拱板屋架施工方案

-1-成新粮油加工厂迁建技改项目24m跨粮库屋面拱板预制施工方案编制：审核：审定：南昌市第三建设工程有限责任公司二O一五年五月-2-目录1、编制说明2、指导思想及实施目标3、工程概况4、施工工艺流程5、施工准备工作6、主要项目施工方法7、质量保证措施8、质量检验9、安全保证措施10、项目施工组织管理架构图11、施工进度计划表-3-1编制说明根据本工程的图纸和招标文件精神，针对本工程的特点，遵照国家有关规范及各级主管部门的文件要求，本着“安全、优质、文明、高效”的原则，编制了本施工组织设计，作为指导施工的依据。现就编制过程中的关键工序的方案说明如下：关于场内预制方法，通常有下列两种做法：方案一：在场内集中预制，通过场内运输到各栋粮仓，再进行吊装；方案二：在粮仓内部及周围现场预制，直接吊装。我们通过精心比较，最终采用了方案二。由于本工程拱板上下弦厚度小、跨度大，如采用方案一，场内运输困难，且稍有不慎容易造成拱板开裂破损，影响工程质量；此外，方案一还增加了场内运输时间，本工程拱板屋架数量多，工期紧，很难保证按期、高质地完成施工任务。2指导思想及实施目标2.1指导思想严格履行合同，精心组织施工；科学管理，文明施工；采用先进成熟的新技术、新工艺、新设备、新材料；调集高素质管理人员和技术骨干组成项目组织机构；选择技术、操作熟练的施工作业队伍；按照项目法组织施工。紧紧围绕工程质量、工期、安全及文明施工目标，安全、高速、优质地完成工程施工任务。2.2实施目标2.2.1质量目标：确保分项工程一次交验合格率为100%，杜绝重大质量事故，确保达到优良工程。2.2.2工期目标：确保整个拱板制安工程在四个月内完成施工任务。2.2.3安全生产目标：杜绝重伤及死亡事故，轻伤频率控制在1.5‰以内。2.2.4文明施工目标：严格按照建设部及珠海市有关施工现场文明施工管理规定，创建文明施工现场。2.2.5科技进步目标：充分发挥“科学技术是第一生产力”的思想，积极推广应用先进、成熟、适用的-4-科技成果和高效、自动化的管理方法（充分利用计算机及相关应用软件对工程进行全面管理），以促进质量、工期等目标的顺利实现。3工程概况3.1本工程为24m跨预应力拱板屋盖平房仓，仓房廒间长度为80.03m，共5栋（施工图纸为7栋），场地土为II类，按6度抗震设防。采用钢筋混凝土组合柱排架体系，屋面采用预应力钢筋混凝土拱板，每栋66榀拱板屋架，共330榀。拱板上下弦混凝土强度等级为C40，防水等级S5，隔板混凝土强度等级为C30。拱板屋盖的上弦为二次抛物线，上弦板厚为45mm，下弦板厚为45mm。拱板结构中下弦主筋采用24根Φp5消除应力光面钢丝，强度等级fptk=1570N/m㎡，张拉控制应力σcon=1100N/m㎡；隔板主筋及上、下弦分布筋均采用Φb4，其他均为HPB300和HRB400级钢筋。3.2本工程的主要特点：3.2.1工期紧，拱板数量多，330榀拱板屋架要在四个月内预制完成，因此配置足够数量的模板等周转材、合理组织安排场内施工尤为重要。3.2.2拱板跨度大，吊装难度大。3.2.3拱板上下弦厚度小，且上弦为抛物线，混凝土浇筑难度大。4施工工艺流程4.1特点本工程屋面拱板采用预应力砼构件，同同类非预应力钢筋砼构件比较，具有构件截面积小、自重轻、刚度大、抗裂度高、耐久性好、材料省等优点；在大开间、大跨度与重荷载的结构中，采用预应力砼结构，可减少材料用量，扩大使用功能，综合经济效率好等特点。4.2原理预应力是在外荷载作用前，预先建立有预压应力的砼，其预压应力的产生是通过张拉预应力筋来实现的。预应力砼按预应力度的大小分为全预应力砼和部分预应力砼，本工程屋架拱板采用部分预应力砼制作。预应力砼按预加应力的方法分为先张法预应力和后张法预应力，本工程采用先张法预应力；先张法是在砼浇筑前张拉钢筋，预应力是靠钢筋与砼之间的粘接力传递给-5-砼，同时产生预应力。预应力可以抵消荷载作用后在砼内产生的部分或全部拉应力，以提高砼构件的抗裂性和刚度。