无粘结预应力桁架梁

无粘结预应力桁架梁（精选七篇）

无粘结预应力桁架梁 篇1

本文拟以某工程施工实践, 介绍无粘结预应力梁板施工技术与质量控制。

1 工程概况

某住宅楼, 总建筑面积18958m2, 地下室2层, 地上21层, 其中1~3层为商场, 4~21层为住宅, 5~21层楼面, 屋面设计采用无粘结预应力梁板, 部分框架梁为无粘结预应力框架梁。最大板跨度为9.0m×8.6m, 板厚为180mm周边梁为300mm×750mm, 混凝土为C35预应力筋采用抗拉强度标准值为fptk=1860Mpa, 直径15mm的无粘结预应力钢绞线。

2 锚具选择

根据设计要求并结合梁、板施工的特点, 经充分的对比分析和方案论证, 锚具选用夹片式锚具。板预应力筋固定端置于梁内, 张拉端靠梁边, 板中预留变角张拉孔洞边梁则在梁侧预留槽口, 预应力筋布置如图1所示。

3 施工工艺流程

无凝结预应力安装施工与主体结构同步进行, 浇捣后, 强度达到要求, 即可张拉。每层工艺流程如图2。

4 物料准备

⑴将无粘结预应力筋按设计要求的长度加操作长度和数量用砂轮切割机切断并按使用部位分类编号、堆放。

⑵在无粘结预应力筋切割过程中, 检查每条预应力筋的外包层是否破损, 对局部轻微破损则采用水密性胶带进行缠绕修补, 胶带搭接宽度不应小于胶带宽度1/2。缠绕长度应超过破损长度, 对严重破损的和有死弯的则切除报废。

⑶将厚15mm的钢板按设计要求的尺寸和数量加工制作成锚垫板并按设计要求钻孔。

⑷按设计要求每条无粘结预应力筋的曲率, 用φ10钢筋加工制作成马凳作用于铺放预应力筋定位的控制, 并用铁丝扎紧, 其间距不大于1m。

⑸用φ8钢筋焊接制作局部承压区加强钢丝网片, 该网片的面积不小于4片@50。

⑹将切割和分类好的每条好的每条预应力筋一端的外包层去皮约8cm, 套好挤压簧和挤压套, 采用挤压器进行挤压。挤压过程中, 观察挤压器油压表的读数, 其范围应在35~45MPa之间, 超过此范围则予以报废。

5 铺设无粘结预应力筋

⑴按设计要求在施工楼面标注无粘结预应力筋铺放的定位点 (包括垂直高度的定位点) 。在固定端和张拉端普通钢筋较密集的地方, 加强钢丝网可采用现场焊接制作。

⑵铺设预应力筋时, 根据设计曲线坐标高度确定铺设先后顺序, 先铺设标高低的无粘结筋, 后铺设标高较高的无粘结筋, 要保持顺直, 保证预应力筋的矢高, 不得相互扭绞, 并保持张拉作用线与锚垫板面相垂直。铺设过程中还要与各管线安装人员密切配合, 防止各种管线将预应力筋抬高或压低。

⑶预应力筋固定端挤压锚与锚垫板应紧密接触, 不得有间隙或异物。

6 混凝土浇筑

浇筑混凝土设专人监督, 严禁踏压撞无粘结预应力筋, 马凳筋锚垫板, 还要遵守混凝土浇筑的有关规范。

7 张拉

⑴张拉设备在使用前先进行标定, 并根据标定报告用内插法计算出张拉力所对应的油表读数, 张拉时用该读数进行控制。

⑵本项工程每根预应力筋的长度均小于25m, 故采用一端张拉, 按对称张拉的原则先编制张拉顺序号, 张拉时尽量保证对称张拉, 并逐根做好记录, 张拉端、固定端见图3、图4。

⑶由于本工程采用高强度、低松弛钢绞线, 因此张拉时采用一次张拉到控制应力σcon=1302N/mm2, 每根钢绞线的张拉力为182KN, 张拉时混凝土强度要达到设计强度的75%。

8 封锚

张拉完后采用砂轮切割机切断超长的预应力筋, 切断后在锚具和承压板表面涂防水材料, 然后再用微膨胀混凝土封闭 (如图3) 。封锚混凝土一定要密实, 新老接口绝对不能产生裂缝, 以免影响其耐久性。

摘要：介绍大跨度无粘结预应力楼盖板施工技术方案的选择, 施工工艺流程和具体的施工操作方法及必须注意的问题。

无粘结预应力悬挑梁构件施工技术 篇2

浙江移动杭州分公司营业中心项目座落于杭州市区繁华路段, 建筑面积8262m2, 地下室二层, 主体十层, 为全现浇的框架结构。由于该项目地理位置的特殊性, 结构设计中为了保证楼层的净空高度, 满足使用功能, 在 (F) ~ (G) 3600mm的悬挑结构中采用了无粘结预应力混凝土梁结构体系。

2 设计要点

该项目为了体现黄金地段的黄金效益, 要在有限的层高范围内保证净空高度, 改善建筑物的使用功能, 在结构设计中对3600mm[ (F) ~ (G) 轴]的悬挑结构采用了低松弛高强钢铰线无粘结预应力结构体系。

根据建筑功能结构布局的特点, 主体工程的主梁采用部分预应力筋, 板按常规设计方式处理。梁中预应力筋均为抛物线型配置。悬挑结构中悬挑梁长度为3.6m, 相对较长, 且悬臂端又有外墙荷载作用, 为满足450mm高的主梁抗裂设计要求, 采用在悬臂梁中加预应力筋, 以运用梁中预应力筋矢高大, 预应力筋效果显著的特点。合理的预应力结构设计并非使用受弯构件中受拉区混凝土的拉应力完全为零或出现压应力, 而是充分利用混凝土能够承担部分拉应力的潜能, 使其处于既受拉又不开裂的状态。

原设计中有1Фj15、3Фj15、4Фj15、5Фj15、7Фj15、8Фj15、9Фj15等多种规格束, 且梁的截面小、梁中分布的束道多, 施工时对梁的受力偏心不易控制, 需配备三种千斤顶、二种油泵、六种工作锚, 施工相对复杂。后经建设单位、设计单位、施工单位等共同协商, 修改为梁的预应力筋对称布局分束处理, 采用1Фi15、3Фi15、4Фi15、5Фi15四种规格束, 施工时只需二种千斤顶, 一种油泵, 三种工作锚, 施工相对简便, 且实施效果较佳。

3 施工组织与工艺流程

3.1 工艺流程

施工工艺流程见图1。

3.2 施工准备

(1) 施工队伍的组织

根据该建筑的平面结构布局特点, 每楼层的预应力施工面积为65m2[ (F) ~ (G) 、 (1) ~ (3) 轴], 张拉梁从二至十一楼层分别为:二层8根, 三至五层各为8根, 六至九层各为7根, 十层7根, 十一层9根, 共计76根, 张拉预应力束115束。根据施工进度的要求, 该分项工程施工人员6名, 其中技术人员2名, 技术工人3名, 电工1名。

(2) 技术准备

根据整体结构工程要求, 编制预应力施工组织计划, 并根据预应力束的安装、张拉等技术要求分别对模板、钢筋及混凝土各工种提出相应要求, 进行技术交底, 保证预应力与非预应力施工相互密切配合, 如对于模板要求在张拉端确保喇叭口的平整, 且口内应用报纸或其它软质材料塞实, 以保证口内不流入混凝土浆和钢铰线束的中心居中。对钢筋的安装、绑扎应配合预应力筋束的安装进行, 其张拉端的加强筋不可遗漏。混凝土浇筑时, 振捣棒的插入应保证钢丝束的位置基本不变, 不可任意触碰钢丝束, 振捣混凝土在保证钢丝束位置的同时, 还应保证各部位的振捣密实, 特别是锚固端、张拉端的混凝土更应重视。

