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现浇框架结构有粘结预应力是后张预应力混凝土的一种新的施工工艺,其做法是通过预埋管道、穿筋、张拉、灌浆等工序为现浇框架结构建立预应力,以满足设计要求。由于其技术量高、专业性强,因此在施工中应采取有效地质量措施进行控制,如果质量控制不严,易造成结构隐患,影响结构安全。
1.施工特点
普通钢筋混凝土的构件的抗拉极限应变值只有0.0001~0.00015,即相当于每米只允许拉长0.1㎜~0.15㎜,超过此值混凝土就会开裂。如果混凝土不开裂构件内的受拉钢筋应力只能达到20~30N∕㎜2。如果允许构件开裂,裂缝宽度限制在0.2~0.3㎜时构件内的受拉钢筋应力也只能达到150~250N∕㎜2。因此在普通混凝土构件中采用高强钢材达到节约钢材的目的受到限制。而采用预应力混凝土才是解决这一矛盾的有效方法。预应力混凝土具有提高构件的抗裂度和刚度,减轻自重,增加构件的耐久性和降低造价等优点。
1.1有粘结预应力筋与混凝土的可靠粘结可使预应力筋能很好地发挥其力学性能,为所建立的预应力提供保障。
1.2有粘结预应力筋可根据受力的需要设计成多种曲线形式,使其能满足各种受力要求。
1.3有粘结预应力混凝土结构有着良好的抗裂性能和抗变形能力,耐久性高,可有效地降低结构高度,节约材料,节约能源,使用性能优越。
2.适用范围
适用于框架结构和框剪结构中的预应力现浇柱、梁板。特别是大跨度、大空间的工程,如大跨度的混凝土梁、大偏心的框架柱、大柱网的混凝土楼板、大悬臂梁、转换梁或转换板等混凝土结构中的各种构件。其它土木工程中的有粘结预应力构件也可参照使用。
3.工艺原理
通过张拉预应力筋,在受拉区预先施加压力,用于抵消荷载作用下的拉力,张拉完后灌浆,预应力筋与混凝土可靠粘结,可充分保障施加的压应力,使结构在荷载作用下基本处于完全受压状态。
4.施工工艺
5.施工要点
5.1预应力筋下料、装配及运输
预应力筋的下料长度应考虑设计曲线长度、张拉端外伸预留长度、弹性回缩值、张拉设备、钢材品种和施工方法等因素,对采用夹片式锚具与穿心式千斤顶进行张拉的构件上的钢绞线,其下料长度L按下式计算:
⑴一端张拉时 L=L0+L1+L2+L3+L4
⑵两端张拉时 L=L0+2(L1+L2+L3)
式中:L0——构件的孔道长度;
L1——张拉端锚垫板厚度;
L2——夹片式工作锚具厚度;
L3——张拉端外露预留长度;
L4——锚固端长度。
预应力筋的下料应在平整的场地上直线定出下料长度,并在下料场地两端设置固定标志,每端有专人负责;切断前应将预应力筋拉直;用砂轮切割机切断,不得用电弧切割。在预应力筋下料同时制作装配固定端,当固定端采用P型挤压锚时应采用专用设备对挤压套与锚垫板进行二次挤压以保证挤压套紧固在锚垫板上。对所下的预应力筋做好分区及类型编号,必要时在其两端做出同颜色的标志并标明长度,以便布束张拉时识别,再用放线盘分别盘成直径约为2.0m的圆盘。
预应力筋运至施工现场后要分区、分类堆放。露天堆放时,需覆盖防雨布,并用垫木垫起,不与地面接触,防止锈蚀、污染和死弯。在堆放期间严禁碰撞踩压。
5.2埋设预应力筋预留管道
5.2.1定位钢筋设置
绑扎结构的非预应力钢筋时,可同时进行预应力筋管道埋设。定位钢筋宜采用Φ12~Φ14钢筋,具体的做法是根据矢高沿构件方向每隔约0.8m设置相应的定位钢筋(根据具体工程情况,定位钢筋间隔可适当调整,保证设计曲线为宜)。即按照图纸高度要求,垂直构件方向牢固点焊在两边箍筋上,支撑管道从其上部通过。定位钢筋的放置目的是使管道牢固地置于模板内的设计位置,并在混凝土浇筑期间不产生位移。
