超长有粘结、无粘结预应力混凝土梁分阶段张拉施工工法1前言随着科学技术的不断进步,预应力技术广泛应用于工业与民用建筑中,郑州邮政综合生产楼工程建筑面积54000m2,地下二层,地上29层,砼结构总高133.5m。
其中地下一层-2.2m标高框架梁采用有粘结和无粘结预应力混凝土结构,梁宽800mm,梁高750mm, 跨度8m~9.6m不等,总长度110m,通长配筋,预应力筋采用© 15.24 钢绞线,强度级别1860Mpa。
锚具采用QMV15型。
大梁荷载分二次叠加。
本工法通过郑州邮政综合生产楼工程地下室梁通过预应力技术分批、分阶段控制应力方法解决大跨度,大荷载,超长混凝土梁的施工难题,超长有粘结、无粘结预应力混凝土梁分阶段张拉施工工法。
施工方法先进,具有推广价值。
2特点2.1有粘结、无粘结预应力混合配筋。
2.2预应力分阶段,分批张拉;逐步建立预应力,以适应大梁荷载分二次叠加。
2.3建立预应力周期长,第一批钢筋和第二批钢筋张拉中间间隔达一年左右。
3使用范围本工法使用于分阶段,分批张拉,有粘结、无粘结预应力混合配筋,跨度大,配筋超长的预应力混凝土结构4工艺流程4.1无粘结预应力工艺流程4.2有粘结预应力工艺流程安装底模浇筑混凝土----------------- H希y混凝土试块f养护1r拆模理f清理孔道ZL预应力筋制作---- 牙筋i F张拉机具标定 -------------►-张拉预应力筋<4 -------- 压混凝土试块1F灌浆机具准备 ------------- k孑L道浆灌---------- >制作水泥浆试块压水泥F浆试块5操作要点5.1施工准备安装钢筋骨架、支模5.1.1技术准备1)图纸会审及施工组织设计编制;2)孔道摩阻力的测试、预应力筋编号及张拉伸长值的计算;3)张拉顺序的确定;4)张拉班组的安全教育;技术交底及工作分配;5.1.2生产准备1)外露端垫板、钢绞线清理、检查;2)张拉操作台及操作空间的准备;4)预应力筋、锚具进场及复试;5)设备进场及标定;6)组件试验;5.1.4预应力区域划分和张拉顺序划分1)施工图中B型后浇带的混凝土应在相应梁的第一批预应力筋全部张拉后二个月以上并选择气温相对较低的时间浇筑,A型后浇带混凝土在后浇带两侧基础沉降稳定后并选择气温相对较低的时间浇筑,然后进行第二批预应力筋张拉。
2)不在后浇带上的预应力框架梁在该跨梁第一批预应力筋张拉后可拆除模板,第二批张拉前板上可覆土10Mpa,后浇带上的预应力框架梁在该跨梁预应力筋全部张拉后方可拆除模板。
上部第三层楼板施工完后进行第二批张拉。
5.2无粘结预应力施工521 —般要求后张无粘结预应力混凝土结构施工,首先根据设计图绘出预应力筋数量及线形,进行施工图翻样。
主要完成以下工作:(1)预应力筋布置及定位方法根据设计绘出的线形,确定马凳数量、间距及定位点矢高,画出预应力筋定位曲线图、马凳布置图。
根据预应力筋各定位点矢高编排双向布筋工艺,马凳间距800mm。
(3)预应力筋张拉、锚固方式梁中预应力筋采用两端锚具锚固,两端张拉。
5.2.2无粘结筋下料及固定端制作1)无粘结筋进场验收无粘结预应力筋出厂时,每盘上都挂有标牌,并附有出厂证明书。
进场时应按下述规定验收,每次同规格订货为一检验批,且每批重量不大于30t。
2)无粘结筋下料及固定端制作无粘结预应力筋在现场下料、编号、制作固定端、分类存放。
现场下料,应在平整光滑的场地上进行,预应力筋下垫方木,上铺彩条布。
无粘结预应力筋成品盘重一般为1.0~2.0t,起吊运输用粗麻绳捆扎。
无粘结预应力筋用放线盘架放线或人工逐圈放线,放线时应采取措施防止预应力筋弹出伤人。
