现浇混凝土后张法缓粘结预应力施工工法Word格式文档下载.docx
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缓粘结预应力是在预应力筋的外侧、外包护套内部包裹一定厚度的特殊胶凝材料,其前期相当于无粘结的防腐油脂,具有一定流动性及对钢材良好的附着性,经挤压涂包工艺将预应力筋及外包护套内的空隙填充并紧密封裹,随时间推移胶凝材料逐渐固化,与预应力筋、外包护套之间产生粘结力。
外包高强护套材料表面通过机械压有如波纹管状的波纹,当胶凝材料完全固化后,缓粘结预应力便产生有粘结预应力筋的力学效果。
缓粘结预应力筋结构示意图:
5.施工工艺流程及施工要点
5.1施工工艺流程:
缓粘结预应力梁的施工步骤与无粘结预应力梁基本相同。
以梁内缓粘结预应力筋为例,整个过程如下:
加工缓粘结预应力筋、锚具、承压板、螺旋筋、定位筋→支设梁底模板→绑扎梁普通钢筋→在梁箍筋上定好缓粘结钢绞线的分布间距及高度→布置定位筋→铺设缓粘结预应力筋→安装张拉端穴模、承压板及螺旋筋,并用绑丝将张拉端组合件同模板固定→调整缓粘结预应力筋曲线→检查缓粘结预应力筋有无破损、如有修补→浇筑混凝土→清理张拉端承压板前砼→安装锚具,砼达到设计强度时且在缓粘结剂合理的施工周期内进行张拉→张拉完毕后进行切筋、张拉端锚具防腐处理。
详见下图:
5.2施工要点
5.2.1预应力筋下料、装配及运输
(1)预应力钢绞线首先运至专业生产车间经过涂塑、注缓粘结剂、外皮压痕等工艺加工成为缓粘结预应力筋,然后缓粘结预应力筋按照施工图纸规定在现场进行下料。
按施工图上结构尺寸和数量,考虑预应力筋的曲线长度、张拉设备及不同形式的组装要求,每根预应力筋的每个张拉端预留足够的张拉长度及曲线增加长度进行下料。
预应力筋下料应用砂轮切割机切割,严禁使用电焊和气焊。
对一端锚固、一端张拉的预应力筋要逐根进行组装,然后将各种类型的预应力筋按照图纸的不同规格进行编号堆放,为防止缓粘结剂的外流,将破损处及预应力筋端部用专用胶带缠牢。
(2)预应力筋运输时采用成盘运输,应轻装轻卸。
预应力筋运到施工现场后,应按不同规格分类成捆,成盘,挂牌,整齐堆放在干燥平整的地方。
露天堆放时,需覆盖雨布,下面应加设垫木,防止锚具和钢丝锈蚀。
严禁碰撞压堆放成品,避免损坏塑料套管及锚具。
锚夹具及配件应在室内存放,严防锈蚀。
5.2.2预应力筋铺放
(1)预应力筋的铺放
a.铺放前的准备工作
预应力筋生产、下料及锚固端挤压锚的组装在加工厂内进行。
支梁底模,铺设非预应力筋:
先将非预应力筋骨架铺设好,为节省模板用量,梁模板及支撑建议采用快拆体系。
准备端模:
根据本工程的实际情况和设计要求,在合模前要在端模上根据预应力筋设计位置打孔。
所以要事先准备好端模,其尺寸要准确。
准备架立筋:
应根据设计图纸以1.0m左右的间隔,设置架立筋,架立筋宜采用直径为12mm的螺纹钢筋。
b.穿预应力筋
穿设缓粘结预应力筋前先在箍筋上焊接定位筋,定位筋的位置由预应力筋的矢高与预应力筋集团束的半径来决定,即:
定位筋最终顶面高度为预应力筋矢高减去预应力筋集团束的半径。
当预应力筋配置较多不能一次穿筋时,可采用分束多次穿入的方法。
穿预应力筋由锚固端向张拉端穿,避免扭曲。
预应力筋附近不得使用电气焊,以避免造成预应力筋的强度降低。
c.节点安装
节点安装参照下面的节点图,
