二级建造师市政实务讲义专题七预应力混凝土施工.docx
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二级建造师市政实务讲义专题七预应力混凝土施工
2018年二级建造师《市政公用工程管理与实务》
专题七预应力混凝土施工
2K312000城市桥梁工程
考纲内容
2K312010城市桥梁工程结构与材料
2K312020城市桥梁下部结构施工
2K312030城市桥梁上部结构施工
2K312040管涵和箱涵施工
专题七预应力混凝土施工
一、预应力混凝土施工概述
二、预应力张拉施工基本规定
三、先张法
四、后张法
五、预应力施工材料
一、预应力混凝土概述
1.原理
梁体受力情况
素混凝土梁
钢筋混凝土梁
预应力混凝土梁
2.方法(先张法、后张法)
先张法
后张法
3.场地
二、预应力张拉施工基本规定
1.预应力筋采用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核。
实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求;设计无规定时,实际伸长值与理论伸长值之差应控制在6%以内。
2.预应力张拉时,初应力宜为张拉控制应力的10%~15%,伸长值应从初应力时开始量测。
3.应在张拉控制应力处于稳定状态下进行预应力筋的锚固,锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量应符合规定。
三、先张法预应力施工
①张拉台座应具有足够的强度和刚度,其抗倾覆安全系数不得小于1.5,抗滑移安全系数不得小于1.3。
锚板受力中心应与预应力筋合力中心一致。
②预应力筋就位后,严禁使用电弧焊切割或焊接梁体钢筋及模板。
隔离套管内端应堵严。
③同时张拉多根预应力筋时,各根预应力筋的初始应力应一致。
④先张法预应力筋张拉程序
预应力筋种类
张拉程序
钢筋
0→初应力→1.05σcon→0.9σcon→σcon(锚固)
钢丝、钢绞线
其他锚具:
0→初应力→1.05σcon(持荷2min)→0→σcon(锚固)
对于夹片式等具有自锚性能的锚具:
普通松弛力筋0→初应力→1.03σcon(锚固)
低松弛力筋0→初应力→σcon(持荷2min锚固)
⑤先张法预应力筋断丝限制
预应力筋种类
项目
控制值
钢筋
断筋
不允许
钢丝、钢绞线
同一构件内断丝数不得超过钢丝总数的
1%
⑥放张预应力筋时混凝土强度不得低于强度设计值的75%。
放张顺序应符合设计要求,设计未规定时,应分阶段、对称、交错地放张。
【例题】下列先张法预应力张拉施工规定中,正确的有()。
A.张拉台座应具有足够的强度和刚度
B.锚板受力中心应与预应力筋合力中心一致
C.同时张拉多根预应力筋时,各根预应力筋的初始应力差值不得大于5%
D.预应力筋就位后,严禁使用电弧焊对梁体钢筋及模板进行切割或焊接
E.设计未规定时,应分阶段、对称、交错地放张
【答案】ABDE
【解析】同时张拉多根预应力筋时,各根预应力筋的初始应力应一致。
四、后张法预应力施工
(1)张拉流程
设底模、绑扎钢筋、固定波纹管
①预应力管道安装应符合下列要求:
管道应留压浆孔与溢浆孔;应在曲线孔道的波峰部位留排气孔;宜在最低部位留排水孔。
②管道经检查合格后,应将端面封堵,防止杂物进入。
立侧模、浇筑振捣混凝土、拆模养护
穿预应力筋、预应力筋张拉
千斤顶工作图
③预应力筋张拉应符合下列要求
混凝土强度不得低于强度设计值的75%。
张拉方式:
曲线或L≥25m直线----宜在两端张拉;L<25m直线------可在一端张拉。
④张拉前要实测孔道的摩阻损失。
⑤张拉原则:
张拉顺序可采取分批、分阶段对称张拉。
宜先中间,后上、下或两侧。
⑥张拉控制应力达到稳定后方可锚固,锚具应用封端混凝土保护。
(2)压浆与封锚
压浆
①张拉后,应及时用水泥浆进行孔道压浆,水泥浆的强度不得低于30MPa。
