第15讲预应力施工_第1页
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文档简介

第15讲预应力施工第5章预应力混凝土工程

1预应力砼概述

2先张法施工3后张法施工4无粘结预应力施工1

预应力砼概述是通过对受拉区的预应力钢筋进行张拉、锚固、放松,借助预应力钢筋的弹性回缩,使受拉区砼事先获得预压应力来实现的。1概述砼箱梁中的预应力筋T梁中的预应力钢丝束共63页

第2页预应力砼的种类按预应力大小分按施加预应力方式分按预应力筋的粘结状态分按施工方式分全预应力砼先张法预应力砼后张法预应力砼自应力砼有粘结预应力砼无粘结预应力砼预制预应力砼部份预应力砼现浇预应力砼叠合预应力砼1概述共63页

第3页1.2

预应力砼的优缺点⑴有效利用高强钢材;⑵减小结构构件的截面尺寸、自重,能增大结构构件跨度,降低结构构件占用空间;⑶提高使用荷载下结构的抗裂性和刚度;⑷质量好、降低工程造价、结构耐久性好;⑸技术含量高、操作要求严,需要增添专用设备。1概述共63页

第4页2

先张法施工先张法是在砼构件浇筑前先张拉预应力筋,并用夹具将其临时锚固在台座或钢模上,再浇筑构件砼,待其达到一定强度后(约75%)放松并切断预应力筋,预应力筋产生弹性回缩,借助砼与预应力筋间的粘结,对砼产生预压应力。先张法施工工艺示意图第15讲预应力施工先张法生产有台座法和台模法

两种。点击先张法施工动画共64页

第1页2.1

先张法的应用

先张法主要应用于房屋建筑中的空心板、多孔板、槽形板、双T板、V形折板、托梁、檩条、槽瓦、屋面梁等;道路桥梁工程中的轨枕、桥面空心板、简支梁等。在基础工程中应用的预应力方桩及管桩等。1概述预应力双T板桥面预应力空心板预应力方桩共63页

第5页2.2

台座1先张法施工墩式长线台座共64页

第2页2.2

台座台座承受全部预应力筋的拉力,故台座应具有足够的强度、刚度和稳定性,以免因台座变形、倾覆和滑移而引起预应力的损失。1先张法施工

台座由台面、横梁和承力结构组成。按构造形式不同,可分为墩式台座、槽形台座和桩式台座等。台座可成批生产预应力构件。墩式长线台座台座台面共64页

第2页2.2.1

墩式台座墩式台座由现浇钢筋砼做成,台座应具有足够的强度、刚度和稳定性,台座设计应进行抗倾覆验算与抗滑移验算。墩式台座近景墩式台座构造示意图1.1台座台座钢横梁线杆连接器预应力筋共64页

第3页

⑴抗倾覆验算:

式中:N——预应力筋的张拉力;

e1——张拉力合力作用点至倾覆点的力臂;

G——台墩的自重力;

L——台墩重心至倾覆点的力臂;

Ep——台墩后面的被动土压力合力;

e2——被动土压力合力至倾覆点的力臂。对于与台面共同工作的台墩,倾覆点的位置宜选在砼台面下4~5cm处。1.1台座墩式台座的计算简图共64页

第4页

⑵抗滑移验算:

式中:K——抗滑移安全系数,不小于1.3;

N1——抗滑移的力,对于独立台墩,由侧壁土压力和底部摩阻力产生。台墩与台面共同工作时,预应力筋的张拉力几乎全部传给了台面,可不进行抗滑移验算。1.1台座共64页

第5页2.2.2槽式台座

由端柱、传力柱、横梁和台面组成,既可承受张拉力和倾覆力矩,加盖后又可作为蒸汽养护槽。适用于张拉吨位较大的吊车梁、屋架、箱梁等大型预应力砼构件。槽式台座构造示意图1.1台座共64页

第6页2.3

施工工艺张拉预应力筋支侧模、安设预埋件预应力筋制作支底模、安放钢筋骨架及预应力筋压试块制作砼试块浇筑砼养护、拆模放松预应力筋构件起吊、堆放张拉机具准备调整初应力1.3.1

工艺流程1先张法施工先张法预应力筋张拉共64页

第8页2.4预应力钢筋预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松驰钢铰线,也可采用热处理钢筋。预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等。

