预应力工程施工方案

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1 工程概况、施工顺序、工艺流程 1.1 工程概况

本工程位于石家庄市体育大街石家庄电视台院内，由石家庄市建筑设计院设计，自标高38.250始，到标高82.100止，共12层为预应力混凝土结构，其中预应力板为8层，自标高38.250始，到65.250止，预应力梁为12层，自标高38.250始，到82.100止；框架梁为有粘结预应力混凝土结构，板为无粘结预应力空心板，采用轻质实心材料填充技术成孔。预应力钢筋选用低松弛预应力钢钢绞线fptk＝1860Mpa，直径15.24mm，混凝土强度等级为C40，预应力张拉控制应力为1302Mpa。

1.2 施工顺序

选用逐层浇注、逐层张拉的施工顺序。每层预应力筋张拉应从中间部位开始，向两侧拓展，以减少周围结构的约束。

1.3 施工工艺流程

1.3.1 无粘结预应力结构体系施工工艺流程（板内）

支板底模板—→ 板底筋制安—→ 铺板内预应力钢筋（按编网顺序）—→ 板面筋制安—→板预应力钢筋定位—→张拉、固定端锚具预埋定位、检查验收—→支预应力板张拉端模板—→浇筑混凝土—→ 张拉端锚具处整理—→预应力张拉—→ 固锚、割束—→张拉端二次砼浇筑封锚。

1.3.2 有粘结预应力结构体系施工工艺流程（梁内）

支梁底模—→非预应力钢筋制安—→波纹管定位—→固定、张拉端锚具预埋定位—→穿预应力钢筋集团束、检查验收—→支梁侧模、端模—→ 浇筑混凝土—→ 张拉端锚具处整理—→预应力张拉—→ 固锚、割束—→张拉端二次砼浇筑封锚。

2 预应力施工工艺 2.1 预应力筋制作 2.1.1 预应力下料长度

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预应力筋下料长度既要满足使用要求,又要防止下料过长造成浪费。预应力筋下料长度的计算,应考虑预应力筋的品种、锚具形式、弹性回缩率、张拉伸长值、构件孔道

1式计算，两端张拉时按○2式计算: 长度、张拉设备与施工方法等因素,一端张拉时按○

1 L=L0+L1+L2+L3+L4 ……………………………………………………○2 L=L0+2(L1+L2+L3+L4) ……………………………………………………○

式中L0——构件的孔道长度; L1——工作锚厚度; L2——千斤顶长度; L3——工具锚厚度;

L4——长度富余量;(一般取100mm) 2.1.2 预应力筋下料

预应力钢筋下料遵循先长后短的原则，然后按不同类型分别编号堆放。钢绞线下料应在平坦洁净的场地上进行或下垫方木或彩条布,不得将钢绞线直接接触土地,以免生锈,也不得在混凝土地面上生拉硬拽,磨伤钢绞线,下料长度误差控制在－0mm～+100mm以内。钢绞线的盘重大,盘卷小,弹力大,为了防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出伤人,事先用钢管架制作成简易的铁笼。下料时,将钢绞线盘卷装在铁笼内,从盘卷中抽出,较为安全。

钢绞线的下料宜用砂轮切割机切割,不得采用电弧切割。 2.2 预应力筋孔道留设

2.2.1 采用金属波纹管孔道。波纹管接长时采用大一号同型波纹管作为接头管。接头管的长度不小于管径的3倍。接头管的两端用粘胶带密封。

2.2.2 波纹管安装前，按设计要求在箍筋上标出预应力筋的曲线坐标位置，点焊支托。支托间距取1.0-1.2m，波纹管安装后应与钢筋支托可靠固定。

2.2.3 灌浆管或泌水管与波纹管连接时，在波纹管上开洞，覆盖海绵垫和塑料弧形压板并与波纹管绑扎牢固，再将灌浆管或泌水管插在弧形压板的接口上，且伸出构件顶面不小于500mm。

孔道成形的质量,对孔道磨组损失的影响较大,应严格把关,因此要求孔道的尺寸与位置应正确,孔道应平顺,接头不漏浆,端部预埋锚垫板应垂直于孔道中心线等。

2.3 预应力筋安装、铺设

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2.3.1 预应力筋在混凝土浇筑前穿入孔道。 2.3.2 预应力筋采用人力从内埋式固定端单根穿入。

