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第五章 预应力混凝土工程2
2012-03-17 | 阅:  转:  |  分享 
  
5.2后张法施工后张法施工是在浇筑混凝土构件时,在放置预应力筋的位置处预留孔道,待混凝土达到一定强度(一般不低于设计强度标准值的
75%),将预应力筋穿入孔道中并按设计要求的张拉控制应力进行张拉,然后用锚具将预应力筋锚固在构件上,最后进行孔道灌浆。张拉力通过锚
具传递给混凝土构件,使混凝土产生预压应力。后张法施工由于直接在混凝土构件上进行张拉,不需要固定的台座设备,不受地点限制,
适用于在施工现场生产大型预应力混凝土构件,特别是不适宜运输的大跨度构件(如柱子、屋架等)。后张法施工工序较多,工艺复杂,锚具作为预
应力筋的组成部分,将永远留置在预应力混凝土构件上,不能重复使用,构件锚固端处理麻烦。5.2.1后张法施工的锚具和张拉机械5.2
.1.1锚具在后张法中预应力筋的锚具与张拉机械是配套使用的,不同类型的预应力筋形式采用不同的锚具(如表5.2
所示)1.单根粗钢筋锚具单根粗钢筋用做预应力筋时,张拉端采用螺丝端杆锚具,固定端采用帮条锚具或镦头锚具。
(1)螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具适用于锚固直径不大于36mm的冷拉HRB335、HRB400级钢筋,由螺
丝端杆、螺母和垫板组成,如图5.23所示。螺丝端杆锚具既可用于固定端,也可用于张拉端,且使用方便。(2)帮条锚具
帮条锚具适用于冷拉HRB335、HRB400级钢筋的锚固,主要用于固定端。其由帮条和衬板组成,帮条宜采用与预应力筋同级别的钢
筋。三根帮条与衬板相接触的截面应在一个垂直平面上,三根帮条互成120°角,以免受力时造成预应力筋扭曲。帮条的焊接可在预应力筋冷拉前
或冷拉后进行。(3)镦头锚具镦头锚具由镦头和垫板组成,如图5.24所示。镦头一般是直接在预应力筋端部热镦
、冷镦或锻打成形。2.钢筋束(钢绞线束)锚具钢筋束或钢绞线束用做预应力筋时,张拉端采用JM12型锚具,固定端采用镦头
锚具。(1)JM12型锚具JM12型锚具用于锚固3-6根直径12钢筋束和5-6根直径12钢绞线束,由锚环和夹
片组成(图5.25),夹片呈扇形,用两侧的半圆槽锚着预应力钢筋,为增加夹片与预应力钢筋之间的摩擦,在半圆槽内刻有截面为梯形的齿痕,
夹片背面与锚环内侧均为光滑曲线,夹片背面的坡度与锚环一致。JM12型锚具具有良好的锚固性能,预应力筋滑移量比较小,施工方便,但其机
械加工量大,成本较高。(2)镦头锚具镦头锚具适用于预应力钢筋束固定端锚固用,由固定板和带镦头的预应力筋组成
(图5.26)。(3)XM和QM型锚具XM和QM型锚具为大吨位群锚体系锚具。如图5.27所示。
XM和QM型锚具结构基本相似,每一组夹片形成一个独立的锚固单元,一副夹片由三个夹片组成,不同点是其夹片开缝不同:XM为斜开缝;
QM为直开缝。3.钢丝束锚具(1)锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具由锥形螺杆、套筒、螺帽和垫板组成(图5.28),
适用于锚固14,16,20,24,28根直径5mm的碳素钢丝束。因为锥形锚具外径较大,为了缩小构件孔道直径,一般仅
在构件两端将孔道扩大。因此,钢丝束锚具一端可事先安装,另一端则要将钢丝束穿入孔道后进行。图5.29是锥形螺杆锚具与拉杆式千斤顶的安
装示意图。(2)钢质锥形锚具钢质锥形锚具由锚环和锚塞组成(图5.30)。锚塞表面刻有细齿槽,以防止被夹紧的预
