建筑施工手册:预应力工程

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文档介绍

建筑施工手册:预应力工程

‎16. 1预.■应力材料 277‎ ‎16 预应力工程 本章适用于工业与民用建筑及构筑物中的现浇后张预应力混凝土及预制的先张法或后 张法预应力混凝土构件,同时适用于渡槽、筒仓、高耸构筑物、桥梁等工程。另外,还适 用于预应力钢结构、预应力结构的加固及体外预应力工程。‎ 预应力施工应遵循以下规定:‎ (1) 预应力施工必须由具有预应力专项施工资质的专业施工单位进行。‎ (2) 预应力专业施工单位或预制构件的生产商所完成的深化设计应经原设计单位认可。‎ (3) 在施工前,预应力专业施工单位或预制构件的生产商应根据设计文件,编制专项 施工方案。‎ (4) 预应力混凝土工程应依照设计要求的施工顺序施工,并应考虑各施工阶段偏差对 结构安全度的影响。必要时应进行施工监测,并采取相应调整措施。‎ 16.1 预应力材料 ‎16.1.1预应力筋品种与规格 预应力筋按材料类型可分为金属预应力筋和非金属预应力筋。·非金属预应力筋,主要 有碳纤维复合材料(CFRP)、玻璃纤维复合材料(GFRP)等,目前国内外在部分工程中 有少量应用。在建筑结构中使用的主要是预应力高强钢筋。‎ 预应力高强钢筋是一种特殊的钢筋品种,使用的都是高强度钢材。主要有钢丝、钢绞 线、钢筋(钢棒)等。高强度低松弛预应力筋已成为我国预应力筋的主导产品。‎ 目前工程中常用的预应力钢材品种有:‎ (1) 预应力钢绞线,常用直径釕2. 7、奵5. 2,极限强度1860MPa,作为主导预应力 筋品种用于各类预应力结构。‎ (2) 预应力钢丝,常用直径邦、Φ7、Φ9,极眼强度1灯0、1570, 1860MPa, 一般用 于后张预应力结构或先张预应力构件。‎ (3) 预应力螺纹钢筋及钢拉杆等,预应力螺纹钢筋抗拉强度为980、1080、 1230MPa,主要用于桥梁、边坡支护等,用量较少。预应力钢拉杆直径一般在焯0〜 多210,抗拉强度为375〜850MPa,预应力钢拉杆主要用于大跨度空间钢结构、船坞、码 头及坑道等领域。‎ (4) 不锈钢绞线等。‎ 常用预应力钢材弹性模量见表16-1。‎ 预应力钢材弹性模量(X105N/mm2) 表16-1‎ 种 类 Es 消除应力钢丝、中强度预应力钢丝 ‎2. 05‎ 钢绞线 ‎1. 95‎ 注:必要时钢绞线可采用实测的弹性模量。‎ 预应力筋应根据结构受力特点、工程结构环境条件、施工工艺及防腐蚀要求等选用, 其规格和力学性能应符合相应的国家或行业产品标准的规定。‎ ‎16.1.1.1预应力钢丝 预应力钢丝是用优质高碳钢盘条经过表面准备、拉丝及稹定化处理而成的钢丝总称。 预应力钢丝根据深加工要求不同和表面形状不同分类如下:‎ ‎16. 1预.■应力材料 277‎ 1. 冷拉钢丝 冷拉钢丝是用盘条通过拔丝模拔轧辊经冷加工而成产品,以盘卷供货的钢丝,可用于 制造铁路轨枕、压力水管、电杆等预应力混凝土先张法构件。‎ 2. 消除应力钢丝(普通松弛型WNR)‎ 消除应力钢丝(普通松弛型)是冷拔后经高速旋转的矫直辑筒矫直,并经回火处理的 钢丝。钢丝经矫直回火后,可消除钢丝冷拔中产生的残余应力,提高钢丝的比例极限、屈 强比和弹性模量,并改善塑性;同时获得良好的伸直性,施工方便。‎ 3. 消除应力钢丝(低松弛型WLR)‎ 消除应力钢丝(低松弛型)是冷拔后在张力状态下(在塑性变形下)经回火处理的钢 丝。这种钢丝,不仅弹性极限和屈服强度提髙,而且应力松弛率大大降低,因此特别适用 于抗裂要求高的工程,同时钢材用量减少,经济效益显著,这种钢丝已逐步在建筑、桥 梁、市政、水利等大型工程中推广应用。‎ 4. 刻痕钢丝 刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法使钢丝表面产生规则间隔的凹痕或凸纹的钢丝,见图 16-1。这种钢丝的性能与矫直回火钢丝基本相同,但由于钢丝表面凹痕或凸纹可增加与混 凝土的握裹粘结力,故可用于先张法预应力混凝土构件。‎ 图16-1三面刻痕钢丝示意图 图16-2螺旋肋钢丝示意图 5. 螺旋肋钢丝 _‎ 螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔方法使钢丝表面沿长度方向上产生规则间隔的肋条 的钢丝,见图16-2。钢丝表面螺旋肋可增加与混凝土的握裹力。这种钢丝可用于先张法 预应力混凝土构件。‎ 预应力钢丝的规格与力学性能应符合国家标准《预应力混凝土用钢丝》(GB/T 5223—2002/XG2—2008)'的规定,见表 16-2〜表 16-7。‎ 光圆钢丝尺寸及允许偏差、每米参考质量 表16-2‎ 公称直径 直径允许偏差 公称横截面面积 每米参考质量 dn (mm)‎ ‎(mm)‎ ‎(mm2)‎ Cg/m)‎ ‎3.00‎ 士 0. 04‎ ‎7.07‎ ‎55.5‎ ‎4.00‎ ‎12.57‎ ‎-98.6‎ ‎5. 00‎ ‎19. 63‎ ‎154‎ ‎6. 00‎ ‎±0. 05‎ ‎28. 27‎ ‎222‎ ‎6. 25‎ ‎30. 68‎ ‎241‎ ‎7. 00‎ ‎38. 48‎ ‎302‎ ‎8. 00‎ ‎50. 26‎ ‎394‎ ‎9.00‎ ‎±0. 06‎ ‎63. 62‎ ‎499‎ ‎10. 00‎ ‎78. 54‎ ‎616‎ ‎16. 1预.■应力材料 277‎ ‎12. 00‎ ‎113. 1‎ ‎888‎ 螺旋肋钢丝的尺寸及允许偏差 表16-3‎ 公称直径-‎ dn (mm)‎ 螺旋肋数量 (条)‎ 基圆尺寸 外轮廓尺寸 单肋尺寸 螺旋肋导程c (mm)‎ 基圆直径A (mm)‎ 允许偏差 (mm)‎ 外轮廊直径D (mm)‎ 允许偏差 (mm)‎ 宽度a (mm)‎ ‎4. 00‎ ‎4‎ ‎3. 85‎ ‎±0. 05‎ ‎4. 25‎ ‎±0. 05‎ ‎0. 90〜1. 30‎ ‎24 〜30‎ ‎4. 80‎ ‎4‎ ‎4.60‎ ‎5. 10‎ ‎1. 30〜1. 70‎ ‎28 〜36‎ ‎5.00‎ ‎4‎ ‎4. 80‎ ‎5.30‎ ‎6.00‎ ‎4‎ ‎5. 80‎ ‎6.30‎ ‎1.60〜2. 00‎ ‎30 〜38‎ ‎6. 25‎ ‎4‎ ‎6.00‎ ‎6. 70‎ ‎30 〜40‎ ‎7.00‎ ‎4‎ ‎6. 73‎ ‎7.46‎ 士 0.10‎ ‎1. 80〜2:20‎ ‎35 〜45‎ ‎8. 00‎ ‎4‎ ‎7.75‎ ‎8. 45‎ ‎2. 00〜2. 40‎ ‎40 〜50‎ ‎9. 00‎ ‎4‎ ‎8. 75‎ ‎9.45‎ ‎2. 10〜2. 70‎ ‎42 〜52‎ ‎10. 00‎ ‎4‎ ‎9. 75‎ ‎10.45‎ ‎2.‘50〜3. 00‎ ‎45 〜58‎ 三面刻痕钢丝尺寸及允许偏差 表16-4‎ 公称直径dn ‎(mm)‎ 刻痕深度 刻痕长度 节 ‎,距 公称深度Ω 允许偏差 公称长度b 允许偏差 公称节距L 允许偏差 ‎(mm)‎ ‎(mm)‎ ‎(mm)‎ ‎(mm)‎ ‎(mm)‎ ‎(mm)‎ ‎<5. 00‎ ‎0. 12‎ 士0_ 05‎ ‎3.5‎ 士 0. 05‎ ‎5.5‎ 士 0.05‎ ‎>5. 00‎ ‎0. 15‎ ‎5. 0‎ ‎8.0‎ ‎.注:么、称直径指横截面面积等同于光圆钢丝横截面面积时所对应的直径。‎ ‎16. 1预应力材料 281‎ 冷拉钢丝的力学性能 表16-5‎ 公称直径 dn (mm)‎ 抗拉强度 σ> ( MPa ) 不小于 规定非比 例伸长应力 σρο.2 (MPa) 不小于 最大力下 总伸长率(1^ =200mm)知 (%)不小于 弯曲次 数(次/ 180。)不 小于 弯曲半径 R (mm)‎ 断面收 缩率弟 ‎(%)不小 于 每 210mm 扭矩的扭转 次数η不 小于 初始应力 相当于70% 公称抗拉强 度时,lOOOh 后应力松弛 率r(%)不 大于 ‎3. 00‎ ‎1470‎ ‎1100‎ ‎4‎ ‎7.5‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎4. 00‎ ‎1570‎ ‎1180‎ ‎4‎ ‎10‎ ‎8‎ ‎5. 00‎ ‎1670‎ ‎1770‎ ‎1250‎ ‎1330‎ ‎1.5‎ ‎4‎ ‎15‎ ‎35‎ ‎8‎ ‎8‎ ‎6. 00‎ ‎1470‎ ‎1100‎ ‎5‎ ‎15‎ ‎7‎ ‎7.00‎ ‎1570‎ ‎1180‎ ‎5‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎6‎ ‎8. 00‎ ‎1670‎ ‎1770‎ ‎1250‎ ‎1330‎ ‎5‎ ‎20‎ ‎5‎ 消除应力刻痕钢丝的力学性能 表1(Ηί 应力松弛性能 公称直径 dn (mm)‎ 抗拉强度 ah (MPa)‎ 规定非比例伸长应 力 σρο.2 (MPa)不 小于 最大力下总 伸长率(U =200mm )‎ 弯曲次数 (次/180°)‎ 弯曲半径 R (mm)‎ 初始应 力相当于 公称抗拉 lOOOh后应力松弛 r(%)不大于 不小于 知(%)不 不小于 强度的百 WLR WNR WLR WNR 小于 分数(%)‎ 对所有规格 ‎1470‎ ‎1290‎ ‎1250‎ ‎1570‎ ‎1380‎ ‎1330‎ ‎60‎ ‎1.5‎ ‎4.5‎ ‎<5.0‎ ‎1670‎ ‎1770‎ ‎1470‎ ‎1560‎ ‎1410‎ ‎1500‎ ‎15‎ ‎1860‎ ‎1640‎ ‎1580‎ ‎3. 5‎ ‎3‎ ‎70‎ ‎2. 5‎ ‎8‎ ‎1470‎ ‎1290‎ ‎1250‎ ‎80‎ ‎4.5‎ ‎12‎ ‎>5.0‎ ‎1570‎ ‎1670‎ ‎1770‎ ‎1380‎ ‎1470‎ ‎1560‎ ‎1330‎ ‎1410‎ ‎1500‎ ‎20‎ 消除应力光圆及螺旋肋钢丝的力学性能 表16-7‎ ‎16. 1预应力材料 281‎ 应力松弛性能 公称 直径 dn ‎(mm)‎ 抗拉 强度 规定非比例伸长 最大力下 总伸长率 ‎(Lo — 200mm) 5gt (%)不小于 弯曲 次数 弯曲 初始应 力相当于 lOOOh后应力松 弛r(%)不大于 Ob ‎(MPa)‎ 不小于 不小于 ‎(次/ 180。) 不小于 半径 R (mm)‎ 公称抗拉 强度的百 分数(%)‎ WLR WNR WLR WNR 对所有规格 ‎4.0‎ ‎1470‎ ‎1570‎ ‎1290‎ ‎1380‎ ‎1250‎ ‎1330‎ ‎3‎ ‎10‎ ‎4.8‎ ‎1670‎ ‎1470‎ ‎1410‎ ‎1770‎ ‎1560‎ ‎1500‎ ‎4‎ ‎15‎ ‎60‎ ‎1.0‎ ‎4.5‎ ‎0« u ‎1860‎ ‎1640‎ ‎1580‎ ‎6.0‎ ‎1470‎ ‎1290‎ ‎1250‎ ‎4‎ ‎15‎ ‎6.25‎ ‎1570‎ ‎1380‎ ‎1330‎ ‎3. 5‎ ‎4‎ ‎20‎ ‎70‎ ‎2. 0‎ ‎8‎ ‎7. 0‎ ‎1670‎ ‎1770‎ ‎1470‎ ‎1560‎ ‎1410‎ ‎1500‎ ‎4‎ ‎20‎ ‎8. 0‎ ‎1470‎ ‎1290‎ ‎1250‎ ‎4‎ ‎20‎ ‎80‎ ‎12‎ ‎9.0‎ ‎1570‎ ‎1380‎ ‎1330‎ ‎4‎ ‎25‎ ‎10.0‎ ‎1470‎ ‎1290‎ ‎1250‎ ‎4‎ ‎25‎ ‎12.0‎ ‎4‎ ‎30‎ ‎16.1.1.2预应力钢绞线 预应力钢绞线是由多根冷拉钢丝在绞线机上成螺旋形绞合,并经连续的稳定化处理 而成的总称。钢绞线的整根破断力大,柔性好,施工方便,在土木工程中的应用非常 广泛。‎ 预应力钢绞线按检制结构不同可分为:1X2钢绞线、1X3钢绞线和1X7钢绞线等, 外形示意见图16-3。其中1X7钢绞线用途最为广泛,即适用先张法,又适用于后张法预 应力混凝土结构。它是由6根外层钢丝围绕着一根中心钢丝顺一个方向扭结而成。1X2 钢绞线和1X3钢绞线仅用于先张法预应力混凝土构件。‎ 钢绞线根据加工要求不同又可分为:标准型钢绞线、刻痕钢绞线和模拔钢绞线。‎ 1. 标准型钢绞线 标准型钢绞线即消除应力钢绞线,是由冷拉光圆钢丝捻制成的钢绞线,标准型钢绞线 力学性能优异、质量稳定、价格适中,是我国土木建筑工程中用途最广、用量最大的一种 预应力筋。‎ 2. 刻痕钢绞线 刻痕钢绞线是由刻痕钢丝捻制成的钢绞线,可增加钢绞线与混凝土的握裹力。其力学 性能与标准型钢纹线相同。‎ 3. 模拔钢绞线 ‎16. 1预应力材料 281‎ 图16-3预应力钢绞线 ία) 1X2钢绞线;(W 1X3钢绞线;(c) 1X7钢绞线; d—外层钢丝直径;禹一中心钢丝直径;‎ ‎—钢绞线公称直径;A—1X 3钢绞线测量尺寸 模拔钢绞线是在擒制成形后,再经模拔处理制成。这种钢绞线内的各根钢丝为面接 触,使钢绞线的密度提高约18%。在相同截面面积时,该钢绞线的外径较小,可减少孔 道直径;在相同直径的孔道内,可使钢绞线的数量增加,而且它与锚具的接触面较大,易 于锚固。‎ 钢绞线的规格和力学性能应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224)的规定,见表16-8〜表16-13。‎ ‎1X2结构钢绞线尺寸及允许偏差、每米参考质量 表16-8‎ 钢绞线 结构 公称直径 钢绞线直径 允许偏差 (mm)‎ 钢绞线参考 截面积Sn (mm2)‎ 每米钢绞线 参考质量 ‎(g/m)‎ 钢绞线直径 Dn (mm)‎ 钢丝直径 d (mm)‎ ‎1X2‎ ‎5.00‎ ‎2. 50‎ ‎+0. 15 —0. 05‎ ‎9. 82‎ ‎77. 1‎ ‎5. 80‎ ‎2.90‎ ‎13.2‎ ‎104‎ ‎8. 00‎ ‎4. 00‎ ‎+0. 25 -0. 10‎ ‎25. 1‎ ‎197‎ ‎10. 00‎ ‎5. 00‎ ‎39. 3‎ ‎309‎ ‎12. 00‎ ‎6. 