冷拔低碳钢丝和冷拉钢筋由于存在残余应力、屈强比低,已逐渐为螺旋肋钢丝、刻痕钢丝或1×3钢绞线所取代,不再作为预应力钢筋使用。第13讲预应力材料与机具共63页

第7页2.4

预应力钢丝螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝表面沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直径为4~9mm,标准抗拉强度1570~1770N/mm2。螺旋肋能增加与砼的握裹力,可用于先张法构件。2.4.1

螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝外形螺旋肋钢丝近照2预应力钢筋共63页

第8页2.4.2刻痕钢丝刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法使钢丝表面产生周期性变化的凹痕或凸纹的钢丝。直径为5、7mm,标准抗拉强度1570N/mm2。钢丝表面的凹痕或凸纹能增加与砼的握裹力,可用于先张法构件。三面刻痕钢丝外形刻痕钢丝近照刻痕钢丝2.1预应力钢丝共63页

第9页2.4.3

预应力钢绞线钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹合,并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔性好,施工方便,具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。钢绞线可分为光面钢绞线、无粘结钢绞线、模拔钢绞线、镀锌钢绞线、环氧涂层钢绞线、不锈钢钢绞线等。预应力钢绞线光面预应力钢绞线2预应力钢筋共63页

第10页(1)光面预应力钢绞线常用光面钢绞线的规格有1×3和1×7两种,直径为8.6~15.2mm,标准抗拉强度1570~1860N/mm2。后张法预应力均采用1×7钢绞线,1×3钢绞线仅用于先张法构件。光面预应力钢绞线的形式钢绞线的包装2.2预应力钢绞线共63页

第11页(2)无粘结钢绞线

是用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上、外包塑料护套制成,主要用于后张法中无粘结预应力筋,也可用于暴露或腐蚀环境中的体外索、拉索等。无粘结钢绞线无粘结钢绞线生产线2.2预应力钢绞线共63页

第12页2.5夹具先张法中钢丝的夹具分两类:一类是将预应力筋锚固在台座上的锚固夹具;另一类是张拉时夹持预应力筋用的夹具。锚固夹具与张拉夹具都是重复使用的工具。夹具的种类繁多,下图是传统的单根钢丝锚固夹具。1.5.1

钢丝的夹具钢丝用锚固夹具

园锥齿板式常用于冷拔钢丝,园锥槽式常用于消除应力钢丝。3预应力锚固体系共63页

第46页

QM预应力体系中的JXS、JXL、JXM型夹具是专为先张台座法预应力钢绞线张拉的需要而设计,可适应Ø9.5、Ø12.2、Ø12.7、Ø15.2mm,Ø15.7、Ø17.8mm等规格钢绞线的先张台座张拉。2.5.2钢绞线的夹具JXS型先张夹具JXM型先张夹具JXL型先张夹具3.3夹具共63页

第48页2.6

预应力筋的张拉

⑴单根钢丝张拉:台座法多进行单根张拉,由于张拉力较小,一般可采用10~20kN电动螺杆张拉机或电动卷扬机单根张拉,弹簧测力计测力,优质锥销式夹具锚固。

⑵整体钢丝张拉:台模法多进行整体张拉,可采用台座式千斤顶设置在台墩与钢横梁之间进行整体张拉,优质夹片式夹具锚固。要求钢丝的长度相等,事先调整初应力。1.2施工工艺数控式预应力钢丝张拉机共64页

第9页镦头梳筋板夹具张拉千斤顶与张拉钩

在预制厂生产预应力多孔板时,可在钢模上用镦头梳筋板夹具进行整体张拉。

方法是:钢丝两端镦粗,一端卡在固定梳筋板上,另一端卡在张拉端的活动梳筋板上。用张拉钩钩住活动梳筋板,再通过连接套筒将张拉钩和拉杆式千斤顶连接,即可张拉。1.2施工工艺共64页

第10页

⑶单根钢绞线张拉:可采用前卡式千斤顶张拉,单孔夹片工具锚固定。

⑷整体钢绞线张拉:一般在三横梁式台座上进行,台座式千斤顶与活动横梁组装在一起,利用工具式螺杆与连接器将钢绞线挂在活动横梁上,张拉前,先用小型千斤顶在固定端逐根调整钢绞线初应力。张拉时,台座式千斤顶推动活动横梁带动钢绞线整体张拉。1.2施工工艺前卡式千斤顶逐根张拉共64页

第11页活动横梁固定横梁工具锚台座式千斤顶高压油泵墩式台座预应力筋2.7

预应力筋的张拉程序

⑴预应力钢丝:钢丝的张拉工作量大,宜采用一次张拉程序:

