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1、竖向预应力技术在矩形混凝土曝气池中的应用元锡市芦村污水处置厂有2组共4个大型半地下式的矩形混凝土曝气池。现结合该工程介绍高效预应力技术用于曝气池设计与施工的具体作法。第1章池壁设计方案的选择当前，国内曝气池外壁设计一般有预制装配式和整体现浇式2种方案。该工程曝气池长5Om,宽37.45m,池高6.75m,池内水位高6m（图4T4T）。该工程水位较高，壁板受力较大，根部弯矩达378kNm,若采用预制拼装方案，以下问题不易解决：1 .由于壁板过高，预制壁板过重，运输和吊装不便，特别是就位时施工组织难度很大。2 .壁板拼缝内的水平连接钢筋要求焊接，灌缝后的混凝土须认真养护。否则接缝处极易渗漏。3 .
2、在壁板与底板接缝处，一般作法是壁板先插入底板槽中，然后在周围填C30微膨胀细石混凝土。但由于杯口较窄，不易填实，渗漏率很大。有的工程在杯口下底周围两侧增加150Inm厚石棉水泥，然后再填C30微膨胀细石混凝土，但仍出现渗漏。若采用普通现浇混凝土，当混凝土的设计强度为C25时，壁板厚度达60Omnb钢筋的配置为2590,混凝土和钢筋的用量都较大，设计不合理。因此，在初步设计阶段，对各种方案作了对比分析，最终选择了现浇后张有粘结竖向预应力池壁的方案，把高效预应力技术用于大型矩形水池类的特种结构。第2章池壁设计中几个问题的第1节预应力筋的部署方式池壁为单向受力，上端自由。在水压作用下，池壁根部内侧弯
3、矩最大，池壁顶部弯矩为零。为充分使用壁板中的预应力筋，应使其部署尽量与外荷载引起的弯矩形状一致，池壁下部的预应力筋靠内侧部署，池壁上部的预应力筋靠轴心线部署，位于底板厚度中心线上的固定端偏离池壁轴心线20Omn1,位于池壁顶面的张拉端正与池壁轴心线同心，每束预应力筋为25s5,束的间距为300Innk第2节池壁的抗裂设计由于工艺要求以及预应力筋为高强碳素钢丝，池壁不允许出现裂缝，抗裂安全系数KCr取1.25o第3节张拉端与固定端的构造预应力池壁的顶端为张拉端。常用的徽头锚具为锚杯式，这种锚具在张拉端需预留扩大孔，削弱了局部池壁，需增加池壁的厚度。因此，结合该工程预应力筋短的情况，可采用锚板式锁
4、头锚具，张拉时使用套筒拧到锚板上的外螺纹上，张拉至设计荷载后，用垫片塞入固定。张拉端的构造见图4-14-2上部。曝气池底板厚60Omnb为保证固定端锚固牢靠，该工程在钢丝束下端设置锁头锚板。为防止浇筑混凝土时，锚板因上浮而脱开锁头的头部以及钢丝下沉，设计时采用一块薄钢板焊在锚板下部将锁头头部托住。固定端的构造见图4-14-2下部。第3章池壁预应力施工第1节预应力筋下料对锁头锚具，在预应力筋较短时，钢丝下料长度应严厉控制，这是因为误差大将使同束钢丝的应力差异增大。通常采用细钢管限位下料，但该工程采用的下料方法为：钢丝第1次开盘下料长度为束长的810倍，并增加100nlm预留量。例如下料长度为5.
5、05m,那么先下50.5m,增加0.1In后为50.6m,下足25根后，绑成捆，放在下料平台上，穿过30圆孔（Izin铁管）后放到角钢支架上，并对齐顶紧到限位挡板上，量取所需尺寸，再用砂轮切割机2次下料，以缩小同束的下料长度差异。第2节留孔波纹管的组装留孔波纹管的组装孔道采用波纹管留设，规格为50,接头管规格为55。由于固定端采用锚板，张拉端采用带外螺纹的锚板，锚板的外径为9（hn11,大于波纹管的直径，而钢丝束端部因为徽头，需留出40OnIm左右的自由长度，所以,使用50的波纹管能在中55的接头管内旋进旋出的特长，留孔波纹管的组装按以下步骤进行：1.先组装固定端。锚板穿入钢丝束并徽头，然后将
6、3mm厚钢板与锚板点焊牢。2 .留孔用的。50波纹管为两段对接而成，对接后的长度比上下铺具承压板间距短约40Onlmo对接部分采用长600Innl的中55波纹管。组装时50波纹管分别旋人接头管内约30Onln1,组装后套入已安装固定端的钢丝束（图4-14-3a）。3 .将张拉端带有外螺纹的锚板穿人钢丝束，并完成锁头（图4T4Tb）。4 .张拉端的铺板退至徽头部，旋动中50波纹管，分别退出接头管约20Onlnb直至两端顶入承压板孔内，接头管接口处用胶带封裹（图4-14-3c）。全部组装完的钢丝束用人工立束，再安装到池壁模板中。第3节张拉程序与顺序张拉设施采用YC60型千斤顶和工具式拉杆。浇筑混凝