预应力筋下料长度应根据构件内曲线长度加张拉端外露长度计算。
梁和板中无粘结预应力筋埋入式固定端采用挤压锚。
523预应力筋布置无粘结筋应用专门马凳就位固定,马凳间距按1m要求布置,马凳可单个制作,也可通长制作,马凳钢筋为© 14螺纹筋,以防滑动。
无粘结筋与马凳用绑扎丝绑扎牢固。
524无粘结筋的铺放为保证无粘结筋的曲线矢高要求,焊预应力筋支架。
预应力筋矢高控制偏差为士5mm,无粘结预应力曲线筋或折线筋末端的切线应与承压板相垂直,曲线段的起始点至张拉锚固点应有不小于300mm的直线段。
5.2.5布筋质量要求1)原材料验收合理;2)固端锚具制作、验收合格;3)无粘结筋布置平滑顺直;4)张拉端、固定端就位正确;5)无粘结筋固定牢靠;6)无粘结筋无明显破损、漏油点;7)无粘结筋矢高定位准确,误差在板内士5mm以内,梁内为士10mm;8)马凳间距准确,间距误差在士30mm以内526承压板的安装无粘结筋张拉端均设承压板,安装中应防止由于承压板端面倾斜造成预应力筋与承压板不垂直,影响张拉。
承压板应用钉子或螺栓固定在端部模板上。
保证张拉作用线与承压板垂直。
527无粘结筋张拉无粘结预应力筋采用小油泵与单根钢绞线前卡千斤顶张拉。
具体同有粘结预应力筋张拉。
锚具采用I类锚具。
两端张拉时,可先在一端张拉并锚固,再在另一端补足张拉力后并锚固。
528、单根预应力筋的变角张拉工艺单根预应力筋变角张拉工艺,适用于变角范围0560q变角会增大摩擦阻力,施工中予以考虑,避免由于摩阻增大拉断预应力筋。
变角在0(~20o时,摩阻增加的较小,可以忽略其影响,变角在20(~40o 时,应采用超张拉5%弥补其损失。
如果设计时控制应力已在0.75f ptk 时,超张拉应慎重。
5.2.9无粘结筋端头保护无粘结预应力筋张拉施工完毕后,应及时对锚固区进行保护。
外露无粘结筋应使用砂轮切割机切割。
切割后的无粘结筋露出锚具夹片30mm 以上,然后在夹片及无粘结筋端部涂专用防腐油脂,用混凝土圭寸闭。
5.3有粘结预应力施工5.3.1钢绞线下料长度当采用两端张拉加1400, 一端张拉加700mm。
532钢绞线下料与编束钢绞线下料场应平坦,下垫方木或彩条布,不得将钢绞线直接接触土地以免生锈,也不得在混凝土地面上生拉硬拽,磨伤钢绞线,下料长度误差控制在-50~+100mm以内。
钢绞线的盘重大、盘卷小、弹力大,应防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出伤人。
钢绞线的下料采用砂轮切割机切割,不得采用电弧切割。
钢绞线的编束用20号铁丝绑扎,间距1~1.5m。
编束时应用5 孔理顺板先将钢绞线理顺,并尽量使各根钢绞线松紧一致。
533预留孔道预应力筋孔道布置1)孔道直径孔道的直径应比预应力钢绞线束外径大5~10mm,且孔道面积应大于预应力筋面积的两倍,波纹管内径选用© 65mm。
2)孔道布置原则预应力筋孔道之间的净距不应小于50mm,孔道至构件边缘的净距不应小于40mm,凡需要起拱的构件,预留孔道宜随构件同时起拱。
3)孔道端头排列预应力筋孔道端头连接承压钢垫板或铸铁喇叭管,由于锚下局—部承压要求及张拉设备操作空间的要求,预留孔道端部排列间距往往与构件内部排列间距不同。
此外由于成束预应力筋的锚固工艺要求,构件孔道端常常需要扩大孔径,形成喇叭口形孔道。
构件端部排列间距及扩孔直径各不相同,尺寸见相关的张拉锚固体系的技术资料。
4)孔道成型方法预应力筋的孔道采用预埋管方法成型。
(1)金属波纹管的规格本工程波纹管内径65mm,长度8m左右。
接头内径70mm,长度300mm。
(2)波纹管的连接与安装波纹管的连接,采用大一号同型波纹管。