②每一工作班组应留取不少于3组砂浆试块,标养28天。
③压浆过程中及压浆后48h内,结构混凝土的温度不得低于5℃。
当白天气温高于35℃时,压浆宜在夜间进行。
封锚
④压浆后应及时浇筑封锚混凝土。
封锚混凝土的强度应符合设计要求,不宜低于结构混凝土强度等级的80%,且不得低于30MPa。
⑤孔道内的水泥浆强度达到设计规定后方可吊移预制构件;设计未要求时,应不低于砂浆设计强度的75%。
(3)后张法预应力筋张拉程序应符合规定
预应力筋种类
张拉程序
钢绞
线束
对于夹片式等有
自锚性能的锚具
普通松弛力筋0→初应力→1.03σcon(锚固)
低松弛力筋O→初应力→σcon(持荷2min锚固)
其他锚具
0→初应力→1.05σcon(持荷2min)→σcon(锚固)
钢丝束
对于夹片式等有
自锚性能的锚具
普通松弛力筋O→初应力→1.03σcon(锚固)
低松弛力筋0→初应力→σcon(持荷2min锚固)
其他锚具
O→初应力→1.05σcon(持荷2min)→0→σcon(锚固)
精轧螺纹钢筋
直线配筋时
0→初应力→σcon(持荷2rain锚固)
曲线配筋时
O→σcon(持荷2min)→O(上述程序可反复几次)→初应力→σcon(持荷2min锚固)
后张法预应力筋断丝限值
预应力筋种类
项目
控制值
钢丝束、钢绞线束
每束钢丝断丝、滑丝
1丝
每束钢绞线断丝、滑丝
1丝
每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的
1%
钢筋
断筋
不允许
【例题1】在后张法预应力筋曲线孔道的最低部位宜留()。
A.压浆孔
B.排水孔
C.溢浆孔
D.排气孔
【答案】B
【解析】在后张法预应力筋曲线孔道的最低部位宜留排水孔。
【例题2】下列后张法预应力张拉施工规定中,正确的有()。
A.设计未要求,张拉时混凝土构件的强度不得低于设计值的70%
B.张拉前应根据设计要求对孔道的摩阻损失进行实测
C.长度小于25m的曲线预应力筋,可在一端张拉
D.当设计无要求时,预应力筋的张拉顺序宜先中间,后上、下或两侧
E.张拉控制应力达到稳定后方可锚固
【答案】BDE
【解析】设计未要求,张拉时混凝土构件的强度不得低于设计值的75%。
长度小于25m的直线预应力筋,可在一端张拉;长度大于等于25m的直线预应力筋或曲线预应力筋,宜在两端张拉。
【例题3】下列后张法预应力孔道压浆与封锚规定中,正确的有()。
A.压浆过程中及压浆后24h内,结构混凝土的温度不得低于5℃
B.多跨连续有连接器的预应力筋孔道,应张拉完一段灌注一段
C.压浆作业,每一工作班应留取不少于3组砂浆试块,标养28d
D.当白天气温高于35℃时,压浆宜在夜间进行
E.封锚混凝土的强度等级不宜低于结构混凝土强度等级的75%,且不低于30MPa
【答案】BCD
【解析】压浆过程中及压浆后48h内,结构混凝土的温度不得低于5℃。
封锚混凝土的强度等级不宜低于结构混凝土强度等级的80%,且不低于30MPa。
五、预应力施工材料
1.混凝土
(1)优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥;不宜使用矿渣硅酸盐水泥;不得使用火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥。
(2)混凝土中的水泥用量不宜大于550kg/m3。
(3)严禁在混凝土中加含氯化物的外加剂及引气剂或引气型减水剂。
(4)引入混凝土中的氯离子最大含量不宜超过水泥用量的0.06%。
超过0.06%时,宜采取相应的防锈措施。
2.后张预应力筋
(1)后张预应力筋主要有钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋等。
(2)每一批的材料都应该由同一牌号、同一规格、同一生产工艺的产品组成。
(3)进场时检验