应力钢丝滑动。锚固时,将锚塞塞入锚环,顶紧,钢丝就夹紧在锚塞周围。钢质锥形锚具适用于锚固以锥锚式千斤顶(即双作用或三作
用千斤顶)张拉的钢丝束,每束由12-24根直径5mm的碳素钢丝组成。钢质锥形锚具工作时,由于钢丝锚固呈辐射状态,弯折处受力较大,易
使钢丝被咬伤,钢丝受力状况不好。若钢丝直径误差较大,易产生单根钢丝滑动,严重时甚至钢丝滑掉,因此对钢丝直径要求较高,如用加大顶锚力
的办法来防止滑丝,过大的顶锚力更容易使钢丝被咬伤。(3)钢丝束镦头锚具钢丝束镦头锚具一般用以锚固12-54根直径5
mm的碳素钢丝。图5.31为钢丝束镦头锚具,张拉端由锚杯1(DM5A型)和固定锚杯的螺母2组成;固定端采用锚板3
(DM5B型)。(4)挤压锚具挤压锚具的构造如图5.32所示,由挤压套、承压板和螺旋筋组成。挤压锚具应将套筒
等零件组装在钢绞线端部,经专用设备挤压而成。4.钢绞线锚具如图5.33所示的H形压花锚具为钢绞线锚具的一种,由压花
端(图5.34)及螺旋筋组成。压花端应由压花机直接将钢绞线在端部制作而成。5.2.1.2张拉机械1.拉杆式千斤顶
拉杆式千斤顶的构造及见图5.35。(1)张拉工作过程首先将安装好锚具的预应力筋穿过千斤顶的中心孔道,利用工具式
锚具将预应力筋锚固在张拉油缸的端部。高压油经张拉缸油嘴进入张拉工作油室,张拉活塞顶住构件端部,使张拉油缸逐渐向左移动,从而对预应力
筋进行张拉。(2)顶压工作过程预应力筋张拉到规定的张拉力时,关闭张拉油缸油嘴,高压油由顶压缸油嘴进入顶压工作油
室,由于张拉活塞即顶压油缸顶住构件端部的垫板,使顶压活塞向右移动,顶住锚具的夹片或锚塞端面,将其压入到锚环内锚固预应力筋。
(3)回程过程张拉回程在完成张拉和顶压工作后进行,开启张拉油缸油嘴,继续向顶压油缸油嘴进油,使张拉工作油室回油。张拉回
程完成后即开始顶压回程,停止高压油泵工作,开启顶压油缸油嘴,在弹簧力的作用下,使顶压活塞回程,并使顶压工作油室回油卸荷。3.锥锚
式双作用千斤顶锥锚式双作用千斤顶最大张拉力850kN,张拉行程250mm,顶压行程60mm。适用于张拉以KT-Z型锚具为
张拉锚具的钢筋束和钢绞线束、以钢质锥形锚具为张拉锚具的钢丝束。锥锚式双作用千斤顶的构造和工作过程见图5.37。5.2.
2后张法施工工艺后张法施工工艺如图5.38所示。5.2.2.1孔道留设孔道留设是后张法预应力混凝土构件制作中
的关键工序之一。预留孔道的尺寸与位置应正确,孔道应平顺。如果用螺丝端杆,孔道的直径一般应比预应力筋的外径(包括钢筋对焊接头的外径或
需穿入孔道的锚具外径)大10-15mm,如果用JM12型锚具则为42-50mm,以利于预应力筋穿入。孔道留设的方法有钢管抽芯法、胶
管抽芯法和预埋波纹管法(一般用于曲线孔道或预应力密布构件)等。1.钢管抽芯法钢管抽芯法适用于留设直线孔道
。钢管抽芯法是预先将钢管敷设在模板的孔道位置上,在混凝土浇筑后每隔一定时间慢慢转动钢管,防止它与混凝土黏住。选用的钢管要求平直、表
面光滑,钢管用钢筋井字架固定(图5.39),间距不宜大于1.0m。每根钢管的长度一般不超过15m,以便于转动和抽管;构件较长时可
采用两根钢管,中间用套管连接。抽管时间与水泥品种、气温和养护条件有关。抽管宜在混凝土初凝后、终凝前进行,以用手指按
压混凝土表面不显指纹时为宜。抽管过早,会造成坍孔事故;抽管太晚,混凝土与钢管黏结牢固,抽管困难,甚至抽不出来。抽管顺序宜先上后下进
行。抽管方法可分为人工抽管和卷扬机抽管,抽管时必须速度均匀,边抽边转并与孔道保持在一直线上,抽管后应及时做好孔道
清理工作,以防止以后穿筋困难。留设预留孔道的同时,还要在设计规定位置留设灌浆孔和排气孔。一般在构件两端和中间每隔
