|
有粘结后张法预应力施工工艺流程 有粘结后张法预应力的主要施工工序为：浇筑好混凝土构件，并在构件中预留孔道，待混凝土达到预期强度后（一般不低于混凝土设计强度的75%），将预应力钢筋穿人孔道；利用构件本身作为受力台座进行张拉（一端锚固一端张拉或两端同时张拉），在张拉预应力钢筋的同时，使混凝土受到预压。张拉完成后，在张拉端用锚具将预应力筋锚住；最后在孔道内灌浆使预应力钢筋和混凝土构成一个整体，形成有粘结后张法预应力结构（图4-37）。 有粘结后张法预应力施工不需要专门台座，便于在现场制作大型构件，适用于配直线及曲线预应力钢筋的构件。但其施工工艺较复杂、锚具消耗量大、成本较高。
图4-37 有粘结后张法工艺流程
预应力控制 在预应力混凝土在施工中引起预应力损失的原因很多，产生的时间也先后不一。在进行预应力筋的应力计算与施工时，一般应考虑由下列因素引起的预应力损失，即： ① 锚具变形、预应力筋内缩和分块拼装构件接缝压密引起的应力损失 σi1 ； ② 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失 σi2； ③ 混凝土加热养护时，预应力筋和张拉台座之间温差引起的应力损失 σi3 ； ④ 预应力筋松弛引起的应力损失 σi4； ⑤ 混凝土收缩和徐变引起的应力损失 σi5； ⑥ 环形结构中螺旋式预应力筋对混凝土的局部挤压引起的应力损失 σi6； ⑦ 混凝土弹性压缩引起的应力损失 σi7。 后张法施工中对以上第 2 、 3 、 4 、 7 项预应力筋损失在张拉时应予以注意。 （ 1 ）钢筋松弛引起的应力损失仍采用张拉程序控制。后张法预应力筋的张拉程序，与所采用的锚具种类有关，张拉程序一般与先张法相同。 （ 2 ）对配有多根预应力筋的构件，应分批、对称地进行张拉。对称张拉是为避免张拉时构件截面呈过大的偏心受压状态。分批张拉，要考虑后批预应力筋张拉时产生的混凝土弹性压缩，会对先批张拉的预应力筋的张拉应力产生影响。为此先批张拉的预应力筋的张拉应力应增加 α E σ pc ：
式中 E s 一一 预应力筋的弹性模量； E c 一一 混凝土的弹性模量； σ pc 一一 张拉后批预应力筋时，对已张拉的预应力筋重心处混凝土产生的法向应力； σ con 一一 张拉控制应力； σ l 1 一一 预应力筋的第一批应力损失（包括锚具变形和摩擦损失）； A p 一一 后批张拉的预应力筋的截面积； A n 一一 构件混凝土的净截面面积（包括构件钢筋的折算面积）。 （ 3 ）对平卧叠浇的预应力混凝土构件，上层构件的重量产生的水平摩阻力，会阻止下层构件在预应力筋张拉时混凝土弹性压缩的自由变形，待上层构件起吊后，由于摩阻力影响消失会增加混凝土弹性压缩的变形，从而引起预应力损失。该损失值随构件形式、隔离层和张拉方式而不同。为便于施工，可采取逐层加大超张拉的办法来弥补该预应力损失，但底层超张拉值不宜比顶层张拉力大 5% ，并且要保证底层构件的控制应力不超过表 4- 5 中的值。如隔离层的隔离效果好，也可采用同一张拉应力值。 （ 4 ）预应力筋与预留孔孔壁摩擦会引起的应力损失，预应力筋与孔壁的摩擦系数可参考表 4- 6 。 预应力筋与孔壁的摩擦系数 μ 值 表 4- 6
减少预应力筋与预留孔孔壁摩擦而引起的应力损失，对抽芯成型孔道的曲线形预应力筋和长度大于24 m的直线预应力筋，应采用两端张拉；长度等于或小于24 m的直线预应力筋，可一端张拉，但张拉端宜分别设置在构件两端。对预埋波纹管孔道，曲线形预应力筋和长度大于30 m的直线预应力筋宜在两端张拉；长度等于或小于30 m的直线预应力筋，可在一端张拉。用双作用千斤顶两端同时张拉钢筋束、钢绞线束或钢丝束时，为减少顶压时的应力损失，可先顶压一端的锚塞，而另一端在补足张拉力后再行顶压。 （ 5 ）当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值，如实际伸长值比计算伸长值大或小 6% ，应暂停张拉，在采取措施予以调整后，方可继续张拉。预应力筋的伸长值 Δ l （ mm ），可按下式计算： 式中 F p —— 预应力筋的平均张拉力， kN ，直线筋取张拉端的拉力；两端张拉的曲线筋， A p —— 预应力筋的截面面积， mm2 ； l —— 预应力筋的长度， mm ； E s —— 预应力筋的弹性模量， kN/ mm2 。 预应力筋的实际伸长值，宜在初应力为张拉控制应力 10% 左右时开始量测，但必须加上初应力以下的推算伸长值；对后张法，尚应扣除混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值。 预应力控制 在预应力混凝土在施工中引起预应力损失的原因很多，产生的时间也先后不一。在进行预应力筋的应力计算与施工时，一般应考虑由下列因素引起的预应力损失，即： ① 锚具变形、预应力筋内缩和分块拼装构件接缝压密引起的应力损失 σi1 ； ② 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失 σi2； ③ 混凝土加热养护时，预应力筋和张拉台座之间温差引起的应力损失 σi3 ； ④ 预应力筋松弛引起的应力损失 σi4； ⑤ 混凝土收缩和徐变引起的应力损失 σi5； ⑥ 环形结构中螺旋式预应力筋对混凝土的局部挤压引起的应力损失 σi6； ⑦ 混凝土弹性压缩引起的应力损失 σi7。 