0→1.03~1.05σcon锚固

⑵低松驰钢绞线:采用一次张拉程序:对于单根张拉:0→σcon锚固

对于整体张拉:0→初应力调整→σcon锚固式中:σcon

——预应力筋的张拉控制应力。1.2施工工艺共64页

第14页2.7.1

预应力值校核钢丝张拉时,伸长值不作校核。张拉锚固后,用钢丝内力测定仪反复测定4次,取后3次的平均值为钢丝内力。其允许偏差为设计规定预应力值的±5%。

每工作班检查预应力筋总数的1%,且不少于3根。1.2施工工艺2CN-1型双控钢丝内力测定仪预应力钢丝内力的检测,一般在张拉锚固后1h进行共64页

第15页业内俗称“单控”钢绞线张拉时,一般采用张拉力控制、伸长值校核。业内俗称为“双控”!张拉过程中随时测量伸长值(量测千斤顶活塞行程反算预应力筋伸长值)台座式千斤顶固定横梁活动横梁工具锚量千斤顶行程共64页

第16页张拉时预应力筋的实际伸长值与理论伸长值的允许偏差为±6%。

张拉力控制的校核方法与钢丝相同.1.2施工工艺先张法施工注意事项⑴

台座法张拉预应力筋时,应先张拉靠近台座截面重心处的预应力筋,避免台座承受过大的偏心压力。张拉宜分批、对称进行。⑵采用应力控制法张拉时,应校核预应力筋的伸长值。当实际伸长值与计算伸长值的偏差大于±6%时,应暂停张拉,查明原因并采取措施调整后,方可继续张拉。1先张法施工⑶多根预应力筋同时张拉时,须事先调整初应力,使相互间的应力一致。预应力筋张拉锚固后的实际预应力值与设计规定检验值的相对允许偏差为±5%。共64页

第17页⑷先张法中的预应力筋不允许出现断裂或滑脱。在浇筑砼前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。1.3先张法施工注意事项

⑸锚固时,张拉端预应力筋的回缩量应符合设计要求,设计无要求时不得大于施工规范规定。

⑹张拉锚固后,预应力筋对设计位置的偏差不得大于5mm,且不得大于构件截面短边尺寸的4%。⑺施工中必须注意安全,严禁正对钢筋张拉的两端站立人员,防止断筋回弹伤人。预应力筋张拉的安全防护共64页

第18页2.8

砼的浇筑与养护

预应力筋张拉完成后,应尽快进行钢筋绑扎、模板拼装和砼浇筑等工作。砼浇筑时,振动器不得碰撞预应力筋。砼未达到强度前,也不允许碰撞或踩动预应力筋。

当构件在台座上进行湿热养护时,应防止温差引起的预应力损失。先张法在台座上生产砼构件,其最高允许的养护温度应根据设计规定的允许温差(张拉与养护时的温度之差)计算确定。当砼强度达到7.5N/mm2(粗钢筋配筋)或10N/mm2(钢丝、钢绞线配筋)以上时,则可不受设计规定的温差限制。1先张法施工共64页

第19页预应力筋1)先张法梁预应力筋安装及张拉

绑扎钢筋2)先张法梁钢筋绑扎2)先张法梁钢筋绑扎空心板梁的内衬气囊安放气囊的位置气囊2)先张法梁钢筋绑扎3)先张法梁体侧、内模外模一般采用钢模板,内模常采用(液压)钢模或充气胶囊。液压钢内模充气胶囊内模2.9

预应力筋的放张

砼强度达到设计规定的数值(不小于标准强度的75%)后,才可放松预应力筋。

⑴轴心受预压构件,所有预应力筋应同时放张;1先张法施工

⑵偏心受预压构件,应先同时放张预压力较小区域的预应力筋,再同时放张预压力较大区域的预应力筋;⑶不能满足上述要求时,应分阶段、对称、交错地放张,防止构件在放张过程中产生弯曲、裂纹或预应力筋断裂。共64页

第20页放张预应力筋的方法:千斤顶放张;砂筒(箱)放张;滑楔放张;螺杆、张拉架放张等。a)、砂筒放松示意图1)先张法梁体放张1-横梁;2-夹具;3-螺杆;4-张拉架;5-预应力筋;6-构件;7-承力架c)、螺杆、张拉架放松示意图b)、钢滑楔1)先张法梁体放张d)、千斤顶放张1)先张法梁体放张e)、预热放张法其他方法无法放张时也可以采用此法。切割预应力筋(不能一次性割断一束,必须分批割断)2)先张法梁体放张3