5.2.2波纹管设置
由于孔道摩阻损失的影响,对将来张拉质量及效果影响较大,因此在成形过程中应严格把关。采用金属波纹管时,可将金属波纹管按设计的曲线定位在非预应力钢筋笼中。在定位处用22﹟软铁丝把波纹管与定位钢筋0.8m一道绑牢固,使波纹管形成曲线。。金属波纹管连接采用比主管大一规格的金属波纹管作为连接管,连接管长约200~300mm。在连接管的两端缠上塑料胶带以防漏浆。波纹管位置矢高偏差允许±10mm。定位要求:管道尺寸与位置正确无误,管道平顺、曲线流畅、绑扎牢固、接头不漏浆。
框架梁中预留孔道在竖直方向的净间距不应小于孔道外径;水平方向的净间距不应小于1.5倍孔道外径;从孔壁算起的混凝土保护层厚度,梁底不宜小于50mm,梁侧不宜小于40mm。
5.3预应力筋穿束
根据工程的具体情况可采用逐根穿束或集束穿束。逐根穿束是将预埋管道内的预应力筋逐根穿入;集束穿束是将管道内所需的预应力筋先绑扎成束后一次性穿入预埋管道内。集束穿束前宜将预应力筋端部用胶布包扎以减小摩擦力并防止穿破波纹管。
结合工程特点,当人工穿束确有困难时,可采用牵引机协助穿束。
5.4端部预埋安装
5.4.1固定端端部预埋安装
固定端采用P型挤压锚时,在保证固定端锚垫板、挤压套筒不外露的前提下,按设计要求的高度固定好预埋件并焊好网片筋或螺旋筋;当采用H型压花锚时也应保证其不外露,同时按设计要求固定好压花端位置。电焊时应注意避免焊条碰到裸露的预应力束。
5.4.2张拉端端部预埋安装
张拉端部有外凸和内凹两种形式。张拉端部预埋位置应符合设计要求,预应力筋应与锚垫板保持垂直。采用外凸式张拉端部时,将锚垫板紧靠结构端部固定;采用内凹式张拉端部时,将锚垫板固定在离端部约90mm处,调整锚垫板周围的钢筋以保证张拉时千斤顶有足够的张拉空间,然后在承压板外安装带穴模板,按设计要求焊接好网片筋或螺旋筋。采用分段搭接张拉时,张拉端部的预埋安装在锚垫板等预埋件满足设计要求的情况下,预应力筋与锚垫板应保持垂直,保证张拉千斤顶有足够的张拉空间及张拉完后锚具不露出构件表面。
5.5埋设灌浆管
有粘结预应力的灌浆孔与排气孔(泌水孔)是可通用的。为保证张拉后灌浆工作的顺利进行,在预应力筋铺设完后进行灌浆管埋设,对所有管道在固定端或预埋孔道曲线的高点处留设灌浆管,若是竖向构件,应由孔道底部开始沿高度方向分段埋设。灌浆管间距一般不宜大于12m,在一些较大跨度的构件中,可适当放宽,但管距应能保证灌浆顺畅。灌浆管的压板与金属波纹管应连接牢固,并用塑料胶带缠紧密封以防漏浆。灌浆管高出构件砼表面200~300mm处弯折或临时性封堵。为防止灌浆管在浇捣混凝土时脱落,可在灌浆管中插入钢筋,将灌浆管与构件的面筋绑紧,同时避免将灌浆管留在构件模板内。
具体作法:可采用Φ30加强型PVC管一端垂直插入波纹管中,PVC管内插Φ25钢筋段,要求钢筋段从PVC管中露出100mm,或用同直径钢管预留亦可。然后用细铁丝将PVC管或钢管扎牢并用胶带上下封口,以防止在混凝土振捣过程中进入水泥浆堵塞孔道。
5.6混凝土浇捣
