预应力张拉技术方案.docx
《预应力张拉技术方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《预应力张拉技术方案.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
预应力张拉技术方案
K13+495淡家冲中桥16M简支空心板
预应力张拉技术方案
K13+495淡家冲中桥16m空心板预应力体系采用四孔5Φj15.24夹片锚,预应力钢束为高强度松弛钢绞线,标准强度为=1860Mpa,公算面积为140mm2。
一、预应力材料
1、波纹管
㈠布置波纹管时首先用钢筋加工环形架作为波纹管的定位架,纵向间距为1m,横向位置按设计图纸上的坐标定位,波纹管中穿有内衬管,以保证波纹管成孔质量。
㈡筑混凝土前应检查波纹管是否有孔洞或变形,接头处是否用胶带密封好,在与锚垫板接头处,一定要用磁带或其它东西堵塞好,以防水泥浆渗进波纹管或锚孔内。
㈢筑混凝土时应尽量避免振捣棒直接接触波纹管,以防漏浆堵孔。
2、钢绞线和锚具
㈠钢绞线采用φs15.24(STM416-94a,270级,低松弛),标准强度Ryb=1860Mpa。
锚具型号为:
XM15-5.
㈡钢绞线下料要在干净整洁的地面上进行,并清除表面上的锈迹及杂物,下料时用砂轮切割机切割。
㈢穿束前,将钢绞线理顺,用扎丝绑扎好,以防在穿束过程中钢绞线打绞,张拉时受力不均,导致有的钢绞线达不到张拉控制应力而有的则可能被拉断。
㈣穿束时,将钢束中单根钢绞线编号,以便张拉时做到对应编号,对称张拉。
二、预应力张拉准备工作
准备工作:
1、对设计图纸提供的的预应力伸长值进行复核计算,对不符合要求的要会同监理、设计、业主进行更正。
2、现场须有具备预应力施工知识并懂得正确操纵的施工人员。
3、施工现场已具备确保全体操纵人员和设备安全的必要的措施。
千斤顶的吊装应有简单的支撑架,支架用钢管或角钢制作。
千斤顶的升降用倒链进行。
4、张拉设备校核:
张拉机具与锚具配套使用,在进场使用前进行检查与校核,每台千斤顶与压力表、压力盒、测力计及其他装置,应具有±1%的读数精度。
压力表精度不应低于1.5级。
千斤顶一般使用超过6月或200次,以及在使用中出现不正常现象时,应重新校准。
5、张拉前检查孔道是否堵塞:
检查锚垫板是否与预应力筋垂直,张拉力作用线与预应力的轴线是否重合一致;检查锚具与锚垫板是否紧密结合,清除锚垫板上的杂物;空心板混凝土的强度是否达到设计强度的90%以上(即36Mpa以上)
6、张拉前试验同条件养护砼试块抗压强度,达到设计强度90%后方可进行张拉。
张拉前检查孔道位置、孔道是否畅通、构件端部预埋件位置是否准确、千斤顶、油泵的油量是否充足、灌浆孔及排气孔是否满足施工要求,确认无误后开始张拉。
三、预应力张拉操纵程序
张拉程序:
参照《桥涵施工技术规范》JTJ041-2000和施工设计图纸,因设计所用钢绞线为φs15.24(STM416-94a,270级,低松弛),标准强度Ryb=1860Mpa。
弹性模量E=1.95×105Mpa;公称面积A=140mm2的钢绞线。
锚具为夹片式自锚式锚具,所以不需要超张拉。
张拉施工流程:
安装工作锚板→安夹片→安限位板→安千斤顶→安工具锚→张拉→锚固。
张拉采用两端对称张拉,钢束张拉采用双控即张拉力和伸长值。
伸长率容许误差控制在±6%以内。
为保证在张拉过程中的两端能同步进行,同时为便于张拉过程中实际伸长率计算,张拉过程如下:
0→初应力15%→终应力100%→持荷2mim→(锚固)。
张拉时,应先调整到初应力,初应力宜为张拉控制应力的10%~15%。
当浇筑混凝土强度达到设计强度的90%,同时龄期必须为三天以上方可进行张拉,张拉顺序为N1,N3,N4,N2
(一)预应力张拉操作:
1、对钢绞线预压,预压应力为15%设计应力,压到初始应力时,测定千斤顶的行程。
预压的目的是调整各束钢绞线的初始应力保持一致,便于整体张拉。
2、张拉及顶压:
预拉调整以后方可按规定张拉程序张拉。
张拉由两台千斤顶从梁板两端同时同步进行,统一指挥,张拉到控制应力,持荷3分钟,测定千斤顶的行程,然后开始回油。
3、张拉完毕,测出钢丝伸长值,苦与规定符合,就可进行顶压锚塞。
顶压锚塞时必须关闭大缸油路,给小缸进油,使小缸活塞猛顶锚塞。
当两端都张拉顶压完毕后,应测量钢丝滑入锚楦中的内缩量是否符合要求,如果大于规定数值,必须再张拉,补回损失。
4、钢丝断丝和滑脱的数量,严禁超过构件同一截面钢丝总数的3%,且一束钢丝只允许一根。