后张法施工后张法是先制作构件并预留孔道,待构件砼达到规定强度后,在孔道内穿入预应力筋,张拉并锚固,然后孔道灌浆。第14讲预应力施工点击后张法施工动画后张法不需台座,构件在张拉过程中完成砼的弹性压缩。广泛应用于现场生产的大型预应力构件和现浇砼结构中。T梁预应力张拉共64页

第23页3

后张法施工第14讲预应力施工T梁预应力张拉共64页

第23页3.1

工艺流程浇筑砼抽管,养护拆模预应力筋制作埋管制孔压试块制作砼试块穿筋张拉预应力筋孔道灌浆构件起吊、运输张拉机具准备调整初应力制作砂浆试块压砂浆试块铺底模,钢筋及侧模锚具制作灌浆机具准备2后张法施工共64页

第24页3.2

预应力筋制作钢绞线是成盘状供应,不需要对焊接长。制作工序是:开盘→下料→编束。

3.2.1钢绞线2后张法施工

⑴下料:钢绞线下料宜用砂轮切割机切割,不得采用电弧切割。⑵编束:钢绞线编束宜用20号铁丝绑扎,间距2~3m,编束前先将钢绞线理顺,使各根钢绞线松紧一致。共64页

第25页钢绞线加工⑶钢绞线下料长度:

采用夹片锚具、穿心式千斤顶张拉时,按下式计算:

两端张拉:L=l+(l1+l2+l3+100)

一端张拉:L=l+2(l1+100)+l2+l3式中:

l——构件的孔道长度;

l1——夹片式工作锚厚度;

l2——穿心式千斤顶长度;

l3——夹片式工具锚厚度。钢绞线下料长度计算简图2.2预应力筋制作共64页

第26页3.2.2

钢丝⑴下料:消除应力钢丝放开后是直的,可直接下料。钢丝在应力状态下切断下料,控制应力为300N/mm2。下料长度的误差要控制在L/5000以内,且不大于5mm。较常采用的是“钢管限位法下料”。2.2预应力筋制作⑵编束:为保证钢丝束两端钢丝排列顺序一致,穿束与张拉不致紊乱,钢丝必须编束。钢丝编束可分为空心束和实心束,都需用梳丝板理顺钢丝,在距钢丝端部5~10cm处编扎一道。实心束工艺简单,空心束孔道灌浆效果优于实心束。共64页

第27页

⑶下料长度:采用钢质锥形锚具、锥锚式千斤顶张拉时,按下式计算:两端张拉:L=l+2(l1+l2+80)一端张拉:L=l+2(l1+80)+l2式中:

l——构件的孔道长度;

l1——锚环厚度;

l2——千斤顶分丝头至卡盘外端距离。采用钢质锥形锚具时钢丝下料长度计算简图2.2预应力筋制作共64页

第28页3.2.3

粗钢筋由螺母和垫板组成,可锚固Ф25、Ф32高强精轧螺纹钢筋,主要用于先张法、后张法施工的预应力箱梁、纵向预应力及大型预应力屋架。连接器主要用于螺纹钢筋的接长。精轧螺纹钢锚具、连接器螺母螺母垫板连接器连接器3.2锚具共63页

第37页用于锚固直径为Φ25和Φ32的高强精轧螺纹钢筋,主要应用于预应力箱梁纵向施工、大型建筑屋架和岩土锚固中。由锚具、连接器、垫板组成,配用YG-70穿心式千斤顶和专用连接头进行张拉螺母垫板连接器预应力筋3.2锚具共63页

第38页3.2.3

粗钢筋

单根预应力钢筋一般张拉端均采用螺丝端杆锚具;而固定端除采用螺丝端杆锚具外,还可采用帮条锚具或镦头锚具。其制作工序是:配料→对焊→冷拉。下料长度应计算确定,计算时要考虑锚具种类、对焊接头或镦粗头的压缩量、张拉伸长值、冷拉率和弹性回缩率、构件长度等因素。2.2预应力筋制作粗钢筋下料长度计算简图共64页

第29页3.3

孔道留设预应力筋的孔道形状有直线、曲线和折线三种,其直径与布置根据构件的受力性能、张拉锚固体系特点及尺寸确定。预制构件的孔道留设现浇构件的孔道留设2后张法施工共64页

