预应力张拉施工方案一、预应力系统安装:1、波纹管、锚垫板和连接器安装:(1)、波纹管安装 :预应力用波纹管采用塑料波纹管,波纹管严格按设计图纸位置和要求安装,并要以定位筋将波纹管固定牢固,在直线段约为1米一道“U”字形架立筋固定,曲线段加密,以免在混凝土浇筑过程中,波纹管产生移位,影响钢束对箱梁混凝土的压力,如果管道和钢筋发生冲突,应以管道位置不变为主。
(2)、锚垫板安装:在固定端和张拉端分别安装对应型号和规格的锚垫板和螺旋筋,并将锚垫板喇叭口底端和波纹管连接牢固,锚垫板要牢固地安装在模板上。
要使垫板与孔道严格对中,并与孔道端部垂直,不得错位。
锚下螺旋筋及加强钢筋要严格按图纸设置,喇叭口与波纹管道要连接平顺,密封。
对锚垫板上地的压浆孔要妥善封堵,防止浇注混凝土时漏浆堵孔。
安装锚垫板时,对于两端张拉的锚具,需注意压浆端进浆孔向下,出气孔向上,对于一端张拉的P锚、H锚应把张拉端作为进浆孔,且向下,以保证压浆的密实。
2、钢绞线安装:a.钢绞线下料:钢绞线必须在平整、无水、清洁的场地下料,钢绞线下料长度要通过计算确定,计算应考虑孔道曲线长,锚夹具长度,千斤顶长度及外露工作长度等因素,预应力筋地切割宜用砂轮锯切割,下料过程中钢绞线切口端先用铁丝扎紧,采用砂轮切割机切割。
b.编束:编束时必须使钢绞线相互平行,不得交叉,从中间向两端每隔1m用铁丝绑紧,并给钢绞束编号。
束成后,要统一编号、挂牌,按类堆放整齐,以备使用。
c.穿束穿束前应检查管道是否畅通,如果出现堵塞孔道现象,必须采取措施疏通。
钢绞线端头必须做成锥型并包裹,可利用人工或卷扬机进行牵引,并在浇砼之前穿束(跨大堤悬浇箱梁在浇筑后穿束)。
穿束时在管道内穿入一根引索,利用引索将钢丝引出,将钢丝另一端与钢束拖头连在一起,用卷扬机将钢束拉出。
二、预应力体系张拉:1、张拉前的准备工作:预应力筋要按设计及规范要求进行,对所用钢铰线应进行检查,保证其无锈蚀、无硬伤,钢铰线下料时应先在切口两侧各5cm 处用铅丝线扎好,以防散开。
预应力钢筋的张拉是保证预制梁质量的关键工序,张拉前需对试块的强度进行检验,只有砼试块达到90%以上,且其具有7天以上的龄期方可进行张拉。
操作者要经过培训、考核,要求持证上岗。
在进行张拉作业前,对千斤顶、油泵、压力表进行配套标定,在张拉前应有专人检查油表所对应的千斤顶,并每隔一段时间进行一次校验。
有几套张拉设备时,对张拉设备进行编组,不同组号的设备不得混合。
2、锚具安装:在箱梁两端相应位置安装固定端锚垫板、锚具和钢绞线,并与波纹管连接紧密。
安装锚垫板时,应特别注意使其锚固面与钢束相垂直。
根据设计图纸给出的位置,固定锚固端,张拉端的锚垫板、喇叭管、螺旋筋;注意锚具位置正确,且牢固;波纹管及喇叭管连接处用胶带密封,以防止浇筑砼浇筑过程中,进入波纹管排水孔位置,矗立在波纹管最高点,同样排气孔与波纹管连接处用胶带密封。
3、张拉工艺:(1)、钢绞线和波纹管:预应力钢绞线采用s 15.2。
预应力管道采用塑料波纹管,腹板及底板预应力钢束采用圆形波纹管,顶板预应力钢束采用扁形波纹管,预应力钢束直线段每1m设置一“U”字形架立筋进行固定,曲线段架立筋间距要适当加密。
(2)、预应力设置和张拉:预制箱梁混凝土达到设计强度的90%后,且混凝土龄期不小于10d时,方可张拉预应力钢束。
腹板及底板预应力钢束采用两端对称张拉,张拉顺序为N1、N3、N2、N4号钢束。
钢束张拉采用双控。
锚下控制应力为0.751395pk f MPa =。
接头混凝土达到设计强度的90%后,且混凝土龄期不小于10d 时,方可张拉负弯矩力钢束。
顶板负弯矩钢束穿束时应确保个根钢绞线保持平行状态。
钢束T1、T2、T3采用两端张拉,张拉顺序为T3、T2、T1号钢束,逐根对称单根张拉。
