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小区四期混凝土结构工程预应力施工组织设计

编制单位：中建三局股份公司工程总承包公司长沙分公司

编制时间:二〇一三年十月

目录~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1

第一章编制说明~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~2

DB3415／T 4-2020标准下载第二章概况及特点~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~3

第三章施工总体目标及施工计划~~~~~~~~~~~~~~~~~7

第四章施工方案及技术措施~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~10

第五章与总承包施工单位的协调配合~~~~~~~~~~~~~18

第六章质量保证措施~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~20

第七章施工进度计划~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~26

第八章材料及机械设备供应计划~~~~~~~~~~~~~~~~~29

第九章竣工资料~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~32

附件：预应力工程安全文明专项施工方案~~~~~~~~~~34

预应力施工应按设计要求及相关标准、规程进行：

华远·金外滩四期项目预应力工程招标文件及相关图纸;

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204－2002；

《建筑工程预应力施工规程》CECS180:2005。

《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224－2003；

《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370；

《预应力混凝土用金属螺旋管》JG/T3013；

《预应力用液压千斤顶》JG/T5028；

《预应力用电动油泵》JG/T5029。

3．湖南省建筑施工技术、质量、安全规程和规定；

4．《中国建筑科学研究院有粘结预应力工法》；

5．本工程特点、施工现场环境和自然环境等；

华远·金外滩四期项目建设地点位于湘江中路（解放西路至西湖路段）。二区四层、六层部分梁为有粘结预应力混凝土结构，设计单位为中国电子工程设计院，土建总承包为中建三局股份公司工程总承包公司长沙分公司，中国建筑科学研究院上海建科结构新技术工程有限公司长沙分公司承担预应力专项工程施工。

本工程预应力混凝土梁主要特点是：

按设计要求，预应力筋采用高强低松弛预应力钢绞线，钢绞线直径为φs15.2mm，强度标准值fptk＝1860Mpa，张拉端采用夹片式群锚体系，固定端采用挤压式锚具，有粘结预应力筋预留孔道且采用金属螺旋波纹管，混凝土强度等级为C40。

3．由于预应力梁所处位置特殊，张拉方式需要加腋开洞处理，张拉端长度也必须在原长度基础上增加相应的加腋长度即预应力筋计算长度=预应力构件直线长度+曲线增量（2.5%预应力构件直线长度）+加腋长度+操作长度。加腋处理参见下图：

张拉端在外墙的采用凸出式张拉或者凹入式张拉，因此预应力筋的布置以及在张拉端及固定端部位预应力锚具的排列位置应在施工时根据实际情况仔细考虑；张拉端做法参照下图：

4．由于预应力筋的束形及位置直接影响到其受力性能，所以当普通钢筋及其它管线与预应力筋铺设位置发生冲突时，应首先考虑保证预应力筋位置的准确，并做好成品保护工作。本工程预应力筋与普通钢筋位置示意图：

5．预应力的铺束工序位于进度表的关键线路上，对施工工期有直接的影响，我方将投入精良的施工力量和总承包单位密切配合保证工程质量及安全地尽快铺束完毕，张拉工序也会对模板、支撑等材料的周转产生影响，因此，我方也组织充足的施工力量精心安排组织，确保不延误工程总体进度计划。