第30页3.3.2

孔道布置孔道至构件边缘的净距不小于40mm,孔道之间的净距不小于50mm;端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线;凡需起拱的构件,预留孔道应随构件同时起拱。3.3.1

孔道直径粗钢筋的孔道直径应比对焊接头外径或需穿过孔道的锚具、连接器外径大10~15mm;钢丝、钢铰线的孔道直径应比预应力束外径或锚具外径大5~10mm,且孔道面积宜为预应力筋净面积的3~4倍。2.3孔道留设共64页

第31页3.3.3孔道成型方法孔道成型有钢管抽芯法、胶管抽芯法和埋管法。孔道成型的要求是:孔道的尺寸与位置正确,孔道平顺,接头不漏浆。

⑴钢管抽芯法—用于直线孔道。

钢管要求:平直、表面光滑,每根不超过15m,超过15m用两根钢管,中间套管连接;

构件中固定:用钢筋井字架,间距不大于1m;

两根钢管的套管连接钢管固定井字架2.3孔道留设共64页

第32页

防止粘结措施:浇筑后,每隔10~15min时间转动钢管(两根钢管时,旋转方向要相反);

抽管时机:初凝后、终凝前,以手指按压砼,无明显压痕又不沾浆即可抽管;常温下一般在砼浇筑后3~5h;

抽管顺序:先上后下;先中间,后周边;当部分孔道有扩孔时,先抽无扩孔管道,后抽扩孔管道;抽管时边抽边转、速度均匀、与孔道成一直线。

质量控制:抽管后,及时检查孔道并做好孔道清理工作,以防止穿筋困难。2.3孔道留设共64页

第33页

⑵胶管抽芯法——可用于直线或曲线孔道。

胶管要求:胶管有夹布胶管或钢丝网胶管两种。使用前,一端封堵,另一端与阀门连接,充水(气)加压至0.5~0.8MPa,使胶皮管直径增大约3mm。

构件中固定:用钢筋井字架,间距不大于0.6m;

防止粘结措施:浇筑后不需转动胶管,只需在抽管前放水(气)降压,待管径缩小与砼脱离即可抽管;

抽管时机:抽管时间比钢管略迟;

抽管顺序:先上后下;先曲后直。2.3孔道留设共64页

第34页常用的抽拔式制孔器(俗称抽拔管)有以下三种:①橡胶管制孔器②金属伸缩管制孔器③钢管制孔器

橡胶管

⑶预埋管法——预埋管法可采用薄钢管、镀锌钢管和金属螺旋管、塑料波纹管,埋入后不再抽出,可用于各类形状的孔道,是目前大力推广的孔道留设方法。

波纹管要求:在1KN径向力作用下不变形,使用前进行灌水试验,检查有无渗漏,防止水泥浆流入管内堵塞孔道;安装就位过程中避免反复弯曲,以防管壁开裂。塑料波纹管金属螺旋管2.3孔道留设共64页

第35页

构件中固定:用钢筋井字架,间距不大于0.8~1.0m;螺旋管固定后,必须用铅丝与钢筋扎牢,防止浇筑砼时螺旋管上浮而造成严重事故。曲线孔道的固定2.3孔道留设共64页

第36页

在孔道留设的同时应留设灌浆孔和排气孔。

⑴灌浆孔:一般在构件两端和中间每隔12m设置一个灌浆孔,孔径20~25mm(与灌浆机输浆管嘴外径相适应),用木塞留设。3.3.4

灌浆孔、排气孔与泌水孔

曲线孔道应在最低点设置灌浆孔,以利于排出空气,保证灌浆密实;一个构件有多根孔道时,其灌浆孔不应集中留在构件的同一截面上,以免构件截面削弱过大。2.3孔道留设共64页

第37页

⑵排气孔与泌水孔:构件的两端留设排气孔,曲线孔道的峰顶处应留设排气兼泌水孔,必要时可在最低点设置排水孔。灌浆孔的方向应使灌浆时水泥浆至上而下垂直或倾斜注入孔道;用木塞留设灌浆孔波纹管上留设灌浆孔2.3孔道留设共64页