00‎ ‎56.5‎ ‎444‎ ‎1X3结构钢绞线尺寸及允许偏差、每米参考质Λ 表16-9‎ 钢绞线 结构 公称直径 ‎•钢绞线测 量尺寸. A (mm)‎ 测量尺寸焱 允许偏差’‎ ‎(mm)‎ 钢绞线参 考截面积, Sn (mm2)‎ 每米钢绞线 ;参考质量 (g/m)‎ 銅绞线直径 Dn (mm)‎ 钢丝直径 d (mm)‎ ‎1X3‎ ‎6. 20‎ ‎2. 90‎ ‎5.41‎ ‎+0_ 15 —0. 05‎ ‎19:8‎ ‎1 155‎ ‎6. 50‎ ‎3. 00‎ ‎5. 60‎ ‎21.2‎ ‎166‎ ‎8. 60‎ ‎4. 00‎ ‎7.46‎ ‎+0. 20 —0.10‎ ‎37.7‎ ‎296‎ ‎16. 1预应力材料 281‎ ‎8.74‎ ‎4.05‎ ‎7.56‎ ‎38.6‎ ‎303‎ ‎' 10.80‎ ‎■ '■ . 5. 00‎ ‎9. 33‎ ‎' .58. 9‎ ‎,462‎ ‎12. 90‎ ‎6.00‎ ‎11.2‎ ‎84. 8‎ ‎,666 :‎ ‎1X31‎ ‎8.74‎ ‎4. 05‎ ‎7. 56‎ ‎38.6‎ ‎303‎ ‎1X7结构钢绞线尺寸及允许偏差、每米参考质量 表16-10‎ 钢绞线结构 公称直径 Dn (mm)‎ 直径允许偏差 (mm)‎ 钢绞线参考 截面积sn ‎(mm2).‎ 每米钢绞线 参考质量 ‎(g/m)‎ 中心钢丝直径 加大范围(%) 不小于 ‎1X7‎ ‎‘9. 50‎ ‎+0. 30 .-0.15‎ ‎54.8‎ ‎430‎ ‎2. 5‎ ‎11. 10‎ ‎74. 2‎ ‎582‎ ‎12. 70‎ ‎+0. 40 一0. 20‎ ‎98.7‎ ‎775‎ ‎15.20‎ ‎140‎ ‎1101‎ ‎15.70‎ ‎150‎ ‎1178‎ ‎17. 80‎ ‎191‎ ‎1500‎ ‎(1X7) C ‎12. 70‎ ‎+0. 40 一0. 20‎ ‎112‎ ‎890‎ ‎15. 20‎ ‎165‎ ‎1295‎ ‎18. 00‎ ‎223‎ ‎1750‎ ‎1X2结构钢绞线力学性能 表16-11‎ 钢绞线 结构 钢绞线公称 直径 Dn (mm)‎ 抗拉强度 Rm (MPa) 不小于 整根钢绞线 的最大力 (kN)不小于 规定非比例 延伸力Fp0.2 (kN)不小于 最大力总伸长率 (Lo^400mm) (%) 不小于 初始负荷相 当于公称最 大力的百分 数(%)‎ 应力松弛性能 lOOOh后应力 松弛率r (%) 不大于 ‎1570‎ ‎15.4‎ ‎13.9‎ 对所有规格 对所有规格 对所有规格 ‎5. 00‎ ‎1720‎ ‎16.9‎ ‎15.2‎ ‎1860‎ ‎18.3‎ ‎16.5‎ ‎1960‎ ‎19.2‎ ‎17.3‎ ‎1570‎ ‎20. 7‎ ‎18.6‎ ‎60‎ ‎1.0‎ ‎5.80‎ ‎1720‎ ‎22.7‎ ‎20.4‎ ‎1860‎ ‎24.6‎ ‎22. 1‎ ‎1960‎ ‎25.9‎ ‎23.3‎ ‎3.5‎ ‎70‎ ‎2.5‎ ‎1470‎ ‎36.9‎ ‎33.2‎ ‎1570‎ ‎39.4‎ ‎35. 5‎ ‎1X2‎ ‎8. 00‎ ‎1720‎ ‎43.2‎ ‎38.9‎ ‎80‎ ‎4.5‎ ‎1860‎ ‎46.7‎ ‎42.0‎ ‎1960‎ ‎49.2‎ ‎44.3‎ ‎1470‎ ‎57.8‎ ‎52. 0‎ ‎1570‎ ‎61.7‎ ‎55.5‎ ‎10. 00‎ ‎1720‎ ‎67. 6‎ ‎60. 8‎ ‎1860‎ ‎73. 1‎ ‎65.8‎ ‎1960‎ ‎77. 0‎ ‎69. 3‎ ‎1470‎ ‎83. 1‎ ‎74.8‎ ‎16. 1预应力材料 281‎ ‎12. 00‎ ‎1570‎ ‎88.7‎ ‎79.8‎ ‎1720‎ ‎92. 7‎ ‎87.5‎ ‎1860‎ ‎105‎ ‎94. 5‎ 注:规定非比例延伸力Fpo.2值不小于整根钢绞线公称最大力Fm的90%。‎ ‎16. 1预应力材料 2S287‎ ‎1X3结构钢绞线力学性能 表 16-12‎ 应力松弛性能 最大总伸长率 (Lo^400mm) (%) 不小于 整根钢绞线 的最大力 Fm (kN) 不小于 抗拉强度 Rm (MPa) 不小于 规定非比例 延伸力Fp0.2 (kN)不小于 钢绞线公 称直径 Dn (mm)‎ 钢绞线 结构 初始负荷相当 于公称最大力 的百分数(%)‎ lOOOh后应力 松弛率r (%) 不大于 对所有规格 对所有规格 对所有规格 ‎28.‎ ‎1570‎ ‎31.1‎ ‎1720‎ ‎34. 1‎ ‎30.7‎ ‎.20‎ ‎1860‎ ‎36.‎ ‎33.‎ ‎1960‎ ‎38.‎ ‎34.5‎ ‎1570‎ ‎33.3‎ ‎30.‎ ‎1720‎ ‎36.‎ ‎32.‎ ‎.50‎ ‎1860‎ ‎39.‎ ‎35.5‎ ‎60‎ I960‎ ‎41.6‎ ‎37.4‎ ‎1470‎ ‎55.‎ ‎49.‎ ‎1570‎ ‎59.‎ ‎53.3‎ ‎.60‎ ‎58.‎ ‎1720‎ ‎64.8‎ ‎70‎ ‎1860‎ ‎70.‎ ‎63.1‎ ‎1960‎ ‎73.‎ ‎66. 5‎ ‎1X3‎ ‎1570‎ ‎60. 6‎ ‎54.‎ ‎.74‎ ‎1670‎ ‎64.5‎ ‎58. 1‎ I860‎ ‎71.8‎ ‎16. 1预应力材料 2S287‎ ‎64.6‎ ‎1470‎ ‎86.‎ ‎77.‎ ‎92.5‎ ‎1570‎ ‎83. 3‎ ‎80‎ ‎10. 80‎ ‎1720‎ ‎101‎ ‎90. 9‎ ‎1860‎ ‎110‎ ‎99.0‎ I960‎ ‎115‎ ‎104‎ ‎125‎ ‎1470‎ ‎113‎ ‎1570‎ ‎133‎ ‎120‎ ‎12· 90‎ ‎1720‎ ‎146‎ ‎131‎ ‎1860‎ ‎158‎ ‎142‎ I960‎ ‎166‎ ‎149‎ ‎1570‎ ‎60. 6‎ ‎54.5‎ ‎1X31‎ ‎.74‎ ‎1670‎ ‎64.5‎ ‎58. 1‎ I860‎ ‎71.8‎ ‎64.6‎ 注:规定非比例延伸力Fpo.2值不小于整根钢绞线公称最大力的90%。‎ ‎16. 1预应力材料 2S287‎ ‎1X7结构钢绞线力学性能 表16-13‎ 钢绞线公 称直径 Dn (mm)‎ 抗拉强度 Rm (MPa) 不小于 整根钢绞线 规定非比例 延伸力Fp0.2 (kN)不小于 最大总伸长率 应力松弛性能 钢绞线 结构 的最大力 Fm (kN) 不小于 ‎(Lo ^400mm) Agt (%) 不小于 初始负荷相当 于公称最大力 的百分数(%)‎ lOOOh后应力 松弛率r (%) 不大于 ‎1720‎ ‎94. 3‎ ‎84. 9‎ 对所有规格 对所有规格 对所有规格 ‎9. 50‎ ‎1860‎ ‎102‎ ‎91.8‎ ‎1960‎ ‎107‎ ‎96.3‎ ‎1720‎ ‎128‎ ‎115‎ ‎60‎ ‎1.0‎ ‎11. 10‎ ‎1860‎ ‎138‎ ‎124‎ ‎1960‎ ‎145‎ ‎131‎ ‎1720‎ ‎170‎ ‎153‎ ‎12. 70‎ ‎1860‎ ‎184‎ ‎166‎ ‎3.5‎ ‎70‎ ‎2. 5‎ ‎1960‎ ‎193‎ ‎174‎ ‎1X7‎ ‎1470‎ ‎206‎ ‎185‎ ‎1570‎ ‎220‎ ‎198‎ ‎15. 20‎ ‎1670‎ ‎234‎ ‎211‎ ‎1720‎ ‎241‎ ‎217‎ ‎80‎ ‎4.5‎ ‎16. 1预应力材料 2S287‎ ‎1860‎ ‎260‎ ‎234‎ ‎1960‎ ‎274‎ ‎247‎ ‎15. 70‎ ‎1770‎ ‎266‎ ‎239‎ ‎1860‎ ‎279‎ ‎251‎ ‎17.80‎ ‎1720‎ ‎327‎ ‎294‎ ‎1860‎ ‎353‎ ‎318‎ ‎(1X7)‎ C ‎12. 70‎ ‎1860‎ ‎208‎ ‎187‎ ‎15. 20‎ ‎1820‎ ‎300‎ ‎270‎ ‎18. 00‎ ‎1720‎ ‎384‎ ‎346‎ 注:规定非比例延伸力Fp0.2值不小于整根钢绞线公称最大力Fm的90%。‎ ‎16.1.1.3螺纹钢筋及钢拉杆 ‎.1.螺纹钢筋 精轧螺纹钢筋是一种用热轧方法在整根钢筋表面上轧出带有不连续的外螺纹、不带纵 肋的直条钢筋,见图16-4。该钢筋用连接器进行接长,端头锚固直接用螺母进行锚固。‎ Λ—基圆直径;Α—基圆直径;A—螺纹髙;卜螺纹底宽; L一螺距;r一螺纹根弧;α—导角 这种钢筋具有连接可靠、锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。‎ 螺纹钢筋的规格和力学性能应符合现行国家标准《预应力混凝土用螺纹钢筋》(GB/ T 20065)的规定,见表 16-14、表 16-15。‎ 螺纹钢筋规格 表16-14‎ 公称直径 (mm)‎ 公称截面面积 (mm2)‎ 有效界面系数 理论截面面积 (mm2)‎ 理论重量 (kg/m)‎ ‎18‎ ‎254.5‎ ‎0. 95 :‎ ‎267. 9‎ ‎2. 11‎ ‎25‎ ‎490.9‎ ‎0. 94‎ ‎522. 2‎ ‎4. 10‎ ‎32‎ ‎804.2‎ ‎0. 95‎ ‎846. 5‎ ‎6. 65‎ ‎40‎ ‎1256. 6‎ ‎0. 95‎ ‎1322. 7‎ ‎10. 34‎ ‎50‎ ‎1963.5‎ ‎0. 95‎ ‎2066. 8‎ ‎16. 28‎ 螺纹钢筋力学性能 表16-15‎ 级另IJ 屈服强度 J^eL (MPa)‎ 抗拉强度 Rm (MPa)‎ 断后伸长率 Λ (%)‎ 最大力下 总伸长率 (°/0)‎ 应力松弛性能 初始应力 lOOOh后应力松弛率 vr (%)‎ ‎16. 1预应力材料 2S287‎ 不小于 PSB785‎ ‎785‎ ‎980‎ ‎7‎ ‎3.5‎ ‎0. 8 Rei ‎<3‎ PSB830‎ ‎830‎ ‎1030‎ ‎6‎ PSB930‎ ‎930‎ ‎1080‎ ‎6‎ PSB1080‎ ‎1080‎ ‎1230‎ ‎6‎ 注:无明显屈服时,用规定非比例延伸强度α?ρο.2)代替。‎ ‎2.预应力钢拉杆 预应力钢拉杆是由优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢和合金结构钢等材料经热处 理后制成的一种光圆钢棒,钢棒两端装有耳板或叉耳,中间装有调节套筒组成钢拉杆,见 图16-42。其直径一般在似0〜焯10。预应力钢拉杆按杆体屈服强度分为345、460、550 和650MPa四种强度级别。预应力钢拉杆主要用于大跨度空间钢结构、船玛、码头及坑道 等领域。‎ 预应力钢拉杆的力学性能应符合现行国家标准《钢拉杆》(GB/T 2093約的规定,见 表 16-16。. . ' . .''V ;‎ 钢拉杆力学性能 表16~16‎ 强度级别 杆件直径 d (mm).‎ 屈服强度 Rei (N/mm2)‎ 抗拉强度 Rm (N/rnm2)‎ 断后伸长率 A (%)‎ ‎,断面收缩率.‎ ‎:Z (%)‎ 冲击吸收功Ακν 温度rc)‎ J 不小于 ·‎ GLG345‎ ‎20 〜210‎ ‎345 .‎ ‎470‎ ‎21‎ ‎—‎ ‎0‎ ‎34‎ ‎-20‎ ‎-40‎ ‎27‎ 续表 杆件直径 d (mm)‎ 屈服强度 抗拉强度 断后伸长率 断面收缩率 冲击吸收功Ακν 强度级别 Rc[ (N/mm2)‎ Rm (N/mm2)‎ A (%)‎ ‎2 (%)‎ 温度rc)‎ J 不小于 ‎0‎ ‎34‎ GLG460‎ ‎20 〜180‎ ‎460‎ ‎610‎ ‎19‎ ‎—20‎ ‎50‎ ‎—40‎ ‎27‎ ‎0‎ ‎34‎ GLG550‎ ‎20 〜150‎ ‎550‎ ‎750‎ ‎17‎ ‎—20‎ ‎—40‎ ‎27‎ GLG650‎ ‎20 〜120‎ ‎650‎ ‎850‎ ‎15‎ ‎45‎ ‎0‎ ‎-20‎ ‎34‎ ‎-40‎ ‎27‎ ‎16.1.1.4不锈钢绞线 不锈钢绞线,也称不锈钢索,是由一层或多层多根圆形不锈钢丝绞合而成,适用于玻 璃幕墙等结构拉索,也可用于栏杆索等装饰工程。‎ 国产建筑用不锈钢索按构造类型,可分为1X7、1X19、1X37及1X61等。按强度 级别,可分 ‎16. 1预应力材料 2S287‎ 为1330MPa和llOOMPa。其最小拉断力Fb=<7bXAX0. 86 (%为不锈钢丝公 称抗拉强度),弹性模量为(1.20±0. 10) X105MPa。‎ 不锈钢绞线的直径允许偏差:1X7结构为±0. 20mm, IX 19结构为±0. 25mm, IX 37 结构为±0. 30mm, 1X61 结构为±0. 40mm。‎ 不锈钢绞线的结构与性能应符合现行行业标准《建筑用不锈钢绞线》(JG/T 200)的 规定,见表16-17。‎ 不锈钢绞线的结构和性能参数 表16-17‎ 钢绞线公称 直径(mm)‎ 结 构 公称金属 截面积 (mm2)‎ 钢丝公称 直径 (mm)‎ 钢绞线计算最小破断拉力 每米理论质量 (g/m)‎ 交货长度 (m)>‎ 高强度级(kN)‎ 中强度级(kN)‎ ‎6.0‎ ‎1X7‎ ‎22.0‎ ‎2. 00‎ ‎28. 6‎ ‎22.0‎ ‎173‎ ‎600‎ ‎7.0‎ ‎1X7‎ ‎30.4‎ ‎2. 35‎ ‎39.5‎ ‎30. 4‎ ‎239‎ ‎600‎ ‎8.0‎ ‎1X7‎ ‎38.6‎ ‎2. 65‎ ‎50. 2‎ ‎38.6‎ ‎304‎ ‎600‎ ‎10.0‎ ‎1X7‎ ‎61.7‎ ‎3. 35‎ ‎80. 2‎ ‎61.7‎ ‎486‎ ‎600‎ ‎6.0‎ ‎1X19‎ ‎21.5‎ ‎1.20‎ ‎28.0‎ ‎21. 5‎ ‎170‎ ‎500‎ ‎8.0‎ ‎1X19‎ ‎38.2‎ ‎1.60‎ ‎49. 7‎ ‎38. 2‎ ‎302‎ ‎500‎ ‎10.0‎ ‎1X19‎ ‎59.7‎ ‎2. 00‎ ‎77. 