于2m，每盘长度不宜超过2000ｍ，储运过程中应注意成品保护，长途运输必须采取有效的包装措施，防止在运输过程中损坏无粘结钢绞线包塑，宜用集装箱，注意加固和防雨措施，不允许散包和破损，每卷无粘结钢绞线用麻布包裹，减轻运输过程中相互碰撞或震动，每卷钢绞线应有明显标牌，且不少于两块，装卸中以等距离三点吊为好（吊绳应在工厂出厂时备好），每次限吊一卷钢绞线，吊装应稳、慢、轻。

3.2预应力钢绞线的存放

预应力筋的存放：

预应力筋钢材进场后应立即按供货组批进行抽样检验，检验合格后，将预应力筋存放在通风良好的仓库中。

露天堆放时，应搁置在方木支垫上，离地高度不小于200mm。

钢绞线堆放时支点数不少于四个，堆放高度不大于三盘。

预应力筋存放应按供货批号分组，每盘标牌整齐，上面覆盖防雨布。

3.3预应力筋的进场验收

（1）组批规则

预应力钢绞线应成批验收。

每批应由同一牌号、同一规格、同一生产工艺、同一批次的钢绞线组成，每批重量不大于60t。

（2）检验项目

从每批钢绞线中任取3盘，进行表面质量、直径偏差、捻距和力学性能试验。

以上试验取样及试验过程均要有监理人员或其他委托方在现场见证。



（3）钢绞线的检验

从每盘所选的钢绞线端部正常取一根试样进行上述试验。

试验结果，如有一项不合格项的复验，如仍有一项不合格，则该批判为不合格品。

钢绞线伸长率有量测方法：

在测定伸长为1%时的负荷后，卸下引伸计，量出试验机上下工作台之间的距离L1，然后继续加荷直至钢绞线的一根或几根钢丝破坏，此时量出上下工作台的最终距离L2、L2－L1值与L2值的百分数加上旨伸计测得的1%，即为钢绞线的伸长率。

如果任何一根钢丝破坏之前，钢绞线的伸长率已达到所规定的要求，此时可以不继续测定最后伸长率，如因夹具原因产生剪切断裂，所得最大负荷及延伸未满足标准要求，试验是无效的。

4.钢绞线的安装

4.1预应力筋下料

下料长度的正确与否是无粘结预应力筋制作的关键，下料长度可采用计算的方法求出。

计算分二部分：

第一部分为结构内长度；第二部分为外露工作长度，此部分由锚固形式、张拉方式与千斤顶型号决定。

本工程无粘结预应力筋下料制束在现场完成，需现场提供下料场地及下料所用的电源。

下料场地应顺直、平整，根据本工程现场条件，需在原场地上搭设下料桥架，如下图。

下料切割后应分类存放。

下料应用砂轮机切割，不得用氧乙炔焰或电弧切割。

4.2张拉端洞口穴模制作

张拉端洞口穴模采用泡沫制作，按施工图的预应力筋相应位置确定模板上洞口的间距，在张拉端端头处的模板上留设槽口，槽口尺寸根据每束预应力筋的根数确定。

4.3标注预应力筋束位置

根据施工翻样图把预应力束标高标注在库壁纵向非预应力筋上，每次翻模均需校核标高及间距，锥板中径向预应力筋位置标注在锥板底模板上。

注意标注时应扣除预应力束的半径，张拉端按中心标高标注。

4．4支架钢筋制作

仓壁及锥板的环向预应力束采用U形专用定位支架，施工前采用Ф12钢筋制作与预应力束相应大小的U形专用定位支架，间距800mm。

锥板的径向预应力束采用马凳，施工前采用Ф12钢筋制作，间距1000mm。

支架钢筋焊在非预应力筋上，施工时应保证焊接质量，确保支架筋牢固。

4.5预应力筋的铺放

（1）铺筋前的检查

施工前把无粘结筋吊运到施工平台，吊运时应保持在成盘状态，不得摔砸踩踏，严禁钢丝绳或其它坚硬吊具与无粘结筋外包层直接接触，对局部破损的外包层，可用水密性胶带进行缠绕修补，胶带搭接宽度不应小于胶带宽度1/2，缠绕长度应超过破损长度，严重破损的应予以报废。