(3) 预应力钢铰线材料、设备的选购及制作

无粘结预应力筋:设计采用强度为1860MPa, Ф15.0mm低松驰钢铰线。本工程选购上海某公司产, 符合JG 161-2004《钢铰线、钢丝束无粘结预应力筋》标准的Ф15.24mm钢铰线。

锚具:选用QM型锚具, 固定端为装有异型钢丝衬套的QMJ挤压式锚具, 为广西柳州某公司产, 质量符合GB/T 14370-2010《预应力筋锚具、夹具、联接器》标准要求。

设备的选用:固定端挤压锚的制作专用设备--GYJ-45型挤压机。张拉设备选用YDC240Q千斤顶、YCW100型前卡式千斤顶各一台, 最大张拉力分别240k N和980k N, 行程为150mm。配套油压泵为ZB4-500型电动高压油泵一台, 投入使用前送相关质量部门进行组合校正。

按设计要求准备施工所需的附属材料, 如端部的螺旋筋、定位筋等。

(4) 设备材料进场验收

钢铰线:从钢铰线中抽样3根, 在国家建筑质量检测中心100k N试验机上进行试验, 检测结果符合JG 161-2004的各项规定。

锚具:符合GB/T 14370-2010《预应力筋锚具、夹具、联接器》规定要求。该工程使用锚具115套, 没有发生一起滑丝或其它质量问题。

3.3 预应力梁施工工艺

无粘结预应力筋骨束的制作:材料进场后, 根据每层梁钢筋下料表下料, 并作标记, 然后现场进行固定端锚头挤压制作。

(1) 下料长度计算

根据设计图束长并考虑锚具及千斤顶一端张拉夹持必须长度, 本工程均采用一端张拉, L=l+l1+l2 (本工程L=9560cm)

式中:

l———构件内束长 (包括固定端锚具高度) ;

l1———工作锚具高度;

l2———穿心式前卡千斤顶夹持必须长度 (本工程中取70cm) 。

(2) 根据下料表, 每层分别下料。用砂轮切割机切断, 施工时注意切面与束垂直, 防止散头, 只有这样才能保证挤压锚的制作质量。将下好的束贴上编号, 每两根一盘。注意运输与吊运时应防止破损, 如有破损应及时修补。

(3) 预应力筋的铺设

安装张拉端: (1) 铺束前按设计图位置画好钢丝束铺放的位置, 并在张拉端封头模板上画线钻孔; (2) 安装张拉端穴模、垫板, 并固定。此时应特别注意喇叭口的固定。

铺设固定钢筋 (马凳) , 以确保钢丝束矢高位置, 并用铁丝绑扎牢固。图2为钢筋铺设示意图。

铺放预应力筋: (1) 根据梁结构特点, 铺放预应力筋时从固定端穿入, 从张拉端穿出。 (2) 用铁丝固定预应力筋、螺旋筋、固定端, 注意固定端的位置极为重要, 在固定时应有确保措施, 如焊接加固等。 (3) 铺放过程中的注意事项:预应力束曲线、矢高走向必须以设计图为依据, 管线、非预应力筋的布置, 应服从预应力筋的需要;在气、电焊时应注意预应力筋的保护, 采取防护措施;钢丝束应垂直张拉端垫板, 应有不小于30cm的直线端, 以保证张拉顺利;铺钢丝束时应保证钢丝束在同一平面上。

(4) 隐蔽的工程验收

当预应力与非预应力筋都铺放固定完成后, 应汇同建设方、监理及质检等有关单位按设计图纸进行全面检查验收, 合格汇签后方能进行下道工序的施工。

(5) 浇筑混凝土

经检验合格后, 进行混凝土的浇筑。同时应注意: (1) 应有专人守护, 发现问题要及时做好修复工作; (2) 垫板、固定端处混凝土不得有孔洞; (3) 振捣时振捣棒不得直接触碰垫板和预应力筋, 防止损坏和移位。

4 预应力的张拉

预应力张拉为双控, 即伸长值和张拉力控制。

4.1 张拉应力控制

本工程采用商品混凝土, 当混凝土强度达到设计强度的75%时, 进行张拉工作。

预应力筋张拉力:

式中:

бCON———预应力张拉控制应力值;

fptk———预应力筋强度标准值;

Ap———预应力筋截面积。

4.2 伸长值的计算

式中:

N———计算用平均张拉力;

L———预应力筋长度 (注:有效长度与下料长度是有区别的) , 本工程中取8860+480=9340cm;

AP———预应力筋截面积;

ES———预应力筋弹性模量。

经计算, △L=69.6mm

4.3 张拉

(1) 张拉前清理穴槽, 剥去垫板外的钢丝束塑料皮, 同时也应对工作锚进行上蜡, 以便后续施工的顺利。

(2) 先安装锚具、夹片, 再安装千斤顶, 并连接油路。

(3) 先加荷到10%NCON, 作为记录起点, 然后直接缓慢加荷到张拉控制力1.03бCON (相当表压数) , 再测量活塞的伸长量, 做好记录。锚固预应力, 计算伸长值并与理论计算值进行比较, 此工程张拉115根, 伸长值的误差在设计值的-5%~+10%之间, 符合要求。

(4) 张拉时应注意以下问题

(1) 张拉前梁底模不可拆除。

(2) 张拉时速度不宜过快, 这样有利于锚具位置的调整和应力的传递。因为钢丝是多丝束成根, 安装时可能会发生位置不一定居中现象, 在张拉时要作适当的调整。

(3) 张拉操作以控制张拉力为主, 张拉时应时刻注意压力表读数和伸长量的测定。发现有一方面达到理论计算控制值就应停止张拉, 并比较两者是否基本同步, 不同步时则应分析出原因再进行下道工序的施工。

(4) 张拉时在千斤顶的前方不可以站人, 以确保施工安全。

5 张拉端封堵处理

(1) 张拉完毕后, 用手工切割掉超长的钢铰线, 一般锚具外留70mm左右, 不可采用电焊、气割等方式处理。

(2) 浇混凝土前应彻底清理锚具、钢铰线上的油渣, 以确保混凝土与钢筋的粘结。

(3) 采用干硬性混凝土, 混凝土的强度等级比原混凝土强度等级提高一级浇筑处理。

6 结语

无粘结预应力钢筋混凝土施工具有施工简便、工序少、速度快等优点。在施工过程中要严格按照施工方案、技术规范等要求进行施工, 确保施工质量。该施工方法在大跨度及高层建筑结构中, 将得到广泛的应用。

参考文献

[1]叶呈献.无粘结预应力钢筋施工中出现的问题及解决措施[J].门窗, 2013 (7) :183-184.

[2]高叶峰.民用建筑粘结预应力施工相关技术研究[J].商品混凝土, 2013 (7) :163-165.

[3]奚建成.浅谈无粘结预应力混凝土结构施工技术[J].科技创新与应用, 2013 (7) :251-251.

[4]陈生平.无粘结预应力梁板的施工技术与质量控制管理[J].广东建材, 2012 (7) :93-94.