12m左右留设一个直径20mm的灌浆孔,在构件两端各留一个排气孔。留设方法:用木塞或白铁皮管。2.胶管抽芯法胶管抽芯
法利用的胶管有5-7层的夹布胶管和钢丝网胶管,应将它预先敷设在模板中的孔道位置上,胶管每间隔不大于0.5m距离用钢筋井字架予以固定
。(1)采用夹布胶管预留孔道时,胶管两端设有密封装置(图5.40),混凝土浇筑前夹布胶管内充入压缩空气或压力水,工作压力
600-800kPa,使管径增大3mm左右,然后浇筑混凝土,待混凝土初凝后放出压缩空气或压力水,使管径缩小和混凝土脱离开,抽出夹布
胶管。(2)采用钢丝网胶管预留孔道时,由于钢丝网胶管质地坚硬,胶管内无须充入压缩空气或压力水,预留孔道的方法和钢管抽芯
法相同。并且胶管同时又具有一定的弹性,因此抽管时在拉力作用下管径缩小和混凝土脱离开,即可将钢丝网胶管抽出。胶管抽芯法预留
孔道,混凝土浇筑后不需要旋转胶管,抽管的时间一般以200度小时为准(例如温度为25℃时,混凝土浇筑后8小时即可抽管),抽管时宜先
上后下,先曲后直。又由于胶管便于弯曲,胶管抽芯法既适用于直线孔道留设,也适用于曲线孔道留设。胶管抽芯法的灌浆孔和排气孔的留设方法同
钢管抽芯法。胶管抽芯法的灌浆孔和排气孔的留设方法同钢管抽芯法。3.预埋波纹管法预埋波纹管法就是利用与孔
道直径相同的金属管埋入混凝土构件中,无需抽出,因其省去抽管工序,且孔道留设的位置、形状也易保证,多用于预应力筋密布构件。
波纹管是由镀锌薄钢带(厚0.3mm)经压波后卷成,波纹使得波纹管径向具有一定的刚度,轴向又具有一定的弹性,可制作直线或曲线形孔道。
波纹管具有重量轻、刚度好、弯折方便、连接简单、摩阻系数小、与混凝土黏结良好等优点。波纹管外形按照每两个相邻的折叠咬口之间
波纹的数量分为单波纹和双波纹,如图5.41所示。波纹管的连接,采用大一号同型波纹管。接头管的长度为200-300mm
,用塑料热塑管或密封胶带封口,如图5.42所示。同理也可用密封胶带修补开裂或扎漏的波纹管。波纹管托架(约1m一个)应
焊在箍筋上(图5.43),箍筋下面要用水泥垫块垫实。波纹管安装就位后,必须用铁丝将波纹管与波纹管托架扎牢,以防浇筑混凝土时波纹管
上浮而引起的质量事故。灌浆孔(图5.44)与波纹管的连接方法:在波纹管上开洞,其上覆盖海绵垫片与带嘴的塑料弧形压板,
并用铁丝扎牢,再用增强塑料管插在嘴上,并将其引出梁顶面400-500mm。灌浆孔间距不宜大于30m,曲线孔道的曲线波峰位置宜设置泌
水管。5.2.2.2预应力筋的张拉预应力筋张拉时,构件的混凝土强度应符合设计要求;如设计无要求时,混凝土强度不应低于设
计强度等级的75%。对于拼装的预应力构件,其拼缝处混凝土或聆浆强度如设计无要求时,不宜低于块体混凝土设计强度等级的40%,且不低于
15MPa。1.预应力损失(1)预应力筋由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失σ11直线预应力筋
当张拉到σcon后进行锚固在台座或构件上时,由于锚具、垫板与构件之间的缝隙被挤紧,或由于钢筋和楔块在锚具内的滑移,使得被拉紧的钢筋
松动回缩而引起预应力损失σ11(N/mm2),该损失主要发生在后张法。(2)预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失σ12
后张法张拉直线预应力筋时,由于孔道不直、孔道尺寸偏差、孔壁粗糙,或钢筋不直、预应力筋表面粗糙等原因,使预应力筋在张拉时与孔
壁接触而产生摩擦阻力,这种摩擦阻力距离预应力筋张拉端越远,影响越大。因而使构件每一截面上实际建立的预应力逐渐减小,这种应力损失称为
