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	后张法有粘结预应力梁施工技术

发布时间：2016.08.09 新闻来源： 浏览次数：

    1· 工程概况
    某火车站候车大厅大跨度梁( 截面尺寸为600 × 1 400，梁混凝土强度等级为C40) 采用后张法有粘结预应力施工技术。候车大厅共有9 根预应力梁，其中有4 根为两跨梁，梁总长为32． 5 m。梁内布设有2 束每束12 根Φ15． 2 的钢绞线。两跨梁的预应力钢绞线的布置示意图见图1。

梁内采用有粘结预应力筋为低松弛钢绞线( d = 15． 2，1× 7，fptk = 1 860 MPa) 。预应力筋孔道预埋金属波纹管。采用一端张拉、一端锚固的张拉方式，张拉端采用夹片锚具( 见图2) ，固定端采用挤压锚具( 见图3) 。张拉端夹片锚具凹进混凝土表面。

    有粘结预应力筋的张拉控制应力为张拉强度标准值的75%，并超张拉5%。张拉时混凝土强度不低于设计强度的90%。孔道压注水泥浆的水灰比为0． 4 ～ 0． 5，强度不低于M30。
    2· 施工准备
    2． 1 预应力材料的运输、堆放
    预应力筋的成品和半成品必须堆放在专业堆放场地，上有覆盖，下有支垫，运输过程中避免碰撞。
    预应力锚具及其配件应保存在室内，码放整齐。
    2． 2 预应力筋下料
    施工前根据图纸要求，将每根钢绞线的下料长度进行精确计算，并有详细的技术交底。
    有粘结筋的下料长度= 埋入混凝土的长度+ 一端外露长度。
    由于张拉采用一端张拉，另一端采用P 型固定端，故外露长度只考虑一端。该应力筋为曲线布置，所以埋入混凝土的长度要考虑曲线筋的长度。张拉采用YCD250 型千斤顶，根据工艺要求，张拉端在锚垫板外的外露长度为700 mm( 千斤顶张拉操作所需长度) 。
    2． 3 固定端挤压锚具的安装
    预应力筋下好料之后，在一端安装挤压锚具。
    3· 施工工艺
    支设梁底模→绑扎梁内非预应力筋→焊接钢筋支托→穿波纹管→埋设排气孔→穿预应力筋→隐蔽工程验收→浇筑混凝土→混凝土养护→预应力筋张拉、锚固→灌浆→切筋→封锚。
    3． 1 预应力筋的铺设原则
    1) 预应力筋的铺设顺序要与土建同步分区域布设，同一区域应按坐标位置的高低排出预应力筋在铺设先后顺序; 2) 预应力筋在铺设前，应确保非预应力筋位置的正确，以保证预应力筋能够顺利穿过; 3) 预应力筋在梁内要保持顺直，减少平面外弯曲，钢筋间距、标高准确; 4) 预应力筋在梁中呈曲线布置，梁内采用12 钢筋支托架起预应力筋，按设计图纸要求的间距支托。钢筋支托焊接在梁内箍筋上，在焊接支托前应将梁底保护层垫块放好，以免引起坐标位置的偏差; 5) 预应力筋铺放时要与水电施工人员紧密配合，尽量避免各种管线将预应力筋的垂直位置抬高或降低。
    3． 2 波纹管的铺设及预应力筋的穿设
    1) 波纹管采用6 m 定长，内径90，80，70 的标准双波波纹管，接头采用Φ95，Φ85，Φ75 的同类波纹管，长度为连接管道直径的5 倍。接头两端及波纹管与张拉端喇叭管、固定端约束环的连接处均用塑料密封胶带纸封裹严密。
    2) 波纹管安装时，先按设计图纸中预应力筋的曲线坐标，在绑好的梁箍筋上定位，以波纹管底为准，定出波纹管的曲线位置，波纹管的固定采用钢筋托架，间距按照图纸设置。并保证反弯点、最高点和最低点的支架位置正确，钢筋托架焊在箍筋上，箍筋下面用垫块垫实。
    波纹管安装就位后，必须用铁丝将波纹管与钢筋托架绑在一起或在波纹管顶部绑一根钢筋，以防混凝土浇筑时波纹管上浮。
    3) 波纹管安装就位过程中应尽量避免反复弯曲，同时还应防止电焊火花烧伤管壁，如有局部烧伤立即用密封胶带缠绕。
    4) 波纹管安装后，应仔细复查波纹管位置、曲线形状是否符合设计要求，波纹管的固定是否牢靠，接头是否完好，管壁有无破损等，如有破损，应立即用密封胶带纸修补。
    5) 在波纹管曲线的最高点和最低点均设置排气孔，其做法是在波纹管上开洞，其上覆盖海绵垫片与带嘴的塑料弧形片压板，并用铁丝扎牢，再用塑料管插在嘴上，并将其引出梁顶面150 mm( 见图4) 。