6．根据本工程预应力材料用量比较集中，我方已制定详细的材料计划尤其是主材钢铰线及锚具的供应以及检验，确保不因材料供应及送检的原因影响工程进度。

第二节工程施工规范和标准

预应力施工按设计要求进行，同时应符合下列标准、规程：

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204－2002；

《预应力混凝土用金属螺旋管》JG/T3013；

《预应力用液压千斤顶》JG/T5028；

《预应力用电动油泵》JG/T5029；

《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224－1995；

10．中国建筑科学研究院《后张预应力混凝土施工手册》及《施工工法》；

11．相关厂家的配套产品说明；

12．国家、省、市有关法规。

施工总体目标及施工计划

第一节预应力工程总体目标

一、工程质量目标：达到“芙蓉奖”{标准；

二、工程进度目标：按总体工程进度计划控制，不耽误总体工期；

三、安全生产：防止重伤，杜绝死亡，努力达到无重大伤亡事故、无重大机械事故、无火灾事故、无食物中毒事故等“四无”要求；

四、文明施工：努力做好规范管理，场容、场貌创一流水平，努力达到安全文明工地的标准；

五、按项目管理的要求组织各工种的平衡和流水作业，通过有效的协调指挥，使整个工地保持最优化的组合和功效。

一、企业资质及技术优势

中国建筑科学研究院上海建科结构新技术工程有限公司具有预应力专项设计资质和贰级预应力专项施工资质（预应力专项施工最高级），并拥有预应力专业施工队伍，具有较高的技术水平和丰富的施工经验。我公司是预应力专项设计和施工一体化单位，设计与施工一体化便于随时解决工程现场出现的各种问题，也便于保证工程的质量和进度。我公司目前已独立完成了多项类似工程的设计与施工任务，在长期的工程实践中，积累了大量丰富的经验，在本工程中可以和各单位密切配合，解决节点细部构造处理等各种技术难题。在施工阶段，将抽调最强的技术力量和施工队伍来实施本工程的预应力专项施工任务。作为中建三局股份公司工程总承包公司长沙分公司的专业施工企业，我们将继续努力以先进的施工技术、优良的施工质量和设计施工全方位的现场服务，维护企业的良好声誉。

二、预应力工程项目部的组织机构

质检员 技术负责人　　　　　施工员　　　　　　资料员　　　　　　安全员　　　　材料员

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

刘锋　　　　　薛正鹏　　　　　　聂洪平　　　　李倩倩　　　　　　王明　王继成

图1预应力工程项目部组织机构

三、项目部计划投入的主要现场办公设备

打印资料文件及下料单等

施工中应根据总进度要求，切实安排好技术工人和一般劳动力的配置。对各道工序，应有专人负责。为保证总体进度，切实解决劳动力配置，本工程计划采取技术工人和一般普通工人结合操作的方式，由各工序的指挥负责总体安排，熟练技术工人负责现场关键工序的操作，包括以下关键工序和内容：

（1）预应力束的定长下料和挤压（弹簧圈安装、操作油泵和挤压机）；

（2）预应力束放线、锚垫板和螺旋筋的固定；

（3）按线形铺设波纹管、预应力钢绞线；

（5）预应力张拉前钢绞线清洁、安装锚具

（6）预应力束张拉过程中操作油泵、千斤顶安装、伸长值测读、张拉记录；

（7）多余钢绞线的切除；

对于施工过程中除前面所述关键工序以外的一般性工序配合，可以由普通工人完成，具体包括以下施工工序：

下料过程中的拉料、盘卷、材料周转运输；

预应力钢绞线束的编束、整体穿束；

预应力张拉前锚垫板外的清理；

第一节预应力施工工艺和操作要点

一、有粘结预应力筋施工工艺

根据华远·金外滩四期项目工程预应力有粘结预应力梁的结构设计特点、相关规范以及《中国建筑科学研究院有粘结后张预应力混凝土结构施工工法》，确定本工程梁有粘结预应力的施工工艺如下：

(一)、梁内有粘结预应力筋施工工艺流程

*绑扎预应力梁普通钢筋

清理预应力张拉端并安装锚具

注：*该工序由总承包单位完成。

二、预应力施工操作要点

（一）预应力梁及板内穿设波纹管和预应力筋

1．土建总承包单位支好梁或板的底模，普通钢筋就位之后，根据设计要求的矢高安装预应力定位支架（此过程总承包单位需保证预应力梁一侧侧模不封闭，待预应力安装且经验收后再进行封闭），其中梁筋支架间距为1000mm，支架用φ12的普通螺纹钢筋制作。

