先張法預應力拱板原位現(xiàn)澆施工工法

1、先張法預應力拱板高空原位現(xiàn)澆施工工法工法編號：FJGF-2022完成單位：福建三建工程主要完成人：張學友林茂盛歐陽進熊錦福陳恒權(quán)1 前言由于國家對糧食儲藏庫的質(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在于其屋面為大型預應力拱板,傳統(tǒng)采用的施工方法為地面預制、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),我單位施工隊伍在施工過程認真規(guī)劃、組

2、織技術(shù)攻關(guān),對隔板預制及吊裝、滿堂架搭設(shè)、模板制安、先張法預應力施工、拱板高空原位澆筑等工序開展了多項技術(shù)攻關(guān)創(chuàng)新,編制匯本錢工法.克服了地面預制、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).到達工程施工更便捷、成效更高、整體性更好、工期更短的效果.2工法特點.1 高空原位現(xiàn)澆施工工藝無需預制場地.地面預制、吊裝就位工藝需大面積預制場地,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.高空原位現(xiàn)澆施工工藝減少了吊裝環(huán)節(jié).由于21m 24m跨度拱板,每根拱板重量達10t15t,吊裝時其吊機的最小臂長為25m-27m,對吊機的性能要求高,吊裝

3、難度大.而高空原位現(xiàn)澆工藝可減少該環(huán)節(jié).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度等待時間,從而有效地縮短了施工工期.高空原位現(xiàn)澆施工工藝拱板整體質(zhì)量好,且預防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工藝原理提前進行隔板預制,與平倉房主體施工同步進行.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,利用標高處圈粱作為先張法施工的張拉臺座,直接在高空原位澆筑混凝土形成拱板.5施工工藝流程及操作要點高空原位現(xiàn)澆施工工藝流程高空原位現(xiàn)澆施工工藝流程見圖圖高空原

4、位現(xiàn)澆施工工藝流程操作要點隔板預制.利用平房倉硬化地面作為隔板預制場地.按1:1比例放大樣,依樣支設(shè)隔板內(nèi)外側(cè)鋼模,安裝張拉臺座,張拉鋼筋,澆筑C40細石混凝土.采用重疊法依次澆筑 8套隔板,澆水養(yǎng)護至隔板強度到達100%進行隔板搬運及安裝見圖圖隔板預制示意圖滿堂腳手架搭設(shè). 根據(jù)滿堂腳手架專項方案,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度、剛度和穩(wěn)定性見圖.a-i1可調(diào)托；2一滿鋪復合模板；3鋪設(shè)50*80mm優(yōu)質(zhì)松木防；4頂層水平桿間距 300mm； 5一剪刀撐6一隔墻；7碎墊層張拉臺座制作

5、.為保證高空張拉臺座不位移、不傾覆、不破壞,對頂層圈梁進行加固如下: 將滿堂腳手架頂層水平桿間距加密為 300mm并在水平桿端頭加設(shè)可調(diào)托頂緊圈梁,在天溝 底板預埋與圈梁主筋焊接在一起的4 22mm張拉錨筋,以加固張拉板.從而有效的平衡預應 力鋼筋張拉時對張拉臺座的拉力見圖 .圖張拉臺座制作示意圖1頂層水平桿間距為 300mm端頭加設(shè)可調(diào)托頂緊圈梁；2一張拉板；3固定L型錨筋的小22鋼筋;4一預留一端天溝外沿不澆筑；5一小22型錨筋間距為300mm伸入圈梁與主筋焊牢預應力鋼筋張拉.預應力鋼筋張拉時,應對稱、間隔張拉,并超拉3%應力,以預防預應力損失.張拉完畢后,對鋼筋逐一進行預應力檢測合格后,

6、滿扎分布鋼筋.應在預應力張拉24h內(nèi)進行混凝土澆筑,否那么需重新張拉.見圖.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.將隔板按編號吊裝就位完 成后,與上弦板模板進行組裝.利用隔板預留孔洞及方木進行支撐加固見圖.圖隔板與上弦板模板組裝示意圖拱板混凝土澆筑.拱板澆筑應對稱、間隔施工.施工過程先澆筑下弦板,后澆筑上弦板.每根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,嚴禁留設(shè)施工縫.澆筑時慎重振搗,預防振搗不密實,混凝土外表隨打隨壓光.施工完成后覆蓋塑圖拱板澆筑示意圖號拱板與號拱

