无粘结预应力混凝土结构施工工艺

无粘结预应力混凝土结构施工1.适用范围：本标准适用于工业与民用房屋和一般构筑物中采用的后张无粘结预应力混凝土结构施工。2.材料要求：2.1制做无粘结筋用的碳素钢丝或钢绞线，其性能应符合国家标准《预应力混凝土用钢丝》GB5223—1995，《预应力混凝土用钢绞线》GB5224—1995的规定。2.2无粘结筋的涂层采用“专用防腐润滑脂”其性能、产品质量应符合《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》JG3007—93的规定。2.3无粘结筋外包层材料、应采用高密度高压聚乙烯或聚丙烯，严禁使用聚氯乙烯。（测试在190℃时高密度高压聚乙烯挤出制品的融熔指数为（M1）0.2—2：聚丙烯（M1）0.5—0.15其性能应符合JGJ/T92—93技术规程要求。）2.3.1钢丝束、钢绞线涂料层及包裹层的制作工艺如下：选盘→并束→涂油→包塑→冷却→牵引→收盘。2.3.2生产中严禁随意调换挤出量、牵引速度及温度，保证包塑质量。塑料使用前必须烘干或晒干，避免成型过程中由于气泡而引起塑料表面开裂。成型管壁厚度要均匀，发现破损要及时查找原因，并进行处理。2.4制作完毕的无粘结筋成品质量应符合《钢绞线、钢丝束无粘结预应力筋》JG3006--93规定，且无粘结预应力筋用的钢丝和钢绞线，不允许有死弯。当有死弯时必须切掉，无粘结预应力筋中的每根钢丝应是通长的严禁有接头。2.5无粘结预应力混凝土结构用的锚固系统构造，技术要求等必须符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370等的规定。常用的锚固系统构造见下图7-1～7-4。图7-1固定端构造图图7-2P型固定端构造图图7-3张拉端构造图图7-4镦头固定端构造图2.5.1无粘结预应力筋用锚具可按下表选用：无粘结预应力筋品品种张拉端固定端D=15.0（＞＞ф5）或d=12.0（＞＞ф4）钢绞线夹片锚具挤压锚具、夹片锚锚具、压花锚锚具、焊板夹夹片锚具＞ф5钢丝束镦头锚具、夹片锚锚具镦头锚板无粘结预应力筋必须采用Ⅰ类锚具。在预应力筋强度等级已确定的条件下，锚具静载锚固性能应同时符合下表的要求。锚具类别锚具效率系数ηaa实测极限拉力时总总应变εapu（％）Ⅰ≥0.95≥2.02.5.3锚具的静载锚固性能，应由预应力筋锚具组装件静载试验测定锚具效率系数ηa和达到实测极限拉力时的总应变εapu确定。锚具的效率系数按下式计算：ηa=Fapu/ηp×Fcapu；Fcapu=ƒptm×ApmFapu—预应力筋锚具组装件的实则极限拉力（kN）；ηp—预应力筋的效率系数,取0.97；Fcapu—预应力筋锚具组装件中各根预应力钢材计算极限拉力之和（kN）；ƒptm—由预应力钢材中抽取的试件的实测抗拉强度平均值；Apm—由预应力钢材中抽取的试件的截面面积平均值；2.5.4预应力筋的效率系数ηp应按下列规定取用：2.5.4.1对于重要的预应力混凝土结构中使用的锚具，应按国家现行行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85---92附录计算确定。2.5.4.2对于一般的预应力混凝土结构工程中使用的锚具，其进场验收，当预应力为钢丝、钢绞线时，ηp取0.97。2.5.5在预应力锚具组装件达到实测极限拉力Fapu时，全部零件均不应出现肉眼可见的裂缝或破坏。