6‎ ‎59.7‎ ‎472‎ ‎500‎ ‎12.0‎ ‎1X19‎ ‎86. 0‎ ‎2. 40‎ ‎112‎ ‎86.0‎ ‎680‎ ‎500‎ ‎14.0‎ ‎1X19‎ ‎117‎ ‎2. 80‎ ‎152‎ ‎117‎ ‎925‎ ‎500‎ ‎16.0‎ ‎1X19‎ ‎153‎ ‎3. 20‎ ‎199‎ ‎153‎ ‎1209‎ ‎500‎ ‎16.0‎ ‎1X37‎ ‎154‎ ‎2. 30‎ ‎200‎ ‎154‎ ‎1223‎ ‎400‎ 续表 绞线公称 直径(mm)‎ 结 构 公称金属 截面积 (mm2)‎ 钢丝公称 直径 ‎(mm)‎ 钢绞线计算最小破断拉力 每米理论质量 (g/m)‎ 交货长度 (m)^‎ 高强度级(kN)‎ 中强度级(kN)‎ ‎18.0‎ ‎1X37‎ ‎196‎ ‎2. 60‎ ‎255‎ ‎196‎ ‎1563‎ ‎400‎ ‎20. 0‎ ‎1X37‎ ‎236‎ ‎2. 85‎ ‎307‎ ‎236‎ ‎1878‎ ‎400‎ ‎22.0‎ ‎1X37‎ ‎288‎ ‎3. 15‎ ‎375‎ ‎288‎ ‎2294‎ ‎400‎ ‎24.0‎ ‎1X37‎ ‎336‎ ‎3. 40‎ ‎437‎ ‎336‎ ‎2673‎ ‎400‎ ‎26.0‎ ‎1X61‎ ‎403‎ ‎2. 90‎ ‎524‎ ‎403‎ ‎3228‎ ‎300‎ ‎28.0‎ ‎1X61‎ ‎460‎ ‎3. 10‎ ‎598‎ ‎460‎ ‎3688‎ ‎300‎ ‎30.0‎ ‎1X61‎ ‎538‎ ‎3. 35‎ ‎699‎ ‎538 '‎ ‎4307‎ ‎300‎ ‎32.0‎ ‎1X61‎ ‎604‎ ‎3.55‎ ‎785‎ ‎604‎ ‎4837‎ ‎300‎ ‎34.0‎ ‎1X61‎ ‎692‎ ‎3. 80‎ ‎899‎ ‎692‎ ‎5542‎ ‎300‎ 16.1. ‎2预应力筋性能 ‎16. 1预应力材料 2S287‎ 16.1.2.1 应力一应变曲线 图16-5预应力筋的 应力一应变曲线 钢丝或钢绞线的应力一应变曲线没有明显的屈服点,见图16-5。钢丝拉伸在比例极 限前,σ—ε关系为直线变化,超过比例极限ίΤΡ后,a—ε关 系变为非线性。由于预应力钢丝或钢绞线没有明显的屈服 点,一般以残余应变为0. 2%时的强度定为屈服强度σ0.2。 当钢丝拉伸超过<7。.2后,应变ε增加较快,当钢丝拉伸至最 大应力%时,应变ε继续发展,在σ—ε曲线上呈现为一水 平段,然后断裂。‎ 比例极限<7Ρ,习惯上采用残余应变为0. 01 %时的应力。 屈服强度,国际上还没有一个统一标准。例如,国际 预应力协会取残余应变为0. 1 %时的应力作为屈服强度<7。.:, 我国和日本取残余应变为0. 2 %时的应力作为屈服强度σα2, 美国取加载1 %伸长时的应力作为屈服强度σικ。所以,当 遇到这一术语时应注意其确切的定义。‎ ‎16.1.2.2应力松弛 预应力筋的应力松弛是指钢材受到一定的张拉力之后,在长度与温度保持不变的条件 下,其应力随时间逐渐降低的现象。此降低值称为应力松弛损失。产生应力松弛的原因主 要是由于金属内部位错运动使一部分弹性变形转化为塑性变形引起的。‎ 预应力筋的松弛性能实验应按现行国家标准《金属应力松弛试验方法》(GB/T 10120)的规定进行。试件的初始应力应按相关产品标准或协议的规定选取,环境温度为 20士1Γ,在松弛试验机上分别读取不同时间的松弛损失率,实验应持续lOOOh或持续一 个较短的期间推算至lOOOh的松弛率。‎ 应力松弛与钢材品种、时间、温度、初始预应力等多种因素有关。‎ ‎1.应力松弛与钢材品种的关系 ‎16. 1预应力材料 28Π 钢丝和钢绞线的应力松弛率比热处理钢筋和精轧螺纹钢筋大,采用低松弛钢绞线或钢 丝,其松弛损失比普通松弛的可减少70%〜80%。‎ 2. 应力松弛与时间的关系 应力松弛随时间发展而变化,开始几小时内松弛量较大,24小时内完成约50%以上, 以后将以递减速率而延续数年乃至数十年才能完成。为此,通常以lOOOh实验确定的松弛 损失,乘以放大系数作为结构使用寿命的长期松弛损失。对试验数据进行回归分析得出: 钢丝应力松弛损失率i?t=Algi+β与时间t有较好的对数线性关系,一年松她损失率相当 于lOOOh的1. 25倍,50年松她损失率为lOOOh的1. 725倍。‎ 3. 应力松弛与温度的关系 松弛损失随温度的上升而急剧增加,根据国外试验资料,40°C时lOOOh松弛损失率约 为20Ό时的1.5倍。‎ 4. 应力松弛与初始预应力的关系 初始预应力大,松弛损失也大。当σ,>0.7%时,松弛损失率明显增大,呈非线性 变化。当松弛损失率可忽略不计。‎ 采用超张拉工艺,可以减少应力损失。‎ ‎16.1.2.3应力腐蚀 预应力筋的应力腐蚀是指预应力筋在拉应力与腐蚀介质同时作用下发生的腐蚀现象。 应力腐蚀破裂的特征是钢材在远低于破坏应力的情况下发生断裂,事先无预兆而突发性, 断口与拉力垂直。钢材的冶金成分和晶体结构直接影响抗腐蚀性能。‎ 预应力筋腐蚀的数量级与后果比普通钢筋要严重得多。这不仅因为强度等级高的钢材 对腐蚀更灵敏,还因为预应力筋的直径相对较小,这样,尽管一层薄薄的镑蚀或一个镑点 就能显著减小钢材的横截面积,引起应力集中,最终导致结构的提前破坏。预应力钢材通 常对两种类型的镑蚀是灵敏的,即电化学腐蚀和应力腐蚀。在电化学腐蚀中,必须有水溶 液存在,还需要空气(氧)。应力腐蚀是在一定的应力和环境条件下,引起钢材脆化的腐 蚀。不同钢材对腐蚀的灵敏度是不同的。‎ 预应力筋的防腐技术有很多种类,如镀锌、镀锌铝合金、涂塑、涂尼龙、阴极保护以 及涂环氧有机涂层等,可根据工程实际和环境情况选用。‎ ‎16.1.3涂层与二次加工预应力筋 ‎16.1.3.1镀锌钢丝和钢绞线 镀锌钢丝是用热镀方法在钢丝表面镀锌制成。镀锌钢绞线的钢丝应在捻制钢绞线之前 进行热镀锌。镀锌钢丝和钢绞线的抗腐蚀能力强,主要用于缆索、体外索及环境条件恶劣 的工程结构等。镀锌钢丝应符合现行国家标准《桥梁缆索用热镀锌钢丝》(GB/T 17101)的 规定,镀锌钢绞线应待合现行行业标准《高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线》(YB/T 152) 的规定。‎ 镀锌钢丝和镀锌钢绞线的规格和力学性能,分别列于表16-18和表16-19。钢丝和钢 绞线经热锻锌后,其屈服强度稍微降低。‎ 镀锌钢丝和镀锌钢绞线锌层表面质量应具有连续的锌层,光滑均匀,不得有局部脱 锌、露铁等缺陷,但允许有不影响锌层质量的局部轻微刻痕。‎ ‎16. 1预应力材料 293‎ 镀锌钢丝的规格和力学性能 表 16-18‎ 公称 直径 iin(mm)‎ 公称 截面积 Sn(mm2)‎ 每米参 考质量 ‎(g/m)‎ 强度级别 i?m(MPa)‎ 规定非比例伸长 强度尺po.2(MPa)‎ 断后伸长率 (Lo —250mm) A(%) 不小于 J 初始荷 载(公称荷 载)(%)‎ 立力松弛性能 lOOOh后应力松弛 率Κ%)不大于 无松弛 或I级松 弛要求不 小于 Π级松 弛要求不 小于 对所有 钢丝 I级松弛 Π级松弛 ‎5. 00‎ ‎19. 6‎ ‎153‎ ‎1670‎ ‎1770‎ ‎1860‎ ‎1340‎ ‎1420‎ ‎1490‎ ‎1490‎ ‎1580‎ ‎1660‎ ‎4. 0‎ ‎70‎ ‎7.5‎ ‎2.5‎ ‎7. 00‎ ‎38.5‎ ‎301‎ ‎1670‎ ‎1770‎ ‎—‎ ‎1490‎ ‎1580‎ ‎4. 0‎ ‎70‎ ‎7.5‎ ‎2. 5‎ 表 16-19‎ 松 弛 公称直径 ‎(mm)‎ 公称截面积 (mm2)‎ 理论质量 (kg/m)‎ 强度级别 (MPa)‎ 最大负载 Fb (kN)‎ 屈服负载 Fpo.2 (kN)‎ 伸长率 d (%)‎ 初载为公称 负载的(%)‎ lOOOh应力 松弛损失 尺 1000 (%)‎ ‎12.5‎ ‎93‎ ‎0. 730‎ ‎1770‎ ‎1860‎ ‎164‎ ‎173‎ ‎146‎ ‎154‎ ‎12.9‎ ‎100‎ ‎0. 785‎ ‎1770‎ ‎1860‎ ‎177‎ ‎186‎ ‎158‎ ‎166‎ ‎^3.5‎ ‎70‎ ‎<2.5‎ ‎15:2‎ ‎139‎ ‎1.091‎ ‎1770‎ ‎1860‎ ‎246‎ ‎259‎ ‎220‎ ‎230‎ ‎15.7‎ ‎150‎ ‎1. 178‎ ‎1770‎ ‎1860‎ ‎265‎ ‎279‎ ‎236‎ ‎248‎ 注:弹性模量为(1.95土0.17) Xl05MPa。‎ 注:1.钢丝的公称直径、公称截面积、每米参考质量均应包含锌层在内;‎ 2. 按钢丝公称面积确定其荷载值,公称面积应包括锌层厚度在内;‎ 3. 强度级别为实际允许抗拉强度的最小值。‎ 镀锌钢绞线的规格和力学性能 ‎16.1.3.2环氧涂层钢绞线 环氧涂层钢绞线是通过特殊加工使每根钢丝周围形成一层环氧树脂保护膜制成,见图 16-6 U),涂层厚度0.12〜0.18mm。该保护膜对各种腐蚀环境具有优良的耐蚀性,同时 ‎16. 1预应力材料 293‎ 这种钢绞线具有与母材相同的强度特性 和粘结强度,且其柔软性与喷涂前相同。 环氧涂层钢绞线应符合现行国家标准 《环氧涂层七丝预应力钢绞线》(GB/T 21073)的规定。‎ 图16-6环氧涂层钢绞线 (a)环氧涂层钢绞线;(6)填充型环氧涂层钢绞线 1 一钢绞线;2—环氧树脂涂层;h—涂层厚度 近些年,环氧涂层钢绞线进一步发 展成为填充型环氧涂层钢绞线,见图 16-6 (6),涂层厚度0. 4〜1. 1mm。其 特点是中心丝与外围6根边丝间的间隙 全部被环氧树脂填充,从而避免了因钢 丝间存在毛细现象而导致内部钢丝锈蚀。由于钢丝间隙无相对滑动,提高了抗疲劳性 能。填充型环氧涂层钢绞线应符合现行行业标准《填充型环氧涂层钢绞线》(JT/T 737) 的规定。‎ 填充型环氧涂层钢绞线具有良好的耐蚀性和黏附性,适用于腐蚀环境下的先张法或后 张法构件、海洋构筑物、斜拉索、吊索等。‎ ‎16.1.3.3铝包钢绞线 铝包钢绞线由铝包钢单线组成,具有强度大、耐腐蚀性好、导电率高等优点,广泛用 于高压架空电力线路的地线、千米级大跨越的输电线、铁道用承力索及铝包钢芯系列产品 的加强单元等。‎ 结构索用铝包钢绞线是在原有电力部门使用的铝包钢绞线基础上开发的新产品。该产 品表面发亮、耐蚀性好,巳用于一些预应力索网结构等工程。表16-20列出了一种铝包钢 绞线的企业标准参数。‎ 铝包钢绞线的结构和近似性能表 表16-20‎ 型号 标称面积 (mm2)‎ 结构根数 /直径 (Nos/mm)‎ 外径D (mm)‎ 计算拉断力 (kN)‎ 计算质量 (kN/km)‎ 弹性模量 (kN/mm2)‎ 线膨胀系数 最小铝层 厚度D ‎(%)‎ JLB14‎ ‎50‎ ‎7/3. 00‎ ‎9.00‎ ‎70.81‎ ‎356.8‎ ‎161.4‎ ‎12.0X10-6‎ ‎5‎ ‎55‎ ‎7/3. 20‎ ‎9. 60‎ ‎78. 54‎ ‎406. 00‎ ‎65‎ ‎7/3. 50‎ ‎10. 50‎ ‎93.95‎ ‎485. 7‎ ‎70‎ ‎7/3. 60‎ ‎10. 80‎ ‎97. 47‎ ‎513.8‎ ‎80‎ ‎7/3. 80‎ ‎11. 40‎ ‎108. 61‎ ‎572. 5‎ ‎90‎ ‎7/4. 16‎ ‎12.48‎ ‎130.15‎ ‎686. 1‎ ‎100‎ ‎19/2. 60‎ ‎13.00‎ ‎144. 36‎ ‎730.4‎ ‎120‎ ‎19/2. 85‎ ‎14. 25‎ ‎173.45‎ ‎877. 6‎ ‎150‎ ‎19/3. 15‎ ‎15. 75‎ ‎206. 56‎ ‎1072. 0‎ ‎185‎ ‎19/3. 50‎ ‎17. 50‎ ‎255.01‎ ‎1323.5‎ ‎210‎ ‎19/3.75‎ ‎18. 75‎ ‎287. 07‎ ‎1519.3‎ ‎240‎ ‎19/4. 00‎ ‎20. 00‎ ‎326. 62‎ ‎1728. 6‎ ‎300‎ ‎37/3. 20‎ ‎22. 40‎ ‎415. 11‎ ‎2167. 1‎ ‎380‎ ‎37/3. 60‎ ‎25. 20‎ ‎‘ 515. 22‎ ‎2742. 8‎ ‎420‎ ‎37/3. 80‎ ‎26. 60‎ ‎574.07‎ ‎3056. 0‎ ‎16. 1预应力材料 293‎ ‎465‎ ‎37/4.00‎ ‎28. 00‎ ‎636.07‎ ‎3386, 2‎ ‎510‎ ‎37/4. 20‎ ‎29. 40‎ ‎701.25‎ ‎3733.2‎ ‎50‎ ‎7/3. 00‎ ‎9. 00‎ ‎59. 67‎ ‎329.3‎ ‎55‎ ‎7/3. 20‎ ‎9. 60‎ ‎67. 90‎ ‎374.7‎ JLB20‎ ‎65‎ ‎7/3.50‎ ‎10. 50‎ ‎76.98‎ ‎448. 3‎ ‎147.2‎ ‎13.0X10-6‎ ‎10‎ ‎70‎ ‎7/3.60‎ ‎10. 80‎ ‎81.44‎ ‎474.2‎ ‎80‎ ‎7/3.80‎ ‎11.40‎ ‎89.31‎ ‎528.4‎ 续表 型号 标称面积 (mm2)‎ 结构根数 ‎/直径 ‎(Nos/mm)‎ 外径D (mm)‎ 计算拉断力 (kN)‎ 计算质量 (kN/km)‎ 弹性模量 (kN/mm2)‎ 线膨胀系数 最小铝层 厚度D ‎(%)‎ JLB20‎ ‎90‎ ‎7/4.16‎ ‎12. 48‎ ‎101. 04‎ ‎633.2‎ ‎147.2‎ ‎13.0X10-6‎ ‎10‎ ‎100‎ ‎19/2. 60‎ ‎13.00‎ ‎121.66‎ ‎674. 1‎ ‎120‎ ‎19/2.85‎ ‎14.25‎ ‎146.18‎ ‎810,0‎ ‎150‎ ‎19/3.15‎ ‎15. 75‎ ‎178. 57‎ ‎989.4‎ ‎185‎ ‎19/3. 50‎ ‎17. 50‎ ‎208. 94‎ ‎1221.5‎ ‎210‎ ‎19/3.75‎ ‎18.75‎ ‎236. 