2.3.3 无粘结预应力筋铺设前，对护套轻微破损处采用防水聚乙烯胶带进行修补。每圈胶带搭接宽不小于胶带宽度的1/2，缠绕层数不少于2层，缠绕长度应超过破损长度30mm。

2.3.4 板中无粘结预应力筋的曲线坐标采用钢筋马凳控制，间距不大于2m，无粘结预应力筋铺设后应与马凳绑扎固定。

2.3.5 预应力筋张拉端的锚垫板利用短钢筋或直接与四周非预应力筋焊牢，锚垫板应垂直与预应力筋。

2.3.5 预应力筋固定端的锚垫板事先组装好，按设计要求的位置可靠固定。 2.4 预应力筋张拉 2.4.1 准备 2.4.1.1 锚具

预应力筋用锚具进场必须符合《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002和《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ219-2002的质量要求。

锚具安装前，应清理锚垫板端面的混凝土残渣和喇叭管内的杂物，同时清理预应力筋表面的浮锈。

锚具安装时锚具应对中，夹片应击紧且缝隙均匀。 2.4.1.2 张拉设备

施工时应根据所用预应力筋的种类及其张拉锚固工艺情况,选用张拉设备。 张拉设备应配套标定,配套使用。

张拉设备的标定期限,不宜超过半年。当发生下列情况之一时,应对张拉设备重新标定:

①千斤顶经过拆卸修理。 ②千斤顶久置后重新使用。 ③压力表受过碰撞或出现失灵现象。 ④更换压力表。

张拉设备安装，应使张拉力作用线与预应力筋中心线重合。 2.4.1.3 预应力筋张拉力值

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预应力筋设计张拉力值Pj,按下式计算 Pj= бcon×AP

式中бcon——预应力筋设计张拉控制应力值 AP——1束预应力筋的截面积 2.4.1.4 预应力筋张拉伸长值计算

钢筋线张拉时的理论伸长值ΔL(cm)按下式计算: ΔL=(Pm·L)/(Ay·Eg)

式中 P—预应力钢绞线平均张拉力(N); L—预应力钢绞线的长度(cm);

Ay—预应力钢绞线截面积(mm2),取140mm2;

Eg—预应力钢铰线的弹性模量(N/mm2),取1.95×105N/mm2; 预应力钢铰线平均张拉力P平(N)按下式计算: Pm=Pj[(1+е

-kx+μθ

)/2]

中 P—预应力钢绞线张拉端的张拉力(N); X—从张拉端至计算截面的孔道长度(m);

θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角(rad); k—孔道局部偏差对磨擦的影响系数,取0.0010-0.0040; μ—预应力钢铰线与孔道壁的磨擦系数,取0.04-0.50; 对多曲线段组成的曲线束,应分段计算,然后叠加。 2.4.2 预应力筋张拉

2.4.2.1 预应力梁筋张拉时混凝土强度按设计要求应大于混凝土设计强度等级的100％，预应力板筋张拉时混凝土强度按设计要求应大于混凝土设计强度等级的80％，预应力筋张拉前不得拆除梁板底模支撑，混凝土的龄期对于楼板不宜小于5d,对于梁不宜小于7d。先张拉楼板，再张拉梁。按设计要求采用一端张拉或两端张拉。采用两端张拉时，采用两端同时张拉或一端先张拉，另端补张拉。预应力梁板筋张拉控制应力为1302Mpa（0.7fptk）。

2.4.2.2 对于预应力筋集团束采用相应吨位的千斤顶整束张拉，或用小型千斤顶逐根张拉，但各根钢绞线不得叠压、缠绕。

2.4.2.3 张拉程序

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梁：O → 0.10Pj → 1.00%Pj (持荷2min) → 锚固

板：O → 0.10Pj → 1.03%Pj (持荷2min) →1.00%Pj→锚固 2.4.2.4 张拉伸长值校核

伸长值校核是检验张拉工序成败的有效手段,预应力控制为主、伸长量控制为辅的双向控制已在预应力中普遍应用,若钢绞线控制应力已达到设计值,并实际量测伸长值在计算伸长值的±6%范围内,则认为合格。否则应暂停张拉,查明原因,在采取措施后,方可继续张拉。