2.5.6疲劳荷载性能：Ⅰ类锚具的预应力筋锚具组装件，除必须满足静载锚固性能外，尚需满足循环次数200万次的疲劳性能试验，当预应力钢材为钢丝、钢绞线时，锚固后，无粘结筋能承受疲劳强度（试验应力上限取预应力筋标准抗拉强度的65%，应力幅度取80Mpa，循环次数为200万次的疲劳性能试验）。试验经受200万次循环荷载后，预应力筋因锚具影响发生疲劳破坏的面积不应大于试件总面积的5%。用于抗震结构中的锚具，还应满足循环次数为50次的周期荷载试验，当预应力钢材为钢丝、钢绞线时，锚固后，试验应力上限取预应力筋标准强度的80%，下限取预应力筋标准抗拉强度的40%循环次数50次的周期荷载试验。试件经50次循环荷载后预应力筋不应发生破断。2.5.7锚具应满足分级张拉、补张拉等张拉工艺的要求，并具有张拉放松预应力的性能。2.5.8锚固过程中预应力筋的内缩量应符合现有国家标准《混凝土工程施工质量验收规范》GB50204—2002第6.4.5条。2.5.9锚具进场时，除应按出厂证明文件核对具锚具性能类别、型号、规格及数量外，尚应按下列规定进行验收：2.5.9.1外观检查：应从每批中抽取10%的锚具且不小于10套，检查其外观和尺寸。如有一套表面有裂缝纹或超过产品标准及设计图纸规定的尺寸允许偏差，则应另取双倍数量的锚具重做检查，如仍有一套不符合要求则应逐套检查，合格后方可使用。2.5.9.2硬度检验：应从每批中抽取5%的锚具且不小于5套，对其中有硬度要求的零件做硬度试验（多孔夹片式锚具的夹片每套至少抽取5片）每个零件测试3点，其硬度应在设计要求的范围，如有一个零件不合格，则应另取双倍数量的零件重做试验，如仍有一个零件不合格则应逐个检查，合格后方可使用。2.5.9.3静载锚固性能试验：经上述两次试验后，应从同批中抽取6套锚具，组装成3个预应力筋锚具组装件，进行静载锚固性能试验，如有一个试件不符合要求则该批锚具为不合格品。注：对一般工程的锚具进场验收，其静载锚固性能也可由锚具生产厂提供的试验报告。2.5.9.4夹具的进场验收，只做静载锚固性能试验，其试验方法与锚具相同。.5后张法连接器的进场验收，应与锚具相同。对连接器的静载锚固性能，可从同批中抽取3套，组成3个预应力筋连接器组装件进行试验。2.5.9.6预应力筋用锚具、夹片和连接器验收批的划分：在同种材料和同一生产工艺条件下锚具和夹片应以不超过1000套为一个验收批；连接器应以不超过500套为一个验收批；无粘结筋验收批为30t。3.主要机具：3.1无粘结预应力筋配套的机械设备有（见下表）：设备名标技术性能BZ3---633挤压机BJX----225紧楔机额定压力：63MMpa；额定压力力：25Mpaa穿心式千斤顶YCCN-----25额定压力：53MMpa；适用直径径：12.7---15.224；额定张拉力：2550KN；最大行程程：200mm。高压电动油泵YCCN额定压力：63MMpa；额定流量量：0.55LL/min；电动机：三相交流流380V；储油箱：5L手提式切割机、角角向磨光机、电电焊机—4．作业条件：4.1张力时混凝土强度等级应达到设计要求，一般不低于设计强度等级的75%，应以现场构件同条件养护试块试压报告为准。4.2无粘结筋复测合格，有试验报告单。无粘结筋的配制及非预应力筋的绑扎加工完成。4.3锚具已经过复测验收。4.4张拉机具己经过专业鉴定单位的标定，其它机具己准备就绪。4.5张拉部位的脚手架及防护栏杆搭设已完成，并经检查符合作业要求。4.6已按设计要求对无粘结筋的张拉顺序，伸长值张拉值、无粘结筋的制做、铺放、操作、质量标准进行了交底。5.