为确保工程质量,混凝土浇捣前,应由建设单位会同监理单位、施工单位等对预应力工程进行隐蔽工程验收,主要内容包括:⑴原材料是否验收合格;⑵有粘结预应力筋的数量、规格、控制尺寸是否按照图纸要求;⑶波纹管有无破损,接头是否牢固可靠;⑷灌浆管及端部的预埋处理是否恰当等;验收合格后,方可浇筑混凝土。混凝土浇筑时应避免踏压撞碰波纹管、预应力筋、马凳、灌浆管以及端部预埋件,混凝土浇捣完毕后,构件侧模宜在预应力张拉前拆除,底模支撑拆除应符合设计要求;当设计无具体要求时张拉前不可拆除底模;侧模拆除后,若发现张拉端或固定端部混凝土有外观质量缺陷,应在张拉前进行处理,待处理后的混凝土达到要求的强度后方可进行张拉。
5.7预应力筋张拉
混凝土强度达到设计要求后可进行张拉。设计文件无具体要求时,混凝土强度不应低于设计强度值的75%。张拉控制应力按设计文件要求,且不应大于钢绞线强度标准值的75%。
预应力构件的张拉顺序,应根据结构受力特点、施工方便、操作安全等因素确定,一般分楼层、分部位、分段张拉。各楼层部位应遵循对称、均匀原则。预应力筋的张拉方法应根据设计和施工计算要求,确定采取一端张拉或两端张拉。采用两端张拉时,宜两端同时张拉,也可一端先张拉,另一端补张拉。同一束预应力筋,应采用相应吨位的千斤顶整束张拉,直线形或扁管内平行排放的预应力筋,当各根预应力筋不受叠压时可采用小型千斤顶逐根张拉。特殊预应力构件或预应力筋,应根据要求采取专门的张拉工艺。如分段张拉、分批张拉、分级张拉、分期张拉、变角张拉等。
张拉工艺如下:工作锚具安装→千斤顶安装→千斤顶进油张拉→伸长值校核→持荷顶压→卸荷锚固→记录,预应力张拉施工中,质量控制以应力控制为主,测量张拉伸长值作校核。预应力筋张拉理论计算伸长值:
ΔL=
式中:NP——预应力筋的平均张拉力,取张拉端拉力扣除孔道摩擦损失后的拉力平均值;
LT——预应力筋实际长度
AP——预应力筋截面面积
Es——预应力筋实测弹性模量
由多段弯曲线段组成的曲线束,应分段计算,然后叠加,结果较准确。 预应力筋张拉伸长值的量测,在建立预应力后进行,其实际伸长值:
ΔL=ΔL1+ΔL2+ΔLC
式中:ΔL1——从初应力至最大张拉力之间实测伸长值;
ΔL2——初应力以下的推算值,可根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系推算确定;
ΔLC——施加预应力时,后张法预应力构件的弹性压缩值和固定端锚具楔紧引起的预应力筋内缩值,初应力宜为0.10~0.15σcon。
张拉预应力筋的理论伸长值与实际伸长值的允许偏差值控制在±6%以内,如超出范围,应查明原因并采取措施予以调整,方可继续张拉。
实际伸长值量测时,采用“量测缸体法”。具体方法为:在初应力下测量外露缸体长度,再测量最终应力下外露缸体长度,其差值减去张拉端预应力筋回缩值,即为初应力至终应力下的伸长值,再加上初应力以下推算伸长值即为总伸长值。伸长值量测时,要求操作人员认真细致,严格按照交底内容进行操作施工、准确记录。量测要求:测量及时,准确无误。
设计无具体要求时,一次张拉端锚固程序可采用: 0→10%σcon→105%σcon(持荷 2min)→σcon→锚固或 0→10%σcon→ 103%σcon→锚固
在进行张拉作业前,千斤顶、油泵、压力表应由相应资质等级的检测机构进行配套标定,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。
5.8孔道灌浆