08‎ ‎1402. 3‎ ‎240‎ ‎19/4. 00‎ ‎20. 00‎ ‎260.01‎ ‎1595. 5‎ ‎300‎ ‎37/3. 20‎ ‎22. 40‎ ‎358. 87‎ ‎2000. 2‎ ‎380‎ ‎37/3. 60‎ ‎25. 20‎ ‎430. 48‎ ‎2531. 6‎ ‎420‎ ‎37/3. 80‎ ‎26.60‎ ‎472.07‎ ‎2820.6 '‎ ‎465‎ ‎37/4. 00‎ ‎28. 00‎ ‎493.79‎ ‎3125.4‎ ‎510‎ ‎37/4. 20‎ ‎29.40‎ ‎544. 39‎ ‎3445. 7‎ ‎16.1.3.4无粘结钢绞线 无粘结钢绞线是以专用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线 表面上作涂料层并用塑料作护套的钢绞线制成,见图 16-7。是一种在施加预应力后沿全长与周围混凝土不粘 结的预应力筋。‎ 无粘结钢绞线主要用于后张预应力混凝土结构中的 图16-7无粘结钢绞线 无粘结预应力筋,也可用于暴露、腐蚀或可更换要求环 1 一塑料护套;2—油脂;3—钢绞线 境中的体外索、拉索等。无粘结钢绞线应符合现行行业标准《无枯结预应力钢绞线》(JG 161)的规定,见表16-21。‎ 无粘结筋组成材料质量要求,其钢绞线的力学性能应符合现行国家标准《预应力混凝 土用钢绞线》(GB/T 5224)的规定。并经检验合格后,方可制作无粘结预应力筋。防腐 油脂其质量应符合现行行业标准《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》(JG 3007)的要求。 护套材料应采用高密度 ‎16. 1预应力材料 293‎ 聚乙烯树脂,其质量应符合现行国家标准《高密度聚乙烯树脂》 (GB 11116)的规定。护套颜色宜采用黑色,也可采用其他颜色,但此时添加的色母材料 不能降低护套的性能。‎ 无粘结预应力钢绞线规格及性能 表16-21‎ 钢绞线 防腐润滑脂重量 W3 (g/m) 不小于 护套厚度(_) 不小于 μ Κ 公称直径 (mm)‎ 公称截面积 (mm2)‎ 公称强度 (MPa)‎ ‎9. 50‎ ‎54. 8‎ ‎1720‎ ‎32‎ ‎0. 8‎ ‎0.04 〜0. 10‎ ‎0. 003〜0. 004‎ ‎1860‎ ‎1960‎ 续表 钢绞线 防腐润滑脂重量 Ws (g/m) 不小于 护套厚度(mm) 不小于 μ Κ 公称直径 (mm)‎ 公称截面积 (mm2)‎ 公称强度 (MPa)‎ ‎12. 70‎ ‎98.7‎ ‎1720‎ ‎43‎ ‎1.0‎ ‎0. 04〜0. 10‎ ‎0. 003 〜0. 004‎ ‎1860‎ ‎1960‎ ‎15. 20‎ ‎140.0‎ ‎1570‎ ‎50‎ ‎1.0‎ ‎0. 04〜0. 10‎ ‎0. 003〜0. 004‎ ‎1670‎ ‎1720‎ ‎1860‎ ‎1960‎ ‎15. 70‎ ‎150. 0‎ ‎1770‎ ‎53‎ ‎1. 0‎ ‎0. 04〜0. 10‎ ‎0. 003〜0_ 004‎ ‎1860‎ 注:经供需双方协商,也生产供应其他强度和直径的无粘结预应力钢绞线。‎ ‎16.1.3.5缓粘结钢绞线 缓粘结钢绞线是用缓慢凝固的水泥基缓凝剂或特种树脂涂料涂敷在钢绞线表面上,并 外包压波的塑料护套制成,见图16-8。这种缓粘结钢 绞线既有无粘结预应力筋施工工艺简单,不用预埋管 和灌浆作业,施工方便、节省工期的优点;同时在性 能上又具有有粘结预应力抗震性能好、极限状态预应 力钢筋强度发挥充分、节省钢材的优势,具有很好的 结构性能和推广应用前景。 图16-8缓粘结钢绞线 这种缓粘结钢绞线的涂料经过一定时间固化后,1 一塑料护套;2—缓粘结涂料;3—钢绞线 伴随着固化剂的化学作用,特种涂料不仅有较好的内聚力,而且和被粘结物表面产生很强 的粘结力,由于塑料护套表面压波,又与混凝土产生了较好的粘结力,最终形成有粘结预 应力筋的安全 ‎16. 1预应力材料 293‎ 性高,并具有较强的防腐蚀性能等优点。国内外均有成功应用的工程,如北 京市新少年宫工程等。‎ 缓粘结型涂料采用特种树脂与固化剂配制而成。根据不同工程要求,可选用固化时间 3〜6个月或更长的涂料。‎ ‎16.1.4质量检验 预应力筋进场时,每一合同批应附有质量证明书,在每捆(盘)上都应挂有标牌。在 质量证明书中应注明供方、预应力筋品种、强度级别、规格、重量和件数、执行标准号、 盘号和检验结果、检验日期、技术监督部门印章等。在标牌上应注明供方、预应力筋品 种、强度级别、规格、盘号、净重、执行标准号等。‎ 预应力筋进场验收应符合下列规定。‎ 16.1. ‎4.1钢丝验收 1. 外观检查 预应力钢丝的外观质量应逐盘(卷)检査。钢丝表面不得有油污、氧化铁皮、裂纹或 机械损伤,但表面上允许有回火色和轻微浮锈。‎ 2. 力学性能试验 钢丝的力学性能应按批抽样试验,每一检验批应由同一牌号、同一规格、同一生产工 艺制度的钢丝组成,重量不应大于60t;从同一批中任意选取10%盘(不少于6盘),在 每盘中任意一端截取2根试件,分别做拉伸试验和弯曲试验,拉伸或弯曲试件每6根为一 组,当有一项试验结果不符合现行国家标准《预应力混凝土用钢丝》(GB 5223)的规定 时,则该盘钢丝为不合格品;再从同一批未经试验的钢丝盘中取双倍数量的试件重做试 验,如仍有一项试验结果不合格,则该批钢丝判为不合格品,也可逐盘检验取用合格品; 在钢丝的拉伸试验中,同时可测定弹性模量,但不作为交货条件。‎ 对设计文件中指定要求的钢丝疲劳性能、可镦性等,在订货合同中注明交货条件和验 收要求并再进行抽样试验。‎ ‎16.1.4.2钢绞线验收 1. 外观检查 钢绞线的外观质量应逐盘检查,钢绞线表面不得带有油污、锈斑或机械损伤,但允许 有轻微浮锈和回火色;钢绞线的抢距应均匀,切断后不松散。‎ 2. 力学性能试验 钢绞线的力学性能应按批抽样试验,每一检验批应由同一牌号、同一规格、同一生产 工艺制度的钢绞线组成,重量不应大于60t;从同一批中任意选取3盘,在每盘中任意一 端截取1根试件进行拉伸试验;当有一项试验结果不符合现行国家标准《预应力混凝土用 钢绞线》(GB/T 5224)的规定时,则不合格盘报废;再从未试验过的钢绞线中取双倍数 量的试件进行复验,如仍有一项不合格,则该批钢绞线判为不合格品。‎ 对设计文件中指定要求的钢绞线疲劳性能、偏斜拉伸性能等,在订货合同中注明交货 条件和验收要求并再进行抽样试验。‎ ‎16.1.4.3螺纹钢筋及钢拉杆验收 1. 螺纹钢筋 (1) 外观检查 ‎16. 1预应力材料 293‎ 精乳螺纹钢筋的外观质量应逐根检査,钢筋表面不得有锈蚀、油污、裂纹、起皮或局 部缩颈,其螺纹制作面不得有凹凸、擦伤或裂痕,端部应切割平整。‎ 允许有不影响钢筋力学性能、工艺性能以及连接的其他缺陷。‎ (1) 力学性能试验 精轧螺纹钢筋的力学性能应按批抽样试验,每一检验批重量不应大于60t,从同一批 中任取2根,每根取2个试件分别进行拉伸和冷弯试验。当有一项试验结果不符合有关标 准的规定时,应取双倍数量试件重做试验,如仍有一项复验结果不合格,该批高强精轧螺 纹钢筋判为不合格品。‎ 1. 钢拉杆 ‎(1)外观检查 ‎16. 1预应力材料 301‎ 钢拉杆的表面应光滑,不允许有目视可见的裂纹、折叠、分层、结疤和锈蚀等缺陷。 经机加工的钢拉杆组件表面粗糙度应不低于Ral2. 5,钢拉杆表面防护处理按有关规范 规定。‎ ‎(2)力学性能试验 钢拉杆的力学性能检査,应符合现行国家标准《钢拉杆》(GB/T 20934)的规定。对 以同一炉批号原材料、按同一热处理制度制作的同一规格杆体,组装数量不超过50套的 钢拉杆为一批,每批抽取2套进行成品拉力试验,若不符合要求时,允许如倍抽样复验, 如果复验中仍有一套不符合要求时,则需逐套检验。‎ 钢拉杆其他检验项目,如无损检测等,应符合现行国家标准《钢拉杆》(GB/T 20934) 的规定。‎ ‎16.1.4.4其他预应力钢材验收 1. 外观检查 (1) 镀锌钢丝、镀镑钢绞线和环氧钢绞线的涂层表面应连续完整、均匀光滑、无裂 纹、无明显褶皱和机械损伤。‎ (2) 无粘结钢绞线的外观质量应逐盘检查,其护套表面应光滑、无凹陷、无裂纹、无 气孔、无明显褶皱和机械损伤。‎ 2. 力学性能试验 (1) 镀锌钢丝、镀锌钢绞线的力学性能应符合现行国家标准《桥梁缆索用热镀锌钢 丝》(GB/TIHOI)和现行行业标准《高强度低松弛预应力热镀锌钢纹线》(YB/T152) 的规定。‎ (2) 涂层预应力筋中所用的钢丝或钢绞线的力学性能必须按本章第16. 1. 4. 1条或 16. 1. 4. 2条的要求进行复验。‎ 3. 其他 (1) 镀锌钢丝、镀锌钢绞线和环氧钢绞线的涂层厚度、连续性和黏附力应符合国家现 行有关标准的规定。‎ (2) 无粘结钢绞线的涂包质量、油脂重量和护套厚度应符合现行行业标准《无粘结预 应力钢绞线》(JG 161)的规定。‎ (3) 缓粘结钢绞线的涂层材料、厚度、缓粘结时间应符合有关标准的规定。‎ ‎16.1.5预应力筋存放 预应力筋对腐蚀作用较为敏感。预应力筋在运输与存放过程中如遭受雨淋、湿气或腐 蚀介质的侵蚀,易发生锈蚀,不仅质量降低,而且可能出现腐蚀,严重情况下会造成钢材 张拉脆断。因此,预应力材料必须保持清洁,在装运和存放过程中应避免机械损伤和锈 蚀。进场后需长期存放时,应定期进行外观检査。‎ 预应力筋运输与储存时,应满足下列要求:‎ (1) 成盘卷的预应力筋,宜在出厂前加防潮纸、麻布等材料包装。应确保其盘径不致 过小而影响预应力材料的力学性能。‎ (2) 装卸无轴包装的钢绞线、钢丝时,宜采用C形钩或三根吊索,也可采用叉车。 每次吊运一件,避免碰撞而损害钢绞线。涂层预应力筋装卸时,吊索应包橡胶、尼龙等柔 性材料并应轻装轻卸,不得摔掷或在地上拖拉,严禁锋利物品损坏涂层和护套。‎ (3) 预应力筋应分类、分规格装运和堆放。在室外存放时,不得直接堆放在地面 上,必须采 ‎16. 1预应力材料 301‎ 取垫枕木并用防水布覆盖等有效措施,防止雨露和各种腐蚀性气体、介质 的影响。‎ (1) 长期存放应设置仓库,仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质。在潮 湿环境中存放,宜采用防锈包装产品、防潮纸内包装、涂敷水溶性防锈材料等。‎ (2) 无粘结预应力筋存放时,严禁放置在受热影响的场所。环氧涂层预应力筋不得存 放在阳光直射的场所。缓粘结预应力筋的存放时间和温度应符合相关标准的规定。‎ (3) 如储存时间过长,宜用乳化防锈剂喷涂预应力筋表面。‎ ‎16.1.6其他材料 ‎16.1.6.1制孔用管材 后张预应力结构及构件中预制孔用管材有金属波纹管(螺旋管)、薄壁钢管和塑料波 纹管等。按照相邻咬口之间的凸出部(即波纹)的数量分为单波纹和双波纹;按照截面形 状分为圆形和扁形;按照径向刚度分为标准型和增强型;按照表面处理情况分为镀锌金属 波纹管和不镀锌金属波纹管。‎ 梁类构件宜采用圆形金属波纹管,板类构件宜采用扁形金属波纹管,施工周期较长或 有腐蚀性介质环境的情况应选用镀锌金属波纹管。塑料波纹管宜用于曲率半径小及抗疲劳 要求高的孔道。钢管宜用于竖向分段施工的孔道或钢筋过于密集,波纹管容易被挤扁或损 坏的区域。‎ 孔道成型用管道应具有足够的刚度和密封性,在搬运、安装及混凝土浇筑过程中应不 易出现变形,其咬口、接头应严密,且不应漏浆。‎ 孔道成型用管道应根据结构特点、施工工艺、施工周期及使用部位等合理选用,其规 格和性能应符合现行国家或行业产品标准的规定。孔道成型用圆形管道的内径应至少比预 应力筋或连接器的轮廓直径大6mm,其内截面积应不小于预应力筋截面积的2. 5倍。钢 管的壁厚不应小于其内径的1/50,且不宜小于2mm。‎ ‎1.金属波纹管 扁金属波纹管是由圆形波纹管经过机械装置压制成椭圆形的。扁波纹管通常和扁形描 具配套适用。常用的扁形波纹管配套3〜5孔锚具。通常用于预应力混凝土扁梁、预应力 金属波纹管是后张有粘结预应力施工中最常用的预留孔道材料,见图16-9。金属波 纹管具有自重轻、刚度好、弯曲成形容易、连接简单、与混凝土粘结性好等优点,广泛应 用于各类直线与曲线孔道。工程中一般常采用镀锌双波金属波纹管。‎ 图16-9波纹管示意图 (α)圆形单波纹管;(《圆形双波纹管;(c)扁形波纹管 混凝土楼板或预应力薄壁构筑物中。‎ 圆形波纹管和扁形波纹管的规格,见表16-22和表16-23。金属波纹管的波纹高度应 根据管径及径向刚度要求确定,且不应小于:圆管内径<95mm为2.5mm,圆管内径 >96mm为 3. Omm。‎ 圆形波纹管规格(mm) 表16-22‎ 圆管内径 ‎40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 96 102 108 114 120 126 132‎ 允许偏差 ‎±0.!‎ ‎16. 1预应力材料 301‎ 最小钢 标准型 ‎0. 28‎ ‎0. 30‎ ‎0. 35‎ ‎0. 40‎ 带厚度 增强型 ‎0. 30‎ ‎0. 35‎ ‎0.40‎ ‎0. 45‎ ‎0. 50‎ ‎0. 6‎ 注:1.直径95_的波纹管仅用作连接用管;‎ 2. 当有可靠的工程经验时,钢带厚度可进行适当调整;‎ 3. 表中未列尺寸的规格由供需双方协议确定。‎ 扁形波纹管规格(_) 表16-23‎ 适用于彡12. 7预应力钢绞线 适用于彡15. 2预应力钢绞线 短轴方向 长度B ‎20‎ ‎20‎ ‎20‎ ‎22‎ ‎22‎ ‎22‎ 允许偏差 ‎0’ +1.0‎ ‎0,+1.5‎ 长轴方向 长度A ‎52‎ ‎65‎ ‎78‎ ‎60‎ ‎76‎ ‎90‎ 允许偏差 zhl. 0‎ ‎±1. 5‎ 最小钢 标准型 ‎0- 30‎ ‎0. 35‎ ‎0. 40‎ ‎0. 35‎ ‎0. 40‎ ‎0. 45‎ 带厚度 增强型 ‎0. 35‎ ‎0. 40‎ ‎0. 45‎ ‎0. 40‎ ‎0. 45‎ ‎0. 