无粘结预应力桁架梁 篇3

1 预应力深化设计

本工程6层～12层楼盖采用预应力混凝土无梁楼板结构,在深化设计中,考虑了两种可行性方案:1)无粘结预应力方案。该方案是绝大多数现浇预应力混凝土无梁楼板经常采用的方案,其优点是施工方便,但其最大的缺点是无粘结筋,仅靠锚具,存在连续倒塌的隐患,为此在实际工程中设计人员往往会加大无粘结预应力混凝土板中普通钢筋的用量,以满足混凝土的抗裂要求。2)有粘结预应力方案。该方案不利之处在于以前留孔用的金属波纹管多为圆管,在无梁楼板结构中应用时预应力筋的有效高度难以保证,施工工艺相对复杂,但从设计角度而言,有粘结预应力混凝土的抗裂要求可放得更松,其强度可充分发挥,预应力筋及普通钢筋用量均可适当减少,楼盖结构的综合经济效益优于无粘结预应力。

结合本工程特点,对这两种方案的特点进行分析比较,由于本工程对降低成本及工程质量要求较高,因此我们选用了第2种方案。针对有粘结预应力筋的有效高度难以保证的缺点,我们留孔用的金属波纹管采用扁管,扁管高度仅20 mm,与无粘结筋的外径相差不大,结合扁锚体系,可保证预应力筋的有效高度。另外,为了保证结构柱有效截面,我们改变了以锚具设于柱头的做法,将其移到梁面,并分批错开,减小对结构梁柱的影响,便于施工操作。

2 有粘结预应力施工

2.1 施工顺序

预应力筋下料组装、绑扎普通钢筋→布设预应力筋马凳(支架)→布设波纹管→留泌水孔→布设预应力筋→安装张拉端配件→隐蔽工程验收→浇筑混凝土→混凝土达到75%设计强度后张拉→波纹管孔道灌浆→切除张拉端外露多余预应力筋→张拉端封锚。

2.2 预应力筋下料组装

1)预应力筋下料严格按下料单用无齿锯切割机进行切割并做好标识;有专人负责对切割完的各种规格预应力筋的数量和长度进行复核。

2)固定端采用挤压锚具,把切好的预应力筋穿过挤压机模孔套上异型钢丝衬套,再套上挤压套筒,向油缸供高压油。由于模孔小端直径小于挤压元外径尺寸,使挤压元件牢牢地压缩在预应力筋上,异型钢丝衬套内侧利刃卡住预应力筋,外侧利刃嵌入挤压元件,制成挤压式锚具。

3)下好料的预应力筋应卷起来,按布筋顺序木方架空堆放,不至于搅乱。

2.3 预应力筋布设

由于预应力筋为双向布束,且板厚只有220 mm,因此,在布设时如何确保预应力筋曲线矢高满足设计要求是无梁预应力楼板施工中的一个关键性问题。

非预应力筋和水电管线与预应力筋交叉布置应优先满足预应力筋设计矢高要求。采用ϕ12钢筋焊成不同高度的马凳控制预应力筋矢高。先布设长跨方向板底非预应力筋,短跨方向钢筋和同向预应力筋定位在同一水平面,以保证预应力筋矢高。在满足保护层要求的情况下,在预应力筋施工中应让跨中下层的预应力束与楼板上层的走向平行,而支座上层的预应力束应与板面的下层钢筋走向平行,这样才能达到最大矢高即最大预应力效应的效果。

2.4 灌浆孔的设置

在构件两端及每跨最高点设置灌浆孔或排气孔,孔距不大于12 m(直线孔道不大于20 m)。灌浆孔(或排气孔)在跨内高点处设在孔道上侧方,在跨内低点处应设在下侧方。泌水管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100 mm。泌水管用于排除孔道灌浆后水泥浆的泌水,并可二次补浆(见图1)。波纹管上可先不打孔,待孔道灌浆前再用钢筋穿过泌水管打穿波纹管。

2.5 混凝土浇筑

普通钢筋、预应力筋铺设和端头固定完成,隐蔽验收合格后,方可浇筑混凝土。

混凝土及外加剂中对预应力筋有侵蚀作用物质的含量应符合国家有关规范标准要求。

混凝土浇筑应振捣密实,尤其预应力筋张拉端及固定端处。混凝土振捣过程中不得使预应力筋、波纹管、支撑钢筋和锚具的位置发生变动,严禁踩踏预应力筋张拉端,严禁用振捣棒直接触碰预应力筋和波纹管。混凝土浇筑完成后要做好养护,防止产生收缩裂缝。每区段多预留两组试块做同条件养护以确定预应力筋的张拉日期。

2.6 预应力筋张拉

待混凝土强度达到75%设计强度后即可进行张拉。张拉过程以应力控制为主,通过油表读数及伸长值测量对预应力筋张拉实行双控管理。张拉控制应力σcon=75%×fptk=0.75×1 860=1 395 MPa,在张拉至103%σcon时进行夹片锚固。

在预应力张拉过程中,主要以油表应力控制为主,测量伸长值作为校核。预应力筋张拉时,通过校核张拉伸长值可以综合反映张拉力量是否足够,孔道摩擦损失是否偏大,以及预应力筋是否有异常现象。张拉时实测伸长值应与理论计算值接近,相差幅度不得超过±6%。如超出范围应立即停止张拉,待查明原因后方可继续张拉。

2.7 灌浆与封锚

2.7.1 灌浆

有粘结钢绞线张拉完后静停12 h进行观察,如未发现异常则尽快进行孔道灌浆(一般不超过72 h),以防预应力筋锈蚀或松弛。

灌浆用42.5 MPa普通硅酸盐水泥,水灰比为0.4～0.45,水泥浆内掺减水剂的氯盐不得超标,水泥浆抗压强度不小于30 MPa。

灌浆前清除管道内杂物,保证管道畅通。压浆次序自下而上,压浆从一端压入(两跨宜从中部压入),一次压满,待另一端溢出浓浆后,封闭出浆管,并检查确认无漏浆时封闭进浆管,然后撤除压力。输浆压力不小于0.5 MPa,输浆管长度不小于30 m时,增加0.1 MPa～0.2 MPa。水泥浆自调制至压入管道的间隔时间不得大于40 min。

灌浆完后相隔1 h对每个排气孔进行人工补浆,待所补水泥浆初凝后即可切除排气孔。每班做1组7.07 cm3标准试件,标准养护28 d用来评定水泥浆强度。灌浆工作完毕后,应全面彻底清洗设备。

2.7.2 切割封锚

有粘结预应力筋在孔道灌浆完成24 h后即可对锚具夹片3 cm外多余预应力筋进行切割。切割采用角磨机逐根进行,不得采用气割或电焊。切割完成后将张拉端附近混凝土表面清理干净,扫一道水泥浆,用微膨胀混凝土封堵,并应捣筑密实。

3 结语

1)应用有粘结预应力混凝土技术降低了结构钢筋及混凝土的用量,提高了结构的刚度及抗裂要求,有效地减少了混凝土裂缝的产生,综合经济效益显著。

2)应用有粘结预应力无梁楼板,可以降低层高,提高室内空间利用系数,有利于设备和管道的布置敷设,为用户提供较大的利用空间,同时满足业主灵活分隔的功能要求。

参考文献

无粘结预应力桁架梁 篇4

关键词：预应力,施工,张拉

1 工程概况

六零二工程为中国人民银行长沙中心支行602工程项目一标段:库房工程。建设地点位于长沙市开福区捞刀河镇白霞村。占地面积4 678.5 m2, 总建筑面积12 838 m2, 建筑物高度为17.7 m, 地上三层。±0.000相当于绝对标高67.2 m。

本工程由中国人民银行长沙中心支行主管建设, 经长沙市有色金属勘察研究院进行地质勘探和湖南省建筑设计院设计, 由湖南省长顺监理工程公司和湖南省直属监督站全过程监管, 湖南省第六工程有限公司施工。是湖南省重点工程, 国家特别重要的特种库房工程。