2．铺设预应力波纹管，并牢牢绑扎在定位支架上，波纹管接头连接部位用防水胶带缠绕密封。

3.张拉端垫板的安装：波纹管位置固定好并穿束完成后，安装锚垫板及螺旋筋。确保证其位置的准确。同时还必须保证垫板与孔道切线相垂直。

4．将预应力筋编为集团束并用铅丝绑扎在一起，然后整束穿入波纹管内。

5．由于穿束在浇捣砼前进行，因此在锚垫板安装完成后，应对垫板外工作长度内的外露钢绞线进行保护，同时应对预应力孔道和垫板上的灌浆孔进行封闭，防止其它物质对其损害。具体方法：在外露钢绞线外采用防水胶布材料进行包扎。

6．用棉丝密封灌浆孔、喇叭口等重要部位，连接部位用胶带缠绕密封。

7．在构件的端部设置灌浆孔，每跨的最高点安装盖瓦和排气管。

8．在浇筑混凝土前，技术人员认真检查各关键部位及预应力孔道的高度，认真仔细全面地检查波纹管有无破损，认真填写“自检记录”和“隐蔽工程验收记录”。

9．浇筑混凝土过程前，用胶带封堵所有灌浆孔和排气孔，并用棉丝塞紧喇叭口等空腔，防止水泥浆进入波纹管堵塞预应力孔道。

（二）预应力筋的下料与固定端制作

1．预应力筋下料采用切割机切割，不得采用电弧焊切割。预应力筋下料长度根据施工图纸及现场实际确定。下料前由技术人员编制详细的下料单，下料人员必须严格按照下料单提供的预应力筋长度下料，防止出现材料浪费或预应力筋长度不足。预应力筋下料长度的计算公式如下：　　　　　　　

预应力筋长度＝构件直线长度＋曲线增量（直线长度的5％）+加腋长度＋操作长度

2．本工程采用挤压锚具作为固定端锚具，主要机具设备为电动油泵和挤压机，挤后进行清理，不能有残留铁屑。每个挤压锚内必须放置钢丝衬套，而且必须完整放置，挤压后预应力筋外端应露出挤压套1～5mm.每工作班进行抽查。对不符合要求的应切除后重新挤压。

1．在浇筑混凝土时，振捣棒不得长时间直接碰撞无粘结预应力筋和波纹管，防止破坏钢绞线外包层,防止破坏波纹管而导致浆体进入预应力孔道。

2.本工程施工时间为十一月至十二月期间，属冬季施工范畴，总承包方应严格按照冬季混凝土浇筑的技术要求浇筑混凝土以保证预应力混凝土的强度要求。

3.因本工程预应力梁尺寸（1000*2500、1000*2200）及预应力筋配筋量特别大故预应力梁混凝土不宜需分层浇筑，以免造成后期张拉过程中在混凝土分层处出现裂缝。

4．混凝土达到一定强度以后（本工程预应力梁较少，不影响拆模等工期，为保守起见，建议总承包单位待砼强度达到100%以后再安排张拉），及时拆除预应力梁的侧模及非预应力楼板底模（不含预应力梁底模），清理张拉端喇叭口和预应力筋，安装锚具，为张拉工序作好准备。

1．本工程部分预应力筋需要在板面上进行张拉，梁柱节点板面张拉设置加腋。预应力筋的张拉需采用变角张拉工艺，这是本项预应力工程的主要特点之一。其板面变角张拉端及梁柱节点板面张拉端大样图及固定端大样图详见附图。

2．混凝土强度达到设计强度的80%之后开始梁预应力筋的张拉。

3．预应力张拉设备在使用前，送检验机构采用压力试验机，对千斤顶和油表进行配套标定，标定有效期半年，张拉前要试运行，保证设备处于完好状态。

4．对于每区预应力，张拉顺序原则为：

1)字母轴和数字轴方向同时进行；

2)张拉完毕一个轴线间再张拉下一个轴线间；

3)每个轴线间均先拉长筋后拉短筋；

4)从中间往两边张拉。

理顺张拉端预应力筋次序，依次安装工作锚、变角块、千斤顶、工具锚。安装时应注意变角块块与块之间的槽口搭接，保证密实。

5．由于开始张拉时，预应力筋在孔道内自由放置，而且张拉端各个零件之间有一定的空隙，需要用一定的张拉力，才能使之收紧。预应力的张拉初应力取为张拉控制应力的10％（量测伸长值B），即应当首先张拉至初应力，然后张拉至100%控制应力（量测伸长值A）。计算实测伸长值：