50‎ 注:表中未列尺寸的规格由供需双方协议确定。‎ 金属波纹管的长度,由于运输的关系,每根长4〜6m,在施工现场采用接头连接 使用。‎ 由于波纹管重量轻,体积大,长途运输不经济。当工程用量大或没有波纹管供应的 边远地区,可以在施工现场生产波纹管。生产厂家可将卷管机和钢带运到施工现场加 工,这时波纹管的生产长度可根据实际工程需要确定,不仅施工方便而且减少了接头 数量。‎ 金属波纹管应具有:在外荷载的作用下具有足够的抵抗变形的能力(径向刚度)和在 浇筑混凝土过程中水泥浆不渗入管内两项基本要求。‎ (1) 径向刚度性能.‎ 金属波纹管径向刚度要求,应符合表16-24的规定。 ·‎ (2) 抗渗漏性能 金属波纹管抗渗性能分别有承受集中荷载后抗渗漏和弯曲抗渗漏两种。经规定的集中 荷载作用后或在规定的弯曲情况下,金属波纹管允许水泥浆泌水渗出,但不得渗出水 泥浆。‎ 金属波纹管径向刚度要求 表 16-24‎ 截面形状 圆 形 扁 形 集中荷载(N)‎ 标准型 ‎800‎ ‎500‎ 增强型 均布荷载(N)‎ 标准型 F=0. 31#‎ F=0. ISdl 增强型 δ 标准型 c^75mm ‎<0. 20‎ ‎<0.20‎ tC>75mm ‎<0. 15‎ 增强型 ‎(i^75mm ‎<0. 10‎ ‎<0.15‎ cC>7Smm ‎<0. 08‎ 注:表中:圆管内径及扁管短轴长度均为公称尺寸;‎ ‎16. 1预应力材料 301‎ F 均布荷载值(N);‎ d 圆管直径(mm);‎ ‎(A+B)‎ dc 扁管等效直径(mm),de = -‎ ‎16. 1预应力材料 301‎ 或 ‎-内径变化比,δ--‎ Ί式中/W为外径变形值。‎ ‎16. 1预应力材料 301‎ 图16-10弯曲后抗渗漏性能 试验方法图 1一试件;2一纯水泥装 承受荷载后的抗渗漏试验是按做集中荷载下径向 刚度试验方法,给波纹管施加集中荷载至变形达到圆 管内径或扁管短轴尺寸的20%,制成集中荷载后抗渗 漏性能试验试件。试件放置方法见图16-10,将试件竖 放,将加荷部位置于下部,下端封严,用水灰比为 0. ‎50,由普通硅酸盐水泥配制的纯水泥浆灌满试件,‎ 观察表面渗漏情况30min;也可用清水灌满试件,如果 试件不渗水,可不再用水泥浆进行试验。‎ 弯曲抗渗漏试验是将波纹管弯成圆弧,圆弧半径 R:圆管为30倍内径且不大于800倍组成预应力筋的 钢丝直径;扁管短轴方向为4000mm。试件长度见表 16-25 和表 16-26。‎ 圆管试件长度与规格对应表 (mm)‎ 表 16-25‎ 圆管内径 ‎<70‎ ‎70 〜100‎ ‎>100‎ 试件长度 ‎2000‎ ‎2500‎ ‎3000‎ 扁管试件长度与规格对应表(__)‎ 表 ‘16-26‎ 扁管规格 短轴B ‎20‎ ‎20‎ ‎20‎ ‎22‎ ‎22 '‎ ‎22‎ 长轴A ‎52‎ ‎65‎ ‎78‎ ‎60‎ ‎76‎ ‎90‎ 试件长度 ‎2000‎ ‎2500‎ 金属波纹管应按批进行检验。每批应由同一个钢带生产厂生产的同一·批钢带所制造的 金属波纹管组成。每半年或累计50000m生产量为一批,取产量最多的规格。‎ 全部金属波纹管经外观检查合格后,从每批中取产量最多的规格、长度不小于且 不小于300mm的试件2组(每组3根),先检查波纹管尺寸后,分别进行集中荷载下径向 刚度试验和承受集中荷载后抗渗漏试验。另外从每批中取产量最多的规格、长度按表16- 25和表16-26规定的试件3根,进行弯曲抗渗漏试验。当检验结果有不合格项目时,应取 双倍数量的试件对该不合格项目进行复检,复检仍不合格时,该批产品为不合格品,或逐 根检验取合格品。‎ ‎2.塑料波纹管‘‎ 塑料波纹管的耐腐蚀性能优于金属波纹管,能有效地保护预应力筋不受外界的腐蚀, 使得预应力筋具有更好的耐久性;同等条件下,塑料波管的摩擦系数小于金属波纹管的摩 ‎ ‎16. 1预应力材料 301‎ 擦系数,减小了张拉过程中预应力的摩擦损失;塑料波纹管的柔韧性强,易弯曲且不开 裂,特别适用于曲率半径较小的预应力筋,·密封性能和抗渗漏性能优于金属波纹管,更适 用于真空灌浆;塑料波纹管具有较好的抗疲劳性能,能提高预应力构件的抗疲劳能力。‎ 塑料波纹管按截面形林可分为圆形和扁形两大类,其规格见表16-27和表16-28。圆 形塑料波纹管的长度规格一般为6、8、10m,偏差0〜+ 10mm。扁形塑料波纹管可成盘 供货,每盘长度可根据工程需要和运输情况而定。塑料波纹管的波峰为4〜5_,波距为 30 〜60mm。‎ 圆形塑料波纹管规格 表16-27‎ 管内径d (mm)‎ 标称值 ‎50‎ ‎60‎ ‎75‎ ‎90‎ ‎100‎ ‎115‎ ‎130‎ 允许偏差 ‎±1· 0‎ ‎±2. 0‎ 管外径D (mm)‎ 标称值 ‎63‎ ‎73‎ ‎88‎ ‎106‎ ‎116‎ ‎131‎ ‎146‎ 允许偏差 ‎±1. 0‎ ‎±2.0‎ 管壁厚s (mm)‎ 标称值 ‎2. 5‎ ‎3.0‎ 允许偏差 ‎+0. 5‎ 不圆度 ‎6.0%‎ 扁形塑料波纹管规格 表16-28‎ 短轴内径U2 (mm)‎ 标称值 ‎22‎ 允许偏差 ‎+0. 5‎ 长轴内径1^ (mm)‎ 标称值 ‎41 55‎ ‎72 90‎ 允许偏差 士 1_0‎ 管壁厚s (mm)‎ 标称值 ‎2. 5‎ ‎3. 0‎ 允许偏差 ‎+0. 5‎ 塑料波纹管应满足不圆度、环刚度、局部横向荷载和柔韧性等基本要求。‎ 所有试件在试验前应按试验环境(23±2VC进行状态调节24h以上。‎ ‎(1)不圆度 沿塑料波纹管同一截面量测管材的最大外径^4^和最小外径按式(16-1)计算 管材的不圆度值/W。取5个式样的试验结果的算术平均值作为不圆度,其值应符合表 16-27的规定。‎ ‎16. 1预应力材料 301‎ X 200%‎ ld ‎(16-2)‎ S X ‎^max ^min ‎(2)环刚度 从5根管材上各取长(300±10) mm试样一段,两端应与轴线垂直切平。按现行国 家标准《热塑性塑料管材环刚度的测定》(GB/T 9647)的规定进行,上压板下降速度为 5 + lmm/min,记录当试样垂直方向的内径变形量为原内径的3%时的负荷,按式(.16-2) 计算其环刚度,应不小于6kN/m2。 .‎ F ‎(0. 0186 + 0. 025‎ A —A t^max w-tr ΔΥ · L ‎16. 1预应力材料 301‎ ‎(16-1)‎ ‎16. 1预应力材料 301‎ 式中s- ΔΥ- F-‎ L-‎ ‎-试样的环刚度,6kN/m2;‎ ‎-试样内径垂直方向3%变化量(m);‎ ‎-试样内径垂直方向3%变形时的负荷(kN); -试样内径(m);‎ ‎-试样长度(m)。‎ ‎16. 1预应力材料 301‎ (1) 局部横向荷载 取样件长1100mm,在样件中部位置波 谷处取一点,用_R = 6mm的圆柱顶压头施加 横向荷载J7,加载图示见图16-11。要求在 30s内达到规定荷载值800kN,持荷2min后 观察管材表面是否破裂;卸载5min后,在 加载处测量塑料波纹管外径的变形量。取5 个样件的平均值不得超过管材外径的10%。‎ (2) 柔韧性 将一根长1100mm的样件,垂直地固定在测试平台上,按图16-12所示位置安装两块 弧形模板,其圆弧半径r应符合表16-29的规定。‎ 塑料波纹管柔韧性试验圆弧半径值(mm)‎ 表 16-29‎ 内径J 曲率半径r 试验长度L 内径d 曲率半径r 试验长度L ‎<90‎ ‎1500‎ ‎1100‎ ‎>90‎ ‎1800‎ ‎1100‎ 图16-12塑料波纹管柔韧性试验图 图16-13塞规的外形图 ‎4为圆形塑料波纹管内径;‎ Λ— 1. 25ί/ρ^ h= 0. 5ίίρ* hi=0. 75ίίρ0‎ 在样件上部900mm的范围内,用手向两侧缓慢弯曲样件至弧形模板位置(见图16- 12),左右往复弯曲5次。按图16-13所示做一塞规,当样件弯曲至最终结束位置保持弯 曲状态2min后,观察塞规如能顺利地从波纹管中通过,则柔朝性合格。‎ 塑料波纹管应按批进行验收。同一配方、同一生产工艺、同一设备稳定连续生产的数 量不超过10000m的产品为~•批。‎ ‎16. 1预应力材料 301‎ 塑料波纹管经外观质量检验合格后,检验其他指标均合格时,则判该批产品为合 格品。‎ 若其他指标中有一项不合格,则在该产品中重新抽取双倍样品制作试样,对指标中的 不合格项目进行复检,复检全部合格,判该批产品为合格批;检测结果若仍有一项不合 格,则判该批产品为不合格。‎ 1. 薄壁钢管 薄壁钢管由于自身的刚度大,主要应用于竖向布置的预应力管道和钢筋过于密集,波 纹管容易挤扁或易破损的区域。薄壁钢管用于竖向布置的预应力孔道时应注意,当薄壁钢 管内有预应力筋时,薄壁钢管的连接最好采用套扣连接,避免使用焊接连接。‎ 2. 波纹管进场验收 预应力混凝土用波纹管的性能与质量应符合现行行业标准《预应力混凝土用金属波纹 管》(JG 225)和《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》(JT/T 529)的规定。‎ 波纹管进场时或在使用前应采用目测方法全数进行外观检查,金属波纹管外观应清 洁,内外表面无油污、锈蚀、孔洞和不规则的折皱,咬口无开裂、无脱扣。塑料波纹管的 外观应光泽、色泽均匀,有一定的柔韧性,内外壁不允许有隔体破裂、气泡、裂口、硬块 和影响使用的划伤。‎ 波纹管的内径、波高和壁厚等尺寸偏差不应超出允许值。‎ 波纹管进场时每一合同批应附有质量证明书,并做进场复验。当使用单位能提供近期 采用的相同品牌和型号波纹管的检验报告或有可靠的工程经验时,金属波纹管可不做径向 刚度、抗渗漏性能的检测,塑料波纹管可不做环刚度、局部横向荷载和柔韧性的检测。‎ 波纹管应分类、分规格存放。金属波纹管应垫枕木并用防水毡布覆盖,并应避免变形 和损伤。塑料波纹管储存时应远离热源和化学品的污染,并应避免暴晒。‎ 金属波纹管吊装时,不得在其中部单点起吊;搬运时,不得抛摔或拖拉。‎ ‎16.1.6.2灌浆材料 对于后张有粘结预应力体系,预应力筋张拉后,孔道应尽快灌浆,可以避免预应力筋 锈蚀和减少应力松弛损失。同时利用水泥浆的强度将预应力筋和结构构件混凝土粘结形成 整体共同工作,以控制超载时裂缝的间距与宽度并改善梁端锚具的应力集中状况。‎ (1) 孔道灌浆宜采用强度等级不低于42. 5MPa的普通硅酸盐水泥配制的水泥浆。水 泥的质量应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》(GB 175)的规定。‎ (2) 灌浆用水泥浆的水灰比不应大于0. 4;搅拌后泌水率不宜大于1%,泌水应能在 24h内全部重新被水泥浆吸收。‎ (3) 为了改善水泥浆体性能,可适量掺入高效外加剂,其掺量应经试验确定,水灰比 可减至0. 32〜0. 38。‎ (4) 水泥及外加剂中不应含有对预应力筋有害的化学成分,其中氯离子的含量不应超 过水泥重量的0. 02%。‎ (5) 孔道灌浆用外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》(GB8067)和《混凝 土外加剂应用技术规范》(GB 50119)的规定。‎ (6) 孔道灌浆用水泥和外加剂进场时应附有质量证明书,并做进场复验。‎ 16.1.6.3 防护材料 预应力端头描具封闭保护宜采用与结构构件同强度等级的细石混凝土,或采用微膨胀 混凝土、无收缩砂浆等。无粘结预应力筋铺具封闭前,无粘结筋端头和锚具夹片应涂防腐 ‎ ‎16. 1预应力材料 301‎ 蚀油脂,并安装配套的塑料防护帽,或采用全封闭锚固体系防护系统。‎ 16.1 预应力锚固体系 锚固体系是保证预应力混凝土结构的预加应力有效建立的关键装置。锚固系统通常 是指锚具、夹具、连接器及锚下支撑系统等。锚具用以永久性保持预应力筋的拉力并将 其传递给混凝土,主要用于后张法结构或构件中;夹具是先张法构件施工时为了保持预 应力筋拉力,并将其固定在张拉台座(或钢模)上用的临时性锚固装置,后张法夹具是 将千斤顶(或其他张拉设备)的张拉力传递到预应力筋的临时性锚固装置,因此夹具属 于工具类的临时锚固装置,也称工具锚;连接器是预应力筋的连接装置,用于连续结构 中,可将多段预应力筋连接成完整的长束,是先张法或后张法施工中将预应力从一段预 应力筋传递到另一段预应力筋的装置;锚下支撑系统包括锚垫板、喇叭管、螺旋筋或网 片等。‎ 预应力筋用锚具、夹具和连接器按锚固方式不同,可分为夹片式(单孔与多孔夹片锚 具)、支承式(镦头锚具、螺母锚具)、铸锚式(冷铸锚具、热铸锚具)、锥塞式(钢质锥 形锚具)和握裹式(挤压锚具、压接锚具、压花锚具)等。支承式锚具描固过程中预应力 筋的内缩量小,即铺具变形与预应力筋回缩引起的损失小,适用于短束筋,但对预应力筋 下料长度的准确性要求严格;夹片式锚具对预应力筋的下料长度精度要求较低,成束方 便,但错固过程中内缩量大,预应力筋在锚固端损失较大,适用于长束筋,当用于锚固短 束时应采取专门的措施。‎ 工程设计单位应根据结构要求、产品技术性能、适用性和张拉施工方法等选用匹配的 锚固体系。‎ ‎16.2.1性能要求 铺具、夹具和连接器应具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性,以保 证充分发挥预应力筋的强度,并安全地实现预应力张拉作业。锚具、夹具和连接器的性能 应符合现行国家标准《预应力筋用铺具、夹具和连接器》(GB/T 14370)和现行行业标准 《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ 85)的规定。‎ ‎16.2.1.1锚具的基本性能 ‎1.铺具静载锚固性能 锚具的静载描固性能,应由预应力筋-销具组装件静载试验测定的锚具效率系数ψ和 达到实测极限拉力时组装件受力长度的总应变eapu确定。‎ ‎16. 