操作工艺：5.1工艺流程施工准备→梁、板模板支设→非预应力下钢筋铺放、绑扎→梁板无粘结筋铺放、绑扎→端部节点安装→非预应力上钢筋铺放、绑扎→隐蔽验收→混凝土浇筑、振捣→混凝土养护、拆边模→张拉→封锚5.2无粘结筋检查、下料、修补：无粘结筋进场后，应及时检查预应力筋的规格、尺寸和数量，并按批次抽取试件复验。合格后才能下料，下料长度控制在--0、+50，并逐根检查预应力筋外包裹层质量，对外包裹层有局部破损的，应用水密性塑料胶带缠绕修补，缠绕时胶带搭接宽度不应小于胶带宽度的一半，检查修补后，方可分类堆放。5.3固定端挤压锚制作及紧楔：5.3.1将无粘结筋塑料套割去70mm。5.3.2穿好铸钢承压板。5.3.3将无粘结筋穿入衬圈及挤压锚环，并一起放入挤压机压槽内。5.3.4挤压时油压表读数不能低于规定值。5.3.5挤好后预应力筋外露锚具长度3—5mm。5.3.6紧楔时应把承压板穴孔与挤压锚具对正，开动紧楔机将挤压锚具压实在承压板穴孔中。成品见下图7-5。图7-5承压板与挤压锚具配置图5.4无粘结筋的铺放：通常无粘结筋的布置有单向和双向曲线布置两种（有时为直线），铺放应注意：5.4.1为保证无粘结筋的曲线矢高要求，在梁中箍筋上用фm。见下图7-6。图7-6矢高控制点及反弯点图在板中铺设时，应设马凳控制无粘结筋的矢高，必须在最高点、反弯点处设一道。其他各点根据曲线高度补设。计算马凳的高度根据设计要求确定。见下图7-7。图7-7马凳布置图5.4.2铺放双向曲线无粘结筋时，还应注意预应力筋的铺放顺序，由于预应筋的各点起伏高度不同，必然出现两向配筋交错相压，这时应根据交叉点处预应力筋的标高，计算比较、先穿标高低的，找出规律后这样可以避免来回穿筋。5.4.3无粘结筋应铺放在电线管的下面，避免无粘结筋张拉时产生向下分力，导致电线管弯曲及下面混凝土破碎。在遇洞口时，无粘结筋可分两侧绕过开洞处铺放，当设计无要求时，无粘结筋距洞口不宜小于150mm，水平偏移的曲率半径不宜小于6.5M。洞口边应配置构造钢筋加强。5.4.5当集束配置无粘结预应力筋时，应保持无粘结筋走向相互平行，防止扭绞。5.4.6无粘结预应力筋的外露长度应根据张拉机具所需的长度确定。无粘结预应力曲线筋或折线筋末端的切线铺放应与承压板相互垂直，曲线段的起始点至张拉锚固点应有不小于300mm的直线段。见下图7-8。图7-85.5张拉端承压板及穴模安装：5.5.1张拉端承压板布置分板面张拉和端部张拉两种方式，在板面张拉时承压板与板面成15°～20°的夹角，在端部张拉时承压板与端面平行（见下图7-9，7-10）。图7-9图7-105.5.2组合穴模与承压板安装时，先在无粘结筋上套入螺旋筋，再将无粘结筋从承压板孔和组合穴模孔中穿出，承压板点焊在非预应力钢筋或用螺栓固定在模板上，组合穴模应与承压板及外侧模板贴紧，如果组合穴模与模板有缝隙可在穴模内塞入一些膨松物质。（见下图7-11）图7-115.5.3在固定完张拉端承压板后，将螺旋筋焊牢在承压板上，固定端处螺旋筋也如此。5.6绑扎：5.6.1当检查无粘结筋塑料包裹层外观质量、根数、设计标高无误后，把穿好的无粘结筋调理好，用22#绑丝把筋固定在控制点（或马凳）上。当无粘结预应力筋集束布置时，将无粘结筋理顺，按每2m间距绑扎成束，固定在支架或马凳上，防止在浇筑混凝土中预应力筋变位和上浮。5.7混凝土浇筑及震捣：5.7.1无粘结筋组装铺放完后，应由施工单位会同监理、设计单位进行隐蔽验收、当确认合格后浇筑混凝土。5.7.2混凝土浇筑时，严禁踏压、碰撞无粘结预应力筋、马凳及端部预埋部件，确保无粘结筋束型及锚具的位置正确。