一、工程概况本工程为威海市地方储备粮库工程,由山东粮油工程设计院设计,共4个单体工程,总建筑面积5015m2,1#仓有24米预应力折线屋架15榀,2#、3#仓各有24米预应力折线屋架6榀,周转仓有21米预应力折线屋架3榀。
预应力钢绞线1×7标准型,公称直径φ15.2mm强度等级186Mpa钢绞线,截面积为140mm2。
每榀屋架梁下弦预应力筋2束,每束由3根1×7标准型钢绞线组,屋架采用现场预制。
二、预应力钢绞线施工实验预应力钢绞线进场后应分批验收,每一检验批由同一型号、规格、同一生产工艺,重量不超过60T,本工程进场钢绞线分盘计量,试验时每盘取一根,分别进行表面质量,屈服强度,松弛试验,抗拉试验,伸长率,力学性能试验,有一项不合格即为不合格产品。
三、锚具及张拉机械选择锚具必须有合格证,锚具性能必须符合JGJ85-92的规定标准,锚具1000套为一检验批,进行外观检查,硬度检查,合格后方可使用。
张拉机械选用YCQ20型千斤顶。
四、预应力钢绞线的下料及编束1、预应力钢绞线下料长度计算:预应力钢绞线采用一端张拉,一端补强的方法:下料长度考虑构件的长度,锚具的厚度,YCQ20千斤顶工作需要长度,及施工工艺所需钢绞线外露长度:L=L0+2×(L1+L2+L3+100)L0:构件孔道长度23800mmL1:工作锚厚度50mmL2:所需撑脚长度,一般取170mmL3:YCQ20千斤顶所需长度130mmL24=23800+2×(50+170+130+100)=24700mmL21=20800+2×(50+170+130+100)=21400mm2、钢绞线盘重大,盘卷小,弹力大,为了防止在下料过程中钢绞线紊乱弹出伤人,应先做一个钢筋笼,用φ18钢筋焊制,存放直径视钢绞线圆盘的大小,下料时,将钢绞线盘卷装在焊制的钢筋笼内,然后逐卷放出。
3、预应力钢绞线的下料必须采用砂轮切割,严禁用切断机,电弧焊切割机,下料前现场必须做一个25米长,1米宽操作水泥平台,以便钢绞线下料长度的丈量和施工操作。
下料时发现钢绞线有电接头或机械损伤应及时剔除,不得混入使用。
4、为保证钢绞线下料长度的准确,端头平齐,须在切割处50-100mm处用20#铁丝扎牢,钢绞线编束采用20#铁丝绑扎,间距2m-3m,编束时先将钢绞线理顺,尽量使各根钢绞线紧松一致,再按下料平台的标记下料。
,长度偏差控制在10mm以内。
5、本工程采用1×7钢绞线,公称直径φ15.2。
每榀屋架下弦分别由两束三根钢绞线组成,为确保钢绞线两端排列顺序一致,在穿钢绞线和张拉时不致紊乱,必须对其进行编束,编束时,首先将3根钢绞线用红蓝油漆再两端标记,并按顺序摆放,编束时要求在做好的水泥平台上完成,,钢绞线各自位置准确,然后用2m~3m用20#铁丝编制合拢捆扎,下料编束完成以后随即穿入屋架梁预留孔道内。
五、预留孔道1、由于1#仓,2#仓3#仓及周转仓受到场地限制,因此采用预埋金属波纹管内径50mm。
管道采用“井字架”固定,井字架的钢筋选用φ6.5钢筋,间距60cm一道,每一接点处增加一个。
波纹管接头部位采用同种材料大一个规格的波纹管长约40cm,两端采用塑料胶纸密封。
2、灌浆孔和排气孔留置执行95G415图集。
六、张拉力及钢绞线伸长值计算24米跨折线梁预应力损失计算(一)应力及损失张拉控制应力允许值:后张法(表11—49)钢绞线σcon≤0.75fptk σcon=1128.57Mpa,fptk=1860Mpa,σcon/fptk=0.67<0.751、锚具的锚固损失:σl1=aES/L=5×2×105/(23.8×103)=21.01MpaL—张拉端至固定端长度,a—锚具变形引起的预应力筋2、砼弹性压缩损失:(后张法)σl3=0.5ESσpc/Ec=0.5×2×105×σpc/(3.45×104)=7.8Mpa其中:σpc=Py1/A=0.9×158×103/220/240=2.69Mpa,Py1=0.9Pj3、预应力钢筋松弛损失σl4=0.44×(σcon/fpck-0.5)×σcon=0.44×(0.607-0.5)×1128.57=53.13Mpa4、砼收缩徐变引起的应力损失(后张法)σl4=(35+280×σpc/fcu)/(1+15ρ)=(35+280×3.23/50)/1.367=38.85Mpaσpc=158×1000/(220×240-3.14×252×2)=3.23Mpa5、孔道摩擦引起的应力损失查施工手册2:μ*θ+k*x=0.3×0+0.003×23.8=0.07<0.2按σl2=1128.57×(μ*θ+k*x)=79.0Mpa故应力损失之和:∑σli=σl1+σl2+σl3+σl4+σl5=21.01+7.8+53.13+38.85+79=199.79Mpa因:σpc=σcon-∑σli故σcon=158000/140+199.79=1328.36Mpaσcon/fptk=0.714<0.75,满足要求。
