预应力工程施工介绍安全壳及预应力体系安全壳及预应力体系预应力施工介绍预应力施工介绍经验反馈与注意事项经验反馈与注意事项目 录预应力施工管理预应力施工管理安全壳及预应力体系介绍&防城港一期核电站防城港一期核电站核反应堆厂房核反应堆厂房为一圆筒形钢筋混凝土建筑，由圆筒形为一圆筒形钢筋混凝土建筑，由圆筒形安全安全壳壳和和内部结构内部结构两部分组成两部分组成&安全壳由钢筋混凝土安全壳由钢筋混凝土筏基底板筏基底板、900mm厚预应力钢筋混凝土厚预应力钢筋混凝土筒身筒身、环梁环梁、800mm厚厚穹顶穹顶、闸门闸门以及以及6mm厚厚钢衬里钢衬里等部分组成，设计工作压力等部分组成，设计工作压力0.52Mpa&安全壳上有三个闸门和上百个安全壳上有三个闸门和上百个贯穿件贯穿件全部焊结在碳钢衬里上，另有全部焊结在碳钢衬里上，另有36个用以个用以支承环吊的支承环吊的钢牛腿钢牛腿作用于安全壳上作用于安全壳上&筒体外均匀分布有四个筒体外均匀分布有四个扶壁柱扶壁柱，用于水平预应力钢束的锚固，基础底板下设，用于水平预应力钢束的锚固，基础底板下设张拉廊道张拉廊道供竖向预应力钢束施工，穹顶预应力束锚固在筒体与穹顶连接的供竖向预应力钢束施工，穹顶预应力束锚固在筒体与穹顶连接的环梁环梁上上&安全壳是核电站三道保护屏障的安全壳是核电站三道保护屏障的最后一道屏障最后一道屏障，属安全一级，抗震，属安全一级，抗震类建筑类建筑物物&核岛安全壳的主要功能是核岛安全壳的主要功能是防止外部防止外部事件对厂房内部的事件对厂房内部的影响影响，确保在所有假想，确保在所有假想事故情况下事故情况下不发生任何泄漏不发生任何泄漏，阻挡核辐照对生物及环境的伤害，阻挡核辐照对生物及环境的伤害安全壳的作用安全壳的作用&核岛安全壳预应力体系采用法国核岛安全壳预应力体系采用法国Freyssinet的的“K”系列系列锚固系统锚固系统&水平、穹顶钢束采用水平、穹顶钢束采用19K16锚具，每束包含锚具，每束包含19根钢绞线根钢绞线&竖向钢束采用竖向钢束采用37K16锚具，每束包含锚具，每束包含36根钢绞线根钢绞线&钢绞线采用强度等级为钢绞线采用强度等级为1770Mpa、公称直径、公称直径15.7mm、公称面积、公称面积150mm2、极限负荷为极限负荷为265kN的的7芯低松弛预应力国产钢绞线芯低松弛预应力国产钢绞线&设计上采用设计上采用缓凝浆缓凝浆和和膨胀浆膨胀浆进行预应力管道的填充与保护。进行预应力管道的填充与保护。&安全壳预应力采用大吨位后张法有粘结预应力结构安全壳预应力采用大吨位后张法有粘结预应力结构&预应力钢束主要分布在筒体和穹顶内，安全壳筒身中有竖向钢束共预应力钢束主要分布在筒体和穹顶内，安全壳筒身中有竖向钢束共144束，水束，水平钢束共平钢束共223束，穹顶内有三向互成束，穹顶内有三向互成120角的钢束共角的钢束共174束束&钢束的最终张拉结果按设计张拉力和张拉伸长值双重指标控制钢束的最终张拉结果按设计张拉力和张拉伸长值双重指标控制&钢绞线设计张拉力为钢绞线设计张拉力为1413Mpa，为钢绞线设计强度等级的，为钢绞线设计强度等级的80%。