体育场预应力施工方案

体育场预应力施工方案1、概况主体育场预应力工程包括两部分：预应力混凝土楼面和钢拱下连系拱脚的预应力地拉梁。

1.1预应力是结构重要的组成部分混凝土楼面中预应力的作用为：抵消部分楼面荷载，提高刚度；控制超长楼面使用阶段的温度应力。

钢拱下连系拱脚的预应力束的作用为：平衡钢拱向外的推力。

因此，预应力工程施工质量的好坏直接影响到结构的安全性和正常使用。

1.2预应力工程量预应力束主要布置在钢拱地拉梁和看台梁中。

根据招标书，预应力钢材1000t，锚具2000孔。

预应力分项工程特点：量大、束长、张拉吨位大、配合工种多（与土建和钢结构施工都要配合）、施工工期长（穿插在整个工程施工过程中）。

因此，预应力工程的施工管理，与其它工种的配合与协调，是保证工作顺利进行，按质、按期完工的前提。

1.3预应力工程技术难点本工程，预应力不仅量大，而且有较大的技术难点。

(1)预应力混凝土楼面预应力混凝土楼面A轴长约561m，J轴长约930m，平均约745.5m，属于超长、大面积环形预应力混凝土楼面。

根据施工图楼面共设置4条伸缩缝，12条1000mm宽后浇带。

其技术难点为：a 超长预应力混凝土楼面必须分段布置预应力筋，分段张拉。

分段过长，预应力损失较大；分段过短，张拉次数多、效率低，锚具费用大。

因此，需优化预应力筋分段。

b 结构设计中，预应力作用之一是控制使用阶段季节温差引起的温度应力。

施工中，如何利用预应力来控制施工阶段砼水化热引起的温度应力。

c 大面积预应力混凝土楼面，分块楼面施工周期长，后浇带处预应力波纹管、锚具等如何保护。

(2)预应力地拉梁预应力地拉梁顺直，长约370m，每束预应力筋根数多，张拉吨位大，两端锚固于钢拱脚承台上，属于超长预应力大梁。

其技术难点为：a 约370m长预应力管道如何保证顺直，管道采用较软的波纹管，还是较硬的钢管。

b 约370m超长预应力束如何下料、如何保护、如何穿束。

c预应力分批张拉如何与钢结构施工过程相一致。

d预应力地拉梁位于地面下，所处环境恶劣，灌浆如何密实，群锚处（锚具内、外）如何保护。

预应力分项工程包含在预应力混凝土结构和预应力钢结构中，在整个体育场结构工程施工中占有非常重要的地位，另外由于预应力施工的特殊性，所以必须精心组织，制定优化的施工方案，与其它相关工种密切配合，才能保证此分项工程施工按期、优质完成。

2、超长混凝土楼面预应力施工(1)预应力施工总体规划根据结构施工图，楼面共设置4条伸缩缝，12条1000mm宽后浇带，见下图。

a超长、大面积混凝土楼面预应力施工需要分段施工，而混凝土施工也需要分块施工，因此将预应力筋分段点、后浇带和施工缝统一起来，同时尽量满足各自的要求。

b混凝土浇筑方案应与张拉方案一致，先张拉的板区，先浇筑混凝土。

中间板区应与四周板区在浇筑时间上存在一时间差，可根据后浇带混凝土浇筑、养护至达到允许张拉强度的时间来确定。

c后浇加强带应将楼面沿设置方向完全断开，即遇板断板，遇梁断梁，但钢筋可不断开。

d后浇加强带填缝时间，本应越晚越有利于裂缝控制。

但在预应力大面积楼面中，在中间板区的预应力筋张拉结束后，应尽快填缝，以尽早张拉楼面外围板区。

e楼面有长预应力梁，也有短预应力梁。

长梁采用两端张拉，短梁采用一端张拉。

参见A区三层预应力张拉示意图（附图）。

(2)技术难点解决1）预应力筋布置两条伸缩缝之间为一板区。

每个板区内设置3条后浇带，将板区分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，共四个板块。

将预应力筋在后浇带完全断开，则后浇带处就没有预应力筋布置，成为结构薄弱带。

板块Ⅰ混凝土施工、养护→板块Ⅱ混凝土施工、养护→板块Ⅰ内预应力筋张拉→后浇带1填筑、养护→板块Ⅲ混凝土施工、养护→板块Ⅱ内预应力筋张拉→后浇带2填筑、养护→板块Ⅳ混凝土施工、养护→板块Ⅲ内预应力筋张拉→后浇带3填筑、养护→板块Ⅳ内预应力筋张拉。