梁侧张拉端节点构造图出梁或板面张拉节点构造图
锚固端挤压锚示意图
穴模张拉端节点构造图
要求:
1要求预应力筋伸出承压板长度(预留张拉长度)应满足张拉要求。
2缓粘结筋段部应用胶带密封牢固,避免缓粘结剂泄露。
3预应力筋必须与承压板外表面垂直,其在承压板后应有不小于30cm的直线段。
每个锚固端和张拉端承压板后装上一个螺旋筋,要求螺旋筋要紧贴承压板。
4后浇带预应力筋搭接
根据以往工程经验,预应力筋在后浇带处搭接方式往往为后浇带两侧的预应力筋在后浇带内张拉,同时在后浇带跨附加与两侧数量相同的预应力筋,具体见图-5.2.1。
但此方式容易造成在后浇带跨的梁支座处折算配筋率
及相对受压区高度
超过《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的要求。
根据混凝土结构图及能满足张拉工艺及受力要求的缓粘结预应力筋长度采用图-5.2.2的搭接方式,这样在后浇带跨的梁支座处折算配筋率及受压区满足要求。
图-5.2.1:
传统预应力跨后浇带搭接方式
图-5.2.2:
修改预应力跨后浇带搭接方式
5梁加腋处处理
由于钢骨柱内普通钢筋较密、预应力梁较窄、并且部分预应力梁与钢骨柱斜交(如图-5.2.3所示),造成梁内预应力筋穿过钢骨柱时存在很大困难。
针对此问题,解决思路及办法如下:
预应力筋遇到钢骨时,为了避免在十字钢骨翼缘上开洞,减少对十字钢骨的削弱,预应力筋应在翼缘范围外穿过,在钢骨腹板上开长条形洞口,预应力筋从洞口中穿过钢骨柱。
腹板上长条形洞口在高度方向的位置由预应力筋在支座处的矢高确定;
在柱宽方向,预应力筋长条形洞口在普通筋圆孔的的正下方,这样做可以确保普通筋穿过圆孔时,预应力筋就可以穿过洞口,,如图-5.2.4所示。
对于不能从钢骨柱范围内穿过的预应力筋,采取梁宽加腋,预应力筋从腋里穿过,如图5.2.5所示。
图-5.2.3:
预应力梁与钢骨柱斜交
图-5.2.4:
钢骨腹板上开洞
5.2.5加掖绕钢骨柱图
5.2.3混凝土浇捣
普通钢筋调整和铺设时,应避免移动预应力筋和配件的位置,更严禁用电气焊碰预应力筋及其配件。
待普通钢筋及预应力钢筋铺设完毕,隐检验收后,浇注混凝土。
浇注混凝土时应注意振捣密实,同时注意保护缓粘结预应力筋外皮,避免用震捣棒直接接触预应力筋。
5.2.4预应力筋张拉
(1)预应力筋张拉前标定张拉机具
缓粘结预应力张拉机具采用预应力单孔张拉千斤顶和配套油泵;
根据设计和预应力工艺要求的实际张拉力对泵顶进行定期标定(每6个月一次)。
实际使用时,由此标定证书上的标定值计算出控制张拉力值相对应的油压表读值作为张拉人员操作的依据。
标定书在张拉资料中给出。
(2)控制应力和实际张拉力
根据设计要求的预应力筋张拉控制应力取值(控制应力σcon=1395Mpa),实际张拉力根据实际状况进行3%的超张拉,则每束钢绞线的实际张拉力P为201.0kN。
(3)待混凝土达到设计要求的强度后方可进行预应力筋张拉,具体张拉时间按土建施工进度要求进行。
张拉时应有张拉部位混凝土的同条件养护试块试压强度报告单。
(4)缓粘结预应力筋张拉前,割掉外露表皮。
除皮过早,缓凝涂料容易流出;
过晚则缓凝涂料逐渐固化,不易除掉。
除皮时,同时清理掉钢铰线表面的缓凝涂料,防止张拉时由于钢铰线表面杂物进入,而降低工具锚的锚固性能。
张拉时间必须在缓凝涂料未固化前。