预应力体系介绍预应力体系介绍安全壳及预应力体系介绍安全壳及预应力体系介绍锚固系统预应力空间布置图预应力施工过程介绍施工平台的安装施工平台的安装（穹顶、水平）（穹顶、水平）管件、锚固件埋设管件、锚固件埋设钢绞线穿束钢绞线穿束预应力摩擦试验预应力摩擦试验钢束张拉钢束张拉钢束临时防腐保护钢束临时防腐保护浆体制作浆体制作全比例模拟灌浆试验全比例模拟灌浆试验管道管道灌浆灌浆计量器具定期校准计量器具定期校准千斤顶现场校准千斤顶现场校准（如有必要）（如有必要）灌蜡保护（监测）压力表定期校准压力表定期校准浆体材料浆体材料选择选择浆体试配浆体试配进场材料检查验收进场材料检查验收清理退场清理退场切割戴帽切割戴帽气密性试验气密性试验导管加工导管加工预应力施工过程介绍&预应力主要施预应力主要施工设备工设备穿束设备穿束设备张拉设备张拉设备灌浆设备灌浆设备施工平台施工平台搅拌站及附属搅拌站及附属设备设备测量仪表测量仪表其它工器具其它工器具&预应力主要施预应力主要施工材料工材料锚固系统及零锚固系统及零部件材料部件材料管道材料管道材料钢绞线钢绞线灌浆水泥灌浆水泥外加剂外加剂搅拌用水、冰搅拌用水、冰其它辅助材料其它辅助材料预应力施工过程介绍预应力锚固材料：预应力锚固材料：u锚固板锚固板u夹片夹片u承压板承压板u喇叭口喇叭口u灌浆连接器灌浆连接器u其它配件其它配件n刚性管采用薄壁无缝钢管：刚性管采用薄壁无缝钢管： 101.6mmOD2mm 139.7mmOD2.6mmn半刚性管采用波纹管：半刚性管采用波纹管： 95 mmID0.6mmn刚性管用于竖直束及穹顶束，半刚性管用于水平刚性管用于竖直束及穹顶束，半刚性管用于水平环向束，大曲率部位（环向束，大曲率部位（设备闸门和人员闸门等水设备闸门和人员闸门等水平高差较大的部位平高差较大的部位）采用刚性管过渡。）采用刚性管过渡。预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍贯穿件或闸门贯穿件或闸门部位竖向管道部位竖向管道布置布置竖向管道标准布竖向管道标准布置置定位定位U形筋形筋预应力施工过程介绍通球，检查管通球，检查管道疏通状态道疏通状态透气孔透气孔预应力施工过程介绍&管道的连接管道的连接)连接种类连接种类n钢性管与连接器钢性管与连接器n钢管与钢管钢管与钢管n钢管与波纹管钢管与波纹管n波纹管与波纹管波纹管与波纹管)管道密封管道密封n管道密封材料：环氧管道密封材料：环氧树脂和热缩胶套，或树脂和热缩胶套，或其它替代品其它替代品n钢管与波纹管：遇热钢管与波纹管：遇热可收缩性胶套（或批可收缩性胶套（或批准的其它替代品管）准的其它替代品管）n钢管与预应力相关部钢管与预应力相关部件（如喇叭管、灌浆件（如喇叭管、灌浆连接器）：环氧树脂连接器）：环氧树脂（或批准的其它们替（或批准的其它们替代品）代品）预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍&全比例灌浆试验全比例灌浆试验试验目的试验目的验证灌浆方法的的可操作性；验证灌浆方法的的可操作性；检查灌浆的密实性；检查灌浆的密实性；为正式施工确定合理的技术参数。为正式施工确定合理的技术参数。管道的选择管道的选择水平钢束水平钢束2根：半径根：半径 R119.230m(1号）号） R218.880m（2号）号）穹顶钢束穹顶钢束2根：弯曲最大的钢束的截面，半径根：弯曲最大的钢束的截面，半径R24.400m竖向钢束竖向钢束1根根 试验过程试验过程管道、钢束、预应力元件等的布置要与正式施工一致，只是钢管道、钢束、预应力元件等的布置要与正式施工一致，只是钢束不进行张拉；束不进行张拉；设备状态、灌浆工艺要与正式施工一致设备状态、灌浆工艺要与正式施工一致预应力施工过程介绍&全比例灌浆试验全比例灌浆试验灌浆结果检查与评定要求：灌浆结果检查与评定要求：试验灌浆结束并在灰浆硬化后，对导管进行切割、开孔，目视检查，试验灌浆结束并在灰浆硬化后，对导管进行切割、开孔，目视检查，判定灌浆效果。