第38页灌浆孔的最大间距,抽芯成孔的不宜大于12m,预埋波纹管不大于30m。用木塞留设灌浆孔波纹管上留设灌浆孔2.3孔道留设共64页

第38页埋置式孔道内穿入衬管防止漏浆工作锚板工作夹片锚垫板螺旋筋波纹管预应力筋VLM15(13)多孔夹片式锚具3.2锚具共63页

第32页(适用于后张法施工中的预应力砼构件,岩土锚固等结构之中)灌浆孔3.4锚具夹片VLM单孔夹片式锚具工具锚、工作夹片锚具与千斤顶安装示意图张拉端锚具构造图3.2锚具共63页

第33页浇筑砼前的张拉端浇筑完成张拉前的张拉端3.2锚具共63页

第33页钢绞线安装及张拉端锚具夹片安装3.2锚具共63页

第33页张拉端锚具夹片安装3.2锚具共63页

第33页固定端—镦头锚具镦头锚体系可张拉ФP5、ФP7高强钢丝束,常用镦头锚分为A型和B型,A型由锚杯和螺母组成,用于张拉端;B型为锚板,用于固定端。预应力筋采用钢丝镦头器镦头成型,配套张拉使用YDC系列穿心式千斤顶。主要用于后张法施工中。DM型镦头锚具镦头锚具与预应力钢丝束A型B型高强钢丝束3.2锚具共63页

第35页LD型系列镦头机构造示意图

1.油嘴2.油缸3.顺序阀4.回油阀5.镦头活塞6.镦头活塞回程弹簧7.夹紧活塞回程弹簧8.夹紧活塞9.镦头模10.锚环11.夹片12.夹片回程弹簧已镦好的Φ7钢丝LD型系列镦头机3.2锚具共63页

第36页点击播放钢丝鐓头螺旋筋挤压头P型锚板预应力筋波纹管固定端—

VLM固定端P型锚具3.2锚具共63页

第41页(应用于后张预应力构件的固定端,埋入构件中不作张拉用)P型固定端锚具构造图

GYJ挤压机是制作P型固定端锚具的专用挤压设备。挤压好的挤压头3.2锚具共63页

第42页套筒及弹簧固定端—压花式锚具(H型)当需要把后张力传至砼时,可采用H型固定端锚具,它包括带梨形自锚头的一段钢绞线、支托梨形自锚头用的钢筋支架、螺旋筋、约束圈等。钢绞线梨形自锚头采用专用的压花机挤压成型。VLM15型固定端H型锚具梨形自锚头预应力筋螺旋筋约束圈波纹管3.2锚具共63页

第43页压花机是制作H型固定端锚具的专用挤压设备。YH30型压花机具有体积小、重量轻、操作方便等特点。H型固定端压花锚具构造图梨形头结构示意图YH30型压花机压花机压花过程

3.2锚具共63页

第44页砼浇筑3.4

预应力筋穿入孔道

预应力筋穿入孔道按穿筋时机分有先穿束

和后穿束,按穿入数量分有整束穿和单根穿;按穿束方法分有人工穿束和机械穿束。箱梁的人工后穿束预应力筋穿插入孔道的箱梁2后张法施工共64页

第39页点击播放预应力穿束机视频长度在50m以内的二跨曲线束,多采用人工穿束;对超长束、特重束、多波曲线束应采用卷扬机穿束;目前穿束机穿束在越来越多的工程中得到使用。先穿束

在砼浇筑前穿束,省力,但穿束占用工期,预应力筋保护不当易生锈;后穿束

在砼浇筑后进行,不占用工期,穿筋后即进行张拉,但较费力。构皮滩大坝中孔闸墩新式U型预应力锚索穿索试验2.4预应力筋穿入孔道共64页

第40页2

千斤顶定位安装3

张拉1

准备工作5封端4

锚固3.5

预应力筋张拉2后张法施工共64页

第41页3.5.1

张拉设备预应力张拉设备主要有电动张拉设备和液压张拉设备两大类。电动张拉设备仅用于先张法,液压张拉设备可用于先张法与后张法。液压张拉设备由液压千斤顶、高压油泵和外接油管组成。张拉设备应装有测力仪器,以准确建立预应力值。张拉设备应由专人使用和保管,并定期维护和校验。第13讲预应力材料与机具共63页

第49页前卡式千斤顶高压油泵穿心式千斤顶是一种利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的双作用千斤顶。既可用于需要顶压的夹片锚的整体张拉,配上撑脚与拉杆后,还可张拉镦头锚和冷铸锚。广泛用于先张、后张法的预应力施工。(1)穿心式千斤顶YDC型穿心式千斤顶构造示意图千斤顶张拉中4张拉设备共63页