2.4.2.5 预应力筋张拉时应对张拉力、压力表读数、张拉伸长值等做出详细纪录。 2.5 孔道灌浆和封锚 2.5.1 准备

2.5.1.1 有粘结预应力筋张拉完毕后，应尽早灌浆。

2.5.1.2 灌浆前全面检查预应力筋孔道、灌浆孔、排气孔、泌水管等是否畅通。 2.5.2 制浆要求

2.5.2.1 孔道灌浆用水泥宜采用普通硅酸盐水泥配制。水灰比不大于0.42。 2.5.2.2 必要时在水泥浆中掺入高效减水剂，但严禁掺入各种含氯盐的任何外加剂。

2.5.2.3 水泥浆应采用机械拌制，确保水泥浆材料搅拌均匀，水泥浆停留时间过长发生沉淀时，应进行二次搅拌。

2.5.3 灌浆

2.5.3.1 灌浆应缓慢持续进行，不得中断，并应排气通顺。

2.5.3.2 灌浆孔内水泥浆凝固后，应将泌水管等切至构件表面，如管内有空隙，则应仔细补浆。

2.5.3.3 灌浆应避开温度超过35℃的天气。水泥浆灌入前温度不应超过35℃。 2.5.4 封锚

2.5.4.1 预应力筋外露部分采用机械方法切割，外露长度不宜小于预应力筋直径的1.5倍，且不小于25mm。

2.5.4.2 锚具封闭前，应将周围混凝土冲洗干净、凿毛。

2.5.4.3 锚具封闭保护采用与结构混凝土同强度等级细石混凝土。

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3 材料采购和进厂验收、机械配备

3.1 工程用材料必须按图纸设计品种、规格和强度等级采购。

3.2 预应力钢绞线的规格和力学性能必须符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5223-2003的规定，并按本标准规定的方法验收。

3.3 锚具的性能应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》JGJ85-2002的规定，并按本标准规定的方法进行硬度检验。

3.4 灌浆用水泥采用普通硅酸盐水泥，其质量应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的规定。

3.5 所有进厂原材料必须有质量证明书或出厂合格证。 3.6 机械配备

序设备名称 型号（规格） 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 液压挤压机 搅拌机 灰浆泵 液压千斤顶 总配电箱 JSP-Z-2 石家庄 分配电箱 JSP-F-5 电动油泵 YB-63 QYC-250 YDC1500 YDC2000 YJ500 JB180 HB3 开封 开封 大连 开封 开封 开封 开封 2个 4台 2台 2台 张拉钢绞线集团束 2台 2台 1台 1台 挤压固定端挤压锚 搅拌水泥浆 预留孔道的压力灌浆 分电源 预应力钢筋张拉 张拉单根钢绞线 产地 数量 1个 电源 用途 4 施工进度和劳动力安排

施工进度随总包单位的施工进度进行，与总包单位的木工、钢筋工穿插配合作业，每层占用总工期1d。具体部署详见下表：

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序号 工作内容 下料、固定端挤压锚挤压 场内运输 安放马凳，固定支托 波纹管铺设；固4 定端、张拉端锚垫板、螺旋筋安装 5 预应力筋铺放 8 3 梁筋、板底筋绑扎后 混凝土强度符张拉前应拆除合张拉要求后 梁侧模。 4 2 梁筋、板底筋绑扎后 计划 人数 4 穿插作业天数 2 开始作业 时间 在具备铺筋条件前提前进行 备注 1 2 4 2 和铺筋同时进总包单位配合行 梁筋、板底筋绑扎后 第3、4、5项作业内容按顺序流水作业，待其完毕后总包单位再绑扎板上层钢筋，支梁侧模。 垂直运输 3 2 2 6 预应力筋张拉 6 3 5 工序配合 5.1 模板