本工程为板、柱抗震墙结构, 地上3层, 因楼面在使用时需通过荷载较大的车, 楼板承载力较大, 楼层板厚分别为一层顶板厚450 mm, 二层顶板厚350 mm, 三层顶板厚250 mm。梁简支结构设计, 均采用无粘结预应力梁沿平面铺开, 楼板均满布预应力筋, 混凝土强度等级C40, 梁断面高度全部900㎜, 梁宽分别为550、600、650 mm。每根梁跨度均为9.0 m, 预应力筋数量最少7Φs15.24, 最多8Φs15.2;楼板纵横向每跨均为9.0m, 每跨至少26Φs15.24, 暗梁截面为600×450, 梁内均配置13Φs15.24预应力筋。

2 预应力施工难点分析及控制措施

2.1 难点分析

通过二层结构平面图看出, 该楼面布置规则, 楼面结构顶标高6.0 m, 在H轴、G轴、6轴均置有大梁, 梁高900 mm, 3根。楼面需过车, 荷载较大, 梁、板预应力均呈直线, 在6.0 m梁板下张拉。

2.2 解决方法

(1) 在预应力梁宽度为1 000 mm宽范围内, 边梁斜面不超过50 mm的, 仍按斜面预埋锚板张拉, 如图 (A) 。

(2) 在预应力梁宽度为1 000 mm宽范围内, 边梁斜面超过50 mm的, 设计采用一个三角形构造将斜面拉成直面来处理, 进行延伸张拉, 三角形构造宽出锚板周边不小于100 mm宽度, 内有构造配筋, 如图 (B) 所示。

(3) 预应力梁端部有其它框架梁阻挡张拉端头的情况, 采用直线筋和曲线筋组合张拉方式, 个别梁预应力筋太密的采用两端张拉方式, 如图 (C) 、 (B) 。

3 施工工艺流程

见下页图:△表示由预应力工种完成

4 施工控制措施

(1) 无粘结预应力筋的制作。无粘结预应力筋在专业工厂制作, 钢绞线表面涂专用防腐润滑油脂、封外包塑料层。

(2) 无粘结钢绞线下料。按设计图纸的实际尺寸加上千斤顶夹持长度, 作为预应力筋的长度下料, 用砂轮机切断, 按不同长度、梁号、数量编号, 作出标记, 以便布筋时识别。

(3) 挤压固定端锚具。①锚固端采用P型挤压锚具, 锚具内小弹簧长度不少于挤压套长度, 直观检查时用手一掰就断, 视为合格;②挤压模具表面要经常涂抹润滑剂, 便于挤压;③挤压过程中, 油压表读数必须在30 MPa～50 MPa之间。

(4) 梁内支架筋的焊接。焊接支架筋时, 应让钢筋工先垫好梁底的钢筋保护层垫块, 再定其高度。沿水平方向每隔1 m设置一个支架筋, 支架筋焊在箍筋上, 标高要准确, 焊接要牢固, 高度误差在±10 mm范围内。

(5) 梁内穿无粘结预应力筋。无粘结预应力筋成束设置时, 按梁内钢绞线的长度、梁号及数量, 查明无粘结预应力筋上的标记, 核对无误后, 将钢绞线从梁的锚固端穿向张拉端, 可逐根穿入也可两根或三根穿入。穿筋时应防止箍筋弯钩划破无粘结预应力筋外包胶皮, 如有划破立即用胶带包裹, 以免影响质量。张拉端钢垫板位置的确定, 应有利于预应力筋的张拉, 使锚具顺利到位。

(6) 端部锚具的固定。固定端:按设计图纸中的位置, 将钢垫板与梁主筋或支架筋焊接, 使挤压套靠紧钢垫板, 并使钢绞线与钢垫板垂直。张拉端:按设计图纸的要求, 设置整块钢垫板或单孔排列的钢垫板, 焊接在支架筋上, 单孔组合排列的钢垫板形心必须与预应力束曲线的中心重合。

另外凸出张拉端构造做法中有直线筋时, 梁底凸出c-c中配筋同a-a、b-b, 应改为参照a-a、b-b, 配筋两端均锚入边梁250。

(8) 无粘结预应力筋的自检、及隐蔽验收。无粘结预应力筋隐蔽验收以前应自检下列事项, 并进行处理:①无粘结筋外包胶皮是否有破损处, 如有应及时用胶布进行缠绕修补。小面积的用胶带缠绕修补, 大面积的要进行更换;②钢丝有无被电焊、氧乙炔气烧伤。钢丝如有烧伤, 要更换新钢绞线;③无粘结预应力筋的曲线, 被拉杆螺栓或其它管道抬高或压低时, 必须重装螺杆或其它管道, 保证正确的高度及位置;④端部无粘结预应力筋必须与钢垫板保持垂直, 如不垂直将钢垫板校正、与主梁或支架筋焊牢;⑤从梁上部观察, 无粘结预应力筋在梁内必须顺直, 否则会增加预应力损失。

(9) 浇捣混凝土。浇捣混凝土时严禁振动棒撞击无粘结预应力筋及锚具, 防止擦破无粘结预应力筋的外包胶皮, 破坏其无粘结状态。锚具如有移位会增加张拉预应力筋的难度, 加大预应力损失。张拉端、固定端处钢筋密集, 混凝土必须振捣密实。

(10) 张拉前准备。①清理张拉端。②清除外露钢绞线表面的杂物

(11) 张拉无粘结预应力钢绞线。①张拉预应力钢绞线前, 应提供所张拉区域内的混凝土试块强度报告;按设计要求, 混凝土强度达到设计强度的75%时, 方可进行张拉。②张拉预应力钢绞线前, 应在有资格单位采用顶顶机的方法对所用千斤顶、油表在压力机进行配套标定, 提供标定报告供张拉时使用。

(12) 张拉顺序及控制力。本工程张拉顺序先上后下, 自中间开始左右对称。张拉时应做到钢绞线、锚环与千斤顶三对中。张拉完毕后, 应检查张拉端端部和其他部位有无裂缝。

张拉控制应力取σcon=0.70fptk=0.70×1860=1 302 MPa

每根预应力筋的张拉控制力Np=1302×140=182.3 kN

张拉时以控制张拉力为主, 伸长值为辅作为校核。当实际伸长值超出理论值的±6%时, 停止张拉放松钢绞线, 查明原因后再继续张拉。

(13) 张拉程序:先拉至18.2 kN, 量伸长值, 并作记录, 再拉至182.3 kN, 持荷2 min, 量伸长值, 并作记录, 卸荷至零, 锚固。

(14) 理论伸长量的计算采用平均张拉应力法。

(15) 张拉所用机具, 采用柳州建筑机械厂生产的ZB4/500油泵及20 t千斤顶。

(16) 封堵张拉端。张拉完毕后, 用手提切割机或氧气-乙炔切除端部多余钢绞线, 切除距离距锚具端不小于30 mm, 用等强度微膨胀混凝土浇捣封堵 (由总包完成) , 2 h～3 h后应喷水养护。

5 结语

无粘结预应力桁架梁 篇5

关键词：大跨度,无粘结预应力,质量因素,质量控制

1工程概况

某工程是一幢集大型会议、文艺汇演、办公接待等于一体的综合性建筑。采用人工挖孔桩和钻孔桩基础, 主体为框架——筒中筒全现浇混凝土结构体系, 主楼部分采用钢管混凝土柱, 部分框架梁采用无粘结预应力混凝土结构, 在主塔楼中设置结构转换层, 现对其预应力框架梁的施工过程及质量控制要点进行介绍和总结。

