预应力工程施工方案

中建一局发展公司中国石油大厦项目经理部预应力工程施工方案1第一章概述一、工程概况：中国石油大厦工程位于北京市东城区东直门内，使用功能为商住办公楼，地下四层，地上二十三层，总建筑面积为200838平方米，为现浇组合框架剪力墙结构。根据该建筑使用功能及结构设计的要求，中国石油大厦地下一层顶板因结构超长，所以在楼板内配置了无粘结预应力筋，报告厅的顶板部分因为跨度大且荷载较大采用了井字梁体系。为了改善井字梁的挠度变形和抗裂性能，在井字梁内也采用了无粘结预应力技术。本工程由中国石油总公司投资兴建，北京市建筑设计研究院设计，由中国建筑一局发展有限公司工程总承包，本工程中的全套预应力技术由中国京冶建设工程承包公司提供。二、预应力分项工程施工的主要特点：本工程中预应力分项工程主要包括两部分，一部分是因结构超长而在地下一层顶板设置的用来解决温度应力的无粘结预应力楼板。这部分预应力筋沿结构长方向布置，间距500mm；另一部分是在地下一层报告厅的顶板，这部分顶板采用了井字梁的结构形式。井字梁的截面宽度为800mm，梁高从1000mm至1300mm不等。为了解决井字梁的变形及其抗裂，在其中配置了集团束布置的无粘结预应力筋。本工程中作为温度筋布置的无粘结预应力筋长度较长，施工时跨越几个流水段，因此，这部分预应力筋的铺设是本工程施工中的一个难点。此外，本工程的施工中核心筒部分要先于同标高的楼板的施工，而为了解决由此而带来的核心筒墙体与楼板之间的构造问题，在核心筒施工时其周围的楼板各有三分之一跨度与核心筒同时施工，所以，这也是楼板预应力筋铺设过程中特别需要注意的问题。在井字梁部分预应力筋存在双向交叉的问题，在部中建一局发展公司中国石油大厦项目经理部预应力工程施工方案2分梁柱节点处普通钢筋相对比较密集，并且预应力筋在梁柱节点处有交叉，部分柱子为钢骨柱，所以，梁柱节点处的处理是本工程预应力施工中的又一个难点。同时，预应力分项工程与其他工种、工序间的交叉作业也是本工程施工中需要处理好的问题。三、需遵守的施工及验收规范：预应力分项工程的施工除了需要按设计要求进行，同时应符合下列标准、规程：1．《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370－2000；2．《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204－2002；3．《预应力用钢绞线》GB5224－95；4.《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92-2004四、与总承包方的施工配合：预应力分项工程的施工应密切与总承包方的配合，相互协调，且需要服从总承包方的管理。在施工过程中特别需要注意的是如下几方面的问题：1、梁柱节点处普通钢筋的绑扎与预应力筋的穿设要配合，尤其是存在钢骨柱的部分；2、楼板内预应力筋的布设与普通钢筋的绑扎需要配合，预应力筋的布设还需要与整个楼板部分的施工顺序以及后浇带的留设协调配合，大部分预应力筋的铺设需要跨施工流水段，这就特别需要注意与模板的支设及普通钢筋的绑扎之间的配合；3、因预应力筋要穿出梁头，所以，在预应力梁梁头部位需要与模板支设配合；4、预应力筋张拉完成且切除多余钢绞线后，张拉端由总包方采用C40中建一局发展公司中国石油大厦项目经理部预应力工程施工方案3微膨胀混凝土进行封堵，预应力张拉端防腐完成后需要与总包方进行交接检查，及时交于总包方进行封堵施工。5、对于预应力井字梁部分，预应力张拉完成后总承包方方可进行梁底模板的拆除；对于楼板部分，除设有张拉后浇带的部位以外模板的拆除不受预应力筋是否张拉完成的限制。中建一局发展公司中国石油大厦项目经理部预应力工程施工方案4第二章施工准备一、施工组织机构准备该工程的重要性和工程各方的严格要求，决定了该工程质量标准的等级，我们将组建高效的专业施工组织机构，通过科学合理的计算分析，通过高效务实的管理，结合本工程特点的施工方案，与施工各方紧密的协作配合，通过严格的过程控制、程序控制和环节控制，通过“过程精品”把该工程建造成为一流的艺术精品，实现总包方确定的质量目标和预期的工程施工进度。