①钢丝检验
②钢绞线检验
③精轧螺纹钢筋检验
(4)存放的仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质。
存放在室外时不得直接堆放在地面上,必须垫高、覆盖、防腐蚀、防雨露,时间不宜超过6个月。
(5)预应力筋制作:
预应力筋宜使用砂轮锯或切断机切断,不得采用电弧切割。
3.管道
(1)一般工程后张有粘结预应力筋的孔道可由钢管抽芯、胶管抽芯或金属伸缩套管抽芯预留孔道。
这些管道应具有足够强度和刚度,不允许有漏浆现象。
(2)金属波纹管道进场时,应按有关规范、标准对外观、尺寸、集中荷载下的径向刚度、荷载作用后的抗渗及抗弯曲渗漏等进行检验。
4.锚具和连接器
(1)分类:
按照锚固方式不同,可分为夹片式(单孔和多孔夹片锚具)、支承式(镦头锚具、螺母锚具)、握裹式(挤压锚具、压花锚具)和组合式(热铸锚具、冷铸锚具)。
(2)验收规定
①锚具、夹片应以不超过1000套为一个验收批。
连接器的每个验收批不宜超过500套。
外观检查:
10%且不少于10套,外观质量和外形尺寸。
硬度检验:
5%且不少于5套,硬度检验。
静载锚固性能试验:
抽取6套锚具组成3个预应力筋锚具组装件,由具有相应资质的专业检测机构进行。
②验收应分批进行,批次划分时,同一种材料和同一生产工艺条件下生产的产品可列为同一批量。
(3)张拉后预应力筋和锚具的保护
锚固以后预应力筋的外露长度不宜小于30mm,并应采用封端混凝土对锚具进行保护。
张拉后,尽快进行孔道压浆。
【例题1】预应力混凝土应优先采用()水泥。
A.火山灰质硅酸盐
B.硅酸盐
C.矿渣硅酸盐
D.粉煤灰硅酸盐
【答案】B
【解析】教材原文“预应力混凝土应优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥”。
但实践中,预制构件厂在生产预应力构件时,很多情况下都采用掺大量混合材料的硅酸盐水泥来节约生产成本。
【例题2】切断预应力筋不得采用()。
A.砂轮锯
B.切断机
C.大力剪
D.电弧切割
【答案】D
【解析】预应力筋宜使用砂轮锯或切断机切断,不得采用电弧切割。
【例题3】后张预应力锚具和连接器,按锚固方式分类,正确的有()。
A.夹片式
B.压花式
C.挤压式
D.支承锚固
E.组合式
【答案】ADE
【解析】后张预应力锚具和连接器,按锚固方式分类,可分为夹片式(单孔和多孔夹片锚具)、支承式(镦头锚具、螺母锚具)、握裹式(挤压锚具、压花锚具)和组合式(热铸锚具、冷铸锚具)。
【例题4】关于混凝土结构预应力管(孔)道施工的说法,正确的有()。
【2017】
A.管道可采用抽芯法制孔预留
B.管道允许有局部破损
C.管道应具有足够的强度和刚度
D.管道可以使用套管连接
E.管道固定困难时,可适当移动其位置
【答案】ACD
【解析】一般工程可由钢管抽芯、胶管抽芯或金属伸缩套管抽芯预留孔道。
浇筑在混凝土中的管道应具有足够强度和刚度,不允许有漏浆现象,且能按要求传递粘结力。
预留孔道用的管道应采用定位钢筋固定安装,使其能牢固的置于模板内的设计位置,并在浇筑混凝土时不产生位移。
金属管道接头处的连接套管采用大一个直径级别的同类型管道。
【例题5】某项目部一次进场80套锚具,至少应取()套做外观检查。
A.3
B.5
C.8
D.10
【答案】D
【解析】外观检查应在每批锚具中抽取10%且不少于10套,外观质量和外形尺寸。
【例题5】【2014】背景资料
某公司承建一座市政桥梁工程,…..在施工过程中发生了如下事件:
事件一:
雨季导致现场堆放的钢绞线外包装腐烂破损,钢绞线堆放场处于潮湿状态;
【问题】事件一中的钢绞线应如何存放?
【答案】存放的仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质。
存放在室外时不得直接堆放在地面上,必须垫高、覆盖、防腐蚀、防雨露,时间不宜超过6个月。