5.7.3无粘结筋的固定端、张拉端混凝土必须震捣密实。5.7.4在混凝土中严禁使用含有氯化物的外加剂。5.8张拉工艺：5.8.1施工准备：张拉前拆除端部模板，搭设操作平台和防护挡板，剥去无粘结筋塑料护套，剔除穴模并对锚具进行外观检查：其表面应无锈蚀、机械损伤和裂缝；并逐根量测外露无粘结筋的长度，作为张拉前的原始伸长值。5.8.2安装张拉设备：安装张拉设备时，对直线的无粘结预应力筋，应使张拉力的作用线与无粘结预应力筋中心重合；对曲线的无粘结预应力筋，应使张拉力的作用线与无粘结预应力筋中心末端的切线重合。千斤顶顶头一定要贴紧锚具。5.8.3张拉程序：当采用超张拉方法减少无粘结预应力筋的松驰损失时，无粘结预应力筋的张拉程序宜为：从零应力开始张拉至1.05倍预应力筋的张拉控制应力，持荷2min后，卸荷至预应力筋的张拉控制应力；或从零应力开始张拉至1.03倍预应力筋的张拉控制应力。即：①0→105％σcon持荷2min→σcon②0→103％σcon张拉：用油管连接好油泵和千斤顶，并检查油路接口是否正确。开动油泵加压，当达到4MPa时，停止加压、调整油泵位置后，继续加压直到达到所需张拉力后，即可顶压锚固。如果千斤顶的行程满足不了张拉所需伸长值时，中途可停止张拉作临时锚固，缸进行二次张拉。当两端同时张拉时出缸速度要基本保持一致，压力表读数差不应超过10MPa当结构过长或不能通视时，应使用通信工具联系或采用其它方法联系。5.8.5张拉测量：张拉后再次用测量无粘结筋的外露长度（精确到毫米）减去张拉前测量的长度，所得之差为实际伸长值并用以校和计算伸长值，其偏差为±6%。5.8.6推算伸长值：在张拉过程中，应分级记录无粘结筋的伸长值。通常每级取10MPa的倍数油压表读数。无粘结筋在塑料套管内是自由放置的，要用一定的张拉力使之收紧，这样就难以测出张拉的开始点（即零点）。零点的确定方法将千斤顶加压到10%σcon，在千斤顶上记下标记，作为测量无粘结筋伸长的起始点，然后应分级记录无粘结筋的伸长值，通常每级取10MPa的倍数油压表读数。直至达到最大张拉力，记录伸长值。利用在弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系，在座标纸上连接C、A、B三点作一直线并延长与横坐标轴交于O1点，此O1点即是所求零点，测量0～O1点长度即为推算伸长值，实际伸长值等于张拉伸长值加推算伸长值（见下图7-12）。图7-126．应注意的质量问题：6.1无粘结筋在下料时，不允许有死弯，见有死弯应调换或锯掉。无粘结筋包裹层破损严重的应予以报废。6.2挤压机操作，应由专业人员负责，并定期校验油压表。6.3定位支架或马凳位置应焊接准确、牢固，承压板与预应力筋应保证垂直。6.4布置无粘结筋时，对于曲线配筋其倾角不宜大于30º，曲率半径不宜小于12m。曲线段的起始点至张拉锚固点应有不小于300mm平直段。6.5无粘结预应力筋最小保护层厚度应满足设计要求。当无要求时，连续板为25mm，简支板40mm；梁的混凝土最小保护层不宜小于50mm。6.6无粘结筋张拉顺序应按设计要求进行，如设计无特殊要求，可采用分批，分阶段对称张拉或依次张拉。6.7张拉机具及仪表应定期校验，并由专人使用和管理。张拉设备的校验期限，不宜超过半年。施工中遇下列情况时应重新校验：⑴张拉时预应力筋连续断裂；⑵千斤顶油封损坏漏油严重；⑶油压表指针不能返回零点；⑷实测预应力筋的伸长值与计算伸长值相差过大；⑸更换新油表；6.8张拉操作时，张拉人员眼睛应正对表盘尽量消除视觉读数误差。