接头管的长度为300mm,接头两端用密圭寸胶带圭寸裹。
当张拉端预留孔道无需扩孔时,波纹管可直接从承压钢板的中心孔中穿出抵紧模板,用泡沫海绵等软物密封,或直接从端模板中露出。
波纹管的安装,应事先按设计图中预应力筋的曲线坐标在梁侧模或箍筋上定出曲线位置。
波纹管的固定应采用钢筋马凳支托,马凳间距为800mm。
钢筋支托应焊在箍筋上,箍筋底部应垫实。
波纹管与支托钢筋用细铁丝绑牢,或用©6倒U形筋点焊在托筋上卡住孔道,以防浇筑混凝土时波纹管位置偏移或上浮。
波纹管安装就位过程中,应尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂。
同时,还应防止电焊火花烧伤管壁。
波纹管安装后,应检查其位置、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,应及时用粘胶带修补。
波纹管位置的垂直偏差一般不宜大于士20mm,水平偏差在1000mm范围内也不宜大于士20mm。
从梁上整体看,波纹管在梁内应平坦顺直,从梁侧看,波纹管曲线应平滑连续。
(3)灌浆孔、排气孔、排水孔与泌水管在构件两端及跨中设置灌浆孔或排气孔,孔距不宜大于20m。
灌浆孔或排气孔也可设置在锚具或铸铁喇叭处,灌浆孔用于进水泥浆,其孔径一般不宜小于16mm,排气孔是为了保证孔道内气流通畅,不形成封闭死角,保证水泥浆充满孔道。
排水孔一般设在每跨曲线孔道的最低点,开口向下,主要用于排除灌浆面孔道内冲洗用水或养护时进入孔道内的水分。
泌水管设在每跨曲线孔道的最咼点处,开口向上,露出梁面的咼度一般不小于50mm。
泌水管用于排除孔道灌浆后水泥浆的泌水,并可二次补充水泥浆。
泌水管可与灌浆孔统一留用,5.3.4预应力筋穿束本工程预应力筋采用后穿束法,根据一次穿入数量,采用整束穿。
穿束工作可由人工、卷扬机和穿束机进行。
穿束前应逐根理顺,捆扎成束,不得紊乱。
采用人工穿束,束的前端应扎紧并戴上“子弹头”以便顺利通过孔道。
对多波曲线束,宜采用特制的“子弹头”,工人在前头牵引,后头推送,用对讲机保持前后二端同时出力。
5.3.5预应力筋张拉1)张拉施工准备预应力筋张拉施工是预应力混凝土结构施工的关键工序,张拉施工的质量直接关系到结构安全、人身安全。
张拉施工前应精心组织、策划,做好各项施工准备工作,以保证张拉施工顺利进行。
(1)锚具进场预应力筋用锚具进场时应按《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204和《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85 组批验收,合格后方准使用。
(2)张拉设备的选用及标定施工时应根据所用预应力筋的种类及其张拉锚固工艺情况,选用张拉设备。
预应力筋的张拉力为设备额定张拉力的50%~80%,预应力筋的一次张拉伸长值不应超过设备的最大张拉行程。
当一次张拉不足时,可采取分级重复张拉的方法,但所用的锚具与夹具应适应重复张拉的要求。
施加预应力用的机具设备及仪表,应由专人使用和管理,并应定期维护和标定(校验)。
张拉设备应配套标定,以确定张拉力与压力表读数的关系曲线。
标定张拉设备用的试验机或测力计精度,不得低于士2%。
压力表的精度不宜低于1.5级,最大量程不宜小于设备额定张拉力的 1.3倍。
(3)混凝土强度预应力筋张拉前,应提供结构构件(含后浇带)混凝土的强度试压报告。
当混凝土的立方体强度满足设计要求75%后,方可施加预应力。
(4)预应力筋张拉力值a、预应力筋设计张拉力预应力筋设计张拉力P j,按下式计算:P j=。