2预应力描固体系 30J 锚具效率系数屮应按式(16-3)计算:‎ 卞= (16一3)‎ γρ i pm 式中Fapu——预应力筋-锚具组装件的实测极限拉力;‎ ‎——预应力筋的实际平均极限抗拉力,由预应力筋试件实测破断荷载平均值计 算得出;‎ ηΡ——预应力筋的效率系数,应按下列规定取用:预应力筋-锚具组装件中预应力 筋为1〜5根时,7^ = 1; 6〜12根时,”ρ = 0·99; 13〜19根时,% = 0.98; 20根以上时,ηρ=0·97。‎ 预应力筋-铺具组装件的静载锚固性能,应同时满足下列两项要求:‎ ya^0. 95; εβΡυ^2. 0%‎ 当预应力筋-描具组装件达到实测极限拉力时,应当是由预应力筋的断裂,而不应由 锚具的破坏所导致;试验后锚具部件会有残余变形,但应能确认锚具的可靠性。夹片式锚 具的夹片在预应力筋拉应力未超过0· 8/ptk时不允许出现裂纹。‎ 预应力筋-描具组装件破坏时,夹片式描具的夹片可出现微裂或一条纵向断裂裂缝。‎ 2. 疲劳荷载性能 用于主要承受静、动荷载的预应力混凝土结构,预应力筋-描具组装件除应满足静载 锚固性能要求外,尚需满足循环次数为200万次的疲劳性能试验。‎ 当锚固的预应力筋为钢丝、钢绞线或热处理钢筋时,试验应力上限取预应力钢材抗拉 强度标准值/P*的65%,疲劳应力幅度不小于80MPa。如工程有特殊需要,试验应力上 限及疲劳应力幅度取值可以另定。当锚固的预应力筋为有明显屈服台阶的预应力钢材时, 试验应力上限取预应力钢材抗拉强度标准值/P*的80%,疲劳应力幅度取80MPa。‎ 试件经受200万次循环荷载后,锚具零件不应疲劳破坏。预应力筋在错具夹持区域发 生疲劳破坏的截面面积不应大于总截面面积的5%。‎ 3. 周期荷载性能 用于有抗震要求结构中的锚具,预应力筋-铺具组装件还应满足循环次数为50次的周 期荷载试验。当锚固的预应力筋为钢丝、钢绞线或热处理钢筋时,试验应力上限取预应力 钢材抗拉强度标准值/帥的80%,下限取预应力钢材抗拉强度标准值/Ptk的40%;当锚固 的预应力筋为有明显屈服台阶的预应力钢材时,试验应力上限取预应力钢材抗拉强度标准 值/Ptk的90 %,下限取预应力钢材抗拉强度标准值/Ptk的40 %。‎ 试件经50次循环荷载后预应力筋在描具夹持区域不应发生破断。‎ 4. 工艺性能 (1) 锚具应满足分级张拉、补张拉和放松拉力等张拉工艺要求。锚固多根预应力筋用 的铺具,除应具有整束张拉的性能外,尚应具有单根张拉的可能性。‎ (2) 承受低应力或动荷载的夹片式锚具应具有防止松脱的性能。‎ (3) 当锚具使用环境温度低于一50Γ时,锚具尚应符合低温锚固性能要求。‎ (4) 夹片式锚具的锚板应具有足够的刚度和承载力,锚板性能由锚板的加载试验确 定,加载至0.95/ptk后卸载,测得的锚板中心残余挠度不应大于相应锚垫板上口直径的 1/600;加载至1.2/ptk时,铺板不应出现裂纹或破坏。‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ ‎(5)与后张预应力筋用锚具(或连接器)配套的锚垫板、锚固区域局部加强钢筋,在 规定的试件尺寸及混凝土强度下,应满足铺固区传力性能要求。‎ ‎16.2.1.2夹具的基本性能 预应力筋-夹具组装件的静载错固性能,应由预应力筋-夹具组装件静载试验测定的夹 具效率系数%确定。夹具的效率系数如应按式(16-4)计算:‎ ‎= ^ (16-4)‎ ‎■a pm 式中Fw——预应力筋-夹具组装件的实测极限拉力。‎ 预应力筋-夹具组装件的静载锚固性能试验结果应满足:Vg>0. 92。‎ 当预应力筋-夹具组装件达到实测极限拉力时,应当是由预应力筋的断裂,而不应由 夹具的破坏所导致。‎ 夹具应具有良好的自锚性能、松错性能和安全的重复使用性能。主要锚固零件应具有 良好的防锈性能。夹具的可重复使用次数不宜少于300次。‎ ‎16.2.1.3连接器的基本性能 在张拉预应力后永久留在混凝土结构或构件中的预应力筋连接器,都必须符合锚具的 性能要求;如在张拉后还须放张和拆除的连接器,则必须符合夹具的性能要求。‎ ‎16.2.2钢绞线锚固体系 ‎16.2.2.1单孔夹片锚固体系 单孔夹片锚固体系见图16-14。‎ 单孔夹片描具是由锚环与夹片组成,见图16-15。夹片的种类很多,按片数可分为三 片式或二片式。二片式夹片的背面上部锯有一条弹性槽,以提高锚固性能,但夹片易沿纵 向开裂;也有通过优化夹片尺寸和改进热处理工艺,取消了弹性槽。按开缝形式可分为直 开缝与斜开缝。直开缝夹片最为常用;斜开缝夹片主要用于锚固7邦平行钢丝束,在20 世纪90年代后张预应力结构工程中有相当数量的应用。国内各厂家的单孔夹片锚具型号 ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ Φ)‎ ‎^^7‎ id)‎ 图16-14单孔夹片锚固体系示意图 1—预应力筋;2—夹片;3—铺环;‎ ‎4一承压板;5—螺旋筋 图16-15单孔夹片锚具 ω组装图;⑷锚环;(c)三片式夹片;‎ ‎(Α 二片式夹片;(e) 二片式夹片;(/)斜开缝夹片 1—预应力筋;2—锚环;3—夹片 ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ 与规格略有不同,应注意配套使用。采用 限位自锚张拉工艺时,预应力筋锚固时夹 片自动跟进,不需要顶压;采用带顶压器 张拉工艺时,锚固时顶压夹片以减小回缩 损失。‎ 图16-16带承压板的锚环示意图 ‎130‎ 单孔夹片铺具的锚环,也可与承压钢 板合一,采用铸钢制成,图16-16为一种 带承压板的锚具。‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ 单孔夹片描具主要用于锚固#12. 7、#15. 2钢绞线制成的预应力筋,也可用于先张 法夹具。‎ 单孔二夹片式锚具的参考尺寸见表16-30。‎ 单孔二夹片式锚具参考尺寸 表16-30‎ 锚具型号 锚 环 夹 片 D Η d a Φ h 形式 M13-1‎ ‎40‎ ‎42‎ ‎16‎ ‎6。30,‎ ‎17‎ ‎40‎ 二片直开缝(带 M15-1‎ ‎46‎ ‎48‎ ‎18‎ ‎20‎ ‎45‎ 钢丝圏)‎ M13-1‎ ‎43‎ ‎13‎ ‎16‎ ‎6°00;‎ ‎17‎ ‎38‎ 二片直开缝(无 M15-1‎ ‎46‎ ‎48‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎43‎ 弹性槽)‎ ‎16.2.2.2多孔夹片锚固体系 ‎12 3 4‎ ‎1‎ 多孔夹片锚固体系一般称为群锚,是由多孔夹片锚具、锚垫板(也称喇叭管)、螺旋 筋等组成,见图16-17。这种锚具是在一块多孔的锚板上,利用每个锥形孔装一副夹片,‎ IM Φ)‎ 图16-17多孔夹片锚固体系 («)尺寸示意图;(b)外观图片 ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ 1— 钢绞线;2—夹片;3—错环;4一描垫板(喇叭口); 5—螺旋筋;6—波纹管 夹持1根钢绞线,形成一个独立锚固单元,选择铺固单元数量即可确定锚固预应力筋的根 数。其优点是任何1根钢绞线铺固失效,都不会引起整体销固失效。每束钢绞线的根数不 受限制。对铺板与夹片的要求,与单孔夹片锚具相同。‎ 多孔夹片锚固体系在后张法有粘结预应力混凝土结构中用途最广。表16-31列出了多 孔夹片锚固体系的参考尺寸,锚固单元从2孔至55孔可供选择。工程设计施工时可参考 国内生产厂家的技术参数选用。‎ 多孔夹片锚固体系参考尺寸 表16-31‎ 钢绞线直径一根数 ΦΑ B L Κ/ΦΌ Η I U ΦΕ ΦΙ 圈数 ‎15-2‎ ‎83‎ ‎45‎ ‎120‎ ‎150‎ ‎120‎ ‎8‎ ‎4‎ ‎15-3‎ ‎83‎ ‎45‎ ‎85‎ ‎50/55‎ ‎100‎ ‎130‎ ‎160‎ ‎130‎ ‎10‎ ‎4‎ ‎15-4‎ ‎98‎ ‎45‎ ‎90‎ ‎55/60‎ ‎110‎ ‎140‎ ‎200‎ ‎140‎ ‎12‎ ‎4‎ ‎15-5‎ ‎108‎ ‎50‎ ‎110‎ ‎55/60‎ ‎120‎ ‎150‎ ‎200‎ ‎150‎ ‎12‎ ‎4‎ ‎15-6‎ ‎125‎ ‎50‎ ‎120‎ ‎70/75‎ ‎140‎ ‎180‎ ‎200‎ ‎180‎ ‎12‎ ‎4‎ ‎15-7‎ ‎125‎ ‎55‎ ‎120‎ ‎70/75‎ ‎140‎ ‎180‎ ‎200‎ ‎180‎ ‎12‎ ‎4‎ ‎15-8‎ ‎135‎ ‎55‎ ‎140‎ ‎80/85‎ ‎160‎ ‎200‎ ‎250‎ ‎200‎ ‎14‎ ‎5‎ ‎15-9‎ ‎147‎ ‎55‎ ‎160‎ ‎80/85‎ ‎170‎ ‎210‎ ‎250‎ ‎210‎ ‎14‎ ‎5‎ ‎15-10‎ ‎158‎ ‎55‎ ‎180‎ ‎90/95‎ ‎170‎ ‎210‎ ‎300‎ ‎210‎ ‎14‎ ‎5‎ ‎15-11‎ ‎158‎ ‎60‎ ‎180‎ ‎90/95‎ ‎170‎ ‎210‎ ‎300‎ ‎210‎ ‎14‎ ‎5‎ ‎15-12、 13‎ ‎168‎ ‎60‎ ‎190‎ ‎90/95‎ ‎180‎ ‎225‎ ‎300‎ ‎225‎ ‎16‎ ‎5‎ ‎15-14、 15‎ ‎178‎ ‎65‎ ‎200‎ ‎100/105‎ ‎190‎ ‎240‎ ‎300‎ ‎240‎ ‎16‎ ‎5‎ ‎15-16‎ ‎187‎ ‎65‎ ‎210‎ ‎100/105‎ ‎200‎ ‎250‎ ‎300‎ ‎250‎ ‎18‎ ‎5‎ ‎15-17‎ ‎195‎ ‎70‎ ‎220‎ ‎105/110‎ ‎200‎ ‎260‎ ‎300‎ ‎260‎ ‎18‎ ‎5‎ ‎15-18、 19‎ ‎198‎ ‎70‎ ‎220‎ ‎105/110‎ ‎200‎ ‎270‎ ‎360‎ ‎270‎ ‎18‎ ‎6‎ ‎15-25、 27、 31‎ ‎270‎ ‎80‎ ‎350‎ ‎130/137‎ ‎260‎ ‎360‎ ‎480‎ ‎510‎ ‎20‎ ‎8‎ ‎15-37‎ ‎290‎ ‎90‎ ‎450‎ ‎140/150‎ ‎350‎ ‎440‎ ‎540‎ ‎570‎ ‎22‎ ‎9‎ ‎15-55‎ ‎350‎ ‎100‎ ‎530‎ ‎160/170‎ ‎400‎ ‎520‎ ‎630‎ ‎700‎ ‎26‎ ‎9‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ ‎16.2.2.3扁形夹片锚固体系 扁形夹片锚固体系是由扁形夹片 锚具、扁形锚垫板等组成,见图16-18。 该描固体系的参考尺寸见表16-32。‎ 扁锚具有张拉槽口扁小,可减少 混凝土板厚,钢绞线单根张拉,施工 方便等优点;‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ 主要适用于楼板、扁 梁、低高度箱梁,以及桥面横向预应 力束等。‎ I ‎ 卜 F 图16-18扁形夹片锚固体系 ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ 扁形夹片锚固体系参考尺寸 表16-32‎ 钢绞线直径-根数 扁形错塾板(mm)‎ 扁形错板(mm)‎ Λ Β C D E F ‎15-2‎ ‎150‎ ‎160‎ ‎80‎ ‎80‎ ‎48‎ ‎50‎ ‎15-3‎ ‎190‎ ‎200‎ ‎90‎ ‎115‎ ‎48‎ ‎50‎ ‎15-4‎ ‎230‎ ‎240‎ ‎90‎ ‎150‎ ‎48‎ ‎50‎ ‎15-5‎ ‎270‎ ‎280‎ ‎90‎ ‎185‎ ‎48‎ ‎50‎ ‎16.2.2.4固定端锚固体系 固定端铺固体系有:挤压描具、压花锚具、环形锚具等类型。其中,挤压锚具既可埋 在'混凝土结构内,也可安装在结构之外,对有粘结预应力钢绞线、无粘结预应力钢纹线都 适用,是应用范围最广的固定端锚固体系。压花描具适用于固定端空间较大且有足够的粘 结长度的固定端。环形锚具可用于墙板结构、大型构筑物墙、墩等环形结构。‎ 在一些特殊情况下,固定端描具也可选用夹片锚具,但必须安装在构件外,并需要有 可靠的防松脱处理,以免浇筑混凝土时或有外界干扰时夹片松开。‎ ‎1.挤压锚具 挤压锚具是在钢绞线一端部安装异形钢丝衬圈(或开口直夹片)和挤压套,利用专用 挤压设备将挤压套挤过模孔后,使其产生塑性变形而握紧钢绞线,异形钢丝衬圈(或开口 直夹片)的嵌入,增加钢套筒与钢绞线之间的摩阻力,挤压套与钢绞线之间没有任何空 隙,紧紧握住,形成可靠的锚固,见图16-19。‎ 挤压式固定端锚具参考尺寸 (mm)‎ 表 16-33‎ 型号 Λ Β Li ΦΕ 螺旋筋直径 圈数 JYM15-2‎ ‎100X100‎ ‎180‎ ‎150‎ ‎120‎ ‎8‎ ‎3‎ JYM15-3‎ ‎120X120‎ ‎180‎ ‎150‎ ‎130‎ ‎10‎ ‎3‎ JYM15-4‎ ‎150X150‎ ‎240‎ ‎200‎ ‎150‎ ‎12‎ ‎4‎ 图16-19单根挤压锚描固体系示意图 1 一钢绞线;2—挤压片;3—挤压锚环;‎ ‎4一挤压错塾板;5—螺旋筋 表16-33列出了固定端挤压锚具的参考尺寸。‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ 图16-20多根钢绞线挤压锚锚固体系示意图 1 一波纹管;2—螺旋筋;3—钢绞线;‎ ‎4一垫板;5—挤压锚具 挤压锚具后设钢垫板与螺旋筋,用于单根预应力钢绞线时见图16-19;用于多根有粘 结预应力钢绞线时见图16-20。当一束钢绞线根数较多,设置整块钢垫板有困难时,可采 用分块或单根挤压描具形式,但应散开布置,各个单根钢垫板不能重叠。‎ 续表 型号 A B Li ‎,ΦΕ 螺旋筋直径 圈数 JYM15-5‎ ‎170X170‎ ‎300‎ ‎220‎ ‎170‎ ‎12‎ ‎4‎ JYM15-6、7‎ ‎200X200‎ ‎380‎ ‎250‎ ‎200‎ ‎14‎ ‎5‎ JYM15-8、9‎ ‎220X220‎ ‎440‎ ‎270‎ ‎240‎ ‎14‎ ‎5‎ JYM15-12‎ ‎250X250‎ ‎500‎ ‎300‎ ‎270‎ ‎16‎ ‎6‎ ‎2.