    6) 在波纹管与张拉端部喇叭管连接处，将波纹管插入喇叭口内，然后用密封胶带纸缠绕严密，严禁漏浆。
    7) 波纹管安装就位后，将下好料的预应力筋按梁号整理成束，然后在钢绞线的端头上套上“子弹头”进行穿筋，“子弹头”要与钢绞线连接紧密，以保证穿筋时不脱落为宜，穿筋时人工单束穿入，并保证每端钢绞线外露长度一致。在张拉端钢绞线超出波纹管的长度为700 mm。
    8) 钢绞线穿好后，先安装固定端，依次套入约束环、螺旋筋和打好孔的固定锚板，将位置调整好后，最后将锚板位置固定在设计位置。在张拉端依次装入螺旋筋和锚垫板，按设计要求位置摆设整齐后，封闭波纹管和喇叭管的接口，然后将锚垫板固定。固定采用钢筋焊接，将锚垫板固定在端部钢筋上。施工时注意预应力筋曲线段起始点与张拉锚固点之间应保证不得小于300 mm 的直线段，预应力张拉作用线与承压板相垂直，所安装的各部件之间不应有缝隙。承压板与端模板紧贴，并用钉子或螺栓固定牢固。
    9) 将安装好的体系整体检查一次，然后用碎海绵将灌浆孔和外露喇叭口填充，以防浇筑混凝土时流入浆液。
    3． 3 混凝土的浇筑及振捣
    1) 预应力筋铺设完后，由建设、监理单位进行隐检验收，确认合格后，方可浇筑混凝土。
    2) 浇筑混凝土时应认真振捣，确保混凝土的密实，尤其是预应力张拉端及锚固端周围的混凝土更要特别注意，严禁漏振，不得出现蜂窝或孔洞，振捣时应尽量避免踏压、碰撞预应力钢筋、钢筋支架以及端部预埋件。
    3) 在浇筑混凝土时，应设专人留守看护预应力筋，防止其他施工人员将预应力筋、马凳、承压板等的位置改变。
    3． 4 预应力筋的张拉准备
    1) 预应力筋的张拉时间要与施工进度配合，张拉时预应力混凝土强度应达到设计要求强度时，并出具书面的试压强度报告经监理确认后方可施行张拉;
    2) 张拉前要对张拉千斤顶、油泵、压力表、挤压机及油泵等进行配套标定，每台油泵至少配套校验两块压力表，压力表精度等级不低于1． 5 级。未经标定的设备不得使用。根据标定结果求出张拉控制应力值所对应的压力表读数。每个张拉操作人员必须持有一份;
    3) 将承压板及其周圈100 mm 范围内清理干净，并根据张拉千斤顶的大小搭设操作脚手架。
    3． 5 张拉方法
    选用一台拉伸机进行张拉。张拉时采用对称张拉，使相邻梁的受力均匀。
    1) 预应力筋张拉控制应力σcon = 0． 75 × 1 860 = 1 395 MPa。
    2) 预应力筋张拉时超张拉5%。即0→1． 05σcon→锚固。a．张拉时采用对称分段张拉法，张拉应力控制为0． 1σcon→0． 5σcon→0． 7σcon→1． 05σcon，使相邻梁应力不超过应力设计值的50%; b．每根钢绞线都采取双控，具体操作时严格按照应力表的对应读数和伸长值控制。3) 张拉采用应力和延伸双控制，延伸计算如下:

    其中，H 为预应力筋矢高( 最低点至最高点的垂直距离) ; L 为预应力筋水平投影长度。
    对曲线预应力筋伸长值: ΔL = PLT /APES。
    其中，P 为预应力筋的张拉力; LT为预应力筋的孔道长度; AP为钢绞线截面面积，取139． 98 mm2 ; ES为预应力筋的弹性模量，1． 95 × 105 N/mm2。
    对有粘结曲线预应力筋，计算延伸时，将曲线预应力筋分成多个曲线段，张拉伸长值分段计算，然后叠加，这样计算比较精确，计算时将每段两端扣除孔道摩擦损失的应力求出。

其中，K 为每米孔道局部偏差对摩擦系数的影响; μ 为预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数，取0． 3; θ 为从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角，rad。

    根据以上计算公式，计算出各梁的延伸计算值。
    4) 张拉记录要求逐根记录，并将张拉过程中出现的问题如实反映出来，及时整理，不得拖延。
    5) 先将锚具套在预应力筋上，再安装夹片锚具，每一个夹片锚具须用专用工具顶紧，使锚具外露一致。最后安装千斤顶进行张拉。群锚体系中的预应力筋不宜采用单根张拉。张拉完毕后静停12 h，再切除预应力筋外露多余长度，进行灌浆。预应力筋外露长度不小于30 mm。
    3． 6 灌浆
    灌浆采用普通42． 5 水泥，水泥浆的抗压强度为30 MPa，水灰比为0． 40，流动度为150 mm ～ 200 mm，3 h 泌水率不大于3%，水泥浆中掺加微膨胀剂，不得掺含有氯离子或其他对预应力筋有腐蚀作用的外加剂。
    1) 灌浆前检查灌浆孔、排气孔是否正常;
    2) 灌浆要在张拉后24 h 内进行，施工时将灌浆机出浆口与锚垫板上的灌浆孔相连，并保证密封，开动灌浆泵注入压力浆，从近至远逐个检查出浆口，待出浓浆后逐一封闭，当最后一个出浆口出浓浆后，封闭出浆口，再继续加压30 s，然后封闭灌浆孔。灌浆过程中，灌浆压力应在0． 5 MPa ～ 0． 6 MPa 之间，如果超过这一压力，立即停机检查，待查明原因并采取措施后方可继续进行灌浆，灌浆完成1 h 后应用漏斗对排气孔进行补浆;
    3) 每个工作班留置2 组边长70． 7 mm 的立方体试件，每组6 块;
    4) 当灌浆的水泥浆强度达到设计强度的100% 时，方可拆除梁底的受力支撑。
    3． 7 封锚
    1) 封锚之前，应将张拉端周围的混凝土清理干净，并用水湿润; 2) 预应力筋张拉完后，经预应力施工人员检查，方可进行预应力筋外露剩余部分的切割，未经检查不得切割，切割采用角磨砂轮机，严禁采用电弧焊，预应力筋切割后在夹片后的外露长度不得小于30 mm; 3) 封锚前在锚具及预应力筋的外露部分上涂一层防腐油脂，再将锚具套上封端罩，最后使用C45 的微膨胀细石混凝土封闭。
    4· 质量控制标准
    预应力筋张拉伸长实测值与设计计算值的偏差应不大于± 6%。在张拉过程中，应及时进行实际伸长值与理论伸长值的校核。