1. 现浇预应力混凝土梁、板的起拱高度取全跨度的0.5-1‰；

2. 现浇预应力梁的一侧模板应在预应力筋铺设完毕检查合格后安装，梁的端模应在相应的端埋件安装后封闭；

3. 预应力梁的侧模应在预应力筋张拉前拆除，底模在预应力筋张拉完毕、灌浆强度达到15Mpa后拆除。

5.2 钢筋、水电管线

1. 柱的竖向钢筋和梁的上下部主筋以及板的负弯矩筋的安装位置应根据预应力筋和锚垫板的位置合理调整安置，留出预应力筋和锚垫板的安装位置；

2. 普通钢筋安装时应避让预应力筋或预应力筋孔道。梁腰筋间的拉筋应在预应力筋或预留孔道波纹管安装完毕后绑扎。

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3. 敷设的各种管线不得将预应力筋抬高或压低。

4. 预应力筋或预留孔道波纹管安装完毕后，其周围不得进行电焊作业；如有必要则必须采取可靠的防护措施。

5.3 混凝土

1. 混凝土浇筑时，应防止振动器触碰预应力筋、波纹管和端埋件。 2. 混凝土浇筑时，不得踏压预应力筋、波纹管。 3. 张拉端和固定端区域的混凝土必须振捣密实。

4. 预应力梁板混凝土浇筑时，应多留1-2组同条件养护试块，在预应力筋张拉前试压。

6 施工质量控制 6.1．施工前期质量控制。

6.1.1审查施工方案。对每一工序都有明确的目标和施工采取的措施。要求落实到人，制定项目质检程序和安全措施。

6.1.2 熟悉施工图；参加设计交底和图纸会审。

6.1.3 预应力筋张拉机具设备及仪表，应加强维护和校验，张拉设备应配套标定，并配套使用，张拉设备的标定期限不应超过半年，当在使用过程中出现反常现象或在千斤顶检修后，应重新标定；

6.1.4 张拉设备标定时，千斤顶活塞的运行方向应与实际张拉工作状态一致； 6.1.5 压力表的精度不应低于1.5级，标定张拉设备用的试验机或测力计精度不应低于土2％；

6.2 原材料质量控制； 6.2.1主要控制项目；

1．预应力钢筋进场时，应按现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB／T5224-2003)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规定；规格、强度级别、各项力学性能指标均符合设计要求及规范要求。

2)．预应力筋用锚具应按设计要求采用，其外观、硬度应符合产品质量要求，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>( JGJ219-2002)等的规定。

3)．对于本工程，由于用量较少，由供货方提供型式试验报告，可不作静载锚固性能试验．

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4). 混凝土中掺用外加剂的质量及应用技术应符合现行国家标准《混凝土外加剂》(GB8076)，《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119)等和有关环境保护的规定。预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的外加剂。氯离子总量以水泥用量的百分率计，不得超过0.06％。

6.2.2一般控制项目

1)．预应力筋使用前应进行外观检查，其质量应符合下列要求：有粘结预应力筋展开后应平顺，不得有弯折，表面不应有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污等。

2)．预应力筋用锚具使用前应进行外观检查，其表面应无污物、锈蚀、机械损伤和裂纹。

3)．预应力混凝土用金属螺旋管的尺寸和性能应符合国家现行标准《预应力砼用金属螺旋管》(JG/T3013)的规定。对金属螺旋管用较少的一般工程，当有可靠依据时，可不作径向刚度，抗渗漏性能的进场复验。

4)．预应力混凝土金属螺旋管在使用前应进行外观检查，其内外表面应清洁，无锈蚀，不应有油污、孔洞和不规则的褶皱、咬口不应有开裂或脱扣。

6.3 施工过程中的质量控制 6.3.1 制作与安装阶段质量控制 6.3.1.1 主要控制项目

1).预应力筋安装时，其品种、级别、规格、数量必须符合设计要求。 2).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。 6.3.1.2．一般控制项目

1)下料长度为设计长度加固定端锚固长度和张拉端张拉长度；预应力筋应采用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。

2)当钢丝束两端采用镦头锚具时，同一束中各根钢丝长度的极差不应大于钢丝长度的1/5000，且不应大于5mm，当成组张拉长度不大于10m的钢丝时，同组钢丝长度的极差不得大于2mm。

3)后张法有粘结预应力筋预留孔道的规格、数量、位置和形状除应符合设计要求外，尚应符合下列规定：

A．预留孔道的定位应牢固，浇筑混凝土时不应出现移位和变形； B.孔道应平顺，端部的预埋锚垫板应垂直孔道中心线;