压花锚具 压花铺具是利用专用液压轧花机将钢绞线端头压成梨形头的一种握裹式锚具,见图 16-21。这种锚具适用于固定端空间较大且有足够的粘结长度的有粘结钢绞线。‎ 如果是多根钢绞线的梨形头应分排埋置在混凝土内。为提高压花锚四周混凝土及散花 头根部混凝土抗裂强度,在梨形头头部配置构造筋,在梨形头根部配置螺旋筋。混凝土强 度不低于C30,压花铺具距离构件截面边缘不小于30mm,第一排压花锚的锚固长度,对 ^s15. 2钢绞线不小于900mm,每排相隔至少为300mm。‎ ‎5 6‎ ‎(b)‎ 图16-21压花锚具示意图 (a)单根钢绞线压花锚具;(《多根钢绞线压花锚具 1一波纹管;2—螺旋筋;3一排气孔;4一钢绞线;5—构造筋;6—压花描具 ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ ‎3.U形锚具 Μ U形铺具,即钢绞线固定端在外形上形成180°的 弧度,使钢绞线束的末端可重新回复到起始点的附近 地点,见图16-22。‎ U形铺具的加固筋尺寸、数量与锚固长度应通过 计算确定。U形锚具的波纹管外径与混凝土表面之间 的距离,应不小于波纹管外径尺寸。‎ 图16-22 U形锚具示意图 1—0A环形波纹管;2—U形加固筋; 3—灌浆管;4一直线波纹管 因该锚具的特殊形状,预埋管再穿束难度大,因 此一般采用预先将钢绞线穿人波纹管内,并置入结构 中定位固定后再浇筑混凝土的方法。‎ ‎16.2.2.5钢绞线连接器 ‎1.单根钢绞线连接器 单根钢绞线锚头连接器是由带外螺纹的夹片锚具、挤压锚具与带内螺纹的套筒组成, 见图16-23。前段筋采用带外螺纹的夹片锚具错固,后段筋的挤压锚具穿在带内螺纹的套 筒内,利用该套筒的内螺纹拧在夹片锚具铺环的外螺纹上,达到连接作用。‎ 单根钢绞线接长连接器是由2个带内螺纹的夹片锚具和1个带外螺纹的连接头组成,‎ 见图16-24。为了防止夹片松脱,在连接头与夹片之间装有弹簧。 —‎ 图16-24单根钢绞线接长连接器 1 一带内螺纹的加长锚环;2—带外螺纹的连接头; 3—连接器弹簧;4一夹片;5—钢绞线 图16-23单根钢绞线连接器 1 一带外螺纹的锚环;2—带内螺纹的套筒;‎ ‎3—挤压锚具;4一钢绞线 ‎2.多根钢绞线连接器 多根钢绞线锚头连接器主要由连接体、‎ 夹片、挤压铺具、护套、约束圈等组成,见图 16-25。其连接体是一块增大的锚板。锚板中部锥形孔用于锚固前段预应力束,锚板外周 边的槽口用于挂后段预应力束的挤压锚具。‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ 图16-26多根钢绞线接长连接器 1—波纹管;2—护套;3—挤压锚具;4一描板; 5—钢绞线;6—钢环;7—打包钢条 多根钢绞线接长连接器设置在孔道的直线区段,用于接长预应力筋。接长连接器与锚 头连接器的不同处是将锚板上的锥形孔改为孔眼,两段钢绞线的端部均用挤压锚具固定。 张拉时连接器应有足够的活动空间。接长连接器的构造见图16-26。‎ 图16-25多根钢绞线连接器 1 一连接体;2—挤压‘描具;3—钢绞线; 4—夹片锚具;5—护套;6—约束圈 ‎16. 2.2. 6 环锚 或使用在两端不能安装普通张拉锚具的钢绞 环铺应用于圆形结构的环状钢绞线束,‎ 线束。‎ 该铺具的预应力筋首尾锚固在同一块锚板上,见图16-27。张拉时需加变角块在一个 方向进行张拉。表16-34列出了环形锚具的参考尺寸。‎ 环形锚具参考尺寸 表16-34‎ 钢绞线直径一根数 A β C D F H ‎15-2‎ ‎160‎ ‎65‎ ‎50‎ ‎50‎ ‎150‎ ‎200‎ ‎15-4‎ ‎160‎ ‎80‎ ‎90‎ ‎65‎ ‎800‎ ‎200‎ ‎15-6‎ ‎160‎ ‎100‎ ‎130‎ ‎80‎ ‎800‎ ‎200‎ ‎15-8‎ ‎210‎ ‎120‎ ‎160‎ ‎100‎ ‎800‎ ‎250‎ ‎15-12‎ ‎290‎ ‎120‎ ‎180‎ ‎110‎ ‎800‎ ‎320‎ ‎15-14‎ ‎320‎ ‎125‎ ‎180‎ ‎110‎ ‎1000‎ ‎340‎ 注:参数£、G应根据工程结构确定,AL为环形锚索张拉伸长值。‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ ‎◎◎◎◎‎ ‎◎◎◎‎ ‎◎◎‎ ‎◎◎◎‎ ‎◎◎◎◎‎ ‎_张拉千斤 ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ 顶 ,弧形辅助张拉垫快 图16-27环锚示意图 (α)环锚有关尺寸;(b)环锚锥孔 ‎(*)‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ ‎16. 2.3钢丝束锚固体系 ‎16.2.3.1镦头锚固体系 镦头锚固体系适用于锚固任意根数的Φ5或Φ7钢丝束。镦头锚具的型式与规格可根据 相关产品选用。‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ 钢丝束 A型锚环螺母 ‎■‎ ‎ ‎ Ύ7///7‎ r T7///7‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ 聽 w 但另一端锚板应由铺 ‎1)‎ Μ 1. 常用镦头锚具 常用的镦头锚具分为A型与B型。A 型由锚杯与螺母组成,用于张拉端。B型 为错板,用于固定端,其构造见图16-28。‎ 镦头锚具的锚杯与锚板一般采用45号 钢,螺母采用30号钢或45号钢。‎ 2. 特殊型镦头锚具 (1) 锚杆型锚具。由锚杆、螺母和半 图16_28钢丝束镦头描具 环形垫片组成,见图16-29。错杆直径小,构件端部无需扩孔。‎ (2) 铺板型锚具。由带外螺纹的锚板与垫片组成,见图16-30 板芯与锚板环用螺纹连接,以便铺芯穿过孔道。‎ ‎,3 4‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ 图16-29铺杆型镦头铺具 81 16 一3Q 2- ‎3-料懸片; ^餅TIT;卜Π形塾片;‎ ‎,新郴細板c ^ 3—预埋钢板;4—钢丝束;‎ ‎4一预埋钢板;5—锚孔 ‎5—锚板环;6—错心 ‎(3)钢丝束连接器 当釆用镦头锚具时,钢丝束的连接器,可采用带内螺纹的套筒或带外螺纹的连杆,见 图 16-31。‎ ‎(a)‎ 图16-31钢丝束连接器 (a)带内螺纹的套筒;(6)带外螺纹的套筒 1 一钢丝;2—套筒;3—锚板;4一锚杆;5—连杆;6—螺母 ‎16.2.3.2钢质锥形锚具 钢质锥形铺具由锚环与锚塞组成,适用于锚固6〜30邦和12〜2#7钢丝束,见图. 16-32。‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ ‎16-33,适用于夹持单根直径扣 丝和消除应力钢丝等。‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ ‎2.夹片式夹具 夹片式夹具由套筒和夹片组成,见图 16-34,适用于夹持单根直径5〜7mm的消除应 图16-33锥销夹具 ‎1 一定位板;2—套筒;3—齿板;4一钢丝 ‎1 2 3 4 5 6 7‎ 见图 ‎-7mm的冷拉钢 图16-32钢质锥形锚具 ‎1 一锚塞;2—锚环;3—钢丝束 ‎16.2.3.3单根钢丝夹具 ‎1.锥销式夹具 锥销式夹具由套筒与锥塞组成,‎ 图16-34单根钢丝夹片夹具 1—钢丝;2—套筒;3—夹片;4—钢丝圈; 5—弹簧圈;6—顶杆;7—顶盖 力钢丝等。套筒内装有弹簧圈,随时将夹片顶紧,以确保成组张拉时夹片不滑脱。‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ ‎16.2.4螺纹钢筋锚固体系 ‎16.2.4.1螺纹钢筋锚具 螺纹钢筋铺具包括螺母与垫板,是利用与该钢筋螺纹匹配的特制螺母锚固的一种支承 式锚具,见图16-35。表16-35列出了螺纹钢筋锚具的参考尺寸。‎ 螺纹钢筋锚具螺母分为平面螺母和锥面螺母两种,垫板相应地分为平面垫板与锥面垫 板两种。由于螺母传给垫板的压力沿45°方向向四周传递,垫板的边长等于螺母最大外径 加2倍垫板厚度。‎ 螺纹钢筋锚具参考尺寸(mm)‎ 表 16-35‎ 钢筋直径 螺母分类 螺 母 垫 板 D Η Η,‎ Λ Η Φ ‎¥‎ ‎25‎ 锥面 ‎57.7‎ ‎50‎ ‎54‎ ‎13‎ ‎120‎ ‎20‎ ‎35‎ ‎62‎ 平面 ‎—‎ ‎—‎ ‎32‎ 锥面 ‎75‎ ‎65‎ ‎72‎ ‎16‎ ‎140‎ ‎24‎ ‎45‎ ‎76‎ 平面 ‎—‎ ‎—‎ Η TO ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ Ηί2‎ 图16-35螺纹钢筋锚具 (α)锥面螺母与垫板;(W平面螺母与垫板 il ‎6.3‎ f ‎1‎ ‎16.2.4.2螺纹钢筋连接器 螺纹钢筋连接器的形状见图16-36。螺纹钢筋连接器的参考尺寸表16-36,‎ 螺纹钢筋连接器尺寸(_) 表16-36‎ 公称直径 Φ L Li d dx i b ‎25‎ ‎50‎ ‎45‎ ‎126‎ ‎45‎ ‎25. 5‎ ‎29.7‎ ‎12‎ ‎8‎ ‎32‎ ‎60‎ ‎54‎ ‎168‎ ‎60‎ ‎32. 5‎ ‎37.5‎ ‎16‎ ‎9‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ ‎16.2.5拉索锚固体系 I Κ I HI 匕1‎ ‎■:Z2‎ i /‎ ‎-z4 ‎ i--6‎ w Π r5 ^‎ ‎4 -‎ ‎⑷ (*) (c)‎ 图16-37钢绞线压接锚具 (α)螺杆端头;(6)叉耳端头;(X)耳板端头 预应力空间钢结构因其承载力高、改善结构的受力性能、节约钢材、可以表现出优美 的建筑造型等优点得到大量的应用,在2008北京奥运场馆中广泛采用,取得了极好的效 果。随着我国大跨度公共建筑发展的需要,预应力拉索在钢结构、混凝土结构工程中应用 日益增多。其铺固体系是基于钢绞线夹片锚具、钢丝束镦头锚具与钢棒钢拉杆描具等基础 上发展起来的,主要包括:钢绞线压接锚具、冷(热)铸镦头锚具和钢绞线拉索锚具及钢 拉杆等。‎ ‎16.2.5.1钢绞线压接锚具 钢绞线压接锚具是利用钢索液压压接机将套 筒径向压接在钢绞线端头的一种握裹式锚具,见 图16-37。钢绞线压接锚具的端头分为用于张拉 端的螺杆式端头、用于固定端的叉耳及耳板端 头。如在叉耳或耳板与压接段之间安装调节螺 杆,也可用张拉端。‎ ‎16.2.5.2冷铸镦头锚具 ‎1 一钢绞线;2—螺杆;3—螺母; 4一叉耳;5—轴销;6—耳板 冷铸傲头锚具分为张拉端和固定端两种形 式,采用环氧树脂、铁砂等冷铸材料进行浇筑和 锚固。这种锚具有较高的抗疲劳性能,在大跨度 斜拉索中广泛采用。‎ 冷铸镦头锚具的构造,见图16-38。其筒体内锥形段灌注环氧铁砂。当钢丝受力时, 借助于楔形原理,对钢丝产生夹紧力。钢丝穿过铺板后在尾部镦头,形成抵抗拉力的第二 道防线。前端延长筒灌注弹性模量较低的环氧岩粉,并用尼龙环控制钢丝的位置。筒体上 有梯形外螺纹和圆螺母,便于调整索力和更换新索。张拉端铺具还有梯形内螺纹,以便与 张拉杆连接。‎ ‎1 一锚头锚板;2—螺母;3—张拉端锚杯;4一固定端锚杯;5—冷铸料; 6—密封料;7—下连接筒;8—上连接筒;9一热收缩套管;10—索体 冷铸镦头锚具技术参数,见表16-37。‎ 冷铸镦头锚具技术参数 表16-37‎ 规格 Di ‎(mm)‎ Li ‎(mm)‎ Dz ‎(mm)‎ U ‎(mm)‎ 拉索外径 ‎(mm)‎ 破断索力 (kN)‎ ‎5-55‎ Φ135‎ ‎300‎ Φ185‎ ‎70‎ ‎51‎ ‎1803‎ ‎5-85‎ Φ165‎ ‎335‎ Φ215‎ ‎90‎ ‎61‎ ‎2787‎ ‎5-127‎ Φ185‎ ‎355‎ Φ245‎ ‎90‎ ‎75‎ ‎4164‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ ‎7-55‎ Φ175‎ ‎350‎ Φ225‎ ‎90‎ ‎68‎ ‎3535‎ ‎7-85‎ Φ205‎ ‎410‎ Φ275‎ ‎110‎ ‎83‎ ‎5463‎ ‎7-127‎ Φ245‎ ‎450‎ Φ315‎ ‎135‎ ‎105‎ ‎8162‎ ‎16. 2.5.3热铸镦头锚具 热铸镦头锚具就是用低熔点的合金代替环氧树脂、铁砂浇筑和锚固,且没有延长筒, 其尺寸较小,可用于大跨度结构、特种结构等19〜42妁、矽钢丝束。热铸镦头锚具的构 造与冷铸锚大体相同。热铸镦头锚具分为叉耳式、单(双)螺杆式、单耳式(耳环式)、 单(双)耳内旋式等形式锚具。‎ ‎16.2.5.4钢绞线拉索锚具 钢绞线拉索铺具的构造,见图16-39。‎ 图16-39钢绞线拉索锚具构造 0. 张拉端锚具 张拉端错具构造见图16-40。对于短索可在锚板外缘加工螺纹,配以螺母承压;对于 长索,由于索长调整量大,而锚板厚度有限,因此需要用带支承筒的描具,锚板位于支承 ,筒顶面,支承筒依靠外面的螺母支承在锚垫板上。为了防止低应力状态下的夹片松动,设 有防松装置。‎ 1. 固定端锚具 ‎2 3 4 5‎ 图16-40张拉锚固段及过渡段结构示意图 1—防护帽;2—锚垫板;3—过渡管;4一定位浆体;5—导管;6—定位器;7—索套管;8—防 腐润滑脂;9—夹片;10—调整螺母;11 一锚板;12—穿线管;13—密封装置;14一钢绞线 图16-41固定锚固段及过渡段结构示意图 1 一索套管;2—钢绞线;3—导管;4一定位器;5—过渡管;6—密封装置;7—银垫板;‎ 固定端铺具构造见图16-41。可省去支承筒与螺母。拉索过渡段由锚垫板、预埋管、 索导管、减振装置等组成。减振装置可减轻索的振动对铺具产生的不利影响。