（2）锚垫板、螺旋筋安装

张拉端采用凹入式，锚垫板距外模板120mm。

采用附辅助钢筋固定锚垫板，垫板锚筋应与非预应力筋电焊固定，螺旋筋均应紧靠锚垫板，可点焊在垫板或非预应力筋上。

（3）铺放无粘结筋

铺放时边放盘边穿束，要按编号单根穿入，对号入座，搁置在固定支架上。

无粘结筋沿全长平行无纽绞，并严格按设计位置铺放，弧形部分弯曲自然，避免局部小弯。

预应力筋穿过张拉端螺旋筋、锚垫板及模板预留洞口。

每束铺放完成后采用铅丝将预应力束与支架钢筋绑扎牢固。

注意在锚垫板内不小于300mm一段的无粘结筋应与锚垫板面垂直。

无粘结筋铺放完成后，应由专人检查无粘结筋的编号、根数、位置和外露长度，锚垫板位置、垂直度等，并会同招标人、监理工程师对预应力筋铺放进行隐蔽工程验收。

5混凝土浇筑

5.1浇筑前检查

浇捣前应检查承压板、螺旋筋等位置是否正确若发现位置偏离或预应力筋外皮破损的应调整和修补后方能浇筑混凝土。

5.2混凝土浇捣

混凝土浇筑使用小车、吊斗运输或泵送，均不得集中卸料，防止无粘结筋移位。

混凝土应采用机械振捣，保证混凝土的密实性，尤其是钢筋密集部位及端部，但应不使振动棒振击无粘结筋，以免破损或移位。

浇捣结束后，混凝土应加强养护，防止水分过早蒸发而表面产生裂缝。

在浇筑的同时留置二组确定张拉时间用的同养试压块。

6锚具和张拉机检验

6.1预应力筋锚固体系的检验

锚具的质量应符合GB/T14370－2000《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（JGJ86－92）的要求。

锚具进场时必须具备生产厂家的产品出厂证明及质量保证书，并经有资质的检测机构，按照国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204－92），经外观、硬度、静载、锚固能力复检合格后方可使用。

6.2锚具进场验收

（1）外观检查

从每批中抽取10%，且不少于10套锚具检查其外观和尺寸，如有一套表面有裂纹或超过产品规定尺寸的允许偏差，则应另取双倍数量的锚具重新进行检查，如仍有一套不合格，则不得使用，或者逐套进行检查，合格者方可使用。

