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1、目 錄一、工程概況及技術特點21. 工程概況22. 預應力工程施工技術特點2二、施工部署41. 預應力施工管理機構42.對預應力分項工程工作的安排43. 勞動組織及勞動力計劃45. 主要施工機械準備及需用量計劃5三、施工技術措施51.技術準備52.預應力施工材料的加工、運輸、儲存63.張弦梁施工工藝6四、張弦梁施工仿真計算13五. 預應力鋼索張拉監測方案16六、質量保證體系161. 工程質量控制程序162. 質量管理程序184. 質量保證措施185. 質量評定196. 質量回訪19七、工期保證體系19八、安全管理措施20九、預應力施工驗收和技術資料20一、工程概況及技術特點1. 工程概況本工程2、屋頂為張弦梁結構，跨度為77m，采用預應力鋼索規格為5109，初始預應力為1500KN，結構形式見下圖。張弦梁結構2. 預應力工程施工技術特點本工程所涉及的預應力工程為預應力鋼結構。預應力鋼結構工程具有施工難度大、施工前期準備工作量大的特點，因此為使本工程達到設計質量要求，確定本工程技術要點如下：1） 根據本工程的特點制定完善的施工技術設計。施工技術設計是為預應力鋼結構的施工進行技術準備。施工技術設計中著重注意的技術要點體現在制索、掛索和預應力鋼索張拉過程中。雖然制索在工廠內完成，但制索的精度應在施工技術設計中得到計算和控制。一些在制索過程中無法達到的精度或產生的誤差宜在施工過程中通過相關的技3、術手段進行彌補；2） 施工技術設計中應確定施工順序，尤其是制索和預應力過程的順序。這里所謂的預應力過程是指施加預應力的過程。對預應力鋼結構預加預應力的過程應根據具體的結構類型分別采用改變剛性桿件或柔性索的長度等方法。在預應力鋼結構中，尤其宜采用改變剛性或柔性桿件的長度的方法。對結構施加預應力，使預應力能夠分布到整個結構，達到預應力的目的，這個預應力過程必須與設計的預應力施加過程相一致。實際的預應力施加過程作為非線性疊加步加以分析，而對于預應力鋼結構來說尤其要區分其初始幾何狀態和預應力狀態。因為在有些預應力鋼結構初始幾何的張拉過程與施加預應力過程并不一致，這時預應力過程必須根據實際的設計情況加以4、區分，即首先完成曲線或曲面的張拉過程，在考慮為結構提供剛度的過程。如果這兩個狀態不一致時，預應力過程是不能一氣呵成的。簡言之，張拉結構的施工技術設計的主要內容就是確定預應力過程的次序、步驟、采用的機械設備、每次預應力過程的張拉量值，同時控制結構的形狀變化，因為結構的形狀是與預應力分部相匹配本工程預應力鋼結構為張弦梁結構形式，預應力鋼索分兩步進行張拉。3） 張力結構的施工技術設計應規定預應力過程的速率。因為在每一階段預應力過程中，結構都經歷一個自適應的過程，結構會經過自平衡而使內力重分布，形狀也隨之改變，所以預應力過程的監控十分重要。施工技術設計中應規定監控的指標和參數。 本工程中將采取可靠的監5、測手段，對鋼結構的變形和預應力鋼索的受力進行實時監測，以確保結構施工期安全，保證結構的初始狀態與原設計相符。4） 張拉結構的施工技術設計還應規定結構的其他荷載，如屋面荷載、懸掛荷載的施加步驟和方法，盡可能均勻、對稱、勻速地施工，避免出現過大的集中荷載。 