第51页YDC型穿心式千斤顶点击穿心式千斤顶动画

拉杆式千斤顶为空心拉杆式千斤顶,选用不同的配件可组成几种不同的张拉形式。可张拉DM型螺丝端杆锚、JLM精轧螺丝钢锚具,LZM冷铸锚等。(2)拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶构造示意图4.2液压张拉设备YCL拉杆式千斤顶共63页

第52页点击拉杆式千斤顶动画(3)前卡式千斤顶是一种张拉工具锚内置于千斤顶前端的穿心式千斤顶,可自动夹紧和松开工具锚夹片,简化了施工工艺,节省了张拉时间,而且缩短了预应力筋预留张拉长度。主要用于各种有粘结筋和无粘结筋的单根张拉。YDQ型前卡式千斤顶前卡式千斤顶张拉中4.2液压张拉设备共63页

第54页(4)高压油泵高压油泵与向液压千斤顶的油缸高压供油。油泵的额定压力应等于或大于千斤顶的额定压力。高压油泵的额定压力为40~80MPa。4张拉设备共63页

第56页千斤顶张拉时,张拉力的大小是通过油泵上的油压的读数来控制的。油压表的读数表示千斤顶张拉油缸活塞单位面积的油压力。在理论上如已知张拉力N,活塞面积

A,则可求出张拉时油表的相应读数P

。ZB型油泵YBZ型高压泵站3.5.2准备工作⑴块体拼装:分段制作的构件在张拉前完成拼装;

⑵砼强度检验:砼强度应满足设计要求,设计无要求时应不低于设计强度的75%,块体拼装立缝处的砼或砂浆强度不低于砼强度的40%,且不得低于15N/mm2;

⑶构件端头清理;⑷搭设张拉台,安装锚具与张拉设备。2.5预应力筋张拉共64页

第42页张拉台搭设3.5.3

张拉方式

根据构件的特点、预应力筋的形状和长度及施工方法,预应力筋张拉有如下几种张拉方法:

⑴一端张拉方式:张拉设备放在构件的一端进行张拉,适用于长度≤30m的直线预应力筋与锚固损失影响长度Lf≥0.5L(L为预应力筋长度)的曲线预应力筋;

⑵两端张拉方式:张拉设备放在构件的两端进行张拉,适用于长度>30m的直线预应力筋与锚固损失影响长度Lf<0.5L的曲线预应力筋;2.5预应力筋张拉共64页

第43页

⑶分批张拉方式:对配有多束预应力筋的构件分批进行张拉,由于后批预应力筋张拉所产生的砼弹性压缩对先批张拉的预应力筋造成预应力损失,所以先批张拉的预应力筋应加上该弹性压缩损失值,使分批张拉的每根预应力筋的张拉力基本相等。2.5预应力筋张拉预应力箱梁的分批、对称张拉预应力T梁的分批张拉共64页

第44页

④分段张拉方式:在多跨连续梁板施工时,通长的预应力筋需要逐段

进行张拉,第二段及后段的预应力筋利用锚头连接器与前段预应力筋进行接长。

⑤分阶段张拉方式:为平衡各阶段的不同荷载,采取分阶段逐步施加预应力的方式。

⑥补偿张拉方式:在早期预应力损失基本完成后,再进行张拉的方式。2.5预应力筋张拉梁段的分段张拉施工共64页

第45页3.5.3

张拉顺序⑴张拉顺序的确定原则:①

不使砼产生超应力;②

构件不扭转与侧弯、结构不变位;③

张拉设备的移动次数最少。所以张拉宜对称进行。2.5预应力筋张拉预应力箱梁的对称张拉共64页

第46页下图所示是预应力砼屋架的下弦,图a为二束不超过30m的钢丝束,可采用一端张拉,用二台千斤顶分别在构件的两端进行对称张拉,一次完成。图b预应力筋为四束,需分两批张拉,用两台千斤顶分别张拉对角线上的二束,然后张拉另二束,先批张拉的预应力损失应予补足。(a)(b)预应力砼屋架下弦的张拉顺序⑵受拉构件的对称张拉2.5预应力筋张拉共64页

第47页

⑶受弯构件的分批张拉:下图为双跨预应力框架梁,预应力筋为四束超过40m的双跨曲线钢铰线束,分二批张拉,用二台千斤顶分别设在梁的两端,按左右对称各张拉一束,待二批四束均进行一端张拉后,再分批在另一端进行补张拉。