7、土后强度达100%时进行张拉。张拉的程序为：Of初应力0.10.l0.2。Con）一超张拉（1.05。COn）T插入垫片f1.Oocon（量测伸长值）。由于钢丝束较多，为保证池壁张拉时受力均匀，采用隔束张拉的顺序。即先张拉编号为单号的预应力筋，后返回张拉编号为双号的预应力筋。孔道灌浆灌浆孔采用内径15mm的半硬塑料管，管前端劈开约100nInb包于波纹管开口处，接口处用胶带包扎严密。为保证密封质量，再涂环氧树脂。施工顺序为先包管后开孔，灌浆原料采用水灰比为0.40.45的净水泥浆，并适当掺减水剂。灌浆自下而上进行，加压至顶部锚板处喷出浓浆为止。施工现场安全施工注意事项1、施工人员进入施工现场前
8、，必须要进行施工安全、消防知识的教育和考核工作，对考核不合格的职工，禁止进入施工现场参加施工。2、进入施工现场必须戴好安全帽，系好帽带，并正确使用个人劳动防护用品.3、严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业，对违章作业的指令有权拒绝并有责任制止他人违章作业。4、施工作业时必须正确穿戴个人防护用品，进入施工现场必须戴安全帽。不许私自用火，严禁酒后操作。5、穿拖鞋、高跟鞋、赤脚或赤膊不准进入施工现场。6、穿硬底鞋不得进行登高作业。7、在高空、钢筋、结构上作业时，一定要穿防滑鞋.8、现场用电,一定要有专人管理，同时设专用配电箱，严禁乱接乱拉，采取用电挂牌制度,尤其杜绝违章作业，防止人身、线路，设备
9、事故的发生。9、电钻、电锤、电焊机等电动机具用电、配电箱必须要有漏电保护装置和良好的接地保护地线，所有电动机具和线缆必须定期检查,保证绝缘良好，使用电动机具时应穿绝缘鞋，戴绝缘手套。10、工地施工照明用电，必须使用36伏以下安全电压,所有电器机具在不使用时，必须随时切断电源,防止烧坏设备.11、在用喷灯、电焊机以及必要生火的地方，要填写用火申请登记和设专人看管，随带消防器材等，保证消防措施的落实。施焊时，特别注意检查下方有无易燃物，并做好相应的防护，用完后要检查，确认无火后再离开.12、未经安全教育培训合格不得上岗，非操作者严禁进入危险区域；特种作业必须持特种作业资格证上岗。13、凡2m以上的
10、高处作业无安全设施,必须系好安全带；安全带必须先挂牢后再作业。14、高处作业材料和工具等物件不得上抛下掷.15、从事高空作业人员要定期体验。凡患有高血压、心脏病、贫血症、癫痫病以及不适于高空作业的人员，不得从事高空作业。16、机械设备、机具使用,必须做到“定人、定机”制度;未经有关人员同意，非操作人员不得使用。17、电动机械设备，必须有漏电保护装置和可靠保护接零，方可启动使用.18、未经有关人员批准，不得随意拆除安全设施和安全装置；因作业需要拆除的，作业完毕后，必须立即恢复。19、井字架吊篮、料斗不准乘人。20、酒后不准上班作业.21、作业前应对相关的作业人员进行安全技术交底。22、在高空以及
11、施工现场作业，如配管放配线，设备安装及开通调试中,必须要严格执行安全技术规程，顺利进行作业严禁违章操作，造成不应发生的事故。23、在整个施工过程中，必须严格执行国家、省市、各部委关于工程消防法规和有关条款。24、经常配齐、保养消防器材，做到会保养、会使用。认真贯彻逐级消防责任制，做好消防工作。25、现场人工断料，所用工具必须牢固,掌饕子和打锤要站成斜角，注意扔锤区域内的人和物体。切断小于30Cm的短钢筋,应用钳子夹牢,禁止用手把扶，并在外侧设置防护箱笼罩或朝向无人区。26、多人合运钢筋，起、落、转、停动作要一致，人工上下传送不得在同一直线上.钢筋堆放要分散、稳当、防止倾倒和塌落。27、在高空、
12、深坑绑扎钢筋和安装骨架,须搭设脚手架和马道。28、绑扎立柱、墙体钢筋，不得站在钢筋骨架上和攀登骨架上下。柱筋在4m以内,重量不大，可在地面或楼面上绑扎，整体竖起；柱筋在4m以上，应搭设工作台。柱梁骨架应用临时支撑拉牢，以防倾倒。29、绑扎基础钢筋时,应按施工设计规定摆放钢筋支架或马凳架起上部钢筋,不得任意减少支架或马凳。30、绑扎高层建筑的圈梁、挑檐、外墙、边柱钢筋，应搭设外架或安全网。绑扎时挂好安全带。31、起吊钢筋骨架，下方禁止站人，必须待骨架降落到离地Im以下始准靠近,就位支撑好方可摘钩。32、吊运短钢筋应使用吊笼，吊运超长钢筋应加横担,捆绑钢筋应使用钢丝绳千斤头,双条绑扎，禁止用单条千斤头或绳索绑吊。33、吊运在楼层搬运、绑扎钢筋，应注意不要靠近和碰撞电线。并注意与裸体电线的安全距离（IkV以下4m,1-10kv6m）.34、夜间施工灯光要充足，不准把灯具挂在竖起的钢筋上或其他金属构件上，导线应架空.