灌浆前先打通灌浆孔,用清水清洗孔道,直到张拉端部出水较大,各处均畅通时,方可安排灌浆。灌浆用水泥浆的水泥宜用不低于42.5等级的普通硅酸盐水泥,水泥浆水灰比不应大于0.45,拌制后3h泌水率不宜大于2%,且不应大于3%。泌水应能在24h内全部重新被水泥浆吸收。水泥浆宜掺入外加剂,外加剂应不含氯盐且对预应力筋无腐蚀作用。水泥浆要严格按配合比配料,搅拌时间应保证水泥浆混合均匀,一般需2-3min。灌浆过程中,水泥浆搅拌应不间断,水泥浆用筛网过滤,以免灌浆时堵管。灌浆时将灌浆机出浆口与灌浆管相接,并确认连接处紧密后,开动灌浆泵加压灌入水泥浆,从近至远逐个检查出浆孔,各出浆孔出浓浆后逐一封闭,待最后一个出浆孔出浓浆后,封闭该出浆孔,继续加压至0.5-0.7MPa,保持1~2min,封闭进浆阀门,待水泥浆凝固后,再拆卸连接接头,并及时清理现场浮浆及杂物,如发现管内有空隙应仔细补浆。构件的底模支撑在无具体设计要求时,应在预应力筋张拉及灌浆浆体强度达到15MPa后拆除。
5.9封锚
预应力端部张拉锚固、灌浆后,用砂轮切割机切掉张拉端多余的预应力筋,预应力筋的外露长度不宜小于其直径的1.5倍,且不宜小于30mm,用环氧树脂涂封锚具及外露预应力筋,封闭前应将锚具周围的混凝土凿毛、冲洗干净,凸出式的锚头宜配置钢筋网片,用同等级微膨胀细石混凝土进行封闭。
6.工程实例
菏泽市政府(反恐)应急中心及公安指挥中心工程,主楼框架结构,在标高9.55、13.75、17.95、22.15、26.05、29.95、33.85、37.75、45.55米,分别在10、11、12、13轴上共九层主梁中采用有粘结预应力技术。本工程预应力筋采用符合GB/T5224—2003标准的高强度低松弛钢绞线,采用符合GB/T14370-2000标准的预应力群锚体系。预应力的张拉控制应力取0.75fptk,超张拉3﹪后锚固。因本工程预应力梁为单跨梁,设计要求内侧一端锚固,张拉时采用一端张拉的施工工艺,且预应力张拉前应保证混凝土的强度符合设计要求。2011年4月完成全部预应力施工内容,并顺利通过验收。
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1.施工特点
普通钢筋混凝土的构件的抗拉极限应变值只有0.0001~0.00015,即相当于每米只允许拉长0.1㎜~0.15㎜,超过此值混凝土就会开裂。如果混凝土不开裂构件内的受拉钢筋应力只能达到20~30N∕㎜2。如果允许构件开裂,裂缝宽度限制在0.2~0.3㎜时构件内的受拉钢筋应力也只能达到150~250N∕㎜2。因此在普通混凝土构件中采用高强钢材达到节约钢材的目的受到限制。而采用预应力混凝土才是解决这一矛盾的有效方法。预应力混凝土具有提高构件的抗裂度和刚度,减轻自重,增加构件的耐久性和降低造价等优点。
1.1有粘结预应力筋与混凝土的可靠粘结可使预应力筋能很好地发挥其力学性能,为所建立的预应力提供保障。
1.2有粘结预应力筋可根据受力的需要设计成多种曲线形式,使其能满足各种受力要求。
1.3有粘结预应力混凝土结构有着良好的抗裂性能和抗变形能力,耐久性高,可有效地降低结构高度,节约材料,节约能源,使用性能优越。
2.适用范围
适用于框架结构和框剪结构中的预应力现浇柱、梁板。特别是大跨度、大空间的工程,如大跨度的混凝土梁、大偏心的框架柱、大柱网的混凝土楼板、大悬臂梁、转换梁或转换板等混凝土结构中的各种构件。其它土木工程中的有粘结预应力构件也可参照使用。
3.工艺原理
通过张拉预应力筋,在受拉区预先施加压力,用于抵消荷载作用下的拉力,张拉完后灌浆,预应力筋与混凝土可靠粘结,可充分保障施加的压应力,使结构在荷载作用下基本处于完全受压状态。
4.施工工艺
5.施工要点