2预应力梁的设计

该工程2层观众席有两根梁Y-KL1、Y-KL2采用了后张法无粘结预应力筋混凝土梁设计, 设计跨度27.9 m, 截面尺寸1 050 mm×1 800 mm (宽×高) , 预应力配筋Y-KL1为9ΦS15, Y-KL2为8ΦS15, 非预应力主筋为Φ32, 设计混凝土强度等级为C40。梁在荷载作用下的内力、预应力配筋、预应力损失、以及使用阶段的抗裂和挠度等均采用PRCS程序结合SATWE软件进行整体空间结构分析并进行预应力梁配筋设计。首先用SATWE进行结构初分析, 得出每根预应力梁在短期长期荷载组合下的弯矩设计值, 根据梁的抗裂要求估算每根梁的预应力筋的用量;然后接力PREC交互式输入预应力筋线型, 定义预应力束的张锚体系、有无粘结、张拉吨位等参数, 运行SATWE模块进行三维结构计算, 即把预应力等效荷载施加于结构上与结构长短期荷载组合, 利用SATWE核心模块进行主楼结构计算, 得出全楼梁柱计算结果。

3预应力梁施工

3.1 施工工艺

底模板支模→非预应力筋绑扎→梁体及侧模板支模→金属波纹管安装→隐蔽工程检查验收→另一侧模板支模→预应力筋加工→浇筑混凝土、养护→张拉锚固→封顶。

3.2 预应力施工要点

3.2.1 预应力筋加工

钢绞线以整盘供应, 人工牵引开盘后用砂轮切割机断料, 应采取有效措施防止其弹出而造成伤人事故, 下料长度取设计长度加外露长度, 下料后按设计根数编束, 每隔2 m用20#铅丝绑扎一道, 注意保持平直和不扭结, 编束后编号进行防护处理。

3.2.2 波纹管安装

本工程采用预埋金属管成孔, 非预应力筋绑扎验收后即安装波纹管, 再按设计的预应力曲线矢高制作钢筋支架, 间距500 mm, 与梁内箍筋扎牢后将波纹管放在支架上.波纹管接头用在一级管切割成300 mm的短节管连接, 并用塑料胶袋封裹, 波纹管安装并确认其准确就位后, 用20#铅丝固定在钢筋支架上, 同时注意焊接时避免电焊渣灼穿管壁, 浇筑混凝土时严禁振捣棒碰撞波纹管。

3.2.3 锚垫板安装

波纹管安装后, 穿入螺旋筋并用20#铅丝与框架梁主筋扎牢, 将锚垫板套上波纹管与螺旋筋, 使锚垫板中点对准预应力盘轴线, 且承压面与预应力筋垂直, 锚垫板安装就位后与周围钢筋焊牢, 并用橡皮和止口胶带封闭以防砂浆漏入孔内。

3.2.4 预应力筋穿管

采用“先穿法”, 在波纹管安装后浇筑混凝土前手工穿入钢铰线, 就位后在梁内呈抛物线形分布, 其它水电专业管线预埋时不得随意改变矢高, 电焊作业时注意不得灼伤波纹管。

3.2.5 混凝土浇筑

从梁跨中开始从两端推进, 采用分层浇筑法, 并采用插入式振捣器短插密振, 尤其对预应力筋张拉端部位应特别注意振捣密实, 必要时辅以钢纤捣固和锤击敲震等方法, 浇筑过程中应经常检查波纹管是否完好, 且在浇筑过程中、混凝土初凝前派专人每隔15 min将钢绞线抽动约0.5 m, 以确保孔道质量。

3.2.6 张拉施工

本工程Y-KLl梁锚垫板及预应力筋的位置如图1所示。张拉设备选用YCW250B型千斤顶及其配套的2B4-500型油泵, 张拉时采用同端对称张拉工艺, 先用两套张拉设备在梁的同一端, 按控制应力的50%, 同时张拉la和lb (对角张拉) , 然后松开张拉设备再用相等的控制应力在同一端同时张拉2a各2b, 之后采用与先前一样的步骤再用控制应力的100%进行张拉。四个角预应力筋张拉完毕后, 再按中轴对称方法用上述相同的步骤张拉四周, 最后用同样方法和步骤张拉中心预应力筋。一端张拉完毕后, 另一端可直接按l00%控制应力进行张拉, 需说明的是, 张拉的顺序必须与前端张拉的顺序相同, 且张拉设备也必须与对应端使用的设备相同, 不得随意混用, 以提高测量准确性。张拉时每根梁依次逐束张拉, 其控制力σ=l302 N/mm2, 每次张拉0.1σ, 以千斤顶压力表读数为主, 伸长值作为校核.张拉过程中应测定钢绞线伸长值和锚具回缩值, 并校核孔道摩阻力损失是否满足设计要求。预应力筋理论伸长值按下式计算:

L=NP·L (AP·EP)

式中NP为预应力筋张拉力, L为预应力筋长度, AP为预应力筋截面面积, EP为预应力筋弹性模量, 按规范取EP=1.8×105 N/mm2, 若实际偏小, 应以现场实测弹性模量作为依据。因NP与孔道偏离系数R和摩擦系数μ值相关, 故施工时应利用传感器测定预应力筋中的摩擦损失, 反推广R、μ值来计算理论伸长值。以0.1σ时的伸长值作为初读数, 实测值与理论值的相对偏差均应小于±6%。当施工出现实际伸长值超出允许偏差时 (即实际伸长值大于l95.9mm或小于l73.7 mm时) , 应暂停张拉, 待查明原因并采取措施调整后方可继续张拉。张拉完毕后, 预应力筋露出夹具外的长度不小于30 mm, 并用细石混凝土封闭。本工程张拉设计参数为:控制应力σ=l302 N/mm2, 张拉力P=l82.3 kN, 理论伸长值△L=l84.8 mm, 符合规范要求。

4影响大跨度预应力梁施工的质量因素分析

4.1 模板支撑体系对预应力梁下挠及截面变形产生直接影响

大跨度预应力梁对梁挠度、截面变形都有着严格的技术要求, 因此施工时关键是要求模板支撑体系有足够的强度、刚度和稳定性, 保证梁构件在主体混凝土施工中无涨模变形、无下陷, 并按要求起拱准确。该工程预应力梁为1 050 mm×1 800 mm (宽×高) 的大体积梁, 模板支撑在标高为1.97 m的楼板上, 楼板厚度100 mm, 设计活荷载标准值为3.0 kN/m2, 因此在施工模板体系设计时有必要验算该楼板作支承面能否满足施工荷载的要求。

4.2 混凝土施工和养护对预应力梁构件的质量影响

该工程预应力梁混凝土强度等级C40, 属大体积混凝土构件。混凝土施工工艺和后期养护能否按标准执行, 直接对混凝土构件内部密实、强度发展及混凝土表面开裂产生巨大影响。因此在混凝土施工养护过程中, 一定要注意防止各种因素下的裂缝发生, 特别是温度应变不均而形成的裂缝;同时密切跟踪混凝土强度能否达标, 因为混凝土早期强度的发展, 对混凝土最终的强度值影响甚深;此外, 在混凝土浇筑过程中, 要防止因漏振而导致内部不密实的情况, 避免给后期预应力筋张拉埋下隐患。

4.3 预应力筋定位对预应力梁的设计和使用影响

在施工中能否按设计图纸规定曲线对预应力筋进行定位, 不仅影响到预应力筋受力满足设计要求与否, 如果在穿插、摆放、定位预应力筋过程中发生了卷曲、死绞或套管损坏等情况, 还会影响到后期张拉能否顺利进行并完成张拉, 严重的还影响到预应力梁能否通过验收使用。

4.4 预应力筋张拉施工的影响因素

预应力筋张拉的准备、方法、顺序以及张拉的应力控制等都会给张拉结果带来影响, 轻者预应力筋断裂、损坏, 重者可能引起结构梁体张拉端爆裂或梁截面变形过大产生裂缝, 构件不能使用。