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C．成孔用管道应密封良好，接头应严密且不得漏浆；

D．在孔道的曲线波峰部位应设置排气兼泌水管，可在最低点设置排水孔; E．灌浆孔及孔道的孔径应能保证浆液畅通。

4)预应力筋束形控制点的竖向位置偏差应符合规范规定。 6.3.2 混凝土浇筑阶段质量控制

在浇筑混凝土之前，应进行预应力施工隐蔽工程验收，其内容包括： A．预应力筋、锚具的品种、规格、数量、位置等；

B．预留孔道的规格、数量、位置、开头及灌浆孔、排气兼泌水管等； C．锚固区局部加强构造。 6.3.3 张拉质量控制 6.3.3.1 主要控制项目。

1)．预应力筋张拉时，混凝土强度不应低于设计混凝土强度。

2). 预应力筋的张拉力、张拉或放张顺序及张拉工艺应符合设计及施工方案的要求，并应符合下列规定：

A．当施工需要超张拉时，最大张拉应力不应大于国标《砼结构设计规范》(GB50010-2002)的规定；

B．张拉工艺应能保证同一束中各根预应力筋的应力均匀一致；

C．后张法施工中，当预应力筋是逐根或逐束张拉时，应保证各阶段不出现对结构不利的应力状态；同时宜考虑后批张拉预应力筋所产生的结构构件的弹性压缩对先批张拉预应力筋的影响，确定张拉力；

D．当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对允许偏差为6％。

3)．预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为5％。

4)．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，对后张法预应力结构构件，筋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。

6.3.3.2．一般控制项目。锚固阶段张拉端预应力内缩量应符合设计及规范要求。 6.3.4．灌浆及封锚阶段质量控制

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6.3.4.1．主要控制项目。

1)．后张法有粘结预应力筋张拉后应尽快进行孔道灌浆、孔道内水泥浆应饱满、密实。

2). 锚具的封闭保护应符合设计及规范规定： 6.4 完工后的质量控制

1)工序验收：应先由施工单位按规定进行自检，自检合格后向监理提交工程质量报验单，监理工程师按规定时间对其质量进行检查，确认并签发质量验收单之后，方可进行下道工序施工。

2.)单项工程验收：经自检、复验合格后，应整理收集施工资料，进行单项工程质量评估。

3.)施工验收：施工完工后，应由业主组织有关部门进行中间验收。并应交验必须的施工验收文件：分项工程质量验评表，标高及高差记录。

7 施工安全保证措施

7.1 预应力筋下料时应防止钢绞线弹出伤人，尤其是原包装钢绞线放线时宜用放线架约束，近距离内不得有其他人员。

7.2 预应力施工时应搭设可靠的操作平台。

7.3 预应力筋张拉时，其两端正前方严禁站人或穿越，操作人员站在千斤顶两侧。 7.4 预应力筋张拉时，应随时检查工具锚、工作锚的夹片的齿形有无损坏，保证有足够的夹持力。

7.5 在油泵和灌浆泵工作时，操作人员不得离开岗位。

7.6 孔道灌浆时应保护工作人员的眼睛和皮肤，避免接触水泥浆。 7.7 预应力施工人员应严格遵守总包单位的安全生产管理规定。 8 施工计算

8.1 预应力筋下料长度

按近似抛物线计算计算公式：Lp＝（1＋8h2/3l2）l 预应力梁筋YKL1（1A）900*500： L＝1250+9400+780+2*55+100＝110mm。 预应力梁筋YKL1（1A）800*500： L＝1250+9370+780+2*55+100＝11610mm。

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本工程所有预应力梁筋下料长度统一取110mm。 预应力板筋X1、Y1：

L＝2*1250+2*9300+13800+1800＝36700mm。 预应力板筋X2、Y2：

L＝1250+9300+1000＝11550mm。 8.2 预应力筋张拉力 计算公式：Pj= σcon×AP

按设计要求，取σcon＝0.70fptk＝1302Mpa，1根钢绞线截面面积Ap＝140mm2。 本工程预应力板筋单根钢绞线张拉力Pj＝182KN； 预应力梁筋7根钢绞线集团束张拉力Pj＝1274KN； 预应力梁筋8根钢绞线集团束张拉力Pj＝1456KN； 9 工程施工设计(附后)。 10 编制依据 10.1 施工图；

10.2 《建筑工程预应力施工技术规程》 CECS180：2005；

10.3 《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》 JGJ219-2002； 10.4 《无粘结预应力钢绞线》JGJ161-2004；

10.5 《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ 92-2004； 10.6 《预应力混凝土用钢绞线》 GB/T5224-2003；

10.7 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002； 10.8 其它相关标准、规范和规程。

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