如超过上述规定,必须重新张拉,这时应把钢丝拉到原来的张拉吨位,拉松锚塞,用一根钢钎插入垫板槽口内,卡住锚塞,然后大缸回油,锚塞被拉出,取出整个锚楦。
分别检查锚环是否被抽成凹槽,锚塞的细齿是否被抽平,若有这类情况,要调换锚具,重新张拉,如果锚环、锚塞仍然完好无损,则只要在顶压时加大压力顶紧锚塞。
5、填写施加预应力记录。
(二)预应力张拉完成后注意事项
(1)当预应力筋完成后,卸去千斤顶,检查预应力筋有无滑丝、断丝现象,若有滑丝、断丝现象,必须对预应筋进行更换,重新张拉。
(2)检查夹片的外露量,一般情况下,锚头与夹片为配套产品,夹片外露量为1~3mm,当普遍存在夹片外露梁>3mm时,可认为锚具不标准,应退货或换货。
(3)张拉完成之后,对外露多余钢绞线进行切割。
(4)张拉时,应注意夹片的回缩量,并做好记录予以减除,采用自锚锚头时,夹片的回缩量即钢绞线的回缩量,一般为限位板槽深减去夹片外露量。
夹片外露量右张拉完毕后量得。
(三)特殊状况分析:
1、滑丝
㈠、可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物。
㈡、钢绞线有油污,锚垫板喇叭口内有混凝土和其它杂物。
㈢、锚固效北系数小于规范要求值。
㈣、初应力小,可能钢束中钢绞线受力不均匀,引起钢绞线收缩变形。
㈤、切割锚头钢绞线的留的太短,或未采取降温措施。
㈥、塞片、锚具的强度不够。
2、断丝
㈠、钢束在孔道内部变曲,张拉时部分受力大于钢绞线的破坏力。
㈡、钢绞线本身质量有问题。
㈢、油顶重复多次使用,导致张拉力不准确,应重新标定油顶。
(四)施工安全技术措施和注意事项
1、安全技术措施
①台座两端应有防护措施,张拉时,沿台座长度方向每4-5m应设一防护架。
人员不得站在台座两端或进入台座。
②预应力钢绞线张拉到控制应力后,宜停2-3min在打紧夹具,此时,操作人员应站在侧面。
③操作高压油泵人员要带防护目镜,防止油管破裂及接头处喷油伤眼。
④张拉地区应标示明显的标记,禁止非工作人员进入张拉场地。
2、注意事项:
①每片板中断丝数量不能超过钢丝总数的1%。
②每端夹片外露量不得小于5mm。
③钢绞线瞬间回缩值不得大于3mm,张拉滑移量的总和不得大于该根总伸长量的2%。
④张拉横梁受力后,挠度不应大于2mm。
⑤预应力钢绞线张拉完毕后,对设计位置的偏差不得大于5mm,亦不得大于构件截面最短边长的4%。
⑥吊点支点位置应符合设计规定,其距离误差不得大于20cm。
⑦预应力空心板反拱值不应超过13mm,存梁时间不得大于60天,否则可能产生过大的反拱度
四、孔道压浆
1、压浆前的准备工作:
1)割切锚外钢丝:
应用切割机切割,严禁用烧割方式切割。
预应力筋割切后的余留长度不得少于3cm。
2)封锚:
锚具外面的预应力筋间隙应用环氧树脂胶浆或棉花和水泥浆堵塞,以免冒浆而损失灌闪压力。
封锚应留排气孔。
3)洗孔道:
孔道在压浆前应用压力水冲洗,以排气孔内粉渣等杂物,保证孔涎畅通,保持孔道润滑,而使水泥浆与孔壁的结合良好。
在冲洗过程中,如发现有冒水、漏水现象,则应及时堵塞漏洞;当发现有串孔现象,又不易处理时,应判明串孔数量,在压浆几个串孔同时压注,或者某一孔道压浆后,立刻对相邻孔道用高压水彻底冲洗。
2、水泥浆的拌制
水泥浆的主要技术条件:
(1)、水泥:
宜采用硅酸盐水泥或普通水泥;采用矿碴水泥时,应加强检验,防止材性不稳定,水泥的标号不宜低于P.O42.5号。
(2)、强度:
不低于设计强度40Mpa。
(3)、泌水性:
最大不超过3%,拌和后3h泌水率宜控制在2%,24h后泌水应全部被浆吸收。
(4)、流动性:
在流动性测定仪上进行试验,水泥浆片仪器内流出时间不超过6S。
(5)、膨胀率:
水泥浆中(通过试验)查渗入适当膨胀剂如铝粉等,铝粉等,侣粉的掺入量约为水泥用量的0.01%,水泥浆掺入膨胀后的自由膨胀应小于10%。
(6)、收缩率:
不大于2%。
3、水泥浆的拌和:
先下水再下水泥,拌和时间不少于1分钟,灰浆过筛后存放于储浆桶内,此时桶内灰浆仍要低速搅拌,并经常保持足够的数量以保证每根管道的压浆能一次连续完成,水泥浆自调制到压入管道的间隔时间不得超过40分钟。
4、压浆:
压浆时应按孔道自下而上的顺序压浆,压浆时应缓慢、均匀的进行,不得中断,并应将所有最高点排气孔依次一一放开和关闭,使孔道内排气畅通。
较集中和邻近的孔道,宜尽量先连续压浆完成,不能连续压浆时,后压浆的孔道应在压前用压力水冲洗通畅,压浆进程中及压浆后48h内。