4.3拱板制作工艺流程预应力构件是通过预先张拉构件中钢筋应力达到设计值，在砼强度达到要求后再张放钢筋，以达到预应力的效果。因此在构件制作前，必须要做好张拉钢筋的基础设施。先张拉预应力筋的应力张拉是在墩式台座上进行的，主要由传力墩、台座板、台面、横梁和锚脚组成；主要受力部位是由传力墩、台座板、台面共同完成。本工程预制场地分别设置在各号仓库内进行，拱板制作的开始时间将根据各号仓库基础完成的情况分别进行。拱板预制场地沿粮库长度方向设置，根据拱板的长度、数量，张拉台设置在粮库两头基础梁上，基础梁根据需要相应加大。粮库轴线宽度为24米，轴线开间有4个，每开间为6米；每仓库内共有12个张拉台，每台张拉台一次性可制作3榀拱板屋架，一次性流水施工可制作36榀拱板屋架，可分二次主流水段制作而成。拱板屋架中的隔板提前单独预制，要控制好钢筋的制作、安装、砼浇筑、养护时间，以便合理的同拱板屋架进行组装制作。预制场地平面布置见附图：-6-储备仓3203202储备仓2成品库201储备仓1103散装原粮库-7-预应力钢筋混凝土拱板屋架采用先张法施工工艺制作。其施工工艺流程如图所示。5施工准备工作5.1材料、设备准备：5.1.1钢材5.1.1.1本工程所用预应力钢筋为消除应力光面钢丝，应符合下列标准：《预应力混凝土用钢丝》（GB/T5223-2002）。台座清理涂隔离剂、铺薄膜、安放钢筋骨架及预应力筋张拉机具标定预应力筋制作张拉预应力筋支模、安放隔板、预埋件浇捣混凝土制作试块养护拆模压试块放张及切断应力筋隔板制作吊装安放屋面防水层施工-8-5.1.1.2用于预应力混凝土的钢材的制造商的质量证书及其原材料质量证明书应随同每批钢材交付。5.1.1.3对进场的钢筋应按钢号、级别、规格分别堆放和使用，并有明显的标志。5.1.2混凝土拱板部分为C40混凝土，所用碎石粒径为5～15mm，坍落度为1～2cm。施工前应进行配合比设计，确定混凝土中各种材料的用量。按设计要求，混凝土最大水灰比为0.6，最小水泥用量为275kg/立方米，最大氯离子含量为0.2%，最大碱含量3.0。5.1.3预应力设备所有用于预应力的张拉机应专为所采用的预应力系统所设计，并经国家认定的技术监督部门检验的产品。本工程选用电动螺杆张拉机进行单根张拉，弹簧测力计测力，锥销式夹具锚固。5.2材料、设备检验：5.2.1.1消除应力光面钢丝5.2.1.2消除应力光面钢丝应成批验收。每批由同一钢号、同一规格和同一级别的钢筋组成，每验收批不大于50吨。每盘或捆均应有标牌。5.2.1.3每批抽取5%（且不少于5盘或5捆）进行外形尺寸、表面质量和重量偏差的检查。如有一盘或一捆不合格，则应对该批钢筋逐盘或逐捆检查。5.2.1.4逐盘检验钢筋的力学性能和工艺性能，从每盘一端截去500mm后取二个试样，分别做抗拉强度和伸长率、冷弯试验。检查结果如有一项不符合要求，则该盘钢筋不合格。5.2.1.5对成捆供应的钢筋逐捆检验，从每捆钢筋同一根钢筋上截取二个试样，分别做抗拉强度和伸长率、冷弯试验。检查结果如有一项不符合要求，从该捆钢筋中取双倍数量的试件进行复验，复验结果如仍有一个试样不合格，则该捆钢筋不合格。5.2.2夹具5.2.2.1夹具进场时，应按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量。5.2.2.2预应力筋夹具验收批的划分：在同种材料和同一生产工艺条件下，夹具应以不超过1000套组为一个验收批。5.2.2.3夹具按下列规定进行验收：1.外观检查：应从每批中抽取10%且不少于10套，检查其外观和尺寸。如有一-9-套表面有裂纹或超过产品标准及设计图纸规定尺寸的允许偏差，则应另取双倍数量重做检查；如仍有一套不符合要求，则应逐套检查，合格者方可使用。2.静载锚固性能试验：当质量证明书不齐全、不正确或质量有疑难点时，经上述两项试验合格后，应从同批中抽取6套夹具组成3个预应力筋锚具组装件，进行静载锚固性能试验，如有一个试件不符合要求，则应另取双倍数量的夹具重做试验；如仍有一个试件不符合要求，则该批夹具为不合格品。