钢束张拉采用双控。
锚下控制应力为0.751395pk f MPa = 。
(3)、施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。
当预应力钢束张拉达到设计张拉时,实际引伸量与理论引伸量值的误差应控制在6%以内。
实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。
各钢束引伸量(两端之和)详见下表:4、张拉程序:(1)、程序张拉程序按设计要求进行,其张拉程序为:0→初应力(划标线)→100%-持荷2min-→бk (锚固)(群锚张拉)锚固后读一次伸长量,计算夹片回缩值;0→初应力(划标线)→103%-→бk (锚固)(单根张拉);锚固后读一次伸长量,计算夹片回缩值;钢铰线按照设计张拉力对称进行,采用张拉力及引伸量双控制的方法检查张拉的质量,施工中应做好各项记录,以备检查。
张拉力校核:预应力钢材张拉时的控制应力应以张拉时的伸长值进行校核。
(2)、理论伸长值计算:后张法预应力钢绞线张拉伸长值计算公式如下:△L=p×[1-e-(KL+μθ)]/ (KL+μθ)Ay—预应力钢绞线的公称截面积mm2,取140 mm2。
ΔL——预应力筋理论伸长值(cm)Eg——预应力筋弹性模量MPa(N/mm2),取2.03×105Mpa 。
P——预应力筋平均张拉力(N)L——从张拉端至计算机截面孔道长度(m)P——预应力筋张拉端的张拉力(N)θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角之和(rad)K——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,取0.0015μ——预应力筋孔道壁的摩擦系数,取0.15(3)、实测伸长值:在初始张拉力15%σK状态下作出标记,钢绞线张拉15%σK作为初应力,初应力伸长值采用理论推算伸长值, 15%σK~100%σK 的伸长值作为实测伸长值。
(4)、偏差处理:箱梁预应力的张拉采用双控,即以张拉控制为主,以钢束的实际伸长量进行校核,实测伸长值与理论伸长值的误差不得超过规范要求,否则应停止张拉,分析原因,在查明原因并加以调整后,方可继续张拉。
张拉完成以后,实际测量的伸长值与理论伸长值之差不应超过±6%,否则采取如下步骤予以调整。
a对千斤顶以及与之配对使用的压力表进行重新校准b对钢绞线作弹性模量检验(注意:在每批次钢绞线到场后,所用部位的理论伸长量,需经过该批次新的弹性模量值计算的理论伸长量)c放松预应力钢铰线重新进行张拉d预应力钢铰线用润滑剂以减少摩擦损失5、张拉时易出现问题的原因分析和防治措施(1)钢绞线出现滑丝现象原因①锚环锥孔、夹片生锈或有杂质造成夹片回缩不到位。
②夹片或锚环硬度不足,发生变形造成夹片夹不牢。
③穿束时钢绞线混乱,造成钢束中钢绞线受力不均匀,个别钢绞线受力大于设计张拉应力。
④锚具和夹片的锚固性能不符合要求。
⑤钢绞线弹性模量较大,夹片夹不牢固。
(2)张拉中发生断丝现象一般有以下原因①穿束时钢绞线绞在一起,在波纹管中顺序较乱,张拉后个别钢绞线受力较大,超过钢绞线极限抗拉强度。
②夹片硬度太大,对钢绞线线产生损伤。
③钢绞线穿束前受到损伤。
④孔道阻塞,钢绞线受力不均匀。
⑤钢绞线存在质量问题。
(3)发生夹片回缩不均匀、端部不齐可能由于以下原因①锚具和夹片之间摩阻太大,卸载时回缩不均匀。
②锚具和夹片的锚固效率系数不符合要求。
③夹片质量不一致、硬度不同。
④限位板和锚具之间空隙不适当,夹片滑出太多或者不能自由滑出,锚固时回缩不一致。