判定灌浆效果。 水平管：共开窗水平管：共开窗9个，截面共个，截面共25个。（单根管道）个。（单根管道） 穹顶管：共开窗穹顶管：共开窗19个，截面共个，截面共9个。（单根管道）个。（单根管道） 竖向管：仅是截面检查，目前未进行。竖向管：仅是截面检查，目前未进行。u水平及穹顶钢束：水平及穹顶钢束：沿长度方向每沿长度方向每5m长度切出一个横截面（浆体填充密实，钢束被浆长度切出一个横截面（浆体填充密实，钢束被浆体紧密包裹），每体紧密包裹），每2m长度在导管上切出长度在导管上切出“窗孔窗孔”（管道向上弯曲部位允（管道向上弯曲部位允许有个别不连贯的矢高许有个别不连贯的矢高5mm空腔）空腔）u竖向钢束竖向钢束：自上部承压板以下自上部承压板以下2m长度内，每长度内，每10cm，切一横断面（浆体填充密，切一横断面（浆体填充密实，钢束被浆体紧密包裹）；实，钢束被浆体紧密包裹）；后每后每5m长度切出一个横截面（浆体填充密实，钢束被浆体紧密包长度切出一个横截面（浆体填充密实，钢束被浆体紧密包裹），浆体裹），浆体100%充满管道（包括上部灌浆帽）充满管道（包括上部灌浆帽）预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍&摩擦系数试验摩擦系数试验n试验目的试验目的n测定预应力钢束在管道内由于摩擦所造成的张力测定预应力钢束在管道内由于摩擦所造成的张力沿钢束长度的损失，验证现场实际摩擦系数与设沿钢束长度的损失，验证现场实际摩擦系数与设计摩擦系数的差异，必要时进行纠正。计摩擦系数的差异，必要时进行纠正。n试验原理试验原理n在钢束两端安装千斤顶，一端张拉（主动端），在钢束两端安装千斤顶，一端张拉（主动端），一端锚固（被动端）。主动千斤顶分级一端锚固（被动端）。主动千斤顶分级（50bar）施以压力，测定被动千斤顶内腔压力、）施以压力，测定被动千斤顶内腔压力、预应力钢束伸长值。考虑到千斤顶及锚固件的摩预应力钢束伸长值。考虑到千斤顶及锚固件的摩擦损失，对试验数据进行修正，通过钢绞线两端擦损失，对试验数据进行修正，通过钢绞线两端的拉力比推算出摩擦系数的拉力比推算出摩擦系数n试验钢束：试验钢束：n竖向钢束：竖向钢束：1RC-V-38#、107#、68#、105#n水平钢束：水平钢束：1RC-H-3#、15#、19#、7#、11#n穹顶钢束：穹顶钢束：1RC-1-03A#、06A#预应力施工过程介绍&摩擦系数试验摩擦系数试验试验过程中的说明：试验过程中的说明：)关注试验用压力表精度及数量，关关注试验用压力表精度及数量，关注压力表安装及相对位置；注压力表安装及相对位置；)试验阶段：第一阶段主动端张拉，试验阶段：第一阶段主动端张拉，第二阶段被动端补张拉；第二阶段被动端补张拉；)只有两个阶段的实测数据均满足试只有两个阶段的实测数据均满足试验接收准则，才说明试验数据真实、验接收准则，才说明试验数据真实、有效、可用，才可以利用实测数据有效、可用，才可以利用实测数据计算摩擦系数；计算摩擦系数；)试验结果合格的钢束，无需废弃，试验结果合格的钢束，无需废弃，可原样接收；可原样接收； 