5.2.3张拉机：5.2.3.1张拉机的精度应在使用送建筑质检部门前标定，确定油表读数，然后按标定数据和张拉机配套使用。张拉机一般使用超过6个月或200次，以及在使用过程中出现不正常现象时，应重新校准。5.2.3.2用于测力的张拉机的压力表，其精度应不低于1.5级。校正张拉机用的测力环或测力计应有±2%的读数精度。压力表读盘直径应不小于150mm。每个压力表应能直接读出以KN为单位的数值或伴有一换算表可以将读数换算为KN。压力表应具有大致两倍于工作压力的总压力容量，被量测的压力荷载，应在压力表总容量的1/4～3/4范围内，除非在量程范围建立了精确的标定关系。压力表应设于操作者肉眼可见的2m距离以内，使能无视觉差获得稳定和不受扰动的读数。每台张拉机及压力表应视为一个单元且同时校准，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。6主要项目施工方法6.1台座台座是先张法生产的主要设备之一，它承受预应力筋的全部张拉力；因此台座应有足够的强度、刚度和稳定性。6.1.1本工程采用的是墩式台座。其主要由台墩、台面与横梁组成，横梁须有足够的刚度，受力后挠度不应大于2mm。具体尺寸及做法详见附图“先张法台座大样图”。-10-本工程的台墩是由现浇钢筋砼制作而成。根据制作平面布置每仓库两头设置23.2米长两道传力台墩，台墩借用仓房1、16轴基础梁并加大进行处理（详见台墩平面布置图），台墩施工见下图：先张法预应力墩式台座图。6.1.2台面为120厚C20素砼浇筑。横梁采用20厚140*140角铁预埋。台墩增加外伸部分，以增大力臂而减少台墩自重。下面以一台张拉台为基数，分别对台座的强度、刚度和稳定性进行验算。-11--12-6.1.3稳定性验算理论计算方法6.1.3.1稳定性验算一般包括抗倾覆验算与抗滑移验算，台墩的抗倾覆验算简图、计算式如下：根据建筑力学手册，台座抗倾覆计算公式如下：K=M1/M=（GL+Epe2）/Ne1≥1.50式中：K—抗倾覆安全系数，一般不小于1.50；M—倾覆力矩，由预应力筋的张拉力产生；N—预应力筋的张拉力；e1—张拉力合力作用点至倾覆点的力臂；M1—抗倾覆力矩，由台座自重力和土压力等产生；G—台墩的自重力；L—台墩重心至倾覆点的力臂；Ep—台墩后面的被动土压力的合力，当台墩埋置深度较浅时，可忽略不计；e2—被动土压力合力至倾覆点的力臂。台墩倾覆点的位置，对台墩与台面共同工作的台墩，按理论计算倾覆点应在砼台面-13-的表面处；但考虑到台墩的倾覆趋势使得台面段部顶点出现局部应力集中和砼表面抹灰面的施工质量，因此倾覆点的位置宜取在砼台面下4~5cm处。台墩的抗滑移验算，可按下式进行：Kc=N1/N≥1.30式中：Kc—抗滑移安全系数，一般不小于1.30；N1—抗滑移的力，对独立的台墩，由侧壁土压力和底部摩阻力等产生。对与台面共同工作的台墩，以往在抗滑移验算中考虑台面的水平力、侧壁土压力和底部摩阻力共同工作。通过分析认为砼的弹性模量（C20砼Ec=2.8×104N/mm2）和土的压缩模量（低压缩模量Es=20N/mm2）相差极大，两者不可能共同工作；而底部摩阻力也较小（约占5%），可略去不计；实际上台墩的水平推力几乎全部传给台面，不存在滑移问题。因此，台墩与台面共同工作时，可不作抗滑移计算，而应验算台面的承载力。台墩的牛腿和延伸部分，分别按钢筋混凝土结构的牛腿和偏心受压构件计算。台墩衡量的挠度不应大于2mm，并不的产生翘曲。预应力筋的定位板必须安装准确，其挠度不大于1mm。6.1.3.2台面台面一般是在夯实的碎石垫层上浇筑一层厚度为120cm的混凝土而成。其水平承载力p可按下式计算：21.fcP式中φ—轴心受压纵向弯曲系数，取φ=1；Α—台面截面面积；fc―混凝土轴心抗压强度设计值；K1—超载系数，取1.25；K2―考虑台面截面不均匀和其他影响因素的附加安全系数，K2=1.5。6.1.4稳定性验算-14-台座的长度