因摩擦引起的预应力损失,用σ12表示,该损失只发生在后张法。(3)混凝土蒸汽养护时,温差引起的预应力损失σ13
由于构件进行蒸汽养护,升温时,新浇的混凝土尚未结硬,预应力筋受热自由膨胀,但两端的台座与地面或垫层相连,是固定不动的,亦即距离保持
不变,因而,张拉后的预应力筋松弛,产生预应力损失σ13,该损失只发生在先张法。(4)预应力筋应力松弛引起的预应力损失σ14
预应力筋在高应力作用下具有随时间而增长的塑性变形性质。预应力筋的松弛和徐变均会引起预应力筋中的应力损失,而这两种损失往往又
很难区分,故将这两种损失统称为预应力筋松弛损失σ14。(5)混凝土收缩、徐变引起预应力筋的预应力损失σ15一般温
度条件下,混凝土在结硬时会发生体积收缩,而在预应力作用下,沿压力方向发生徐变。它们均使构件的长度缩短,预应力筋也随之内缩,造成预应
力损失。收缩与徐变虽是两种性质完全不同的现象,但二者的影响因素、变化规律较为相似,不易区分,故将这两项预应力损失合在一起考虑。
上述5项预应力损失,有的只发生在先张法构件中,有的只发生在后张法构件中,有的在两种构件中均有发生。预应力构件预应力损失值
宜按表5.3的规定进行组合,以建立预应力那一瞬间为界,以前称为第一批损失,以后称为第二批损失。4.后张法张拉预应力筋应注意的问
题(1)预应力筋的张拉顺序预应力筋的张拉顺序是对称张拉,预应力筋的张拉应使混凝土不产生超应力、构件不扭转
与侧弯、结构不变位等。图5.45为预应力混凝土屋架下弦杆与吊车梁的预应力筋张拉顺序。(2)配有多根预应力筋时的张拉顺序
对配有多根预应力筋的预应力混凝土构件,如果多根预应力筋不能同时张拉,则应该分批、对称地进行张拉。分批张拉
时,要考虑后批预应力筋张拉时对混凝土产生的弹性压缩,引起前批已张拉的预应力筋应力值降低,造成预应力损失,所以对前批张拉的预应力筋的
张拉应力应相应增加这个损失值(σs)。(3)平卧叠浇的预应力混凝土构件产生的预应力损失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收缩的自由变形,待上层构件起吊后,摩阻力影响的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、隔离剂和张拉方式而不同,其变化差异较大。为了尽可能地减少平卧叠浇的预应力混凝土构件产生的预应
力损失,采取的措施如下:①在工程实践中可采取改善隔离层性能、限制重叠层数(3-4层);②逐层加大超张拉(自上而
下)的方式来弥补该预应力损失:在逐层加大超张拉时,底层的预应力混凝土构件的预应力筋的张拉力不允许超过顶层的预应力筋张拉力
的多少?具体规定是:预应力筋为钢丝、钢绞线、热处理钢筋,应小于5%,其最大超张拉力应小于抗拉强度的75%;预应力筋为冷拉热轧钢筋,
应小于9%,其最大超张拉力应小于标准强度的95%。③改善构件之间的隔离层性能。(4)预应力筋与预留孔道摩擦引起的损
失为减少预应力筋与预留孔道摩擦引起的损失,采取的张拉方式见表5.5。5.2.2.3孔道灌浆预应力筋张拉
锚固后,孔道应及时灌浆以防止预应力筋锈蚀,增加结构的整体性和耐久性。但采用电热法时孔道灌浆应在钢筋冷却后进行。孔
道灌浆应采用标号不低于425号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制的水泥浆,对孔隙大的孔道可采用砂浆灌浆,水泥浆及砂浆强度均不应低于
20MPa。为了增加孔道灌浆的密实性,在水泥浆中可掺入微量铝粉或水泥用量0.25%的木质素磺酸钙,但不得掺入氯化物或其他对预应筋有