2)利用预应力筋控制施工阶段温度应力，提前填筑后浇带一般，后浇带需待两侧板块混凝土龄期40d后填筑混凝土，目的是为了让两侧板块在施工阶段温度作用下能独立的变形，减小温度应力，待温度变形基本结束后，再将它们浇筑在一起。

温度裂缝是因为混凝土水化热散失，以及自身体积收缩、失水收缩等引起楼面收缩，受到周围梁柱的约束，产生拉应力，当拉应力超过当时龄期混凝土抗拉强度，就会出现裂缝。

因此温度裂缝控制的基本原则是：控制拉应力不超过当时龄期混凝土抗拉强度，甚至不出现拉应力，即存在压应力。

在预应力混凝土楼面中，预应力张拉在楼面中产生的压应力，足以抵抗温降、收缩产生的拉应力，因此楼面中仅存在压应力，就不会产生温度裂缝。

故预应力混凝土楼面，混凝土强度达到80%设计强度或达到设计要求后，即可立即张拉，在楼面中建立压应力，防止温度裂缝。

预应力张拉结束后，即可填筑后浇带，不必等到混凝土龄期40d之后。

一般混凝土养护20天之后即可达到要求，这样后浇带填筑可以提前半个月，减少了施工周期，加快施工进度。

3）后浇带处预应力波纹管、锚具等保护。

后浇带需待该处预应力张拉结束后方可填筑，后浇带内预应力材料长期暴露在空气中，容易被油污等赃物污染，被诸如电焊等不正当施工操作破坏。

因此采用以下措施进行保护。

A）后浇带处采用镀锌波纹管，防锈。

B）后浇带采用盖板封住，防止油污、垃圾、电焊渣等落入后浇带，并防止预应力材料被人踩踏。

C）与其它施工单位配合，加强管理。

4）预应力施工工艺预应力施工须结合土建施工工序进行（可参照土建方案）。

有粘接预应力梁的施工顺序如下：搭设梁支架、底模→绑扎钢筋（包括箍筋）、垫保护层→在箍筋上划出波纹管管底坐标位置、焊接钢筋托架（@800mm）→波纹管质量检查→铺设波纹管和固定端预埋件→预应力筋质量检验→预应力筋下料→预应力筋穿入孔道→安装梁侧模→安装楼板底模和绑扎楼板钢筋→检查和验收→浇筑混凝土（留置混凝土试块）、拉动钢绞线→混凝土养护→拆梁侧模→锚具质量检查→千斤顶校验、检查张拉设备和压混凝土试块→预应力筋张拉→孔道灌浆（留置水泥浆试块）→压水泥浆试块→拆梁底模及支撑→切割端部钢绞线、端部封裹。

A）预应力梁支架和底模安装a 在预应力筋张拉前框架梁不能承受任何外加荷载，框架梁自重及施工荷载全部由模板支架承担，因此，预应力梁的支架应能承受施工过程中可能出现的最大荷载，并应有足够的承载能力、刚度和稳定性。