后张法施工中对以上第 2 、 3 、 4 、 7 项预应力筋损失在张拉时应予以注意。 （ 1 ）钢筋松弛引起的应力损失仍采用张拉程序控制。后张法预应力筋的张拉程序，与所采用的锚具种类有关，张拉程序一般与先张法相同。 （ 2 ）对配有多根预应力筋的构件，应分批、对称地进行张拉。对称张拉是为避免张拉时构件截面呈过大的偏心受压状态。分批张拉，要考虑后批预应力筋张拉时产生的混凝土弹性压缩，会对先批张拉的预应力筋的张拉应力产生影响。为此先批张拉的预应力筋的张拉应力应增加 α E σ pc ：
式中 E s 一一 预应力筋的弹性模量； E c 一一 混凝土的弹性模量； σ pc 一一 张拉后批预应力筋时，对已张拉的预应力筋重心处混凝土产生的法向应力； σ con 一一 张拉控制应力； σ l 1 一一 预应力筋的第一批应力损失（包括锚具变形和摩擦损失）； A p 一一 后批张拉的预应力筋的截面积； A n 一一 构件混凝土的净截面面积（包括构件钢筋的折算面积）。 （ 3 ）对平卧叠浇的预应力混凝土构件，上层构件的重量产生的水平摩阻力，会阻止下层构件在预应力筋张拉时混凝土弹性压缩的自由变形，待上层构件起吊后，由于摩阻力影响消失会增加混凝土弹性压缩的变形，从而引起预应力损失。该损失值随构件形式、隔离层和张拉方式而不同。为便于施工，可采取逐层加大超张拉的办法来弥补该预应力损失，但底层超张拉值不宜比顶层张拉力大 5% ，并且要保证底层构件的控制应力不超过表 4- 5 中的值。如隔离层的隔离效果好，也可采用同一张拉应力值。 （ 4 ）预应力筋与预留孔孔壁摩擦会引起的应力损失，预应力筋与孔壁的摩擦系数可参考表 4- 6 。 预应力筋与孔壁的摩擦系数 μ 值 表 4- 6
减少预应力筋与预留孔孔壁摩擦而引起的应力损失，对抽芯成型孔道的曲线形预应力筋和长度大于24 m的直线预应力筋，应采用两端张拉；长度等于或小于24 m的直线预应力筋，可一端张拉，但张拉端宜分别设置在构件两端。对预埋波纹管孔道，曲线形预应力筋和长度大于30 m的直线预应力筋宜在两端张拉；长度等于或小于30 m的直线预应力筋，可在一端张拉。用双作用千斤顶两端同时张拉钢筋束、钢绞线束或钢丝束时，为减少顶压时的应力损失，可先顶压一端的锚塞，而另一端在补足张拉力后再行顶压。 （ 5 ）当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值，如实际伸长值比计算伸长值大或小 6% ，应暂停张拉，在采取措施予以调整后，方可继续张拉。预应力筋的伸长值 Δ l （ mm ），可按下式计算： 式中 F p —— 预应力筋的平均张拉力， kN ，直线筋取张拉端的拉力；两端张拉的曲线筋， A p —— 预应力筋的截面面积， mm2 ； l —— 预应力筋的长度， mm ； E s —— 预应力筋的弹性模量， kN/ mm2 。 预应力筋的实际伸长值，宜在初应力为张拉控制应力 10% 左右时开始量测，但必须加上初应力以下的推算伸长值；对后张法，尚应扣除混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值。
孔道灌浆 预应力筋张拉后，应随即进行孔道灌浆，尤其是钢丝束，张拉后应尽快进行灌浆，以防锈蚀与增加结构的抗裂性和耐久性。 在浇注混凝土之前需设置灌浆孔、排气孔、排水孔与泌水管。灌浆孔或排气孔一般设置在构件两端及跨中处，也可设置在锚具或铸铁喇叭管处，孔距不宜大于12m。灌浆孔用于进水泥浆。排气孔是为了保证孔道内气流通畅以及水泥浆充满孔道，不形成死角。灌浆孔或排气孔在跨内高点处应设在孔道上侧方，在跨内低点处应设在孔道下侧方。排水孔一般设在每跨曲线孔道的最低点，开口向下，主要用于排除灌浆前孔道内冲洗用水或养护时进入孔道内的水分。泌水管应设在每跨曲线孔道的最高点处，开口向上，露出梁面的高度一般不小于500mm。泌水管用于排除孔道灌浆后水泥浆的泌水，并可二次补充水泥浆。泌水管一般与灌浆孔统一设置。 灌浆前，用压力水冲洗和润湿孔道。灌浆过程中，可用电动或手动灰浆泵进行灌浆，水泥浆应均匀缓慢地注入，不得中断。灌满孔道并封闭气孔后，宜再继续加注至0.5~0.6 MPa，并稳定一段时间，以确保孔道灌浆的密实性。对不掺外加剂的水泥浆，可采用两次灌浆法来提高灌浆的密实性。 灌浆顺序应先下后上。曲线孔道灌浆宜由最低点注入水泥浆，至最高点排气孔排尽空气并溢出浓浆为止。 灌浆宜用标号不低于32.5号的普通硅酸盐水泥调制的水泥浆，对空隙大的孔道，水泥浆中可掺适量的细砂，但水泥浆和水泥砂浆的强度等级不低于M30，且应有较大的流动性和较小的干缩性、泌水性（搅拌后3 h的泌水率宜控制在2%）。水灰比一般为0.40~0.45。 为使孔道灌浆密实，可在灰浆中掺入0.05‰~0.1‰的铝粉或0.25%的木质素磺酸钙。
|
|
|