5大跨度预应力梁优化施工质量控制措施

5.1 模板支撑体系的优化及加固

该工程预应力梁体积大、跨度大、质量重, 因此要选择经济可靠的模板支撑系统。因模板支撑系统立杆支承于100 mm厚的钢筋混凝土楼板, 立杆支承处的楼板抗剪以及抗冲切抵抗力比较薄弱, 需进行验算和采取加固措施。针对工程特点和现场条件, 施工时选择模板支撑系统方案如下:采用Φ48 mm×3.5 mm钢管和扣件搭设钢管架作支撑, 预应力梁支承脚手架采用三排立杆, 立杆沿梁纵向间距为L=1 000 mm, 沿梁横向间距为L0=800 mm, 两预应力梁间跨距6.3 m, 采用满堂脚手架与预应力梁支承架相连成一体, 确保两根预应力粱支承架的整体稳定牢固。为了确保施工安全, 在100 mm厚楼板下搭设加强架, 加强架立杆上部用顶托板支于楼板底面, 加强架立杆脚支承于原土上的混凝土垫层面, 因此地基必须夯实, 同时浇筑100 mm厚C25混凝土基础, 使地基承载力达到200 kPa, 确保加强架满足受力要求, 具体搭设情况见图2。

整个支撑系统立杆连接方式采用对接。以下是立杆稳定性验算。计算模型假设为两端铰接偏心受压杆件, 支撑体系水平杆步距选大值即h=1500 mm, Ф48 mm×3.5 mm钢管采取对接方式。如图1所示, 梁底模荷载传于小楞, 小楞承受荷载传于钢管大楞, 钢管大楞承受的荷载最终传于支架立杆。为简化计算, 大楞承受的集中力转化为梁底模线荷载按两跨梁传于支座大楞之上。

(1) 立杆受力计算

参考《建筑施工计算手册》 (2001年7月第一版) , 可得作用在模板上的荷载标准取值如下。

模板自重: (1.8×2+1.05) ×0.5=2.33 kN/m;混凝土自重:1.05×1.8×24=45.4 kN/m;钢筋重:1.05×1.8×1.5=2.84 kN/m;振捣混凝土荷载:1.05×2.0=2.1 kN/m;施工人员与设备荷载:1.05×2.5=2.65 kN/m;则梁底模组合荷载设计值为:q= (2.33+45.4+2.84) ×1.2+ (2.1+2.63) ×1.4=67.3kN/m;按静力计算, 求得作用于中间钢管大楞上的均布线荷载 (最大值) 为:q1=50.56 kN/m, 则传于立杆上的集中力为:N=q1x1=50.56×1=50.56 kN。

(2) 长细比计算长度L0

根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJI30—2001) , (以下简称“规范”) 的规定:

L0=h+2a

式中:h—支架立杆的步距, 该工程h=1 500 mm;

a-模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度, 如图1所示, 该工程a=150 mm。则L0=h+2a=1500+2×150=1800mm。

(3) 稳定性验算

查“规范”附录B, 可得:Ф48 mm×3.5 mm钢管回转半径i=15.8 mm, 截面积A=489 mm2, 长细比λ=L0/i=1 800/15.8=114。查“规范”附录C, 可查得稳定系数Φ=0.489, 由σ=N/ФA, 求得σ=50.56×1000/ (0.489×489) =211.4N/mm

5.2 确保混凝土强度和防止裂缝的措施

该工程预应力梁与柱接头处钢筋密集, 钢筋间距小, 另外在梁混凝土浇筑振捣时要求严禁损坏预应力筋, 所以增加了混凝土施工的难度。为防止混凝土浇筑时粗骨料卡在钢筋密集区, 造成混凝土松散或者出现蜂窝、孔洞, 施工前对混凝土配合比粗骨料进行了精心设计, 经试配, 最终选定粒径级配为10 mm～30 mm的石灰岩碎石, 并选择小直径插入式振动棒, 以利于在钢筋密集处插入振捣, 避免产生漏振部位。为确保C40混凝土早期强度顺利发展和防止、减少混凝土因收缩及温度应变产生裂缝, 在混凝土保养期要求严格浇水养护l4天以上, 梁柱接头及梁混凝土全部采用聚乙烯薄膜包裹养护, 防止水分过早挥发, 抑制表面混凝土收缩过快。

5.3 确保满足预应力筋设计曲线的措施

无粘结预应力筋进场后, 经检查无破损、死绞等质量毛病, 可以进行绑扎。绑扎前应用纸模等按l:l比例做出锚垫板模型, 置于柱头进行试摆, 如有钢筋阻挡预应力筋穿过的, 要与设计院商议处理, 割掉阻挡钢筋, 并进行补强加固。之后, 按施工图摆放预应力筋, 并严格按预应力筋的曲线定位尺寸固定预应力筋, 固定的方法是在预应力筋下垫放Ф12～Ф14圆钢并用22#扎丝绑牢, Ф12～Ф14圆钢与梁非预应力钢筋骨架梁箍筋正交, 并用扎丝绑紧或局部点焊牢固, 确保在钢筋绑扎和混凝土浇筑过程中预应力钢筋不位移和不变形。

5.4 精心设计与执行预应力筋张拉工艺

预应力筋张拉工艺、有关参数必须在施工前根据工程特点精心制定, 经养护混凝土强度达到设计要求后, 可以进行预应力筋张拉。张拉前, 应对张拉检测设备进行配套校验, 同时有质检部门的合格检验证明。

6结束语

现浇梁板的预应力筋施工质量控制是材料学、施工新工艺、新技术发展, 以及质量控制管理理论综合作用的结果。今后预应力钢筋混凝土结构还是会广泛应用于工业与民用建筑中, 该工程针对预应力钢筋混凝土梁“大”、“长”、“重”等特点, 提出了质量控制技术要点, 为预应力钢筋砼结构的施工提供了很好的范例。

参考文献

[1]江正荣.建筑施工计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2001.

[2]JG Jl30-200 l, 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].

无粘结预应力桁架梁 篇6

(一) 无粘结预应力混凝土优点

由于普通混凝土构件抗裂性能差, 它的抗拉极限应变值ε只有0.0001~0.00015, 即相当于每米只能拉长0.1~0.15mm, 超过这个数值就会开裂, 因此, 钢筋混凝土受拉构件, 如果要保证混凝土不开裂, 钢筋的应力只能用到20~30N/mm2[fy=E·ε=2×105× (0.0001~0.00015) =20~30N/mm2]。因而, 对于在使用中不允许开裂的构件, 设计时不得不把受拉区混凝土的截面增大, 从而增加了结构的自重;对于允许出现裂缝的构件, 由于受裂缝宽度的限制, 在使用荷载下, 钢筋应力也只能用到150~250N/mm2, 从而限制了钢筋混凝土构件中采用高强钢材来节约钢材的可能性。普通混凝土受拉区容易出现开裂的缺点, 同使用要求之间的矛盾和高强钢材不断发展与普通混凝土构件中不能充分发挥其高强性能的矛盾, 促使人们在设计理论与施工工艺方面的研究有了新的突破, 提出了预应力混凝土的理论和实践, 由于矛盾的主要方面是混凝土的极限抗拉应变太小 (容易开裂) , 为了解决这一矛盾, 在混凝土构件受拉区施加压应力, 当构件在荷载作用下, 产生拉应力时, 首先要抵消混凝土的预压应力, 然后, 随着荷载的不断增加, 混凝土才受拉开裂, 从而推迟裂缝的出现时间和限制裂缝的发展, 达到提高构件抗裂度和刚度的目的, 同时, 能有效地采用高强钢材, 大大节约钢材。