腐蚀作用的外加剂。灌浆前混凝土孔道应用压力水冲刷干净并润湿孔壁。灌浆顺序应先下后上,以避免上层孔道漏浆流入下层孔道将
下层孔道堵塞。孔道灌浆可采用电动或手动灰浆泵,灌浆应缓慢均匀地进行,不得中断,灌满孔道并封闭排气孔后,宜再继续加压至0.5-0.6
MPa并稳压一定时间,以确保孔道灌浆的密实性。对不掺外加剂的水泥浆,采用二次灌浆法来提高灌浆的密实性。灌浆后孔道内水
泥浆及砂浆强度达到15MPa时,预应力混凝土构件即可进行起吊运输或安装。5.2.3预应力筋的制作预应力筋的制作与钢
筋的直径、钢材的品种、锚具的类型、张拉设备和张拉工艺有关。目前常用的预应力筋有单根钢筋、钢筋束或钢绞线束。5.2.
3.1单根钢筋的制作:单根钢筋的制作一般包括配料、对焊、冷拉等工序。锚具与预应力筋的基本组合形式有
三种:两端都用螺丝端杆锚具,一端螺丝端杆锚具另一端帮条锚具,一端螺丝端杆锚具另一端镦头锚具,如图5.46所示。预应力筋两
端采用螺丝端杆锚具的下料长度计算如图5.46(a)所示,预应力筋下料长度L近似按下式计算:5.2.3.2钢筋束(钢绞
线束)制作钢筋束所用钢筋一般是盘圆状供应,长度较长,不需要对焊接长。钢筋束预应力筋的制作工艺一般是:开盘冷拉-下料-编束
。钢筋束或钢绞线束预应力筋的编束,主要是为了保证穿入构件孔道中的预应力筋束不发生扭结。进行编束工作,首先把钢筋或钢绞线理
顺,然后用铅丝每隔1.0m左右绑扎一道,形成束状,在穿筋时尽可能注意防止扭结。钢筋束或钢绞线束的下料长度计算与单根粗钢
筋下料长度计算的不同点是:单根粗钢筋下料长度计算不受张拉机械影响,而钢筋束或钢绞线束的下料长度计算受张拉机械影响,同一根预应力筋采
用不同的张拉机械,其下料长度不同。图5.47为钢筋束下料长度计算示意图。5.2.3.3钢丝束的制作钢丝束的制作
包括下料、编束和安装锚具等工序。1.钢丝的下料长度计算采用镦头锚具一端张拉时,钢丝的下料长度l,按照
预应力筋张拉后螺母位于锚杯中部进行计算(图5.48)。计算公式为2.钢丝的下料钢丝束制作时,为了保证每根钢丝长度相等
,以使张拉时每根钢丝受力均匀一致:一是要求钢丝在应力状态下切断下料,称为应力下料,应力下料时控制应力取值300N/mm2;二是钢管
限位法,即将钢丝通过内径略大于钢丝的小直径钢管,在平直的工作台上等长下料。后一种方法比较简单,采用较广泛。3.钢丝束的
编束预应力钢丝束的编束是为了防止钢丝互相扭结。编束工作:在平整的场地把钢丝理顺放平,然后在全长每隔1m用22号铅丝将钢丝
编成帘子状,最后每隔1m放置一个直径与螺杆直径相一致的钢丝弹簧圈作为衬圈,将编好的钢丝帘绕衬圈形成束,再用铁线绑扎牢固。钢丝编束示
意图见图5.495.3无黏结预应力技术无黏结预应力技术是近几年发展起来的新技术,它既不同于先张法,也不同于后张法。
无黏结预应力混凝土施工时,不需要预留孔道、穿筋、灌浆等工序,而是把预先组装好的表面刷涂油脂并包塑料带(管)的预应力筋,
如同普通钢筋一样先铺设在支好的模板内,再浇筑混凝土,待混凝土达到规定的强度后,利用无黏结筋与周围混凝土不黏结、在结构内可纵向滑动的
特性,进行预应力筋张拉和锚固。借助两端的锚具,达到对结构产生预加压应力的效果。这种预应力工艺是借助两端的锚具传递预应力,无需埋管和
灌浆,施工简便,缩短工期,摩擦损失小,预应力筋易弯成多跨曲线形状等,但对锚具锚固能力要求较高。无黏结预应力适用于
大柱网整体现浇楼盖结构,尤其在双向连续平板和密肋楼板中使用最为合理经济。5.3.1无黏结预应力筋无黏结预应力筋由无黏结筋、涂料
层和外包层三部分组成,如图5.50所示。5.3.2无黏结预应力钢筋的制作无黏结预应力筋的制作一般采用挤压涂层工艺和
