先張法預(yù)應(yīng)力拱板原位現(xiàn)澆施工工法(修4)

1、先張法預(yù)應(yīng)力拱板高空原位現(xiàn)澆施工工法工法編號(hào)：FJGF-2015完成單位：福建三建工程有限公司 主要完成人：張學(xué)友 林茂盛 歐陽進(jìn) 熊錦福 陳恒權(quán)1 前 言由于國家對糧食儲(chǔ)備庫的質(zhì)量與效益越來越重視，在全國各省興建了一大批大小不一、功能多樣的糧庫工程。平房糧倉即是其中具有代表性的建筑。平房糧倉工程的施工難點(diǎn)在于其屋面為大型預(yù)應(yīng)力拱板，傳統(tǒng)采用的施工方法為地面預(yù)制、空中吊裝就位。此工法雖然施工方便，但施工場地要求高、吊裝難度大、拱板成型整體性差、施工工期長，同時(shí)在吊裝過程中極易造成拱板質(zhì)量損傷。針對此種跨度大、板厚薄、節(jié)點(diǎn)多、施工難度大、技術(shù)要求高、工序搭接緊密的糧倉拱板結(jié)構(gòu)，我單位施工隊(duì)伍在施

2、工過程認(rèn)真規(guī)劃、組織技術(shù)攻關(guān)，對隔板預(yù)制及吊裝、滿堂架搭設(shè)、模板制安、先張法預(yù)應(yīng)力施工、拱板高空原位澆筑等工序開展了多項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)創(chuàng)新，編制匯成本工法?？朔说孛骖A(yù)制、高空吊裝就位施工存在的困難，從根本上解決平房倉糧庫屋面拱板工程施工對場地的依賴，減少了吊裝環(huán)節(jié)。達(dá)到工程施工更便捷、功效更高、整體性更好、工期更短的效果。2 工法特點(diǎn)2.0. 1 高空原位現(xiàn)澆施工工藝無需預(yù)制場地。地面預(yù)制、吊裝就位工藝需大面積預(yù)制場地，而高空原位現(xiàn)澆工藝從根本上解決拱板施工對場地的依賴。2.0.2 高空原位現(xiàn)澆施工工藝減少了吊裝環(huán)節(jié)。由于21m24m跨度拱板，每榀拱板重量達(dá)10t15t，吊裝時(shí)其吊機(jī)的最小臂長為2

3、5m27m，對吊機(jī)的性能要求高，吊裝難度大。而高空原位現(xiàn)澆工藝可減少該環(huán)節(jié)。2.0.3 高空原位現(xiàn)澆施工工藝減少了拱板澆筑到吊裝就位的混凝土強(qiáng)度等待時(shí)間，從而有效地縮短了施工工期。2.0.4 高空原位現(xiàn)澆施工工藝拱板整體質(zhì)量好，且避免了吊裝就位過程中的質(zhì)量破壞。3 適用范圍本工法適用于跨度大、板厚薄、節(jié)點(diǎn)多的平房倉拱板結(jié)構(gòu)工程施工。尤其適用于施工場地小、吊裝困難、工期緊的多幢平房倉拱板施工。4 工藝原理提前進(jìn)行隔板預(yù)制，與平倉房主體施工同步進(jìn)行。利用倉內(nèi)硬化地面搭設(shè)滿堂腳手架，頂撐兼作拱板底模支架，利用9.0m標(biāo)高處圈粱作為先張法施工的張拉臺(tái)座，直接在高空原位澆筑混凝土形成拱板。5 施工工藝流