核算实测伸长值是否满足规范要求，确认后卸载锚固回程并卸下千斤顶，该预应力束张拉完毕；预应力束理论伸长值计算结果详见附表。

6．如果预应力筋的伸长值大于千斤顶的行程，可采用分级张拉，即第一级张拉到行程后锚固，千斤顶回程，再进行第二次张拉，直至达到张拉控制值。

8．考虑到施工进度和安全，设计要求两端张拉的预应力束，张拉作业时先张拉其一端，然后按照正常张拉次序补拉另一端。

（1）灌浆用水泥采用42.5级的普通硅酸盐水泥，水泥浆体28天标准强度不低于30MPa。

（2）水泥浆的水灰比控制为0.42。

（3）水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间不宜超过30min。

（4）水泥浆泌水率最大不超过3%，3小时泌水率不超过2%，24小时泌水应全部被浆体吸收。

（5）灌浆不得使用压缩空气，而且每一孔道的灌浆必须连续进行，中间不得停顿，灌浆过程中灌浆嘴不得离开灌浆孔，以免空气进入,确保灌浆饱满。

（1）灌浆前切割外伸钢绞线，钢绞线露在夹片外的长度控制在30～50mm，然后用水泥浆密封所有张拉端，以防浆体外溢。并将排气孔部位的波纹管逐个打通，为下一操作做好准备。

（2）灌浆采用柱塞式或螺旋式灌浆泵。灌浆前，应进行机具准备和试车。对孔道应湿润、洁净。

（3）灌浆工作应缓慢均匀地进行，不得中断，并应排气通顺。

（4）灌浆孔设在张拉端垫板上，水泥浆从一端灌入，灌浆压力控制为0.5～0.7MPa。孔道较长或灌浆管较长时压力宜大些，反之可小些。

（5）灌浆进行到排气孔冒出浓浆时，堵塞此处的排气孔。

（6）灌浆过程中制作2组70.7×70.7×70.7mm3的立方体水泥净浆试块，同条件养护28天后送交实验室检验试块强度，其强度不得低于30MPa。

（7）冬季灌浆宜在48小时内气温不低于5℃期间进行，低于5℃时采用温水搅拌制浆的抗冻保温措施。

由于灌浆质量的好坏直接关系到预应力钢绞线与混凝土的粘结效果以及结构的耐久性，因此施工过程中我方将从每一个环节上进行严格控制。

封堵锚具砼是砼工程的组成部分，因此此部分砼必须由土建单位在我单位张拉灌浆结束后采用C45补偿收缩细石砼封锚以保证结构质量。

本工程预应力筋在板面处张拉端的张拉采用由我院研制的预应力筋张拉工艺——变角张拉技术。

变角张拉是指用变角块将张拉端的预应力筋按规定的方向和转角弯起，使张拉千斤顶的轴线和锚垫板法线呈一定角度并对预应力筋实施张拉的工艺。变角张拉技术解决了诸多张拉空间受限制时的张拉锚固问题。该技术由中国建筑科学研究院研制，为国家专利。

变角张拉装置是由顶压器、变角块、千斤顶等组成。每一变角块有一定的变角量，通过叠加不同数量的变角块，可满足5o～60o的变角要求。变角块与顶压器和千斤顶的连接，都要一个过渡块。安装变角块时应注意块与块之间的槽口搭接，一定要保证变角轴线向结构外侧弯曲。

由于采用变角张拉技术可以缩短张拉孔槽的宽度和长度，减少张拉空间，因此该技术在预应力工程上得到了越来越广泛的运用。如长沙开福万达广场、长沙奥克斯广场、首都国际机场航站楼工程、深圳车港工程、深圳华侨城OCT广场工程等多项预应力工程上都运用变角张拉技术，成功解决了预应力张拉困难等问题。