涂包成形工艺两种。5.3.2.1挤压涂层工艺挤压涂层工艺主要是无黏结筋通过涂油装置涂油,涂油无黏结筋通过塑料挤压机
涂刷塑料薄膜,再经冷却筒槽成形塑料套管。这种挤压涂层工艺与电缆、电线包裹塑料套管的工艺相似,特点是效率高、质量好、设备性能稳定。
5.3.2.2涂包成形工艺涂包成形工艺是无黏结筋经过涂料槽涂刷涂料,涂好涂料的无黏结筋随即通过绕布转筒自动地交叉缠
绕两层塑料布,然后进行切割,成为一根完整的无黏结预应力筋。涂包成形工艺的特点是质量好,适应性较强。5.3.3无黏结预应力钢筋的锚
具高强钢丝预应力束主要用镦头锚具,钢绞线预应力束可用XM型锚具。5.3.3.1单孔夹片式锚具单孔夹
片式锚具锚环采用45号钢制作,夹片有三片与二片式,三片式夹片按120°分,二片式夹片的背面上部锯有一条弹性槽,可提高锚固能力。5
.3.3.2XM型夹片式锚具XM型夹片式锚具又称多孔夹片式锚具,由锚板和夹片组成。任何一根钢绞线锚固失效都不会引起整束钢
绞线的锚固失效,即对钢绞线的直径要求不高。5.3.3.3挤压锚具挤压锚具是利用液压挤压机将套筒挤紧在钢绞线端头上的锚具
,用于内埋式固定端。挤压锚具组装时,液压挤压机的活塞杆推动套筒通过挤压模使套筒产生塑性变形,咬入钢绞线表面夹紧钢绞线,形成挤压头。
5.3.4无黏结预应力施工无黏结预应力施工工艺:安装梁或楼板模板户下部非预应力钢筋铺放、绑扎-安装无黏结预应力筋张
拉端模板(含打眼、钉焊预埋承压板、螺旋筋、穴模及各部位马凳筋等)-铺放无黏结预应力筋-上部非预应力筋铺放、绑扎-自检无黏结预应力筋
的标高、位置及端部状况-浇灌混凝土-混凝土养护-松动穴模、拆除侧模-张拉无黏结预应力筋-切除超长的无黏结预应力筋-安放封闭罩、端部
封闭。无黏结预应力施工中,主要问题是无黏结预应力筋的铺设、张拉和端部锚头处理。5.3.4.1无黏结预应力筋的铺设
在单向梁板中,无黏结预应力筋的铺设如同普通钢筋一样铺设,比较简单。在双向平板中,无黏结预应力筋一般为双向曲线配筋,两
个方向的无黏结预应力筋互相穿插,给施工操作带来困难,因此确定铺设顺序很重要。铺设双向配筋的无黏结预应力筋时,应先铺设标高低的无黏结
预应力筋,再铺设标高较高的无黏结预应力筋,并应尽量避免两个方向的无黏结预应力筋相互穿插编结。无黏结预应力筋应严格按设计要
求的曲线形状就位并固定牢靠。铺设无黏结预应力筋时,无黏结预应力筋的曲率可垫铁马凳控制。铁马凳高度应根据设计要求的无黏结预应力筋曲率
确定,铁马凳间隔不宜大于2m,并应用铁丝将其与无黏结预应力筋扎紧。也可以用铁丝将无黏结预应力筋与非预应力筋绑扎牢固。施工顺序为:放
置马凳-铺设无黏结预应力筋-调整无黏结预应力筋的曲率-将无黏结预应力筋扎牢。5.3.4.2无黏结预应力筋的张拉由于无黏
结预应力筋一般为曲线配筋,为减少摩擦损失,应两端张拉。无黏结预应力筋的张拉顺序应与其铺设顺序一致,先铺设的先张拉,后铺设
的后张拉。无黏结预应力束一般长度大,往往又是曲线形布置,如何减少其摩阻损失是一个重要问题。成束无黏结预应力筋正式张拉前,宜先用千斤
顶往复抽动1-2次以降低张拉摩阻损失,或者采取多次重复张拉工艺以降低摩阻损失。5.3.4.3无黏结预应力筋的端部锚头处理
无黏结预应力筋端部锚头因没有涂层,所以防腐处理应特别重视。采用XM型夹片式锚具的钢绞线,张拉端头构造简单,无须另加设
施,端头钢绞线预留长度不小于150mm,多余部分切断并将钢绞线散开打弯,埋设在混凝土中以加强锚固,如图5.51所示。如果采用镦头锚
具,锚头部位的外径比较大,锚头端部处理常采用在孔道中注入油脂,或者注入环氧树脂水泥砂浆,并将锚头封闭。无黏结预应力筋张拉无黏