本工程張弦梁部分的預應力鋼索施工明確規定，當預應力鋼索完成第二次張拉后才能夠安裝屋面。二、施工部署1. 預應力施工管理機構項目經理 專業工程師材料員主管工長安全員質檢員專業施工技術工人2.對預應力分項工程工作的安排1) 注意協調各分項工程與預應力分項工程的關系。2) 保證必要的現場施工面，夜間施工照明，就近設備電源380V/15(20)A及226、0V交流電源。3) 協調圖紙中與索相關鋼構件的加工和現場焊接。4) 保證必要的材料堆放場地。5) 做好現場成品保護工作。6) 為預應力鋼索張拉提供必備的技術條件：3. 勞動組織及勞動力計劃預應力勞動力需用量計劃工種工長預應力鋼索安裝預應力張拉設備維修人數1人3人4組3人4組2人其中每臺泵頂配備3人。2人操作千斤頂，1人操作油泵。現場配備專門機具維修人員，設備出現故障，立即修理或更換，不能耽誤張拉。工長在現場負責人員設備組織調配，抓好質量進度與安全，協助工程師處理有關技術問題。各相應部位配備相應質檢員，負責相關部位的質量。工程師在現場巡回檢查，出現問題，及時處理。5. 主要施工機械準備及需用量計7、劃主要設備需用量計劃編號名稱規格數量備注1千斤頂、油泵、壓力表250kN/380v/750w6套2電線盤220v2套3電線盤380v2套4砂輪鋸18cm/220v/750w1個配套鋸片5工具箱1個扳手、螺絲刀的常用工具6大砂輪鋸35cm/380v/1600w1個配套鋸片7卸錨及密封件工具1套8鋼卷尺5m4把檢測合格9壓力傳感器200T4個10傳感器監測儀器DH38182套11全站儀1臺三、施工技術措施1.技術準備1) 根據設計要求編制預應力施工方案；2) 準備有關材質檢驗試驗資料；3) 報送有關施工資料；4) 組織有關人員熟悉圖紙，學習有關規范，向作業人員進行技術安全交底。2.預應力施工材料的8、加工、運輸、儲存1. 預應力鋼索按照施工圖紙規定在專業預應力鋼索廠進行下料。按施工圖上結構尺寸和數量，每根預應力鋼索的每個張拉端預留張拉長度進行下料。預應力鋼索下料應用砂輪切割機切割，嚴禁使用電焊和氣焊。2. 預應力鋼索及配件運輸及吊裝、運輸過程中盡量避免碰撞擠壓。3. 預應力鋼索及配件在鋪放使用前，應妥善保存放在干燥平整的地方，下邊要有墊木，上面采取防雨措施，以避免材料銹蝕；切忌砸壓和接觸電氣焊作業，避免損傷。3.張弦梁施工工藝預應力鋼索第一次張拉施工仿真計算校核吊裝驗算整體吊裝就位屋頂玻璃安裝全站儀監測上弦鋼管變形預應力鋼索錨固壓力傳感器監測鋼索應力全站儀監測上弦鋼管變形預應力鋼索第二次張9、拉檁條安裝 端部節點安裝壓力傳感器監測鋼索應力全站儀監測上弦鋼管變形上弦鋼桁架安裝預應力鋼索制作豎向支撐鋼管安裝就位運至現場并垂直運輸至安裝部位預應力鋼索的安裝張弦梁施工流程張弦梁施工過程可用下圖分步說明。第一步 安裝上弦桿件第二步 安裝豎向支撐圓鋼管第三步 安裝預應力鋼索，未加自重時進行第一次張拉（水平張拉）第四步 一榀張弦梁吊裝第五步 安裝其余各榀，進行第二次張拉至設計初始預應力第六步 安裝檁條第七步 安裝屋面在進行張弦梁上弦鋼結構加工時，要特別注意上弦鋼桁架長度的加工。按照設計要求，預應力鋼索的預拉力為1500KN，根據施工仿真計算可以得出：上弦鋼桁架水平變形將達到270mm，豎向變形將10、達到800mm，因此鋼桁架尺寸的確定應充分考慮施工變形的影響，否則會導致鋼桁架外形無法達到建筑要求，更嚴重的是鋼桁架無法安裝在相應的柱上位置。