防治措施:严格控制钢绞线质量及下料长度,钢绞线一定要有质量检定合格证书;穿束顺序要合理,不能发生窜孔、扭绞现象;夹片、锚具质量和硬度等性能指标经过严格鉴定,符合要求方能使用,必要时更换;张拉前冲洗干净波纹管内附着物,以减小孔道壁摩擦;限位扳、锚具等的安装严格按说明书和作业指导书进行;控制张拉力缓慢均匀增加且不能过多超张拉。
6、张拉质量控制措施在张拉过程中,由于各种原因会导至预应力束断丝或滑丝,使预应力筋受力不均,甚至使构件不能建立足够的预应力,所以在预应力筋张拉过程中,张拉力及与之对应的预应力筋伸长量都要认真做好量测和记录,以作为检验张拉效果时的依据。
(1)加强对设备、锚具、预应力筋的检查①千斤顶和油压表需按时进行校正标定,保持良好的工作状态,保证误差不超过规定范围;千斤顶的卡盘、楔块尺寸要正确;没有摩损沟槽和污物,以免影响楔紧和退楔。
②锚具尺寸要正确,保证加工精度。
锚环、锚塞应逐个地进行尺寸检查,有同符号误差的应配套使用。
③锚环不能有内部缺陷,应抽样进行电磁探伤,锚环太软或刚度不够都会引起锚塞的内缩超量。
④预应力筋使用前应按规定检查:钢绞线编束应认真梳理,避免交叉混乱;清除钢丝表面的油污锈蚀,使钢绞线能正常楔紧和正常张拉。
⑤锚具安装位置要准确:锚垫板承压面,锚环等的安装面必须与孔道中心线垂直;锚具中心线必须与孔道中心线重合。
(2)严格执行张拉操作规程①垫板承压面与孔道中线不垂直时,应当在锚圈下垫薄钢板调整垂直度。
②锚具在使用前须先清除杂物,刷去油污。
③楔紧束的楔块其楔紧程度务求一致。
④千斤顶给油、回油工序应缓慢平稳进行。
特别是要避免大缸回油过猛产生较大的冲击振动,以免发生滑丝。
⑤张拉操作要按规定进行,防止钢丝受力超限发生拉断事故。
(3)滑丝与断丝的处理预应力张拉过程中或锚固时,预应力筋断丝与滑丝的处理原则应遵循设计和下表(预应力筋断丝、滑丝限制)的规定,否则,必须处理。
注:①钢绞线断丝是指钢绞线内钢丝的断丝。
②断丝包括滑丝失效的钢丝。
③滑移量是指张拉完毕锚固后部分钢丝或钢绞线向孔道内滑移的长度。
滑丝的处理:张拉完成后要及时在钢绞线上作好醒目的标记,如发现滑丝,采用YCT24千斤顶和卸荷座,将卸荷座支承在锚具上,用千斤顶张拉滑丝钢绞线,直到将滑丝夹片取出,换上新夹片,张拉至设计应力即可。
如遇严重滑丝或在滑丝过程中钢绞线受到了严重的伤害,则应将锚具上的所有钢绞线全部卸荷,找出原因并解决,再重新张拉。
断丝的处理:卸荷、松锚、换束,重新张拉至设计应力值。
7、安全操作注意事项a.现场要有明显标志,与张拉无关的人员严禁入内。
b.张拉各电源接线要加接地线,并随时检查各处绝缘情况,以防触电。
c.张拉或退出楔块时,千斤顶后面不得站人,以防预应力筋拉断或锚具弹出伤人。
d.油泵运转有不正常情况时,要立即停车检查。
在有压情况下,不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。
e.作业应由专人负责现场指挥,操作时严禁摸踩和碰撞预应力筋,在测量伸长量时,应停止开动千斤顶。
f.千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好,位置正直对称,严禁多加垫块,以防支架不稳或受力不均倾倒。
g.在高压油管的接头应加防护套,以防喷油伤人。
三、压浆技术要求1、压浆前的准备工作⑴校验:校验抽真空泵和压浆泵的工作性能,特别是压力表的读数是否正常,确保压浆过程顺利进行。
⑵割掉锚外预应力筋:露出锚具的多余钢绞线,应采用砂轮锯切割掉,不宜采用电弧焊等烧割方式,以免钢绞线过热产生滑丝,钢绞线切割后余留约3cm。
⑶封锚:锚具外边的间隙应用水泥浆或环氧树脂胶浆填塞,以免冒浆而损失灌浆压力。