为使张拉后应力达到设计要求，本工程的张拉设备采用中国建筑科学研究院生产的变角器及其配套的液压顶压器，其摩擦损失和张拉控制应力的修正均采用该专项技术的有关试验参数。

在施工中,安装变角块时应注意块与块之间的槽口搭接，一定要保证变角轴线向结构外侧弯曲。张拉过程中应避免夹片嵌住钢绞线。变角张拉示意图如下：

第二节预应力张拉控制力与伸长值

1．对混凝土强度的要求

本工程只有混凝土强度试验报告表明混凝土强度达到要求后，才能开始张拉。

预应力筋的张拉控制，以控制张拉力为主，同时用张拉伸长值作为校核依据。本工程张拉控制应力取为0.75倍钢绞线强度标准值即：

1860×0.75＝1395MPa。

每根预应力筋的张拉力为195kN。

1．理论伸长值计算公式

曲线预应力筋的理论张拉伸长值△LT按下公式计算：

式中：Fj ——预应力筋的张拉力；

Ap ——预应力筋的截面面积140mm2；

Ep ——预应力筋的弹性模量1.95×105N/mm2；

LT ——从张拉端至固定端的孔道长度（m）；

k ——每米孔道局部偏差摩擦影响系数；

u ——预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数；

θ ——从张拉端至固定端曲线孔道部分切线的总夹角（rad）

理论伸长值计算时,预应力筋的摩擦系数取值见表4。

三、伸长值的实测和校核

由于开始张拉时，预应力筋在孔道内自由放置，而且张拉端各个零件之间有一定的空隙，需要用一定的张拉力，才能使之收紧。预应力筋张拉伸长值的量测，是在建立初应力之后进行。实际伸长值△L应等于：

△L＝△L1＋△L2－△Lc

式中△L1——从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值；

△L2——初应力以下的推算伸长值；

△Lc——混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值。（量值很小，可忽略。）

本工程初应力取为张拉控制应力的10％。初应力以下的推算伸长值△L2根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系推算。

与总承包施工单位的协调配合

第一节需总承包施工单位提供的条件

预应力施工作为结构主体施工的一部分，既要在进度、施工计划、质量、安全、场地规划等方面服从总承包单位的组织和管理，同时也需要土建施工单位为其提供以下必要的施工条件和设施，以保证总体的施工进度。

1．负责提供工地住房约60M2，仓库40M2，材料堆放场地25M*50M及其它现有的公共设施，用以满足预应力单位在现场的生产和生活需要。有粘结钢绞线每盘重量约3吨，在确定钢绞线堆放及下料场地时必须考虑在塔吊力臂所及范围内。

2．总承包施工单位要在施工前向预应力施工单位提供本工程总体的施工组织设计和工程进度表，以便编制与之协调的预应力施工组织设计，并进行进场前的准备工作。土建施工单位在编制施工方案时，应当同时考虑预应力筋的布置方式，流水施工段的分界应当设置在预应力束搭接的部位，以方便预应力束的穿设和张拉。

3．在施工前进行详细的技术交底，协调普通钢筋、管线、预留孔、预埋件等工序与预应力工序的施工。

4．检查和监督预应力工程的进度和施工质量，与预应力施工单位共同解决施工生产中存在的难题。

5．为预应力穿束和张拉作业提供脚手架。

6．当按设计要求支设和制作预应力板侧模时，应考虑预应力束的端部处理。

第二节与其它工序的交叉协调配合

为保证总体进度，其它工序与预应力施工应当协调统一，解决好以下配合工作：

1．总体施工应从总进度出发，尽量给预应力施工提供必要的条件和时间，以利于预应力工程随同主体工程进度计划实施。

2．绑扎普通钢筋时，应当同时考虑预应力张拉端的构造处理，给预应力张拉端垫板安装留下足够的位置，以免返工而影响工程进度。梁的侧模要待预应力波纹管穿设固定完毕后封闭且木工在用螺杆打孔加固模板时一定不能将预应力金属波纹管打破否则将导致预应力管道进水泥浆后期无法张拉及灌浆；