试验接收准则：试验接收准则：n 第一阶段被动端千斤顶测量压力第一阶段被动端千斤顶测量压力值，介于理论压力值值，介于理论压力值85%120%之之间；间；n 第一阶段钢绞线测量伸长值，介第一阶段钢绞线测量伸长值，介于理论伸长值于理论伸长值95%108%之间；之间；n 第一、二阶段钢绞线总测量伸长第一、二阶段钢绞线总测量伸长值，介于总理论伸长值值，介于总理论伸长值95%108%之间。之间。预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍穿束施工穿束施工预应力施工过程介绍施工准备检测施工准备检测p压力表的校定（压力表的校定（1次次/ 两周）两周）p气密性试验（吹浆后灌浆前）气密性试验（吹浆后灌浆前）预应力施工过程介绍&张拉顺序张拉顺序施工原则施工原则p对称施工对称施工使得安全壳整体变形均匀、受力均匀，施工的合理性，使得安全壳整体变形均匀、受力均匀，施工的合理性，避免预应力施工导致局部受力不均，造成结构损伤；避免预应力施工导致局部受力不均，造成结构损伤；张拉趋势（关键路径）张拉趋势（关键路径）p竖向钢束竖向钢束水平钢束水平钢束穹顶钢束；穹顶钢束；&张拉阶段张拉阶段竖向钢束竖向钢束p分为分为6个张拉阶段，各阶段有个张拉阶段，各阶段有22、26、23、15、30、28束钢束束钢束水平钢束水平钢束p分为分为10个张拉阶段，各阶段有个张拉阶段，各阶段有12、8、13、19、25、31、29、47、16、23束钢束束钢束穹顶钢束穹顶钢束p分为分为3个张拉阶段，分别包括个张拉阶段，分别包括36、48、90束钢束。束钢束。预应力施工过程介绍&张拉控制张拉控制张拉控制目标张拉控制目标n使钢束在喇叭口处获得使钢束在喇叭口处获得1413Mpa的的张拉控制应力张拉控制应力n对于竖向钢束，使安全壳对于竖向钢束，使安全壳-4.500m（安全壳底板）水平截面上（安全壳底板）水平截面上获得获得1317.1Mpa的平均最小应力的平均最小应力n水平、穹顶钢束水平、穹顶钢束545bar，控制张拉，控制张拉力力430tn竖向钢束竖向钢束555bar，控制张拉力，控制张拉力820t；张拉及控制方式张拉及控制方式n张拉力、伸长值双控；张拉力、伸长值双控；张拉力控制张拉力控制进程，伸长值校核结果进程，伸长值校核结果； n水平、穹顶钢束采用两端张拉，以水平、穹顶钢束采用两端张拉，以克服摩擦阻力；克服摩擦阻力；n竖向钢束采用一端张拉，对个别弯竖向钢束采用一端张拉，对个别弯曲较大的钢束采用下端补张拉，以曲较大的钢束采用下端补张拉，以克服摩擦阻力；克服摩擦阻力；预应力施工过程介绍&张拉控制张拉控制张拉控制标准张拉控制标准n伸长值校核时的允许偏差：伸长值校核时的允许偏差：-5%+8%n“-5%+8%”是根据大量工程是根据大量工程实践获得的工程统计值（受材料、实践获得的工程统计值（受材料、设计、施工等多因素制约）；设计、施工等多因素制约）；n“-5%+8%”不是施工允许的不是施工允许的误差；误差；张拉作业流程（简略）张拉作业流程（简略）n以张拉力（以张拉力（bar） ：0100 200 300 400 545（555）n根据千斤顶行程要求，张拉至根据千斤顶行程要求，张拉至200、400 