二、施工材料采购及加工1、本工程主要预应力材料的选购计划如下表：材料名称规格验收标准钢绞线1860MPa级、φS15.24低松弛《预应力用钢绞线》GB/T5224-1995张拉端锚具I类《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370－2000；《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—2002固定端锚具I类2.材料性能2.1无粘结预应力钢绞线（1×7）主要性能指标为：fptk=1860MPa，Ⅱ级松弛，公称直径Ф15.24mm，其规格和力学性能符合国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224–1995）的规定。润滑防腐油脂为无粘结预应力筋专用油脂，外包高密度聚乙烯。2.2预应力张拉端采用YM15––1J型单孔夹片锚具。锚固端采用DZM15-1P中建一局发展公司中国石油大厦项目经理部预应力工程施工方案5型挤压锚。锚具的锚固性能符合国家标准规定的“I”类锚具的要求。锚具的静载锚固效率系数ηa≥0.95，实测极限拉力时的总应变ωa≥2.0%。锚具的疲劳荷载性能，通过试验应力上限取预应力钢材抗拉强度标准值的65%，应力幅度80MPa，循环次数为200万次的疲劳性能试验，同时，满足循环次数为50次的周期荷载试验。3、预应力材料加工3.1钢绞线下料为了便于施工，保证施工质量和工程进度，预应力筋下料在我单位加工厂内进行。钢绞线下料时采用砂轮切割机，严禁使用电焊和气焊。钢绞线下料长度按下列公式计算：两端张拉：L=L0+2（L1+L2+L3+100）单端张拉：L=L0+L1+L2+L3+L4+100式中：L0——构件的孔道曲线长度；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；L4——挤压锚长度；L1+L2+L3+L4+100取1000mm；按施工方案编号及下料长度，分层分批下料并分别码放，以便施工。3.2挤压锚具组装挤压设备采用YJ45型挤压机，由液压千斤顶、机架和挤压模组成。主要性能：额定油压63Mpa，工作缸面积7000mm2，额定顶进力440KN，推进行程160mm，外形尺寸730×200×200mm。挤压机工作原理：千斤顶的活塞杆推动套筒通过喇叭形模具，使套筒变细，硬钢丝螺旋圈脆断并嵌入套筒和钢绞线中，形成牢固的挤压头。中建一局发展公司中国石油大厦项目经理部预应力工程施工方案6在挤压过程中,硬钢丝螺旋圈钢丝应并拢，其一端应与钢绞线平齐。三、施工机械计划本预应力分项工程主要施工机械设备如下表：设备名称型号数量备注五十铃客货两用车1.5吨1辆施工设备、锚具和施工辅材的运输吉普车0.4吨1辆人员及小材料的运输油泵504台用于张拉作业千斤顶YCN－234台用于张拉作业挤压机JY－452台挤压锚的制作电焊机－1台固定预应力筋矢高及垫板电钻2台张拉端模板的穿孔螺旋卷制机2台制作螺旋筋钢筋调直机1台切割机－2台钢绞线下料角磨机－5台张拉后切割多余钢绞线预应力张拉设备在使用前，应对千斤顶和油表进行配套标定，并且在张拉前要试运行，保证设备处于完好状态。中建一局发展公司中国石油大厦项目经理部预应力工程施工方案7第三章施工工艺流程及施工方法一、施工工艺流程：预应力工程施工是整个工程结构施工的一部分，整个预应力工程施工过程随主体施工情况安排进行。本工程中无粘结预应力工程的施工与其它工序之间的关系及工艺流程如下，对于预应力梁：(1)预应力筋下料、挤压、编束；(2)搭设梁支撑系统；(3)铺梁底模板；(4)绑扎梁部分骨架钢筋；(5)确定预应力筋位置，焊定位钢筋；(6)安装、固定张拉端承压板；(7)人工铺设预应力筋；(8)绑扎剩余梁钢筋；(9)做隐蔽工程检查；(10)安装梁侧模板；(11)完成板的施工；(12)做全面隐蔽工程检查；(13)浇筑混凝土；(14)混凝土养护；(15)凿出张拉端承压板；(16)达到混凝土设计强度后进行预应力张拉；(17)切除多余的钢绞线并进行防腐处理；(18)混凝土封锚；中建一局发展公司中国石油大厦项目经理部预应力工程施工方案8(19)整理张拉记录。