3．工程施工需要分段分先后施工时，对于分段处以及先后要考虑预应力筋的配置情况。事先同预应力施工单位沟通确定，以便施工流水作业顺畅干扰减少。连接于前后两个施工段的预应力筋必须妥善处理。在前一施工段混凝土浇筑之前必须将连接于两个施工段的预应力筋固定端安装固定，下一施工段的预应力筋应集束绑扎。木工及钢筋工在支设下一施工段模板和绑扎钢筋时应将下一施工段预应力筋用脚手架支撑，不能将预应力筋压在模板或钢筋下面。

4、为保证质量安全，构件下部模板及支撑的拆除必须在预应力筋完全张拉完成后进行。

第一节工程质量总目标及质量保证体系

预应力专业施工由专业施工队伍负责实施，施工技术负责人、技术工人均经过技术培训，有上岗证。操作严格按照设计图纸、规范及施工组织设计的有关规定进行。各种材料均按规范进行进场验收，并做好材料的堆放及保护工作，隐蔽工程按规范及设计要求进行验收，每道工序均由专人把关，质量保证体系如下：

钢绞线、锚具进场、堆放材料员

预应力筋定长下料及制作质检员

定位马凳的制作、安放技术员、施工队长

预应力筋铺设技术员、施工队长

技术员隐蔽工程检查质检员、技术负责人

编制张拉顺序浇筑混凝土

张拉设备校验张拉施工队长、质检员

材料员灌浆、切筋、封闭张拉端施工队长、质检员

不合格的材料不得投入使用，所用工程材料均应有质保书（或出厂合格证），同时要按照规定对进场的材料进行抽检和复试，合格后方可投入使用。抽检和复试工作必须进行“见证取样、送样”。

我方将派专人对进场电焊机、张拉机具、切割设备等进行定期保养、维护。保证处于良好的工作状态。

进场的专业人员或特殊的操作工必须持有效上岗资格证件上岗，不符合要求的队伍及无证人员严禁上岗操作。

1、预应力筋束形控制点的竖向位置允许偏差应符合规范的规定：

2、预应力筋的保护层厚度必须满足设计要求。

3、锚具夹片的内缩量应该小于6mm。

4、锚具的封闭保护应符合下列规定：

1）预应力筋张拉和灌浆完成后应及时进行封端保护,防止锚具锈蚀和机械损伤；

2）凸出式锚固端锚具的保护层厚度不应小于50mm；

3）外露预应力筋的保护层厚度：处于正常环境时施工组织设计(水利)，不应小于25mm；处于易受腐蚀的环境时，不应小于50mm。

预应力施工结束后，由于还有诸多后续工作，因而必须加强成品保护工作。在后续施工进行期间要派专人保护埋件、钢绞线等，严禁损坏预应力成品。在浇筑混凝土期间，要委派专人在浇筑现场，防止振动棒长期振击并损坏预应力筋。组织相关的部门及人员做好关于预应力成品保护的交底工作，并且形成文字记录。

1．施工过程中的原始记录和资料，应按照要求填写、汇总。

2．认真填写施工日记，日记内容包括现场施工时天气情况,发生的工作量、人工、机械使用、施工部位、材料设备进出场、质量问题及产生原因和解决办法等。日记交相关部门人员审核后归档备案。

七、竣工资料的整理审核

1．施工结束后，根据设计变更、图纸会审、会议记要及书面指示、技术核定单等编制竣工资料，并及时与土建施工单位汇总。

2．根据档案管理文件的要求JCT2158-2012 渗透型液体硬化剂，对竣工资料进行审核、汇总装订成册。

3．工程竣工后，将竣工资料及工程技术资料一并交给总承包施工单位。

1．实行岗位责任制。按质量目标分解，将质量责任层层挂牌，层层落实。