（2）硬度检验

从每批中抽取5%且不少于5套锚具，对锚环、夹片等对硬度要求的零件进行硬度试验。

每个零件测试三点，如有一个零件不合格，则应取双倍数量的零件重做试验，如仍有一个零件不合格，则不得使用或逐个检查，合格者方可使用。

（3）静载锚固性能试验

根据《无粘结预应力混凝土结构技术规程》（JGJ/T92－93）第2.3.1条无粘结预应力筋必须采用Ⅰ类锚具。

检测的预应力筋锚具组装件－静载锚固效力系数

和实测极限拉力的总应变

必须分别达到≥0.95和≥2.0%，预应力筋锚具组装件－静载锚固效率系数可按下式计算：

式中：

－预应力筋锚具组装件实测极限拉力

－预应力筋的效力系数可取0.97

－组装件各根预应力筋钢材极限拉力之和，

－试验用预应力钢材极限抗拉强度平均值

－锚具组装件各根预应力筋总截面积

（4）验收批量划分

预应力筋锚具验收批量的划分：

在同种材料和同一生产工艺条件下，验收批量应不超1000套为一批。

6.3张拉设备选用

张拉采用YDC－240Q型前卡穿心式千斤顶及精密度不低于1.5级、量程为60Mpa的油压表，ZB4－500型电动高压油泵。

6.4压力表的校验

在张拉使用前，所用压力表需单独送检校验，表上应贴注标签，注明表的编号，校验日期，且应有校验证书，压力表如出现下列情况之一，压力表应速送检、校正。

（1）每批工程开工之前且使用期不宜超过半年。

（2）张拉时预应力筋连续断裂。

（3）实测预应力筋的伸长值与计算值相差过大。

（4）弹簧管内没有外加压力，即使具内部与大气相通时，垂直放置指针尖端回不到零位分度线上。

（5）虽然平稳送油，但指针并不平衡上升，有时走走停停，有时敲敲才走。

7千斤顶与压力表配套校验与使用

7.1千斤顶与油表必须进行相应的编号，做到配套校验和使用，不得张冠李戴。

7.2配套校验应由具有一定资质的试验部门进行，可采用传感器在张拉台上进行主动状态受力校验，传感器本身精度必须送计量部门检验和符合有关规定。

检验时千斤顶活塞的运动方向，应与实际张拉工作状态一致。

7.3千斤顶根据张拉力分级加载校验，每级按300kN力逐级校验每次校验三次，取压力表的三次平均值作为每级荷载下油压读数，然后绘制出压力与油表读数关系曲线，供张拉时使用。

7.4有下列情形之一的，应重新配套检验

①启用新千斤顶或新压力表。

②张拉预应力筋时连续发生断裂现象。

③实测预应力筋伸长值与标准值相差过大。

④千斤顶严重漏油重新更换油封。

⑤压力表指针不回零时。

8预应力筋的张拉

8.1张拉前的准备

（1）张拉前应派专人检查外露预应力筋工作长度，同时检查预应力筋有无损伤情况，若有上述情况，应及时采取措施予以处理。

（2）每个壁柱搭设张拉操作平台，如下图。

同时检查安全防护设施，若有安全隐患情况，则应立即予以整改。

若有脚手架挡住预应力筋，则应及时对脚手架作出修改。

预应力钢绞线下料示意图

（3）清理锚垫板表面，剥去无粘结预应力筋塑料外套，安装好锚具。

（4）按翻样图的顺序对每一束无粘结筋编号，并在张拉端处做出标记。

（5）认真对各张拉班组作好张拉技术交底、安全交底工作。

（6）校验、调试张拉设备和张拉机具。

8.2孔道摩擦损失测试

本工程预应力孔道较长，其孔道对钢绞线的摩擦损失，直接影响钢绞线的应力效果，预应力孔道的摩擦损失，应在现场测定实际的摩擦损失值，根据以往我公司预应力施工的实践，采用传感器与精密压力表扣结的测试方法，能较真实的反映孔道的摩擦损失。

测试方法：

在预应力筋两端先安装压力传感器，然后在传感器的上部安装的千斤顶与精密压力表相连，测试时以精密压力表为主传感器为辅的原则进行，千斤顶在测试前需进行双向标定，测试时首先将固定端千斤顶的油缸拉出少许，并将回油阀关死；然后开动千斤顶进行张拉，当张拉端压力表读数达到预定的张拉力时，读出固定端压力表数值并换算成张拉力，两张拉力控制程序为：

20%→50%→100%的张拉力进行测试。

测试设备：

YDC－240Q型千斤顶4套，ZB4－500型高压油泵4台，精密压力表4只，压力传感器4台，数显仪2台。

8.3预应力筋的张拉

（1）张拉顺序

总体的张拉顺序为：

从下往上张拉，每圈中的各段无粘结预应力筋束两端同时张拉，隔圈张拉。

若每层的预应力筋设计采用两个扶壁柱进行锚固，则单只筒体钢绞线的张拉配备4台千斤顶及4台高压电动油泵；若每层预应力设计采用四个扶壁柱同时锚固，则单只筒体钢绞线的张拉配备8台千斤顶和8台高压油泵。