结预应力混凝土楼盖结构的张拉顺序,宜先张拉楼板,后张拉楼面梁。板中的无黏粘结筋,可依次张拉。梁中的无黏结筋宜对称张拉。无黏结曲
线预应力筋的长度超过35m时,宜采取两端张拉。当筋长超过70m时,宜采取分段张拉。无黏结预应力筋张拉伸长值校核与有黏结预应
力筋相同锚固区防腐蚀处理无黏结预应力筋的锚固区,必须有严格的密封防护措施,严防水汽进入,锈蚀预应力筋。无黏结预应力筋锚固后
的外露长度不小于30mm,多余部分宜用手提砂轮锯切割。在锚具与锚垫板表面涂以防水涂料。在锚具端头涂防腐润滑油脂后,罩上封端塑
料盖帽。对凹入式锚固区,锚具表面经上述处理后,再用微胀混凝土或低收缩防水砂浆密封。对凸出式锚固区,可采用外包钢筋混凝土圈梁封
闭。锚固区混凝土或砂浆净保护层最小厚度:梁为25mm,板为20mm。施工质量要求1.无黏结预应力筋的护套应完整,局部破损
处应采用防水胶带缠绕紧密。2.无黏结预应力筋铺设应顺直,其曲线坐标高度偏差应不超过规定值。3.无黏结预应力筋的固定应牢靠,浇筑
混凝土时不应出现移位和变形。4.张拉端预埋锚垫板应垂直于预应力筋。5.内埋式固定端垫板不应重叠,锚具与垫板应贴紧。6.无黏结
预应力筋成束布置时,应能保证混凝土密实并能裹住预应力筋。5.4预应力混凝土施工质量检查与安全措施一、质量检查混凝土
工程的施工质量检验应按主控项目、一般项目按规定的检验方法进行检验。(一)主控项目(1)预应力筋进场时,应按现行
国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224)的规定抽取试件作力学性能检验,其质量必须符合有关标准的规定。检查数量
:按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告和进场复检报告。(2)无粘结预应
力筋的涂包质量应符合无粘结预应力钢绞线标准的规定。检查数量:每60t为一批,每批抽取一组试件。检验方法:观察,
检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。(3)预应力筋用锚具、夹具和连接器应按设计要求采用,其性能应符合现行国家标准
《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370)等的规定。孔道灌浆用水泥应采用普通硅酸盐水泥,其质量应符合有关规
范的规定。孔道灌浆用外加剂的质量应符合有关规范的规定。检查数量:按进场批次和产品的抽样检验方案确定。检验方法:
检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。(4)预应力筋安装时,其品种、级别、规格、数量必须符合设计要求。先
张法预应力施工时应选用非油质类模板隔离剂,并应避免沾污预应力筋。施工过程中应避免电火花损伤预应力筋;受损伤的预应力筋应予
以更换。检查数量:全数检查。检验方法:观察,钢尺检查。(5)预应力筋张拉或放张时,混凝土强度应符合设计要求
;当设计无具体要求时,不应低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75%。检查数量:全数检查。检验方法:检查同条
件养护试件试验报告。(6)预应力筋的张拉力、张拉或放张顺序及张拉工艺应符合设计及施工技术方案的要求,并应符合《混凝土结构
施工质量验收规范》(GB50204)规定。检查数量:全数检查。检验方法:检查张拉记录。(7)预
应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为5%。检查数量:对先张法施工,每工作班抽查预