4、程及操作要點(diǎn)5.1 高空原位現(xiàn)澆施工工藝流程5.1.1 高空原位現(xiàn)澆施工工藝流程見圖5.1隔板預(yù)制上下弦板配模施工準(zhǔn)備頂部水平桿高程控制滿堂架搭設(shè)拱板底模制安張拉臺(tái)座施工分布鋼筋綁扎圈梁位移記錄預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉隔板吊裝、上下弦板模板組裝張拉力檢測上弦板鋼筋制安鋼筋隱蔽驗(yàn)收混凝土試塊制作拱板混凝土澆筑模板拆除養(yǎng)護(hù)放張?jiān)囼?yàn)檢測預(yù)應(yīng)力鋼筋放張斜拉筋焊接圖5.1.1 高空原位現(xiàn)澆施工工藝流程5.2 操作要點(diǎn)5.2.1 隔板預(yù)制。利用平房倉硬化地面作為隔板預(yù)制場地。按1:1比例放大樣，依樣支設(shè)隔板內(nèi)外側(cè)鋼模，安裝張拉臺(tái)座，張拉鋼筋，澆筑C40細(xì)石混凝土。采用重疊法依次澆筑8套隔板，澆水養(yǎng)護(hù)至隔板強(qiáng)度達(dá)到1

5、00%，進(jìn)行隔板搬運(yùn)及安裝（見圖5.2.1）。 圖5.2.1 隔板預(yù)制示意圖5.2.2 滿堂腳手架搭設(shè)。根據(jù)滿堂腳手架專項(xiàng)方案，立桿縱橫向間距為1200mm，步距為1500mm，設(shè)置縱橫向掃地桿。剪刀撐、橫向斜撐搭設(shè)隨立桿、縱橫向水平桿同步搭設(shè)，以保證滿堂腳手架足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性（見圖5.2.2）。 圖5.2.2 滿堂腳手架搭設(shè)示意圖1可調(diào)托；2滿鋪復(fù)合模板；3鋪設(shè)50*80mm優(yōu)質(zhì)松木枋；4頂層水平桿（間距300mm）；5剪刀撐 6隔墻；7砼墊層5.2.3 張拉臺(tái)座制作。為確保高空張拉臺(tái)座不位移、不傾覆、不破壞，對頂層圈梁進(jìn)行加固如下：將滿堂腳手架頂層水平桿間距加密為300mm，并在水

6、平桿端頭加設(shè)可調(diào)托頂緊圈梁，在天溝底板預(yù)埋與圈梁主筋焊接在一起的22mm張拉錨筋，以加固張拉板。從而有效的平衡預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)對張拉臺(tái)座的拉力（見圖5.2.3）。 圖5.2.3 張拉臺(tái)座制作示意圖1頂層水平桿（間距為300mm，端頭加設(shè)可調(diào)托頂緊圈梁）；2張拉板；3固定L型錨筋的22鋼筋； 4預(yù)留一端天溝外沿不澆筑；522型錨筋（間距為300mm，伸入圈梁與主筋焊牢）5.2.4 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉。預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)，應(yīng)對稱、間隔張拉，并超拉3%應(yīng)力，以防止預(yù)應(yīng)力損失。張拉完畢后，對鋼筋逐一進(jìn)行預(yù)應(yīng)力檢測合格后，滿扎分布鋼筋。應(yīng)在預(yù)應(yīng)力張拉24h內(nèi)進(jìn)行混凝土澆筑，否則需重新張拉。（見圖5.2.4）。

7、 圖5.2.4 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉示意圖5.2.5 隔板與上下弦板模板組裝。針對拱板上弦板二次拋物線形式，采用易安易拆的預(yù)制模板組合。施工前按1:1比例放大樣，依樣制作上下弦板模板，并編號(hào)。將隔板按編號(hào)吊裝就位完成后，與上弦板模板進(jìn)行組裝。利用隔板預(yù)留孔洞及方木進(jìn)行支撐加固（見圖5.2.5）。 圖5.2.5 隔板與上弦板模板組裝示意圖5.2.6 拱板混凝土澆筑。拱板澆筑應(yīng)對稱、間隔施工。施工過程先澆筑下弦板，后澆筑上弦板。每榀拱板均由下弦板中部向兩端，上弦板由兩端向中部的澆筑順序一次性澆筑成型，嚴(yán)禁留設(shè)施工縫。澆筑時(shí)慎重振搗，防止振搗不密實(shí)，混凝土表面隨打隨壓光。施工完成后覆蓋塑料薄膜、專人灑水養(yǎng)