对于无粘结预应力板：(1)在板内底铁绑扎完成后，开始进行无粘结预应力筋的铺设；(2)按照施工图纸中的要求进行无粘结预应力筋的定位放线；(3)按施工方案图铺设无粘结预应力钢绞线，并绑扎固定；(4)张拉端、锚固端组件安装定位；(5)板内管线、预留洞口及埋件；(6)绑扎板上铁；(7)预应力筋检查与调整(根据实际情况决定是否调整)；(8)做隐蔽工程检查；(9)浇筑混凝土；(10)混凝土养护；(11)凿出张拉端承压板；(12)达到混凝土设计强度后进行预应力张拉；(13)切除多余的钢绞线并进行防腐处理；(14)混凝土封锚；(15)整理张拉记录。二、施工方法1、预应力筋定位本工程中预应力梁截面比较大，预应力筋束数大多为三束或四束。如何实现设计意图达到施加预应力的预期效果，曲线定位是关键因素之一。结合中国石油大厦工程的实际情况，本工程中预应力梁的定位筋全部采用Ф12的螺纹钢筋。每根定位筋通过二点或者是三点与框架梁的箍筋焊接，以保证定位尺寸准确。按照施工图放线时要注意图纸中束形图中建一局发展公司中国石油大厦项目经理部预应力工程施工方案9中预应力筋至模板距离为预应力束形心至预应力梁底模板的距离。当预应力筋与普通钢筋或其他管线位置有冲突时，应当首先保证预应力筋位置的准确，定位筋的间距为2000mm左右。本工程中地下一层顶板中无粘结预应力筋是温度布筋，根据设计图纸要求，施工时采用自然曲线的形式将无粘结预应力筋与楼板普通钢筋绑扎固定，即在支座位置预应力筋从梁钢筋骨架之上通过，在跨中位置预应力筋在板下铁之上。固定端和张拉端与楼板内普通钢筋绑扎固定，预应力筋沿全长与普通钢筋绑扎固定，绑扎点间距控制在2000mm左右，绑扎时一定要保证预应力筋顺直，水平偏差不要过大，但遇有洞口或其他障碍时，可以根据有关规程规范上的规定平缓绕过洞口或障碍物。也就是预应力筋的曲率半径不小于6.5米，且一般情况下，无粘结预应力筋距洞口不宜小于100mm。2、预应力筋穿束本工程地下一层顶板总长度较长，中厅部分井字梁内预应力筋平均长度也较长，所以，预应力筋穿束将成为本工程中预应力分项工程施工中的一个难点。本工程中无粘结预应力筋部分为通长布置，平均长度较长。预应力筋的铺设需同普通钢筋的绑扎密切配合起来，尽可能提高效率，避免冲突。根据土建施工单位结构施工段的划分，第一段在钢筋骨架绑扎完成后穿设预应力筋，之后的每段在普通钢筋绑扎之前需将预应力筋理顺穿好。井字梁内无粘结预应力筋应单根穿设，在所有预应力筋穿设完成以后应按照施工图纸的要求将其按照集团束的要求绑扎。在施工中还应注意以下问题：首先，井字梁内预应力束重量相对较大，定位筋一定要固定牢固；其次在无粘结预应力梁中的预应力筋穿设时除第一施工流水段以外，其他各段的预应力筋的穿设要先于普通钢筋的绑扎，在进行以后各段的普通钢筋绑扎时，一定要注意与土建专业密中建一局发展公司中国石油大厦项目经理部预应力工程施工方案10切配合，尽可能避免重复挪动预应力筋，以尽量避免无粘结预应力筋外皮的损伤。这一点是本工程区别于一般预应力工程的又一特点。3、张拉端的设置根据《混凝土结构设计规范》中的锚具不宜放在节点核心区的要求，中国石油大厦工程施工中，要求预应力筋的张拉端锚具的设置均在柱外表面。在中厅部位施工时东西向预应力筋的张拉端均设置在地下室外墙内，在施工时需要注意与土建施工单位的密切配合，主要注意承压板的位置及排列方式和排列尺寸必须要满足设计要求。在张拉端布置比较密集的部位，如果螺旋筋无法放置时可采用钢筋网片。如果张拉端锚具在施工时外露结构面，其封堵就变得尤为重要，因此要求土建施工单位在施工时需要在这样的部位预留胡子筋，在预应力筋张拉并切筋完成以后采用与原结构混凝土标号相同的微膨胀混凝土进行封堵。在预应力分项工程的施工中，井字梁部分的预应力筋东西向全部采用双端张拉，而南北向编号为ZJL(1)、ZJL(2)、ZJL(3)、ZJL(4)、ZJL(5)等梁内的预应力筋因结构本身的限制采用单端张拉，而这部分采用单端张拉的预应力