对夹片锚具不可卸载锚具,张拉时按σ→1.03Pj锚固(二)计算伸长值ΔL=P*LT/(AP*ES)=1.03×1328.36×140×23.8×103/(140×2×105) =162.81mm21米跨折线梁预应力损失计算(一)应力及损失张拉控制应力允许值:后张法(表11—49)钢绞线σcon≤0.75fptk σcon=1076.21Mpa,fptk=1860Mpa,σcon/fptk=0.579<0.751、锚具的锚固损失σl1=aES/L=5×2×105/(20.8×103)=48.07MpaL—张拉端至固定端长度,a—锚具变形引起的预应力筋2、砼弹性压缩损失:(后张法)σl3=0.5ESσpc/Ec=0.5×2×105×σpc/(3.45×104)=7.44Mpa其中:σpc=Py1/A=0.9×150.67×103/220/240=2.57Mpa,Py1=0.9Pj 3、预应力钢筋松弛损失σl4=0.44×(σcon/fptk-0.5)×σcon=0.44×(1076.21/1860-0.5)×1128.57=37.22Mpa4、砼收缩徐变引起的应力损失(后张法)σl4=(35+280×σpc/fcu…)/(1+15ρ)=(35+280×2.57/50)/1.367=36.13Mpa5、孔道摩擦引起的应力损失查施工手册2:μθ+kx=0.3×0+0.003×20.8=0.0624<0.2按σl2=1076.21×(μ*θ+K*XV)=67.16Mpa故应力损失之和:∑σli=σl1+σl2+σl3+σl4+σl5=48.07+7.44+37.22+36.13+67.16=196.07Mpa因:σpc=σcon-∑σli故σcon=σpc+∑σli=150670/140+196.01=1272.22Mpaσcon/fptk=0.714<0.75,满足要求。
对夹片锚具不可卸载锚具,张拉时按σ→1.03Pj锚固(二)计算伸长值ΔL=P*LT/(AP*ES)=1.03×172.22×140×20.8×103/(140×2×105)=136.28mm七、预应力钢绞线的现场张拉1、机械准备除砼工程所需机具外,尚应配备YCQ—20千斤顶两台高压油泵ZB4—500型两台喷浆设备一套无齿锯一台气焊一套电焊机一台油泵与千斤顶配套检定使用。
2、人员组成现场指挥:周喜刚、于井堂安全监督:林涛技术质量监督:王兆测量伸长值:王兆马成虎操作千斤顶:其他人员:3、现场准备:施工现场三通一平,尤其是屋架两端必须平整畅通,张拉前对YCQ千斤顶进行校核,校核不得少于三遍,取平均值,为张拉依据。
4、张拉顺序由于施工时屋架分三层或四层叠合预制生产,可采用逐层超张拉的方法:24米跨屋架:第一次:0→10%σcon(132.836Mpa)(开始测量值持续2分钟)→1.0σcon(1328.36Mpa)上层架→σcon→1.03σcon(1368.21Mpa)二层架→1.05σcon(1394.78Mpa)三层架→1.06σcon (1408.06Mpa)四层架21米跨屋架:第一次:0→10%σcon(127.22Mpa)(开始测量值持续2分钟)→1.0σcon(1272.22Mpa)上层架→σcon→1.03σcon(1310.39Mpa)二层架→1.05σcon(1335.83Mpa)三层架第二次逐次逐根补强至张拉设计值,单根钢绞线150.67KN(21米),24米跨158KN21米跨折线梁超张拉为张拉力的1.03σcon×140÷1000=1.03×1272.22×140/1000=183.45KN24米跨折线梁超张拉为张拉力的1.03σcon×140÷1000=1.03×1328.36×140/1000=191.55KN构件采用叠制,每垛三榀或四榀屋架,张拉时遵照先上后下的原则,张拉过程中认真测量伸长值,与理论计算值相比较,若实际伸长值大于计算伸长值的6%或小于伸长值的6%应暂停施工,查明原因采取措施后方可继续张拉。
现场张拉时采用1#千斤顶张拉1号、2号、3号筋,2#千斤顶张拉4、5、6号筋。
千斤顶分别位于屋架两端,1#千斤顶张拉1#筋时,2#千斤顶张拉4#筋;1#千斤顶张拉2#筋时,2#千斤顶张拉6#筋;1#千斤顶张拉3#筋时,2#千斤顶张拉5#筋。
复拉时,1#、2#千斤顶交换张拉对象进行复拉,复拉时控制张拉力为设计张拉力,N超24米=185.97KN,(σcon=1328.36Mpa),N超21米=178.11KN,(σcon=1272.22Mpa)5、预应力钢绞线的张拉程序按下列要求进行张拉(σcon为预应力钢绞线的张拉控制应力)。
预应力钢绞线采用0→σcon持荷三分钟→锚固的张拉程序。
为避免侧向弯曲,两束应在两端对称布置,采用一端张拉,预应力钢筋张拉时,应保持孔道中心,锚具中心和千斤顶中心“三心一线”。