8、護(hù)不少于14天（見圖5.2.6）。 圖5.2.6 拱板澆筑示意圖號(hào)拱板與號(hào)拱板間隔澆筑5.2.7 預(yù)應(yīng)力鋼筋放張?；炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的85%時(shí)，按對稱原則進(jìn)行鋼筋放張，斷筋應(yīng)從拱板兩側(cè)對稱交錯(cuò)剪斷，且按先肋梁后板筋的放張順序進(jìn)行。5.3 勞動(dòng)力組織表5.3 勞動(dòng)力組織情況表（單位：工日倉）序號(hào)工序名稱技工人數(shù)工作內(nèi)容1總指揮1人總負(fù)責(zé)拱板施工質(zhì)量、進(jìn)度、安全事宜2質(zhì)檢員1人檢查拱板施工質(zhì)量3安全員1人現(xiàn)場監(jiān)督是施工安全4施工員2人負(fù)責(zé)施工放樣、進(jìn)度控制、質(zhì)量監(jiān)督5架子工20人滿堂腳手架搭設(shè)6木工12人拱板拱板制安7瓦工12人拱板混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)8鋼筋工10人拱板鋼筋制安7 材料與設(shè)備

9、7.1 材 料隔板預(yù)制、拱板高空張拉所需的專用船模冷軋鋼板、拱板專用F卡具、鋼筋張拉錨板、JM12錨具、鋼模；滿堂腳手架搭設(shè)所需的鋼管、扣件、可調(diào)托、墊木；拱板底模制安所需的方木、復(fù)合板；拱板上下弦板模板所需的對拉螺桿、專用松木模板。7.2 設(shè) 備 表7.2 主要施工機(jī)具設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱用途1水準(zhǔn)儀測量標(biāo)高2全站儀測量放線3鋼絲張拉機(jī)鋼筋張拉4鋼筋調(diào)直機(jī)鋼筋調(diào)直5鋼筋彎曲機(jī)鋼筋彎曲6焊機(jī)張拉臺(tái)錨筋、拱板斜拉筋焊接7測力儀鋼筋張拉力檢測8扭力扳手滿堂腳手架扣件檢測9圓盤鋸模板配模7 質(zhì)量控制7.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)7.1.1 本工法施工過程嚴(yán)格遵守混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50204-20

10、02、建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50300-2001、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2012、冷軋帶肋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ952003、預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ852002等相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。7.1.2 編制滿堂腳手架專項(xiàng)方案及拱板施工方案，對拱板高空原位現(xiàn)澆工藝和措施詳細(xì)論述。經(jīng)相關(guān)單位審核通過后，嚴(yán)格按照方案組織施工。7.2 質(zhì)量保證措施7.2.1 模板安裝1 為避免上弦拱板曲線弧度不順滑，上弦拱板模支撐安裝時(shí)要認(rèn)真校核，按預(yù)安裝好的隔板頂端拉線控制上弦拱模，同時(shí)校核定型模板兩端的水平，待合格后方可加固鎖定支撐。 2 嚴(yán)格按線安裝每一塊隔板，其安裝