5.1预应力筋下料、装配及运输
预应力筋的下料长度应考虑设计曲线长度、张拉端外伸预留长度、弹性回缩值、张拉设备、钢材品种和施工方法等因素,对采用夹片式锚具与穿心式千斤顶进行张拉的构件上的钢绞线,其下料长度L按下式计算:
⑴一端张拉时 L=L0+L1+L2+L3+L4
⑵两端张拉时 L=L0+2(L1+L2+L3)
式中:L0——构件的孔道长度;
L1——张拉端锚垫板厚度;
L2——夹片式工作锚具厚度;
L3——张拉端外露预留长度;
L4——锚固端长度。
预应力筋的下料应在平整的场地上直线定出下料长度,并在下料场地两端设置固定标志,每端有专人负责;切断前应将预应力筋拉直;用砂轮切割机切断,不得用电弧切割。在预应力筋下料同时制作装配固定端,当固定端采用P型挤压锚时应采用专用设备对挤压套与锚垫板进行二次挤压以保证挤压套紧固在锚垫板上。对所下的预应力筋做好分区及类型编号,必要时在其两端做出同颜色的标志并标明长度,以便布束张拉时识别,再用放线盘分别盘成直径约为2.0m的圆盘。
预应力筋运至施工现场后要分区、分类堆放。露天堆放时,需覆盖防雨布,并用垫木垫起,不与地面接触,防止锈蚀、污染和死弯。在堆放期间严禁碰撞踩压。
5.2埋设预应力筋预留管道
5.2.1定位钢筋设置
绑扎结构的非预应力钢筋时,可同时进行预应力筋管道埋设。定位钢筋宜采用Φ12~Φ14钢筋,具体的做法是根据矢高沿构件方向每隔约0.8m设置相应的定位钢筋(根据具体工程情况,定位钢筋间隔可适当调整,保证设计曲线为宜)。即按照图纸高度要求,垂直构件方向牢固点焊在两边箍筋上,支撑管道从其上部通过。定位钢筋的放置目的是使管道牢固地置于模板内的设计位置,并在混凝土浇筑期间不产生位移。
5.2.2波纹管设置
由于孔道摩阻损失的影响,对将来张拉质量及效果影响较大,因此在成形过程中应严格把关。采用金属波纹管时,可将金属波纹管按设计的曲线定位在非预应力钢筋笼中。在定位处用22﹟软铁丝把波纹管与定位钢筋0.8m一道绑牢固,使波纹管形成曲线。。金属波纹管连接采用比主管大一规格的金属波纹管作为连接管,连接管长约200~300mm。在连接管的两端缠上塑料胶带以防漏浆。波纹管位置矢高偏差允许±10mm。定位要求:管道尺寸与位置正确无误,管道平顺、曲线流畅、绑扎牢固、接头不漏浆。
框架梁中预留孔道在竖直方向的净间距不应小于孔道外径;水平方向的净间距不应小于1.5倍孔道外径;从孔壁算起的混凝土保护层厚度,梁底不宜小于50mm,梁侧不宜小于40mm。
5.3预应力筋穿束
根据工程的具体情况可采用逐根穿束或集束穿束。逐根穿束是将预埋管道内的预应力筋逐根穿入;集束穿束是将管道内所需的预应力筋先绑扎成束后一次性穿入预埋管道内。集束穿束前宜将预应力筋端部用胶布包扎以减小摩擦力并防止穿破波纹管。
结合工程特点,当人工穿束确有困难时,可采用牵引机协助穿束。
5.4端部预埋安装
5.4.1固定端端部预埋安装
固定端采用P型挤压锚时,在保证固定端锚垫板、挤压套筒不外露的前提下,按设计要求的高度固定好预埋件并焊好网片筋或螺旋筋;当采用H型压花锚时也应保证其不外露,同时按设计要求固定好压花端位置。电焊时应注意避免焊条碰到裸露的预应力束。
5.4.2张拉端端部预埋安装
张拉端部有外凸和内凹两种形式。张拉端部预埋位置应符合设计要求,预应力筋应与锚垫板保持垂直。采用外凸式张拉端部时,将锚垫板紧靠结构端部固定;采用内凹式张拉端部时,将锚垫板固定在离端部约90mm处,调整锚垫板周围的钢筋以保证张拉时千斤顶有足够的张拉空间,然后在承压板外安装带穴模板,按设计要求焊接好网片筋或螺旋筋。采用分段搭接张拉时,张拉端部的预埋安装在锚垫板等预埋件满足设计要求的情况下,预应力筋与锚垫板应保持垂直,保证张拉千斤顶有足够的张拉空间及张拉完后锚具不露出构件表面。