当无粘结预应力筋长度超过25m时，宜采用两端张拉。当长度超过50m时，宜采用分段张拉和锚固。6.9张拉完成后应在1-3天内，对锚固区应实施永久性防护措施。6.10锚固区应用微膨胀混凝土或低收缩防水砂浆密封，混凝土中严禁含有氯化物的外加剂。6.11锚具的保护层厚度应符合设计要求或《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002第条规定。6.12出现张拉端垫板附近混凝土有局部缺陷或混凝土强度不足，应进行处理，松开加力的无粘结筋，取下锚具，凿掉缺陷混凝土，清洗界面。用螺旋筋或钢筋网片进行加强处理，浇筑高一等级混凝土。7．成品保护：7.1无粘结筋及下好料的成品应按不同规格分类存放，在露天堆放时需覆盖防雨布，下面应加垫木方并高出自然地坪200mm，以避免锚具及无粘结筋受潮锈蚀。张拉使用的锚具应存于室内，严防锈蚀。7.2在运输中，应成盘或顺直运输，成盘运输时盘径不宜小于2m，每盘长度不宜超过200m。起吊搬运应轻装轻卸。严禁摔掷物品以防损坏无粘结筋塑料管表面及配件。吊装时宜用麻绳捆绑。7.3在梁、板中穿无粘结筋时，注意保护无粘结筋塑料包裹层，如有损坏应及时缠绕塑料胶带，缠绕时搭接宽度不小于胶带宽度1/2。缠绕层数不应小于3层。7.4在浇筑混凝土时应设专人看护无粘结筋，防止振捣棒触及无粘结筋、张拉端、固定端造成无粘结筋变位或上浮。7.5预应力筋用的锚具、夹具和连接器应由专人保管。储存、运输及使用期间均应妥善保护，避免锈蚀、沾污、丢失和混淆。8．质量验收标准：8.1原材料:8.1.1主控项目8.1.1.1预应力筋进厂时，应按先行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224等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。检查方法：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验报告。8.1.1.2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。检查方法：观察，检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。注：当工程有经验，并经观察认为质量有保证时，可不作油脂用量和护套厚度的进场复验。8.1.1.3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。检查数量；按进场批次和产品的抽样检验方案确定。检查方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。注：对锚具用量较少的一般工程，如供货方提供有效的实验报告，可不作静载锚固性能实验。8.1.2一般项目8.1.2.1预应力筋使用前应进行外观检查，其质量应符合下列要求：无粘结预应力筋护套应光滑、无裂缝、无明显褶皱。检查数量：全数检查。检验方法：观察。8.1.2.2预预应力筋用锚锚具、夹具和和连接器使用用前应进行外外观检查，其其表面应无锈锈蚀、污物、机机械损伤和裂裂纹。检查数量：全数检检查。检验方法：观察。8.2制作与安安装:8.2.1主控项项目:8.2.1.1预预应力筋安装装时，其品种种、级别、规规格、数量必必须符合设计计要求。检查数量：全数检检查。检验方法：观察，钢钢尺检查。8.2.1.2施施工过程中应应避免点火花花损伤预应力力筋；受损伤伤的预应力筋筋应予以更换换。