无粘结预应力混凝土施工技术是在预应力筋表面刷涂油脂并包塑料带 (管) 后, 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, 进行预应力筋张拉和锚固。这种预应力工艺是借助两端的锚具传递预应力, 无需留孔灌浆, 施工简便, 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。

(二) 施工工艺

在后张法预应力混凝土中, 预应力筋分为有粘结和无粘结两种。无粘结预应力起源于20世纪50年代的美国, 我国20世纪80年代初成功地应用于实际工程施工中。无粘结预应力工艺, 是无粘结筋全长不与混凝土粘结, 能与混凝土发生相对滑动。其施工工艺过程为:无粘结预应力筋的制作→无粘结筋铺设→无粘结筋的张拉→锚具与端部处理。

(三) 无粘结预应力施工的工艺特点与张拉方法

后张法无粘结预应力混凝土不仅施工工艺简单, 操作方便, 技术先进, 张拉机具简单轻巧, 方便移动, 可在高空和小空间内工作, 张拉时不占用工期, 而且后张法无粘结钢绞线预应力混凝土施工工艺是近年来在大跨度梁中广泛应用的一种新工艺, 比多年来常用的“先张法有粘结钢绞线预应力混凝土工艺”和“后张法有粘结预应力砼工艺”相比有以下特点:

1. 预应力筋张拉力的传力途径不同

传统的“有粘结预应力混凝土工艺”预应力筋张拉后需灌浆, 其预应力的张拉力由锚具及灌浆体共同作用传递给混凝土构件。而新的“无粘结预应力混凝土工艺”的预应力筋与混凝土构件之间没有任何介质粘结, 全靠锚具承受并传递预应力。故钢绞线及锚具必须终身不生锈, 对材料的材质要求很高, 费用较大。

2. 施工工序有所不同

“有粘结预应力混凝土工艺”在混凝土构件浇筑时需要预留孔, 然后, 铺穿预应力筋进行张拉, 最后灌浆填孔。而“无粘结预应力混凝土工艺”在混凝土构件钢筋绑扎时同步按设计要求布置呈抛物线状的无粘结预应力筋, 张拉后无需灌浆, 简化了工序, 加快了施工进度。由于预应力束能曲线布置, 使预应力筋按设计要求在构件受力部位发生最大效能, 故特别适用于在大跨度梁中的运用。

3. 无粘结预应力张拉施工方法

(1) 预应力张拉预备工作:砼浇捣时预留试块, 按现场同条件养护, 试压检验砼强度达到设计强度75%以上时, 才进行张拉。张拉端预埋垫块与锚具接触处的焊渣、砼残渣等清理干净。预备四台穿心式YC20D千斤顶, 四台ZB0.8-500电动油泵。未张拉前, 模板及支撑系统不得拆除。

(2) 张拉方法及顺序:采取一端张拉, 双控方法, 分束分批建立预应力。考虑张拉应力平衡, 每根梁端设一套张拉机具。

(3) 张拉程序:因钢铰线为曲线布置, 以0.2Pj级载量初始伸长值, Pj级或1.03Pj级为伸长终点值。本工程张拉程序征求设计单位意见, 取其中一种与设计松驰应力相吻合的张拉程序。为便于同步建立预应力和便于校核张拉伸长值, 实行分级加载, 中间增加一级0.6Pj载级。

(4) 张拉最大控制应力:最大张拉应力σcon不大于规范和设计要求的75%fPtk, 即最大张拉力σcon=0.75×fPtk×AP=0.75×1860×139=19.3905kN。最大张拉力由千斤顶与电动油泵配套标定的压力读数表控制。

(5) 伸长值校核:按直线段、曲线段分别计算伸长值后叠加, 大梁钢铰线理论伸长值初步计算为180mm。考虑钢铰线为曲线布置, 以0.2Pj级载量伸长起点值, 以0.6Pj级载量伸长中间值, 以1.0Pj或1.03Pj时量伸长终点值。

(6) 张拉端锚固区处理:张拉端锚固后, 将多余的钢铰线采用手提式砂轮切割机切除, 外露长度不少于300mm, 并清除锚板及锚具上的油污、杂物, 涂刷防锈漆后, 采用C40膨胀砼封闭。

(7) 张拉端区预留板孔处理:将张拉端锚固处理后, 对预先为方便张拉留设的板孔洞支模, 按施工缝处理后, 后浇C30膨胀砼封闭。

4. 预应力张拉预备工作中应注重的问题

预应力张拉前, 对从事张拉工作的人员进行专门的技术培训和全生产教育, 操作人员必须熟记张拉程序和机械操作规程, 熟悉机性能, 并进行以下工作。

(1) 所有用于预应力的千斤顶应是专为采用的预应力系统所设计, 经国家认定的技术监督部门认证的产品。

(2) 千斤顶的精度应在使用前校准。千斤顶一般使用超过6个月或200次, 或在使用过程中出现不正常现象时应重新校准。测力环或测计应至少每2个月进行重新校准, 并使监理工程师认可。任何时候工地测出的预应力钢绞线延伸量有差异时, 千斤顶应进行再校准。

(3) 用于测力的千斤顶的压力表, 其精度应不低于1.5级。校正千顶用的测力环或测力计应有±2%的读数精度。压力表读盘直径应小于15mm。每个压力表应能直接读出以“kN”为单位的数值或伴一换算表可以将读数换算为“kN”。压力表应具有大致两倍于工作力的总压力容量, 被量测的压力荷载应在压力表总容量的1/4~4范围内, 除非在量程范围建立了精确的标定关系。压力表应设于肉眼可见的2mm距离以内, 使无视觉差能够获得稳定和不受动的读数。每台千斤顶及压力表应视为一个单元且同时校准, 以确张拉力与压力表读数之间的关系曲线。

(4) 张拉前根据钢绞线的强度、拉力和弹性模量值计算出每束绞线的初始拉力、控制拉力和超张拉力下的伸长值, 作为施工时的拉伸长值控制指标。

(5) 无论是进行预应力张拉, 还是进行孔道压浆, 事先在操作部位两端用钢板设置屏障, 用缆绳隔离并设置明显警示标志, 操作期间禁任何非施工人员进入施工现场, 操作人员也严禁将身体直接对准道部位。

(四) 常见质量通病及防治措施

1. 预应力混凝土裂缝

预应力混凝土结构施工中, 常见锚固区裂缝, 端面裂缝, 支座竖向裂缝等, 产生的原因主要是端部节点钢筋网片或箍筋配置不足, 混凝土振捣不密实, 强度偏低;防治措施是重视构造配筋, 加强施工管理, 严格控制混凝土配合比, 加强混凝土振捣, 保证混凝土的密实性和强度, 预应力筋张拉, 混凝土必须达到规定的强度。

2. 无粘结预应力筋制作中涂层不饱满

后张法无粘结预应力混凝土施工技术的关键之一是无粘结筋制作。无粘结筋是以专用防腐沥青作涂料层, 由聚乙烯或聚丙烯塑料作外包层的钢绞线或碳素钢丝束制作而成的。涂料层的作用是使预应力筋与混凝土隔离, 减少张拉时的摩擦损失, 防止预应力筋锈蚀等。施工中常见涂层不饱满, 外包层破损现象, 产生原因是施工管理不到位, 没有认真进行技术交底;防止措施认真配制涂料, 涂层操作要规范, 认真细致, 为防止外包层损坏, 宜采用高密度聚乙烯, 但不得采用聚氯乙烯做外包层。

(五) 结束语

经过精心组织, 精心施工, 该工程后张法无粘结预应力框架梁施工顺利完成。实践证明, 后张法无粘结预应力混凝土施工技术在解决大跨度, 大空间的结构优势, 加快了施工进度, 节约工程施工成本, 保证施工质量方面起到了一定的推动作用, 为今后的施工积累了宝贵的施工经验。

参考文献

[1]孙志凡.无粘结预应力混凝土框架梁的施工技术[J].内蒙古科技与经济, 2008 (8) .