5.5埋设灌浆管
有粘结预应力的灌浆孔与排气孔(泌水孔)是可通用的。为保证张拉后灌浆工作的顺利进行,在预应力筋铺设完后进行灌浆管埋设,对所有管道在固定端或预埋孔道曲线的高点处留设灌浆管,若是竖向构件,应由孔道底部开始沿高度方向分段埋设。灌浆管间距一般不宜大于12m,在一些较大跨度的构件中,可适当放宽,但管距应能保证灌浆顺畅。灌浆管的压板与金属波纹管应连接牢固,并用塑料胶带缠紧密封以防漏浆。灌浆管高出构件砼表面200~300mm处弯折或临时性封堵。为防止灌浆管在浇捣混凝土时脱落,可在灌浆管中插入钢筋,将灌浆管与构件的面筋绑紧,同时避免将灌浆管留在构件模板内。
具体作法:可采用Φ30加强型PVC管一端垂直插入波纹管中,PVC管内插Φ25钢筋段,要求钢筋段从PVC管中露出100mm,或用同直径钢管预留亦可。然后用细铁丝将PVC管或钢管扎牢并用胶带上下封口,以防止在混凝土振捣过程中进入水泥浆堵塞孔道。
5.6混凝土浇捣
为确保工程质量,混凝土浇捣前,应由建设单位会同监理单位、施工单位等对预应力工程进行隐蔽工程验收,主要内容包括:⑴原材料是否验收合格;⑵有粘结预应力筋的数量、规格、控制尺寸是否按照图纸要求;⑶波纹管有无破损,接头是否牢固可靠;⑷灌浆管及端部的预埋处理是否恰当等;验收合格后,方可浇筑混凝土。混凝土浇筑时应避免踏压撞碰波纹管、预应力筋、马凳、灌浆管以及端部预埋件,混凝土浇捣完毕后,构件侧模宜在预应力张拉前拆除,底模支撑拆除应符合设计要求;当设计无具体要求时张拉前不可拆除底模;侧模拆除后,若发现张拉端或固定端部混凝土有外观质量缺陷,应在张拉前进行处理,待处理后的混凝土达到要求的强度后方可进行张拉。
5.7预应力筋张拉
混凝土强度达到设计要求后可进行张拉。设计文件无具体要求时,混凝土强度不应低于设计强度值的75%。张拉控制应力按设计文件要求,且不应大于钢绞线强度标准值的75%。
预应力构件的张拉顺序,应根据结构受力特点、施工方便、操作安全等因素确定,一般分楼层、分部位、分段张拉。各楼层部位应遵循对称、均匀原则。预应力筋的张拉方法应根据设计和施工计算要求,确定采取一端张拉或两端张拉。采用两端张拉时,宜两端同时张拉,也可一端先张拉,另一端补张拉。同一束预应力筋,应采用相应吨位的千斤顶整束张拉,直线形或扁管内平行排放的预应力筋,当各根预应力筋不受叠压时可采用小型千斤顶逐根张拉。特殊预应力构件或预应力筋,应根据要求采取专门的张拉工艺。如分段张拉、分批张拉、分级张拉、分期张拉、变角张拉等。
张拉工艺如下:工作锚具安装→千斤顶安装→千斤顶进油张拉→伸长值校核→持荷顶压→卸荷锚固→记录,预应力张拉施工中,质量控制以应力控制为主,测量张拉伸长值作校核。预应力筋张拉理论计算伸长值:
ΔL=
式中:NP——预应力筋的平均张拉力,取张拉端拉力扣除孔道摩擦损失后的拉力平均值;
LT——预应力筋实际长度
AP——预应力筋截面面积
Es——预应力筋实测弹性模量
由多段弯曲线段组成的曲线束,应分段计算,然后叠加,结果较准确。 预应力筋张拉伸长值的量测,在建立预应力后进行,其实际伸长值:
ΔL=ΔL1+ΔL2+ΔLC
式中:ΔL1——从初应力至最大张拉力之间实测伸长值;