在進行鋼結構加工時，將把施工階段的影響通過仿真計算的方法計算得出，從而給出合適的鋼結構加工放樣尺寸。4. 預應力鋼索制作預應力鋼索及節點加工圖由預應力專項施工單位設計，制作加工由預應力鋼索專業生產廠家完成。預應力鋼索的制作加工如下：1） 調直為了使鋼索受荷后各根鋼絲或各股鋼絞線受力均勻，鋼索制作時下料長度要求嚴格，要準確、等長。下料采用“應力下料法”，將開盤在200300MPa拉應力下的鋼絲或鋼絞線調直，可消除一些非彈性因素的影響。2） 下料鋼絲或鋼絞線11、的號料應嚴格進行。制作通長、水平且與索等長的槽道，平行放入鋼索或鋼絞線，使其不互相交叉、扭曲，在槽道定位板出控制索的下料長度。3） 切割 鋼索應用切割機切割，嚴禁用電弧切割或用氣割，以防止損傷鋼絲。4） 編束 宜用梳孔板向一方向梳理，同時編扎，每隔1m左右用細鋼絲編排扎緊，不讓鋼絲在束中交互扭壓。編扎成束后形成圓形截面，每隔1m左右再用鐵絲扎緊。5） 鋼索的預張拉 鋼索的預張拉是為了消除索的非彈性變形，保證在使用時的彈性工作。預張拉在工廠內進行，一般選取鋼絲極限強度的5055為預張力，持荷時間為0.52.0h。6） 鋼索的防護鋼索在防護前必須表面處理，認真除污。鋼索的防護方法有：黃油裹布；塑料12、涂層；多層液體氯丁橡膠防護；表面油漆；鋼索用套管；內灌液體氯丁橡膠；將環氧樹脂粉末噴于鋼絲上再熱熔、固化形成，外加PE套管。這些防護方法可適應周圍無嚴重侵蝕性的一般環境。5. 預應力鋼索施工1）預應力鋼索張拉前標定張拉設備張拉設備采用預應力鋼結構用千斤頂和配套油泵。根據設計和預應力工藝要求的實際張拉力對千斤頂、油泵進行標定。實際使用時，由此標定曲線上找到控制張拉力值相對應的值，并將其打在相應的泵頂標牌上，以方便操作和查驗。標定書在張拉資料中給出。2）張拉控制應力根據設計要求的預應力鋼索張拉控制應力取值。3）預應力鋼索張拉采用雙控，即預應力鋼索的拉力、變形值及鋼結構變形。預應力鋼索張拉完成后，應13、立即測量校對。如發現異常，應暫停張拉，待查明原因，并采取措施后，再繼續張拉。4）預應力張拉工藝流程： 預應力鋼索形式為內旋式，如下圖所示。張拉設備如下圖所示。圖中各組成部分為：1 索體；2 傳力架一；3 千斤頂；4傳力架二；5 高強螺桿；6 鎖緊螺母；7 反力架5）張拉操作要點：a. 張拉設備安裝。由于本工程張拉設備組件較多，因此在進行安裝時必須小心安放，使張拉設備形心與鋼索重合，以保證預應力鋼索張拉時不產生偏心。b.預應力鋼索張拉。油泵啟動供油正常后，開始加壓，當壓力達到鋼索設計拉力時，超張拉5左右，然后停止加壓，完成預應力鋼索張拉。張拉時，要控制給加油速度，給油速度，給油時間不應低于0.514、min。6）預應力鋼索張拉測量記錄張拉前可把預應力鋼索自由部分長度作為原始長度，當張拉完成后，再次測量原自由部分程度，兩者之差即為實際伸長值。除了張拉長度記錄，還應該對壓力傳感器測得壓力和全站儀測得鋼結構變形記錄下來，以對結構施工期行為進行監測。7）張拉質量控制方法和要求a. 采用張拉時張拉力按標定的數值進行，用伸長值和壓力傳感器數值進行校核；b. 