结构砼的温度不得低于5oC,否则应采取保温措施。
当气温高于35oC时,压浆宜在夜间进行。
浆的稠度控制,用标准稠度筒测试,一般控制在15秒至20秒之间。
(三)预应力张拉伸长量计算
1、预应力张拉计算参数说明:
式中:
Ap—预应力筋公算面积,φs15.24钢绞线公算面积为:
140mm2
EP—预应力筋弹性模量,取几捆钢绞线弹性模量平均值。
1.95×105N/mm2。
Pp—预应力筋平均张拉力(N)
P—预应力筋张拉端的张拉力(张拉控制力)(N)
X—从张拉端至计算截面的孔道长度(m)
L—预应力筋张拉长度L=X+A+B+C
(A代表预应力在千斤顶中长度,B代表限位板工作长度,C代表工作锚长度)
k—孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数,取0.002
μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数,取0.14
2、预应力筋的理论伸长值计算过程
二、钢绞线理论伸长量计算:
1、N1束和N3一端的伸长量:
(见后面预应力钢筋构造图)
(一)锚下控制应力
σk=0.75×Ryb=0.75×1860=1395MPa
(二)张拉控制应力
单根钢绞线张拉力:
P=Ap×σk=0.75×1860×140=195300N
张拉盘控制应力:
195.3KN×5根=977KN
X=17.281/2=8.641m(N1单根下料长度为17.281m)
θ=2.5°×π/180°=0.043611rad
kx+μθ=0.002×8.641+0.14×0.043611=0.021643
Pp=195300×(1-e-0.021643)/0.021643=193202N
ΔL=PpL/(ApEp)=193202×8.641/(140×1.95×105)=61.2mm
N1和N3两端理论伸长值:
61.2×2=122.4mm
ΔL取值范围±6%:
(118mm≤ΔL≤130mm)
2、N2束和N4束一端的伸长量:
(见后面预应力钢筋构造图)
(一)锚下控制应力
σk=0.75×Ryb=0.75×1860=1395MPa
(二)张拉控制应力
P=0.75×1860×140=195300N
X=17.348/2=8.674m(N1单根下料长度为17.348m)
θ=12°×π/180°=0.20933rad
kx+μθ=0.002×8.674+0.14×0.20933=0.046654
Pp=195300×(1-e-0.046654)/0.046654=190814N
ΔL=PpL/(ApEp)=190814×80674/(140×1.95×105)=56.38mm
N2和N4两端理论伸长值:
56.4×2=112.8mm
ΔL取值范围±6%:
(108.3mm≤ΔL≤119.6mm)
三、张拉时理论伸长量计算:
1、N1束一端的伸长量:
X=15.812/2=7.906m
L=7.906+(0.56+0.07+0.025)=8.561m
θ=11.4×π/180=0.19897rad
kx+μθ=0.002×7.906+0.14×0.19897=0.0436678
Pp=201745×(1-e-0.0436678)/0.0436678=197404N
ΔL=PpL/(ApEp)=197404×8.561/(140×2.02×105)=59.8mm
2、N2束一端的伸长量:
X=15.821/2=7.9105m
L=7.9105+(0.56+0.07+0.025)=8.566m
θ=12.8×π/180=0.2234rad
kx+μθ=0.002×7.9105+0.14×0.2234=0.047097
Pp=201745(1-e-0.047097)/0.047097=197068N
ΔL=PpL/(ApEp)=197068×8.566/(140×2.02×105)=59.7mm
(四)张拉实测伸长值计算
实际伸长值的测量与计算:
预应力钢绞线张拉前调整到初应力δ0=15%δK,再张拉和量测伸长值,实际伸长值应为量测伸长值加初应力时的推算伸长值,计算公式如下:
ΔL=ΔL1+ΔL2
ΔL1——从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值(注意:
要减去张拉过程中两端的回缩量)
L2——初应力δ0时(控制应力的15%)的推算伸长值ΔL2=δ0×L/Ep