ΔL2——初应力以下的推算值,可根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系推算确定;
ΔLC——施加预应力时,后张法预应力构件的弹性压缩值和固定端锚具楔紧引起的预应力筋内缩值,初应力宜为0.10~0.15σcon。
张拉预应力筋的理论伸长值与实际伸长值的允许偏差值控制在±6%以内,如超出范围,应查明原因并采取措施予以调整,方可继续张拉。
实际伸长值量测时,采用“量测缸体法”。具体方法为:在初应力下测量外露缸体长度,再测量最终应力下外露缸体长度,其差值减去张拉端预应力筋回缩值,即为初应力至终应力下的伸长值,再加上初应力以下推算伸长值即为总伸长值。伸长值量测时,要求操作人员认真细致,严格按照交底内容进行操作施工、准确记录。量测要求:测量及时,准确无误。
设计无具体要求时,一次张拉端锚固程序可采用: 0→10%σcon→105%σcon(持荷 2min)→σcon→锚固或 0→10%σcon→ 103%σcon→锚固
在进行张拉作业前,千斤顶、油泵、压力表应由相应资质等级的检测机构进行配套标定,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。
5.8孔道灌浆
灌浆前先打通灌浆孔,用清水清洗孔道,直到张拉端部出水较大,各处均畅通时,方可安排灌浆。灌浆用水泥浆的水泥宜用不低于42.5等级的普通硅酸盐水泥,水泥浆水灰比不应大于0.45,拌制后3h泌水率不宜大于2%,且不应大于3%。泌水应能在24h内全部重新被水泥浆吸收。水泥浆宜掺入外加剂,外加剂应不含氯盐且对预应力筋无腐蚀作用。水泥浆要严格按配合比配料,搅拌时间应保证水泥浆混合均匀,一般需2-3min。灌浆过程中,水泥浆搅拌应不间断,水泥浆用筛网过滤,以免灌浆时堵管。灌浆时将灌浆机出浆口与灌浆管相接,并确认连接处紧密后,开动灌浆泵加压灌入水泥浆,从近至远逐个检查出浆孔,各出浆孔出浓浆后逐一封闭,待最后一个出浆孔出浓浆后,封闭该出浆孔,继续加压至0.5-0.7MPa,保持1~2min,封闭进浆阀门,待水泥浆凝固后,再拆卸连接接头,并及时清理现场浮浆及杂物,如发现管内有空隙应仔细补浆。构件的底模支撑在无具体设计要求时,应在预应力筋张拉及灌浆浆体强度达到15MPa后拆除。
5.9封锚
预应力端部张拉锚固、灌浆后,用砂轮切割机切掉张拉端多余的预应力筋,预应力筋的外露长度不宜小于其直径的1.5倍,且不宜小于30mm,用环氧树脂涂封锚具及外露预应力筋,封闭前应将锚具周围的混凝土凿毛、冲洗干净,凸出式的锚头宜配置钢筋网片,用同等级微膨胀细石混凝土进行封闭。
6.工程实例
菏泽市政府(反恐)应急中心及公安指挥中心工程,主楼框架结构,在标高9.55、13.75、17.95、22.15、26.05、29.95、33.85、37.75、45.55米,分别在10、11、12、13轴上共九层主梁中采用有粘结预应力技术。本工程预应力筋采用符合GB/T5224—2003标准的高强度低松弛钢绞线,采用符合GB/T14370-2000标准的预应力群锚体系。预应力的张拉控制应力取0.75fptk,超张拉3﹪后锚固。因本工程预应力梁为单跨梁,设计要求内侧一端锚固,张拉时采用一端张拉的施工工艺,且预应力张拉前应保证混凝土的强度符合设计要求。2011年4月完成全部预应力施工内容,并顺利通过验收。
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