認真檢查張拉設備和與張拉設備相接的鋼索，以保證張拉安全、有效；c. 張拉嚴格按照操作規程進行，控制給油速度，給油時間不應低于0.5min；d. 張拉設備形心應與預應力鋼索在同一軸線上；e. 實測伸長值與計算伸長值相差超過允許誤差時，應停止張拉，報告15、工程師進行處理。四、張弦梁施工仿真計算本工程張弦梁部分，由于在預應力鋼索張拉完成前結構尚未成形，結構整體剛度較差，因此必須應用有限元計算理論，使用有限元計算軟件進行預應力鋼結構的施工仿真計算，以保證結構施工過程中及結構使用期安全。施工仿真計算實際上是預應力鋼結構施工方案中及其重要的工作。因為施工過程會使結構經歷不同的初始幾何態和預應力態，這樣實際施工過程必須和結構設計初衷吻合，加載方式、加載次序及加載量級應充分考慮且在實際施工中嚴格遵守。理論上將概念迥異的兩個階段或兩個狀態分別稱為初始幾何態和預應力態，這兩個狀態的分析理論和方法是不同的。在施工中嚴格地組織施工順序，確定加載、提升方式，準確實施16、加載量、提升量程等是必要的。與張弦梁施工方案相對應，施工仿真計算完成了結構三階段計算，下圖分別給出了有限元計算模型及計算結果。張弦梁施工仿真計算模型：第一步未加自重預應力鋼索張拉完成時豎向變形第二步吊裝就位時預應力鋼索張拉完成時豎向變形五. 預應力鋼索張拉監測方案為保證結構在施工期的安全，并使預應力鋼索張拉與設計相符，必須進行預應力鋼索張拉階段的監測，包括結構應力監測和變形監測。本工程施工階段監測包括兩部分內容。一部分為預應力鋼索的受拉應力監測，一部分為結構的變形監測。預應力鋼索拉力監測采用壓力傳感器測試，數據采集儀器采用DH3818。壓力傳感器安裝于液壓千斤頂下方，通過DH3818可實時監測17、到預應力鋼索的拉力，以保證預應力鋼索施工完成后的應力與設計單位約要求的應力吻合。 在預應力鋼索進行張拉時，鋼結構部分會隨之變形。鋼結構的位移與預應力鋼索的拉力是相輔相成的，即可以通過鋼結構的變形計算出預應力鋼索的應力。基于此，在預應力鋼索張拉的過程中，結合施工仿真計算結果，對鋼結構變形監測可以保證預應力施工安全、有效。六、質量保證體系1. 工程質量控制程序 方 案審 批技術交底到各小組各小組布筋張拉自檢各小組互檢質檢員專檢現場工程師檢驗監理檢驗進入下道工序合格合格合格合格合格合格重新檢驗不合格不合格不合格2. 質量管理程序 人員基本要素質量人員素質保證材料原材料、半成品檢驗原材料質量保證操作按18、工藝保證的要求操作過程保證機具檢驗合格方可使用機具質量保證方案經審批方可實施方案保證基本要素質量保證工作質量產品質量保證執行崗位責任制制是、執行崗位責任制制是、執行崗位責任制制是、執行崗位責任制制是、執行崗位責任制制是、4. 質量保證措施1) 加強技術管理，認真貫徹國家規定、規范、操作規程及各項管理制度。2) 建立完整的質量管理體系，項目管理部設置質量管理領導小組，由項目負責人和總工程師全權負責，選擇精干、有豐富經驗的專業質量檢查員，對各工序進行質量檢查監督和技術指導。3) 嚴格執行質量目標管理，把質量與效益嚴密掛鉤，實行優質優價，質量目標責任制。質檢員認真行使質量否決權，使質量管理始終處于受19、控狀態。4) 項目部每天要開好現場生產的質量碰頭會，每周對工程進行全面檢查，進行三分析活動，即：分析質量存在的問題，分析質量問題的原因，分析應采取的措施，查出問題及時整改。