11、垂直度用吊垂吊線校正，避免隔板安裝時(shí)偏位、傾斜。3 平鋪大面積下弦板底模時(shí)，模板與模板之間的交接縫要預(yù)留2mm的空位，不可完全密拼。同時(shí)嚴(yán)格控制好上下弦肋梁鋼筋與側(cè)模之間的位置，保證鋼筋保護(hù)層厚度，以免出現(xiàn)下弦拱板折角和拱板偏薄露筋的現(xiàn)象。7.2.2 混凝土澆筑1 嚴(yán)格控制混凝土配合比，控制碎石的級配、沙石的含泥量是保證薄壁混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵，水分過大，坍落度增大，混凝土強(qiáng)度下降；碎石顆粒過大、含泥量過高影響混凝土的質(zhì)量。2 澆筑過程中振搗要到位，不宜漏振或過振。漏振會(huì)使混凝土出現(xiàn)蜂窩麻面，影響混凝土強(qiáng)度。過振會(huì)產(chǎn)生離析、局部砂漿過度集中現(xiàn)象，致使混凝土收縮不均產(chǎn)生裂紋。3 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)是確保薄

12、壁混凝土后期強(qiáng)度的根本。混凝土澆筑完成后及時(shí)用塑料薄膜覆蓋保溫保濕養(yǎng)護(hù)。 7.2.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋制安1 施加預(yù)應(yīng)力所用的機(jī)具設(shè)備及儀表應(yīng)由專人使用，并應(yīng)定期維護(hù)和校驗(yàn)。2 預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；并比設(shè)計(jì)要求超張3%，但張拉控制應(yīng)力不得超過規(guī)范的規(guī)定。3 張拉過程中預(yù)應(yīng)力鋼筋斷裂或滑脫的數(shù)量，嚴(yán)禁超過結(jié)構(gòu)截面預(yù)應(yīng)力鋼筋總根數(shù)的5%，且嚴(yán)禁相鄰兩根斷裂或滑脫。4 放張預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%。7.3 質(zhì)量檢驗(yàn)7.3.1 每100榀板應(yīng)取一榀（當(dāng)少于100榀時(shí)也取一榀）做荷載試驗(yàn)。7.3.2 實(shí)驗(yàn)觀測標(biāo)準(zhǔn)及程序如下：1 荷載：上弦外加荷載為3.0KN/m2，加

13、荷速度為半小時(shí)0.5 KN/m2，全跨加荷。下弦外加荷載為0.5KN/m2，加荷速度為半小時(shí)0.1 KN/m2，中間三分之二跨長加荷。以上試驗(yàn)荷載均為拱板跨中對稱加荷。2 觀測指標(biāo)：跨中最大變形不大于20mm。3 荷載穩(wěn)定時(shí)間24小時(shí)，然后卸載。4 卸載速度：上弦板半小時(shí)0.6KN/m2，下弦板半小時(shí)0.5KN/m2。以上卸載均從拱板跨中對稱卸載。8 安全措施8.0.1 嚴(yán)格按照各項(xiàng)安全法規(guī)、施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范安全技術(shù)規(guī)范JGJ 46、建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程JGJ 33安全技術(shù)規(guī)程的規(guī)定組織施工，施工前應(yīng)編制有針對性的應(yīng)急預(yù)案。8.0.2 對施工人員進(jìn)行安全知識(shí)教育，做好安全技術(shù)交

14、底，掌握安全操作規(guī)程，嚴(yán)禁違章作業(yè)，確保全過程安全施工。8.0.3 高空預(yù)應(yīng)力張拉及拱板澆筑施工，預(yù)先搭設(shè)好操作平臺(tái)，做好安全密目網(wǎng)圍擋，嚴(yán)防工具、材料等物件墜落。8.0.4 施工現(xiàn)場材料堆放合理有序，配備安全滅火器材，并留有安全通道。8.0.5 施工過程中，項(xiàng)目部專職安全員跟蹤檢查，發(fā)現(xiàn)隱患并及時(shí)解決。9 環(huán)保措施9.0.1 嚴(yán)格執(zhí)行建筑施工現(xiàn)場環(huán)境與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范的施工要求，建立健全工作制度。9.0.2 防止施工噪音污染，施工現(xiàn)場提倡文明施工，建立健全控制噪聲的管理制度。選用低噪聲或備有消聲降噪設(shè)備的施工機(jī)械。9.0.3 夜間施工應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)保規(guī)定。9.0.4 嚴(yán)格遵守社會(huì)公德、職業(yè) 道德和