张拉控制应力为：

1302N/mm2。

竖向预应力筋采用两台千斤顶对称进行一端张拉，张拉端根据设计图纸具体情况确定。

（2）施张预应力

张拉程序为：

0→0.2σcon（量初值）→0.6σcon（量中值）→σcon（量终值）→锚固。

张拉以应力控制为主，并辅以伸长值校核。

理论伸长值可按下式分别计算预应力筋各曲线段的伸长值后叠加：

式中：

－预应力筋平均张拉力（KN）

－预应力筋的截面积（mm2）

－预应力筋的长度（mm）

－预应力筋弹性模量（N/mm2）

（3）操作要点

①每个壁柱搭设张拉操作平台，如下图。

同时检查安全防护设施，若有安全隐患情况，则应立即予以整改。

若有脚手架挡住预应力筋，则应及时对脚手架作出修改。

张拉平台示意图

②张拉前安装锚具前必须把锚垫板面清理干净，先装好锚板，后逐孔装上夹片。

③安装张拉设备时，千斤顶张拉力的作用线应与预应力筋末端的切线重合。

④张拉时，要严格控制进油速度，回油应平稳。

⑤张拉过程中，应认真测量预应力筋的伸长，并作好记录。

⑥实测伸长值与计算伸长值之差，应在-6%～+6%范围内，否则应停止张拉，查明原因并采取措施予以调整后方可继续张拉。

8.4锚具封堵

张拉后应及时将多余的钢绞线切掉，可采用砂轮锯或氧乙炔气切割，预应力筋切割后露出锚具夹片外的长度不少于30mm，对锚具采取防腐处理后，用C40微膨胀细石混凝土封堵张拉端洞口。

9预应力测试

9.1预应力筋的实际应力及应变测试

（1）布点

沿筒体的上、中、下部外侧各取三组，采用沿筒体的上中、下部外侧各取三组，采用高精度应变片及优质粘结胶，贴片于预应力筋上。

（筒壁外侧须预开浅槽）。

（2）测试程序

初始测量→各级张拉测量→加载测量（后期观察）。

9.2筒体混凝土的实际有效预压应力及应变测试

（1）布点

沿筒体内混凝土的上、中、下部内外两侧各取三组，将弦式应变计预埋入混凝土内。

（2）测试程序

初始测量→各级张拉测量→加载测量（后期观察）。

三施工质量保证措施

预应力工程施工质量将影响到整个工程的的施工质量，是控制的关键和重点之一。

拟采用如下技术措施：

3.1加强预应力钢绞线、锚具的质量检验，高压油泵、千斤顶、油表的校核。

3.2采用钢筋固定架与结构主筋焊接进行预应力钢绞线的固定，并加强模板安装、混凝土浇筑过程中的防护。

3.3采用的张拉顺序为：

从下往上张拉，每圈中的各段无粘结预应力筋束两端同时张拉，隔圈张拉，锥体纵向预应力筋一端对称张拉。

3.4张拉以应力控制为主，伸长值控制为辅，严格按照0→0.2σcon（量初值）→0.6σcon（量中值）→σcon（量终值）→锚固的程序进行操作，进油回油应平稳，张拉应力包括超张拉不得超过预应力筋抗拉强度的75%。

四.施工安全保证措施

预应力操作人员进行高空、电气作业及使用机械设备，除遵守国家、部、省市等有关安全操作规定外，预应力施工的安全还应满足下列要求：

4.1张拉前并编制详细的张拉方案和安全技术措施，并对参加张拉全体人员进行技术交底。

特殊工种必须持证上岗。

4.2张拉机具、连接的管路等，使用前应进行认真检修，锚具必须逐个进行检查，不合格者严禁使用。

4.3无粘结筋放盘时应注意线头的保护，防止钢绞线头弹出伤人及高空坠落。

4.4操作人员应集中精力，进油回油应平稳，张拉应力包括超张拉不得超过预应力筋抗拉强度的75%。

4.5预应力张拉时，应设置警戒区，周围禁止电焊和其它作业。

张拉的两端头应设置可靠的挡板，并指定专人监控，严禁张拉时人员站在预应力筋的端部或通过。

4.6张拉千斤顶应平正对中，操作人员应站在两侧，防止张拉时预应力筋断开或夹具脱落伤人。

4.7张拉时应有专人统一指挥，张拉期间，闲杂人员不得在工作面围观，操作人员应在千斤顶两侧工作，沿操作轴线上不得站人，锚具和其它机具严防高空坠落伤人。

4.8张拉用脚手架应牢固可靠，周围应有防护拦杆，所有工作人员均应系好安全带。

4.9电器设备及架设应符合安全用电规定，应有接零或接地保护，严禁零线与相线搞混，避免相线与结构钢筋连接造成触电事故。

4.10施工时应注意周围电源线绝缘是否良好，架设是否稳固。