无粘结预应力桁架梁 篇7

云南李仙江流域电站大坝、厂房、消力池边坡、下游防护两岸部分边坡岩体风化卸荷严重、坡高陡峻, 地形、工程地质及水文条件复杂, 边坡加固处理的难度大。高边坡防护工程目前以框架梁, 贴坡挡墙加预应力锚索防护为主。由于预应力锚索具有快速有效且对边坡扰动较小等特点, 流域电站大坝、厂房、消力池边坡岩体风化卸荷严重、坡高陡峻工程采用无粘结预应力锚索为主要加固措施。

工程边坡规模大小各异, 各部分岩石条件差异较大, 预应力锚索张拉级别设计主要采用700KN级, 1000KN级和2000KN级3种级别。

2无粘结预应力锚索定义、特点

无粘结锚索定义:锚索采用有专门防腐层的无粘结预应力钢绞线。锚固段全场范围内钢绞线防腐层全部去除, 锚固段钢绞线通过浆体与孔壁结合成整体, 而张拉段钢绞线与浆体之间可产生滑动。

无粘结预应力锚索与普通预应力锚索之间的区别:预应力锚索加固机理是无粘结预应力锚索与普通预应力锚索加固岩质边坡的共同之处。但是无粘结预应力锚索与普通预应力锚索在边坡加固过程中, 杆体的受荷机制是不相同的。传统预应力锚索在杆体受荷时, 荷载沿杆体由近端传向远端, 在设计荷载作用下, 锚固段锚索与水泥浆体之间的握裹力、锚固体与周围地层间的粘结力必须同时满足张拉力的要求, 锚索才能起到应有的作用。

3锚索施工

3.1

施工程序

3.2材料准备

钢绞线选用符合美国标准ASTM A416/A416M-98的钢绞线, 锚索采用公称直径d=15.24mm (7Φ5) 、强度等级为1860MPa (270级) 的低松弛钢绞线。

锚具本工程预应力锚索采用OVM.M15锚具, 锚具的静载锚固性能, 应同时符合下列要求:锚具钢绞线组装体锚固效率系数ηa≥0.95;锚具钢绞线组装体极限应变εapu≥2%。锚夹具的强度、精度及材质必须与钢绞线匹配, 锚具能夹持2000MPa级及以下级别钢绞线。

其他材料本工程所采用的水泥强度等级不低于42.5的新鲜普通硅酸盐水泥, 早强剂, 减水剂等外加剂的质量标准要符合国家或部颁布现行规程规范的要求。外加剂的采用必须通过生产性试验及室内试验论证, 严禁使用对钢绞线有腐蚀性、对水泥及周围岩体有危害的外加剂。

3.3造孔

一般岩层内造孔钻孔机具应适合钻各种角度的孔, 钻孔深度应满足设计图纸的规定, 钻头选用硬质合金刚钻头或金刚石钻头。为满足设计规定的钻孔精度, 优先采用效率高且具有纠偏、除尘功能的潜孔钻机造孔。钻孔的孔深、孔径不得小于设计值, 钻孔的倾斜角向下10~13度、方位角应符合设计要求。

松散体内的造孔在堆积体、崩积层、破碎、软弱岩体中钻孔采取套管跟进保护钻孔, 套管采用Q235普通钢管, 钢管不拔出, 套管应穿过堆积体积及接触带深入基岩1.0m左右。在钻进过程中严禁向孔内注水, 钻孔达到设计孔深后用高压风彻底冲扫钻孔。

锚索钻孔孔位采用全站仪放样, 钻机倾角采用水平仪控制。钻进采用导向仪控制孔斜, 及时测斜、纠偏。钻孔时应记录每一钻进尺钻进速度和岩粉记录等数据。钻孔完毕时, 应连续不断地用高压风彻底冲扫钻孔。钻孔冲扫干净后应及时组织安装锚索。

3.4锚索的制作与安装

锚束制作:锚索制作应在有防雨设施的加工厂完成。锚束体的长度等于锚头以内的长度加外露长度。外露长度包括撑脚高度, 张拉千斤顶高度、工具锚板及工作锚板厚度与预留长度 (一般为200mm) 。对监测锚索还应加上测力计高度。钢绞线下料前, 应将钢绞线放在平坦干净的水泥地面上或木制工作平台上, 推开理直, 根据锚束体的长度用钢尺丈量, 砂轮切割, 严禁采用电弧切割。

锚索安装:锚索安装前对钻孔重新进行通孔检查, 对塌孔、掉块应清理干净或处理, 不得欠深, 对孔内集水用高压风冲扫干净。锚索上安装的灌浆管路应保持通畅, 管路系统耐压值不低于设计灌浆压力的1.5倍。

外锚头施工:锚索下索后即可进行外锚墩的浇筑施工, 外锚墩的体型尺寸、混凝土标号、承压钢筋配置或螺旋筋均按照设计图纸要求施工。

锚索灌浆:锚索在锚束送入孔内经检验合格后即可在孔口临时封闭进行压力灌浆, 或外锚墩混凝土浇筑后并达到一定强度后在锚墩孔口临时封闭进行压力灌浆。锚固段、张拉段注浆一般使用纯水泥浆, 水泥浆的28d抗压强度等级不得低于M50。

锚具的安装:锚板、夹片安装时, 必须彻底清扫钢绞线、锚板的锥孔和夹片牙型, 不得有油污、铁屑、泥沙等杂物。

3.5张拉

张拉程序、条件预应力锚索的张拉按下列程序进行:机具率定→分级理论值计算→外锚头混凝土强度检查→张拉机具安装→预紧→分级张拉→锁定→签证。当锚固段注浆体抗压强度达到设计强度的75%, 锚墩混凝土抗压强度达到混泥土设计强度, 才能对预应力锚索进行张拉。

张拉准备:张拉机具校验:张拉前必须把张拉机具、压力表及所需附属机具准备齐全, 并都经过严格的率定和校验。

锚索张拉完毕后会产生一定的应力损失, 限于本工程地质条件, 所有锚索均使其具备补偿张拉条件, 张拉完毕后48h内, 发现预应力损失大于设计值的10%的锚索, 对其按照设计要求进行补偿张拉。

3.6试验与观测

锚索施工前对各部位边坡布置锚索的区域选择有代表性的部位做锚索的现场适应性试验。各张拉力和不同底层之间的试验锚索可以是永久锚索或附加试验锚索, 并不少于三索。受力性能试验所用锚夹具、张拉机具及施工工艺应与工程实际采用的相符合。

3.7工程质量检查

在本工程无粘结预应力锚索高边坡支护的施工中, 建立了健全的以岗位责任制为主的各级规章制度, 认真做好各项工序的检查和验收工作。施工中按要求做好各项工序的施工记录, 及时整理、分析, 并作为验收依据。

4结束语

无粘结预应力锚索在李仙江流域水电站高边坡支护工程中的运用, 解决了高边坡地质条件差, 加固处理规模大等问题。在厂房后坡、电站塌方路段 (采用无粘结预应力锚索结合砼贴坡挡墙, 框架梁施工) 、消力池基坑开挖边坡及下游两岸防护处成功应用, 充分展现了无粘结预应力锚索施工速度快、经济、安全可靠等优点。上述工程边坡加固处理部位自竣工以来, 经过大坝蓄水发电及3年的时间的检验、观测, 所有边坡、滑坡体均处于稳定状态。该技术运用于李仙江流域水电站高边坡支护工程, 保证了边坡施工进度和质量, 给大坝及厂房等主体工程的施工赢得了安全和保障, 取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献