15、職業(yè)紀(jì)律，妥善處理周圍的公共關(guān)系，與工地周邊的有關(guān)社區(qū)單位搞好合作，積極開展共建文明活動(dòng)，樹立良好形象。9 效益分析 10.0.1 先張法預(yù)應(yīng)力拱板高空原位現(xiàn)澆施工工藝與傳統(tǒng)的先預(yù)制再吊裝的施工工藝相比，從根本上解決了拱板施工對場地的依賴，徹底解決了地面預(yù)制、空中吊裝的困難，減少了吊裝環(huán)節(jié)，避免了吊裝過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量隱患，提高了施工效率，縮短了施工工期。由于無需預(yù)制場地，并減少了預(yù)制場地施工費(fèi)用。10.0.2 先張法預(yù)應(yīng)力拱板高空原位現(xiàn)澆施工工藝在拱板混凝土強(qiáng)度達(dá)到放張強(qiáng)度(設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85)便可拆模；而地面預(yù)制拱板時(shí)，即使拱板強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85可放張時(shí)，也應(yīng)待拱板達(dá)到100設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，

16、方可進(jìn)行吊裝施工；在常溫下(20ºC)混凝土強(qiáng)度由85增長到100時(shí)，大約有5d的時(shí)間差，減少了機(jī)械設(shè)備及管理等費(fèi)用，縮短了工期。10.0.3 先張法預(yù)應(yīng)力拱板高空原位現(xiàn)澆施工工藝提高了拱板的整體性，加強(qiáng)了拱板的保溫、隔熱、防水、密閉性等功能。本工法在平房倉施工的成功應(yīng)用，創(chuàng)造了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，為高空原位現(xiàn)澆先張法預(yù)應(yīng)力拱板施工的推廣提供成功實(shí)例，具有很高的推廣和應(yīng)用價(jià)值。11 應(yīng)用實(shí)例本工法成功地應(yīng)用于福建省儲(chǔ)備糧管理有限公司光澤直屬庫拆舊建新項(xiàng)目，工程質(zhì)量滿足規(guī)范和合同要求?，F(xiàn)以該工程為實(shí)例說明本工法應(yīng)用情況。11.0.1工程概況本工程新建倉容規(guī)模為9萬噸（1.8億斤，7米

17、堆糧線）。其中，24米跨拱板屋蓋平房倉7棟，分別由A，B兩種倉型，A型倉共3幢，平面軸線尺寸90m*24m由三廒間組成；B型倉共4幢，平面軸線尺寸24m*120m由四個(gè)廒間組成；每個(gè)廒間25榀拱板屋架，共625榀。結(jié)構(gòu)形式為磚混排架結(jié)構(gòu)；建筑面積18444平方米。先張法預(yù)應(yīng)力拱板屋蓋是集承重、防水、隔熱、頂棚等多功能板架合一的屋架體系，它由上、下弦薄殼板、肋梁、內(nèi)隔板及斜拉筋等組成。拱板上弦為二次拋物線，曲線方程公式為：Y=4FX（L-X）/L2，其公式中：L-跨度，F(xiàn)-矢高，F(xiàn)=L/10。拱板跨度24m，單榀寬1.20m，下弦肋梁高180mm，肋寬100mm，板厚45mm；上弦肋梁高180mm，高100mm，板厚45mm，上、下弦每隔2000mm用厚度為60mm的豎向隔板連接成整體，并焊接14斜拉筋。拱板混凝土強(qiáng)度等級C40；拱板內(nèi)隔板由C40細(xì)石混凝土澆筑而成。 11.0.2工程評價(jià)大跨度預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆拱板屋架儲(chǔ)