检查数量：全数检检查。检验方法：观察。8.2.2一般项项目:8.2.2.1预预应力筋下料料应符合下列列规定：预应力筋应采用砂砂轮锯或切断断机切断，不不得采用电弧弧切割；检查数量：每工作作班抽查预应应力筋总数的的3%，且不少于3束。检验方法：观察，钢钢尺检查。8.2.2.2预预应力筋端部部锚具的制作作质量应符合合以下要求：：一、挤压锚具制作作时压力表油油压应符合操操作说明的规规定，挤压后后预应力筋外外端应露出挤挤压套筒1-5mm；二、钢绞线压花成成型时，表面面应清洁、无无油污，梨形形头尺寸和直直线段长度应应符合设计要要求；三、钢丝镦头的强强度不得低于于钢丝强度标标准值的98%。检查数量：对挤压压锚，每工作作班抽查5%，且不少于5件；对压花花锚，每工作作班抽查3件；对钢丝丝镦头强度每每批钢丝检查查6个镦头试件件。检验方法：观察，钢钢尺检查，检检查镦头强度度报告。8.2.2.3预预应力筋束形形控制点的竖竖向位置偏差差应符合下表表7-4的规定：截面高（厚）度（mm）h≤300300＜h≤15500＞1500允许偏差（mm）±5±10±15检查数量:在同一一检验批内，抽抽查各类型构构件中预应力力筋总数的5%，且对各类类型构件均不不少于5束，每束不不应少于5处。检验方法：钢尺检检查。注:束形控制点的竖向向位置差合格格点率应达到到90%及以上,且不得有超超过表中数值值1.5倍的尺寸偏偏差。8.2.2.4无无粘结预应力力筋的铺设除除应符合本标标准第8.2.22.3条的规定外,尚应符合下下列要求:一、无粘结预应力力筋的定位应应牢固,浇筑混凝土土时不应出现现移位和变形形；二、端部的预埋锚锚垫板应垂直直于预应力筋筋；三、内埋式固定端端垫板不应重重叠,锚具与垫板板应贴紧；四、无粘结预应力力筋成束布置置时应能保证证混凝土密实实并能裹住预预应力筋；五、无粘结预应力力筋的护套应应完整，局部部破损处应采采用防水胶带带缠绕紧密；；检查数量：全数检检查。检验方法：观察。8.3张拉和放张张:8.3.1主控项项目:8.3.1.1预预应力筋张拉拉或放张时，混混凝土强度应应符合设计要要求；当设计计无要求时，不不应低于设计计混凝土立方方体抗压强度度标准值的75%。检查数量：全数检检查。检验方法：检查同同条件养护试试件试验报告告。8.3.1.2预预应力筋的张张拉力、张拉拉或放张顺序序及张拉工艺艺应符合设计计及施工技术术方案的要求求，并应符合合下列规定：：一、当施工需要超超张拉时最大大张拉力不应应大于国家现现行标准《混混凝土结构设设计规范》GB500010的规定；二、张拉工艺应能能保证同一束束中各根预应应力筋的应力力均匀一致；；三、后张法施工中中，当预应力力筋是逐根或或逐束张拉时时，应保证各各阶段不出现现对结构不利利的应力状态态；同时宜考考虑后批张拉拉预应力筋所所产生的结构构构件的弹性性压缩对先批批张拉预应力力筋的影响，确确定张拉力；；四、当采用应力控控制方法时，应应校核预应力力筋的伸长值值。实际伸长长值与设计计计算理论伸长长值的相对允允许偏差为±6%。检查数量：全数检检查。检验方法：检查张张拉记录。.3预应力筋张拉锚固固后实际建立立的预应力值值与工程设计计规定检验值值的相对允许许偏差为±5%。检查数量：在同一一检验批内，抽抽查预应力筋筋总数的3%，且不少于5束。检查方法：检查见见证张拉记录录。8.3.1.4张张拉过程中应应避免预应力力筋断裂或滑滑脱；当发生生断裂或滑脱脱时，必须符符合下列规定定：后张法预应力结构构构件，断裂裂或滑脱的数数量严禁超过过