b由于预应力框架梁自重较大，暂定按0.5～1‰起拱。

4）钢筋绑扎、垫保护层A）框架梁应先绑扎钢筋及箍筋。

吊筋应尽量置于无波纹管的箍筋空间内，S型拉筋待预应力筋安装完毕后再进行绑扎。

B）在四肢箍筋下料成型前应考虑到肢间距应大于波纹管的直径2～3cm，以保证波纹管的顺利穿入。

C）绑扎钢筋时，应保证预应力孔道(波纹管)坐标位置的正确，若有矛盾时，应在规范允许或满足使用要求的前提下调整普通钢筋的位置，必要时应与设计人员商量后确定。

D）在绑扎柱筋时应考虑波纹管能顺利通过。

钢筋交叉问题，施工时可会同有关人员商讨处理。

E）绑扎楼面钢筋、安装管线时，不得移动波纹管的位置，不得压瘪波纹管。

5）波纹管的留设A）筋骨架绑扎好并垫好混凝土保护层后可在箍筋上弹出波纹管管底曲线标高。

B）绑扎楼面钢筋、安装管线时，不得移动波纹管的位置，不得压瘪波纹管。

C）钢筋工程施工结束时应全面检查波纹管并作记录存档，发现问题及时处理。

D）为保证端部有足够的承载力，适当增加端部构造钢筋。

E）波纹管安装中特别注意预应力筋曲线的最高点、最低点及反弯点等位置标高的准确性。

F）先安放框架梁钢筋保护层后，方能开始固定波纹管。

波纹管之间可用大一号(大3～5mm)的波纹管连接，连接管长为250～300mm，两端应对称均匀旋入，并应用胶带纸封裹接缝。

G）必须采取有效的封裹措施，切实保证锚垫板处不致漏浆。

H）泌水(灌浆)孔按要求在每跨曲线最高处设置。

I）预应力梁端部锚垫板应安放平整、牢固，其预埋锚垫板孔的中心应与孔道中心线同预应力束边跨张拉端锚垫板凹入示意图6）预应力筋下料A）下料场地应平整无积水，长度应满足最长束下料的要求。

B）预应力筋下料应及时穿入孔道以免生锈。

C）预应力筋的下料长度为:孔道的实际长度+张拉工作长度。

D）实际孔道曲线长度应事先进行理论计算，编制每层钢绞线下料表，并在现场抽查孔道实际长度进行校核。

F）工作长度：张拉端应考虑工作锚、千斤顶、工具锚所需长度并留出适当余量。

整束张拉时，考虑转角张拉等，张拉端的工作长度一般取800mm。

G）钢绞线要用砂轮切割机切断，严禁用电弧焊熔断。

H）埋入式固定端采用挤压锚，按常规作业。

I）钢绞线下料长度应准确，不得下短，不宜下长，否则既浪费了钢材，还会引起张拉不便。

7）预应力筋穿束A）预应力筋待波纹管基本固定后用人工逐根穿入。

B）穿束前应先对预应力束在张拉端和固定端编号，穿束后应核对根数。

锚具安装后应核对预应力束在张拉端和固定端锚孔中的位置是否一致。

c)张拉端钢绞线应平齐并满足张拉所需的工作长度。

8）封梁侧模，楼板支模、绑扎钢筋A）封梁侧模需注意对拉螺栓不能穿过波纹管。

B）楼板施工时应注意不得踩踏波纹管，电焊时熔渣不能落在波纹管上。

9）混凝土浇筑、留置混凝土试块、混凝土养护A）混凝土前应检查波纹管和锚垫板的位置是否正确，接头处是否牢固、发现问题应及时处理。

B）混凝土入模时，应尽量避免波纹管受到过大的冲击，以防波纹管移位和压瘪。

C）混凝土应分层振捣，注意振捣密实，尤其在梁的端部及钢筋密集处更应加倍注意。

必要时可适当减小混凝土石子粒径或采取其它合理的措施解决。

D）混凝土振动器绝对不能直接振击波纹管，以防振瘪引起波纹管漏浆，影响张拉和孔道灌浆。

E）及时制作混凝土试块，并按施工规范要求留设同条件养护的混凝土试块，以确定张拉时间。

F）混凝土浇筑后应及时养护，检查和清理孔道、锚垫板及灌浆孔。

10）千斤顶校验、检查张拉设备A）千斤顶每半年标定一次，应有标定记录。

B)张拉设备应工作正常、稳定、不漏油。

C)采用0.4级精密油压表。

11）压试块、预应力张拉A）混凝土强度应达到80%设计强度或设计要求后方可进行张拉，正式张拉前应有同条件养护试块的试压报告。

B)预应力筋的张拉程序为:0→0.2σcon→0.6σcon→1.0σcon(锚固)。

C)每束预应力筋张拉应力为σcon＝0.75f ptk。

D）每束张拉力为N＝σcon·A s。

E）张拉伸长值应从0.2σcon→1.0σcon，分三次量测，并作现场记录。

F）张拉时油压应缓慢、平稳上升。

G）预应力筋张拉伸长值按下式计算：δ=1395×[1+e-(kL+μθ)]L T/(E×2)12）孔道灌浆和端部封裹A）预应力筋张拉后应尽早灌浆，每层预应力筋张拉完毕后统一灌浆。

灌浆前应先优化配合比设计，检验流动性，做3天和7天的试块强度，定出合理的外加剂及灌浆材料配合比。