7、板間隔澆筑預應力鋼筋放張.混凝土強度到達設(shè)計強度標準值的85%寸,按對稱原那么進行鋼筋放張,斷筋應從拱板兩側(cè)對稱交錯剪斷,且按先肋梁后板筋的放張順序進行.勞動力組織表 勞動力組織情況表單位：工日/倉序號工序名稱技工人數(shù)工作內(nèi)容1總指揮1人總負責拱板施工質(zhì)量、進度、平安事宜2質(zhì)檢員1人檢查拱板施工質(zhì)量3平安員1人現(xiàn)場監(jiān)督是施工平安4施工員2人負責施工放樣、進度限制、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8鋼筋工10人拱板鋼筋制安7材料與設(shè)備材料隔板預制、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

8、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、復合板；拱板上下弦板模板所需的對拉螺桿、專用松木模板.設(shè)備表主要施工機具設(shè)備表序號設(shè)備名稱用途1水準儀測量標高2全站儀測量放線3鋼絲張拉機鋼筋張拉4鋼筋調(diào)直機鋼筋調(diào)直5鋼筋彎曲機鋼筋彎曲6焊機張拉臺錨筋、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)量限制質(zhì)量限制標準本工法施工過程嚴格遵守?混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標準?GB50204-2022、?建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準?GB50300-2001、建筑結(jié)構(gòu)荷載標準 GB50009-2022、?冷軋帶肋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程?JGJ9

9、52022、?預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術(shù)規(guī)程?JGJ85 -2022等相關(guān)標準標準的規(guī)定.編制滿堂腳手架專項方案及拱板施工方案,對拱板高空原位現(xiàn)澆工藝和舉措詳細論述.經(jīng)相關(guān)單位審核通過后,嚴格根據(jù)方案組織施工.質(zhì)量保證舉措模板安裝1為預防上弦拱板曲線弧度不順滑,上弦拱板模支撐安裝時要認真校核,按預安裝好的隔板頂端拉線限制上弦拱模,同時校核定型模板兩端的水平,待合格前方可加固鎖定支撐.2嚴格按線安裝每一塊隔板,其安裝垂直度用吊垂吊線校正,預防隔板安裝時偏位、傾斜.3平鋪大面積下弦板底模時,模板與模板之間的交接縫要預留2mm的空位,不可完全保證鋼筋保護層厚度,以免出現(xiàn)密拼.同時嚴格限制好

10、上下弦肋梁鋼筋與側(cè)模之間的位置, 下弦拱板折角和拱板偏薄露筋的現(xiàn)象.混凝土澆筑1嚴格限制混凝土配合比,限制碎石的級配、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.漏振會使混凝土出現(xiàn)蜂窩麻面,影響混 凝土強度.過振會產(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增強養(yǎng)護是保證薄壁混凝土后期強度的根本.混凝土澆筑完成后及時用塑料薄膜覆 蓋保溫保濕養(yǎng)護.預應力鋼筋制安1施加預應力所用的機具設(shè)備及儀表應由專人使用,并應定期維護和校驗.2預應力筋的張拉限制應力,應符

11、合設(shè)計要求；并比設(shè)計要求超張3%但張拉限制應力不得超過標準的規(guī)定.3張拉過程中預應力鋼筋斷裂或滑脫的數(shù)量,嚴禁超過結(jié)構(gòu)截面預應力鋼筋總根數(shù)的5%且嚴禁相鄰兩根斷裂或滑脫.4放張預應力筋時,混凝土強度必須到達設(shè)計強度的85%.質(zhì)量檢驗每100根板應取一根當少于 100根時也取一根做荷載試驗.實驗觀測標準及程序如下：1荷載：上弦外加荷載為R,加荷速度為半小時 KN/m2,全跨加荷.下弦外加荷載為mi,加荷速度為半小時 KN/m2,中間三分之二跨長加荷.以上試驗荷載均為拱板跨中對稱加 荷.2觀測指標：跨中最大變形不大于20mm3荷載穩(wěn)定時間24小時,然后卸載.4卸載速度：上弦板半小時 R,下弦板半小