最佳张拉时间在整个固化龄期固化龄期的1/3~1/2之间(现可1/4~1/2之间),该期间摩阻最为稳定,且数值较小。
若张拉时间较为靠后,有条件时可在正式张拉前几天进行预拉,单端抽动钢绞线至另一段发生移动20mm以上为止。
目的是减少正式张拉时的摩阻,有利于预应力的建立。
(5)张拉伸长值的计算:
曲线预应力筋的理论张拉伸长值△LT按下公式计算:
式中:
Fj——预应力筋的张拉力;
Ap——预应力筋的截面面积;
Ep——预应力筋的弹性模量;
LT——从张拉端至固定端的孔道长度(m);
k——每米孔道局部偏差摩擦影响系数;
u——预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数;
θ——从张拉端至固定端曲线孔道部分切线的总夹角(rad)
理论伸长值计算时,预应力筋的摩擦系数取值如下表:
预应力筋种类
k
u
缓粘结φ15.2钢绞线
0.0015
0.25
(6)张拉完毕,经验收合格后,方可拆除梁下受力支撑。
(7)单端筋,一端张拉。
双端筋,先张拉一端,再补拉另一端。
每束预应力筋张拉完后,应立即测量校对伸长值。
如发现异常,应暂停张拉,待查明原因,并采取措施后,再继续张拉。
(8)缓粘结预应力筋张拉工艺流程:
a.量测预应力筋初始长度L1
b.安装锚具
c.装千斤顶
d.张拉至应力1.03σcon
e.锁定锚具
f.量测预应力筋最终长度L2
g.计算张拉伸长值:
ΔL=最终长度L2-初始长度L1。
(9)操作要点:
a.安装锚具,尽量使锚具紧贴锚垫板表面,再将夹片装上;
b.穿筋:
将预应力筋从千斤顶的前端穿入,直至千斤顶的顶压器顶住锚具为止,调整千斤顶位置,使千斤顶轴心与喇叭口或承压板表面垂直,且顶压器与锚具表面尽量充分接触;
c.安装工具锚时,应使工具锚与千斤顶后部贴紧,并锁紧夹片;
d.张拉时,要控制给油速度,给油时间不应低于0.5min;
e.由于缓粘结剂具有触变性,为减少张拉时摩擦阻力,可以采用一次张拉到位,也可以考虑采用多次张拉的施工方法以减小预应力孔道对钢绞线产生的阻力,具体方法为:
先不装锚具的夹片,用千斤顶张拉-卸载反复2~3次,使缓粘结剂逐步达到一定程度的液化,然后装上夹片。
张拉到位。
f.测量记录:
应准确到毫米。
(10)质量控制方法和要求:
a.张拉时,用按时标定过的设备,通过控制其油压表上的读数控制实际张拉力,用实际伸长值与理论计算伸长值相比较进行校核。
(即张拉质量采用应力应变双控方法)。
b.认真检查张拉端清理情况,不能夹带杂物张拉。
c.锚具要检验合格,使用前逐个进行检查。
d.张拉严格按照操作规程进行,控制给油速度。
e.千斤顶安装位置应与预应力筋在同一轴线上。
f.张拉中钢丝发生断裂,应报告工程师,由工程师视具体情况决定处理。
g.实测伸长值与计算伸长值相差超过+6%或-6%时,应停止张拉,报告工程师进行分析,然后才能继续张拉。
5.2.5张拉后预应力筋张拉端处理
预应力筋张拉完毕验收合格后,用机械方法,将外露预应力筋切断,且保留在锚具外侧的外露预应力筋长度不应小于3cm,将张拉端及其周围清理干净,最后用细石混凝土尽快进行封锚。
6.材料与机具
6.1预应力筋:
钢绞线尺寸及性能
钢绞线结构
钢绞线公直径mm
强度级别(
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- 混凝土 后张法缓 粘结 预应力 施工