应力筋总数的1%,且不少于3根;对后张法施工,在同一检验批内,抽查预应力筋总数的3%,且不少于5束。检验方法:对先张
法施工,检查预应力筋应力检测记录;对后张法施工,检查见证张拉记录。(8)张拉过程中应避免预应力筋断裂或滑脱,当发生断裂或
滑脱时,必须符合下列规定:对后张法预应力结构构件。断裂或滑脱的数量严禁超过同一截面预应力筋总根数的3%。且每束钢
丝不得超过一根;对多跨双向连续板,其同一截面应按每跨计算;对先张法预应力构件,在浇筑混凝土前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。
检查数量:全数检查。检验方法:观察,检查张拉记录。(9)后张法有粘结
预应力筋张拉后应尽早进行孔道灌浆,孔道内水泥浆应饱满、密实。检查数量:全数检查。
检验方法:观察,检查灌浆记录。(10)锚具的封闭保护应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定:应采取防止锚具腐蚀
和遭受机械损伤的有效措施;凸出式锚固端锚具的保护层厚度不应小于50mm;外露预应力筋的保护层厚度:处于正常环境时,不应小于20mm
;处于易受腐蚀的环境时,不应小于50mm。检查数量:在同一检验批内,抽查预应力筋总数的5%,且不少于5处。
检验方法:观察,钢尺检查。(二)一般项目(1)预应力筋使用前应进行外观检查,要求:有粘结预应力筋
展开后应平顺,不得有弯折,表面不应有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污等;无粘结预应力筋护套应光滑、无裂缝,无明显褶皱。预应力筋用锚具、夹具和连接器使用前应进行外观检查,其表面应无污物、锈蚀、机械损伤和裂纹。预应力混凝土用金属螺旋管在使用前应进行外观检查,其内外表面应清洁,无锈蚀,不应有油污、孔洞和不规则的褶皱,咬口不应有开裂或脱扣。检查数量:全数检查。检验方法:观察。(2)预应力混凝土用金属螺旋管的尺寸和性能应符合国家现行标准《预应力混凝土用金属螺旋管》(JG/T3013)的规定。检查数量:按进场批次和产品的抽样检验方案确定。检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。预应力筋束形控制点的竖向位置偏差应符合表5-4的规定。先张法预应力筋张拉后与设计位置的偏差不得大于5mm,且不得大于构件截面短边边长的4%。锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合表5-5的规定。二、安全措施(1)所用张拉设备仪表,应由专人负责使用与管理,并定期进行维护与检验,设备的测定期不超过半年,否则必须及时重新测定。施工时,根据预应力筋种类等合理选择张拉设备,预应力筋的张拉力不应大于设备额定张拉力,严禁在负荷时拆换油管或压力表。按电源时,机壳必须接地,经检查绝缘可靠后,才可试运转。(2)先张法施工中,张拉机具与预应力筋应在一条直线上;顶紧锚塞时,用力不要过猛,以防钢丝折断。台座法生产,其两端应设有防护设施,并在张拉预应力筋时,沿台座长度方向每隔4-5m设置一个防护架,两端严禁站人,更不准进入台座。(3)后张法施工中,张拉预应力筋时,任何人不得站在预应力筋两端,同时在千斤顶后面设立防护装置。操作千斤顶的人员应严格遵守操作规程,应站在千斤顶侧面工作。在油泵开动过程,不得擅自离开岗位,如需离开,应将油阀全部松开或切断电路。
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(本文系杨保林首藏)