12、時 吊.以上卸載均從拱板跨中對稱卸載.8平安舉措嚴格根據(jù)各項平安法規(guī)、?施工現(xiàn)場臨時用電平安技術(shù)標準平安技術(shù)標準?JGJ 46、?建筑機械使用平安技術(shù)規(guī)程?JGJ 33平安技術(shù)規(guī)程的規(guī)定組織施工,施工前應編制有針對性的應急預案.對施工人員進行平安知識教育,做好平安技術(shù)交底,掌握平安操作規(guī)程,嚴禁違章作業(yè),保證全過程平安施工.高空預應力張拉及拱板澆筑施工,預先搭設(shè)好操作平臺,做好平安密目網(wǎng)圍擋,嚴防工具、材料等物件墜落.施工現(xiàn)場材料堆放合理有序,配備平安滅火器材,并留有平安通道.施工過程中,工程部專職平安員跟蹤檢查,發(fā)現(xiàn)隱患并及時解決.9環(huán)保舉措嚴格執(zhí)行?建筑施工現(xiàn)場環(huán)境與衛(wèi)生標準?等標準的施工

13、要求,建立健全工作制度.預防施工噪音污染, 施工現(xiàn)場提倡文明施工, 建立健全限制噪聲的治理制度.選用低噪聲或備有消聲降噪設(shè)備的施工機械.夜間施工應按當?shù)丨h(huán)保規(guī)定.嚴格遵守社會公德、職業(yè) 道德和職業(yè)紀律,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,樹立良好形象.9效益分析先張法預應力拱板高空原位現(xiàn)澆施工工藝與傳統(tǒng)的先預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,徹底解決了地面預制、 空中吊裝的困難,減少了吊裝環(huán)節(jié),預防了吊裝過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量隱患,提升了施工效率,縮短了施工工期.由于無需預制場地,并減少了預制場地施工費用.先張法預應力拱板

14、高空原位現(xiàn)澆施工工藝在拱板混凝土強度到達放張強度(設(shè)計強度的85%)便可拆模；而地面預制拱板時,即使拱板強度到達設(shè)計強度的85%可放張時,也應待拱板到達100%設(shè)計強度時,方可進行吊裝施工；在常溫下(20oC)混凝土強度由85%增長到 100%時,大約有5d的時間差,減少了機械設(shè)備及治理等費用,縮短了工期.先張法預應力拱板高空原位現(xiàn)澆施工工藝提升了拱板的整體性,增強了拱板的保溫、 隔熱、防水、密閉性等功能.本工法在平房倉施工的成功應用,創(chuàng)造了良好的社會和經(jīng)濟效益,為高空原位現(xiàn)澆先張法預應力拱板施工的推廣提供成功實例,具有很高的推廣和應用價值.11應用實例工程質(zhì)量滿本工法成功地應用于福建省儲藏糧

15、治理光澤直屬庫拆舊建新工程, 足標準和合同要求.現(xiàn)以該工程為實例說明本工法應用情況.工程概況本工程新建倉容規(guī)模為 9萬噸(億斤,7米堆糧線).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由三藏間組成；B型倉共 4幢,平面軸線尺寸 24m*120m由四個殿間組成；每個殿間 25根拱板屋架,共625根.結(jié)構(gòu) 形式為磚混排架結(jié)構(gòu)；建筑面積18444平方米.先張法預應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-矢高,F=L/10.拱板跨度24m,單根寬,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.拱板混凝土強度等級 040;拱板內(nèi)隔板由C40細石混凝土澆筑 而成.工程評價大跨度預應力現(xiàn)澆拱板屋架儲藏糧倉,結(jié)構(gòu)設(shè)計先進,結(jié)構(gòu)集重輕,具有