bar时要进行回程处理时要进行回程处理n竖向张拉，要增加张拉至竖向张拉，要增加张拉至50 bar时时廊道下端打夹片一环节廊道下端打夹片一环节预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍&灌浆原则灌浆原则从低点灌浆，从高点出浆；从低点灌浆，从高点出浆；&灌浆前的准备灌浆前的准备管道气密性检查：管道气密性检查：将管道的各排气孔、排水孔、灌浆孔关闭，管道将管道的各排气孔、排水孔、灌浆孔关闭，管道分级充压至分级充压至5bar，分级持压确认，分级持压确认后再进行下一步操作，每次压降不超过后再进行下一步操作，每次压降不超过1bar将所有排气孔、排水孔、灌浆孔依次开启，均有气体排出将所有排气孔、排水孔、灌浆孔依次开启，均有气体排出 吹浆：吹浆：二次灌浆前，将上拱管道部分的缓凝水泥浆在灌浆后二次灌浆前，将上拱管道部分的缓凝水泥浆在灌浆后35小时内，小时内，从上拱部位开设的一个排气孔向另一个排气孔将其用压缩空气吹出，从上拱部位开设的一个排气孔向另一个排气孔将其用压缩空气吹出，然后交换方向再次吹浆，以确保二次灌浆孔道的通畅；然后交换方向再次吹浆，以确保二次灌浆孔道的通畅；压缩空气压力范围为压缩空气压力范围为00.3bar。预应力施工过程介绍&灌浆过程控制灌浆过程控制灌浆条件及要求灌浆条件及要求钢束需在张拉后钢束需在张拉后15天完成灌浆（一次灌浆）；天完成灌浆（一次灌浆）；吹浆需在一次灌浆后吹浆需在一次灌浆后35h内完成；内完成；二次灌浆需在一次灌浆后二次灌浆需在一次灌浆后47天完成；天完成；缓凝水泥浆缓凝水泥浆浆体流动度浆体流动度913s，浆体温度低于，浆体温度低于32，环境温度低于，环境温度低于30；膨胀水泥浆膨胀水泥浆浆体流动度浆体流动度1426s，浆体温度低于，浆体温度低于25，环境温度低于，环境温度低于30；生产的浆体必须在生产的浆体必须在30min内完成灌浆；内完成灌浆；预应力施工过程介绍&灌浆管道类型划分：灌浆管道类型划分：竖向管道竖向管道一种类型：一种类型：V型型水平管道水平管道五种类型：五种类型：F2、H1、H2、B1、B2型型H1、H2型需要二次灌浆型需要二次灌浆穹顶管道穹顶管道一种类型：一种类型：D型型需要二次灌浆需要二次灌浆右图所示为右图所示为V型管道灌浆示意图型管道灌浆示意图后图为各类型灌浆示意图后图为各类型灌浆示意图预应力施工内容及过程预应力施工过程介绍预应力施工过程介绍(现场实际工程进展情况现场实际工程进展情况41RC安全壳正在进行第J层施工，本月内完；2RC安全壳施工至第13层，设备闸门处已完成第11层42012年3月12日预应力搅拌站可用，开始浆体生产及上机试验，3月21日完成浆体配合比开发试验及接受试验42012年2月10日全比例灌浆用钢绞线进场（16T），至6月26日用于主体的第一批钢绞线进场（260T） ；3月9日用于模拟灌浆水泥进场，其它前期材料、机具、设备陆续进场，保证现场工作正常进行42012年4月18日完成穹顶及水平全比例模拟灌浆试验，5月4日灌浆后管道切割及开窗检查完成。经过切片及开窗检查，灌浆效果良好4预应力主要程序、方案等文件：已编制程序11份，施工方案2份，采购技术规格书5份4设计变更文件：共产生CR文件18份，FCR文件5份4质量管理及NCR：质量受控，状态良好，产生0个 NCR预应力施工管理谢谢！