⑷平卧重叠构件张拉:现场平卧重叠制作的后张法预应力构件,其张拉顺序宜先上后下逐层进行,为减少上下层之间因磨擦力引起的预应力损失,应视预应力筋和隔离剂的类别逐层加大张拉力。框架梁预应力筋的张拉顺序2.5预应力筋张拉共64页

第48页⑸张拉注意事项①当两端同时张拉一根预应力筋时,宜先在一端张拉、一端锚固,再在另一端张拉补足张拉力后锚固;2.5预应力筋张拉③对于重要预应力砼构件,可分阶段建立预应力,即全部预应力先张拉50%之后,再第二次拉至100%。②为解决砼弹性压缩损失问题,可采用同一张拉值,逐根复拉补足张拉力;共64页

第49页预应力钢绞线的逐根张拉3.5.4

张拉程序预应力筋张拉操作程序,根据构件类型、张拉锚固体系、松驰损失等因素确定:

⑴采用低松驰钢丝和钢铰线时,张拉程序为:

0→Pj锚固

Pj

=

σcon×AP(预应力筋截面积)2.5预应力筋张拉锚具安装千斤顶安装夹片安装张拉施工共64页

第50页

⑵采用普通松驰预应力钢筋时,按超张拉程序,即:

对镦头锚具等可卸载锚具:

0→1.05Pj

持荷2min

Pj锚固

对夹片锚具等不可卸载锚具:

0→1.03Pj锚固2.5预应力筋张拉压力表读数张拉控制共64页

第51页3.5.5

伸长值校核校核伸长值可综合反映张拉力是否足够、孔道摩阻损失是否偏大、预应力筋是否有异常现象等。因此,张拉时应对伸长值进行校核,实际伸长值与计算伸长值的偏差大于±6%时,应暂停张拉,在采取措施调整后,方可继续张拉。2.5预应力筋张拉伸长值校核伸长值校核共64页

第52页点击播放后张法视频3.6

孔道灌浆预应力筋张拉后,应尽快进行孔道灌浆。一可保护预应力筋以免锈蚀,二使预应力筋与砼有效粘结,控制超载时裂缝的间距与宽度,减轻梁端锚具的负荷情况。灌浆料应采用强度等级不低于32.5级的普通硅酸盐水泥配制,水灰比不大于0.45,搅拌后3h泌水率不宜大于2%,且不应大于3%。泌水应能在24h内全部重新被水泥浆吸收。灌浆用水泥砂浆的抗压强度不应小于30N/mm2。2后张法施工灌浆管共64页

第53页点击播放压浆视频灌浆前应全面检查构件孔道及灌浆孔、泌水孔、排气孔是否畅通,对抽芯成孔的孔道采用压力水冲洗湿润,对埋波纹管孔道可用压缩空气清孔。宜先灌下层孔道,后灌上层孔道。灌浆工作应缓慢均匀进行,不得中断,并应排气通顺,在出浆口冒出浓浆并封闭排气口后,继续加压至0.5~0.7N/mm2稳压2min,再封闭灌浆孔。

对孔道直径较大且不掺减水剂或膨胀剂进行灌浆时,可采取“二次压浆法”

或“重力补浆法”。超长孔道、大曲率孔道、扁管孔道、腐蚀环境的孔道可采用“真空辅助压浆法”。2.6孔道灌浆共64页

第54页3.7

后张法施工注意事项⑴后张法预应力构件,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(对于多跨双向连续板,其同一截面应按每跨计算)。⑵预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与设计规定检验值的相对允许误差为±5%。同一检验批内抽查预应力筋总数的3%,且不少于5束。⑶后张法预应力筋锚固后的外露部分宜用机械方法切割,其外露长度不宜小于预应力筋的1.5倍,且不小于30mm。长期的锚具,可涂刷防锈油漆或用封端砼封裹。2后张法施工共64页

第55页⑷现浇砼构件的侧模板宜在预应力张拉前拆除,底模支架拆除时,孔道灌浆强度不应低于15N/mm2;波纹管事故锚垫板事故危险的堆放砼振捣事故2.7后张法施工注意事项共64页

第56页⑸金属波纹管或无粘结预应力筋铺设后,其附近不得进行电焊作业,否则应采取防护措施。⑹砼浇筑时,应防止振动器触碰金属波纹管、无粘结预应力筋或端部预埋件,不得踏压或撞碰预应力筋、钢筋支架。4无粘结预应力施工是在砼浇筑前将预应力筋铺设在模

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