5) 預應力張拉操作人員，必須經過培訓，持證上崗。6) 應嚴格執行“三按”、“三檢”和“一控”。 “三按”：嚴格按圖紙、按施工方案和施工工藝、按國家現行規范和標準施工。“三檢”：自檢、互檢、交接檢。“一控”：自控準確率、一次驗收合格率。7) 應加強施工全過程中的質量預控，密切配合建設、監理人員的檢查與驗收，按時作好隱蔽工程記錄。8) 加強原材料的管理工作，嚴格執行各種材料的檢驗制度，對進場的材料和設備必須認真檢驗，并及時向監20、理方提供材質證明、試驗報告和設備報驗單。9) 優化施工方案，認真作好圖紙會審和技術交底。每層、段都要有明確和詳細的技術交底。施工中隨時檢查施工措施的執行情況，作好施工記錄。按時進行施工質量檢查掌握施工情況。10) 認真作好工程技術資料，及時準確完整收集和整理好各種資料，如合格證、試驗報告、質檢報告、隱蔽驗收記錄等，及時辦理各種簽證手續，由資料員負責各種資料的收發由技術負責人負責資料的內涵管理、整理和保管等外延管理。5. 質量評定按照中華人民共和國國家標準鋼結構結構工程施工質量驗收規范的規定進行質量評定，工程質量必須符合上述標準的要求。6. 質量回訪在工程結構封頂和工程竣工后對施工質量進行回訪，21、請建設單位、設計單位、監理單位對預應力的施工質量服務態度相互配合等方面進行評定，并認真作好回訪記錄。七、工期保證體系 1）預應力鋼索生產加工預應力鋼索及配件均按照設計圖紙要求，中標后及時聯系生產，確保生產加工周期滿足工期要求； 2）預應力鋼索張拉根據土建總體施工進度要求，在鋼結構安裝完成相應的部分后，預應力鋼索進行張拉。 3）計劃管理保證在總工期的宏觀控制下，確定預應力鋼結構施工進度； 4）勞動力安排保證根據工期要求，適時調整勞動力，并保證作業人員按時進場，做到不窩工，不延誤工期。 5）物資設備保證保證材料供應，確保各種機械設備的正常運轉，不因材料機械耽誤施工，有足夠的各類機械以保證生產的需求22、。 6）技術措施保證根據施工流水段，組織切合實際的交叉作業，編制可行而又高效的施工方案和技術措施，采用合理的工藝流程，及時作好針對性的技術交底，使施工人員深刻領會，做到熟能生巧。八、安全管理措施a. 建立安全保障體系，由項目負責人全面管理，每個班組設安全員一名，具體負責預應力施工的安全。b. 在進行技術交底時，同時進行安全施工交底。c. 張拉操作人員必須持證上崗。d. 張拉作業時，在任何情況下嚴禁站在預應力鋼索端部正后方位置。操作人員嚴禁站在千斤頂后部。在張拉過程中，不得擅自離開崗位。e. 油泵與千斤頂的操作者必須緊密配合，只有在千斤頂就位妥當后方可開動油泵。油泵操作人員必須精神集中，平穩給油回油，應密切注視油壓表讀數，張拉到位或回缸到底時需及時將控制手柄置于中位，以免回油壓力瞬間迅速加大。f. 油管接頭處和張拉油缸端部嚴禁手觸站人，應站在油缸兩側。g. 預應力施工人員進入現場應遵守工地各項安全措施要求。九、預應力施工驗收和技術資料1. 預應力專項工程施工及質量檢查驗收依據2. 預應力施工技術資料1) 預應力專項工程施工方案2) 預應力專項工程安全交底3) 預應力鋼索合格證、材質檢驗報告4) 預應力分項工程質量檢驗評定5) 預應力鋼索張拉機具標定書6) 預應力鋼索張拉記錄