‎ ‎8—防护帽;9—定位装体;10—穿线管;11一错板;12—夹片;13—防腐润滑脂 ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ 拉索锚具内一般灌注油脂或石蜡等;对抗疲劳要求高的锚具一般灌注粘结料。钢绞线 拉索锚具的抗疲劳性能好,施工适应性强,在体外预应力结构索和大跨度斜拉索中得到曰 益广泛的应用。常用钢绞线拉索锚具技术参数,见表16-38。‎ 常用钢绞线拉索锚具技术参数(_) 表16-38‎ 斜拉索规格型号 DR张拉端 DS固定端 锚板外径 A 锚板厚度 -Ai 螺母外径 Ci 螺母厚度 Bi 导管参考 尺寸G 锚板外径 Dz 锚板厚度 八2‎ 导管参考 尺寸e2‎ ‎15-12‎ Trl90X6‎ ‎90‎ ‎230‎ ‎50‎ 多219X6· 5‎ ‎185‎ ‎85‎ 务 180X4. 5‎ ‎15-19‎ Tr235X8‎ ‎105‎ ‎285‎ ‎65‎ 多267X6. 5‎ ‎230‎ ‎100‎ 多219X6· 5‎ ‎15-22‎ Τγ255Χ8‎ ‎115‎ ‎310‎ ‎75‎ 多299X8‎ ‎250‎ ‎100‎ 多219X6. 5‎ ‎15-31‎ Τγ285Χ8‎ ‎135‎ ‎350‎ ‎95‎ 多325X8‎ ‎280‎ ‎125‎ 多245X6. 5‎ ‎15-37‎ Τγ310Χ8‎ ‎145‎ ‎380‎ ‎105‎ 多356X8‎ ‎300‎ ‎150‎ 多273X6· 5‎ ‎15-43‎ Τγ350Χ8‎ ‎150‎ ‎425‎ ‎115‎ M06X9‎ ‎340‎ ‎155‎ 衫 25X8‎ ‎15-55‎ Τγ385Χ8‎ ‎170‎ ‎470‎ ‎130‎ 多 419X10‎ ‎380‎ ‎175‎ 多325X8‎ ‎15-61‎ Τγ385Χ8‎ ‎185‎ ‎470‎ ‎145‎ 多 419X10‎ ‎380‎ ‎190‎ 多356X8‎ ‎15-73‎ Τγ440Χ8‎ ‎185‎ ‎530‎ ‎145‎ 細XII ‎430‎ ‎190‎ M06X9‎ ‎15-85‎ Τγ440Χ8‎ ‎215‎ ‎540‎ ‎175‎ 卿XII ‎430‎ ‎220‎ M06X9‎ ‎15-91‎ Τγ490Χ8‎ ‎215‎ ‎590‎ ‎160‎ 多559X13‎ ‎480‎ ‎230‎ 多457X10‎ ‎15-109‎ Τγ505Χ8‎ ‎220‎ ‎610‎ ‎180‎ 多559X13‎ ‎495‎ ‎240‎ 多457X10‎ ‎15-127‎ Τγ560Χ8‎ ‎260‎ ‎670‎ ‎200‎ 舛 10X13‎ ‎550‎ ‎290‎ 細8 XII 注:1.本表的锚具尺寸同时适应奵5. 7mm钢绞线斜拉索;‎ 2. 当斜拉索规格与本表不相同时,锚具应选择邻近较大规格,如15-58的斜拉索应选配15-61斜拉索锚具;‎ 3. 当所选的斜拉索规格超过本表的范围,可咨询相关专业厂商。‎ ‎16.2.5.5钢拉杆 钢拉杆铺具组装件,见图16-42。它由两端耳板、钢棒拉杆、调节套筒、锥形锁紧螺 母等组成。拉杆材料为热处理钢材。两端耳板与结构支承点用轴销连接。钢棒拉杆可由多 根接长,端头有螺纹。调节套筒既是连接器,又是错具,内有正反牙。钢棒张拉时,收紧 调节套筒,使钢棒建立预应力。‎ ‎1 2 3 4 5‎ ‎^-4 f* ι1ιι»ϊϊΕΐ1 t β i t Tiiliiiiiil· ^ ^ ‎ PT L. I丨丨邸则 ^ 1_ 丨丨」丄J k、 脚卿 J t=,‎ 图16-42钢拉杆锚具组装件 1 一耳板;2、4一锥形锁紧螺母;3—钢棒拉杆;5—调节套筒 ‎16.2.6质量检验 描具、夹具和连接器的质量验收,应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连 接器》(GB/T 14370)、现行行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》 (JGJ 85)和现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204)的规定。‎ 锚具、夹具和连接器进场时,应按合同核对描具的型号、规格、数量及适用的预应力 筋品种、规格和强度等。生产厂家应提供产品质量保证书和产品技术手册。产品按合同验 收后,应按下列规定进行进场检验,检验合格后方可在工程中应用。‎ ‎16. 2预应力锚固体系 315‎ 16.2.6.1 检验项目与要求 进场验收时,同一种材料和同一生产工艺条件下生产的产品,同批进场时可视为同一 检验批。每个检验批的锚具不宜超过2000套。连接器的每个检验批不宜超过500套。夹 具的检验批不宜超过500套。获得第三方独立认证的产品,其检验批的批量可扩大1倍。 验收合格的产品,存放期超过1年,重新使用时应进行外观检查。‎ ‎1.锚具检验项目 (1) 外观检查 从每批产品中抽取2%且不少于10套锚具,检査外形尺寸、表面裂纹及锈蚀情况。 其外形尺寸应符合产品质保书所示的尺寸范围,且表面不得有机械损伤、裂纹及锈蚀;当 有下列情况之一时,本批产品应逐套检查,合格者方可进人后续检验:‎ 1) 当有1个零件不符合产品质保书所示的外形尺寸,则应另取双倍数量的零件重做 检查,仍有1件不合格;‎ 2) 当有1个零件表面有裂纹或夹片、描孔锥面有镑蚀。‎ 对配套使用的锚垫板和螺旋筋可按以上方法进行外观检查,但允许表面有轻度锈蚀。 螺旋筋的钢筋不应采用焊接连接。‎ (2) 硬度检验 对硬度有严格要求的锚具零件,应进行硬度检验。从每批产品中抽取3%且不少于5 套样品(多孔夹片式错具的夹片,每套抽取6片)进行检验,硬度值应符合产品质保书的 要求。如有1个零件硬度不合格时,应另取双倍数量的零件重做检验,如仍有1件不合 格,则应对本批产品逐个检验,合格者方可进人后续检验。‎ (3) 静载锚固性能试验 在外观检查和硬度检验都合格的锚具中抽取样品,与相应规格和强度等级的预应力筋 ‎16.2预应力锚固体系 3J5‎ 组装成3个预应力筋-铺具组装件,进行静载锚固性能试验。每束组装件试件试验结果都 必须符合本章第16. 2. 1. 1条的要求。当有一个试件不符合要求,应取双倍数量的锚具重 做试验,如仍有一个试件不符合要求,则该批锚具判为不合格品。‎ 2. 夹具检验项目 夹具进场验收时,应进行外观检查、硬度检验和静载锚固性能试验。检验和试验方法 与锚具相同;静载锚固性能试验结果都必须符合本章第16. 2. 1. 2条的要求。‎ 3. 连接器的检验 永久留在混凝土结构或构件中的预应力筋连接器,应符合锚具的性能要求;在施工中 临时使用并需要拆除的连接器,应符合夹具的性能要求。‎ 另外,用于主要承受动荷载、有抗震要求的重要预应力混凝土结构,当设计提出要求 时,应按现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T 14370)的规定进行疲 劳性能、周期荷载性能试验;锚具应用于环境温度低于一50°C的工程时,尚应进行低温错 固性能试验。‎ 国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2002)第6_ 2. 3条注: 对于锚具用量较少的一般工程,如供货方提供有效的试验报告,可不做静载锚固性能试 验。为了便于执行,中国工程建设标准化协会标准《建筑工程预应力施工规程》(CECS 180: 2005)第3. 3. 11条的条文说明进行了如下补充说明 1) 设计单位无特殊要求的工程可作为一般工程;‎ 2) 多孔夹片锚具不大于200套或钢绞线用量不大于30t,可界定为锚具用量较少的工 程;‎ 3) 生产厂家提供的由专业检测机构测定的静载锚固性能试验报告,应与供应的锚具 为同条件同系列的产品,有效期一年,并以生产厂有严格的质保体系、产品质量稳定为 前提;‎ 4) 如厂家提供的单孔和多孔夹片锚具的夹片是通用产品,对一般工程可采用单孔锚 具静载锚固性能试验考核夹片质量;‎ 5) 单孔夹片锚具、新产品锚具等仍按正常规定做静载锚固性能试验。‎ 16.2.6.1 锚固性能试验 预应力筋-铺具或夹具组装件应按图16-43的装置进行静载试验;预应力筋-连接器组 装件应按图16-44的装置进行静载试验。‎ 1. 一般规定 (1) 试验用预应力筋可由检测单位或受检单位提供,同时还应提供该批钢材的质量质 保书。试验用预应力筋应先在有代表性的部位至少取6根试件进行母材力学性能试验,试 验结果必须符合国家现行标准的规定。其实测抗拉强度平均值/^应符合本工程选定的强 度等级,超过上一等级时不应采用。‎ (2) 试验用预应力筋-铺具(夹具或连接器)组装件中,预应力筋的受力长度不宜小 于3m。单根钢绞线的组装件试件,不包括夹持部位的受力长度不应小于0.8m。‎ (3) 如预应力筋在锚具夹持部位有偏转角度时,宜在该处安设轴向可移动的偏转装置 (如钢环或多孔梳子板等)。‎ (4) 试验用锚固零件应擦拭干净,不得在锚固零件上添加影响锚固性能的介质,如金 ‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 3J321‎ 刚砂、石墨、润滑剂等。‎ W//////厂////////////////////〜 L彡3000 ‎ ‎(5)试验用测力系统,其不确定度不得大于2%;测量总应变的量具,其标距的不确 定度不得大于标距的0.2%;其指示应变的不确定度不得大于0.1%。‎ ‎2.试验方法 预应力筋-描具组装件应在专门的装置 进行静载锚固性能试验,见图16-43。预应 力筋-连接器组装件应按图16-44进行静载锚 固性能试验。加载之前应先将各根预应力筋 ‎4一承力台座;5—预应力筋;6—测量总应变的装置; 7—固定端试验锚具 的初应力调匀,初应力可取钢材抗拉强度标图I6-43预应力筋-锚具组装件静载试验装置 7隹值/ptk的5%〜10%。正式加载步骤为:卜*拉端试验锚具;2—加荷载用千斤顶;3—荷载传感器;‎ 按预应力筋抗拉强度标准值/Ptk的20%、‎ ‎40%、60%, 80%,分4级等速加载,加载 速度每分钟宜为lOOMPa;达到80%后,持荷lh;随后用低于lOOMPa/min加载速度逐渐 加载至完全破坏,荷载达到最大值Fapu或预应力筋破断。‎ 用试验机进行单根预应力筋-锚具组装件静载试验时,在应力达到0.8/ptk时,持荷时 间可以缩短,但不应少于lOmin。‎ ‎3-测量与观察的项目 试验过程中,应选取有代表性的预应力筋和描具零件,测量其间的相对位移。加载速 度不应超过lOOMPa/min;在持荷期间,如其相对位移继续增加、不能稳定,表明已失去 可靠的锚固能力。‎ ‎1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11‎ 图16-44预应力筋-连接器组装件静载试验装置 1 一张拉端试验锚具;2—加荷载用千斤顶;3—承力台座;4一连续段预应力筋;‎ ‎5—测量总应变的量具;6—转向约束钢环;7—试验连接器;8—附加承力圆筒或 穿心式千斤顶;9一荷载传感器;10—固定端锚具;11—被接段预应力筋 ‎16.3张拉设备及配套机具 预应力施工常用的设备和配套机具包括:液压张拉设备及配套油泵,施工组装、穿束 和灌浆机具及其他机具等。‎ ‎16.3.1液压张拉设备 液压张拉设备是由液压张拉千斤顶、电动油泵和张拉油管等组成。张拉设备应装有测 力仪表,以准确建立预应力值。张拉设备应由经专业操作培训且合格的人员使用和维护, 并按规定进行有效标定。‎ 液压张拉千斤顶按结构形式不同可分为穿心式、实心式。穿心式千斤顶可分为前卡 式、后卡式和穿心拉杆式;实心式千斤顶可分为顶推式、机械自锁式和实心拉杆式。‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 3J321‎ 以下简单介绍几种工程常用千斤顶形式。‎ ‎16. 3.1.1穿心式千斤顶 穿心式千斤顶是一种具有穿心孔,利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的双作用千斤 顶。这种千斤顶适应性强,既适用于张拉需要顶压的锚具;配上撑脚与拉杆后,也可用于张 拉螺杆锚具和镦头锚具。该系列产品有:YC20D型、YC60型和YC120型千斤顶等。‎ 1. YC60型千斤顶 ! 纟9、‎ YC60型千斤顶,主要由张拉油缸、‎ 顶压油缸、顶压活塞、穿心套、保护套、‎ 图16-45 YC60型千斤顶 (a)夹片式构造简图;(6)螺杆式加撑脚示意图 1 一张拉油缸;2—顶压油缸(即张拉活塞);3—顶压活塞; 4一弹簧;5—预应力筋;6—工具锚;7—螺帽;8—工作锚; 9 一混凝土构件;10—撑脚;11 一张拉杆;12—连接器 端盖堵头、连接套、撑套、回程弹簧和 动、静密封圈等组成。该千斤顶配上撑 杆与拉杆后,见图16-45。‎ 张拉预应力筋时,A油嘴进油、B油 嘴回油,顶压油缸、连接套和撑套连成 一体右移顶住锚环;张拉油缸、端盖螺 母及堵头和穿心套连成一体带动工具锚 左移张拉预应力筋。‎ 顶压锚固时,在保持张拉力稳定的 条件下,B油嘴进油,顶压活塞、保护套 和顶压头连成一体右移将夹片强力顶人 锚环内。‎ 张拉缸采用液压回程,此时A油嘴 回油、B油嘴进油。‎ 张拉活塞采用弹簧回程,此时A、B油嘴同时回油,顶压活塞在弹簧力作用下回程 复位。‎ 2. YC120型千斤顶 YC120型千斤顶的构造见图16-46,其主要特点是:该千斤顶由张拉千斤顶和顶压千 斤顶两个独立部件“串联”组成,但需多一根高压输油管和增设附加换向阀。它具有构造 图16-46 YC120型千斤顶构造简图 A—张拉油路;β—顶压油路 简单、制作精度容易保证、装拆修理方便和通用性大等优点,但其轴向长度较大,预留钢 绞线较长。‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 3J321‎ ‎3.大孔径穿心式千斤顶 大孔径穿心式千斤顶,又称群销千斤顶,是一种具有一个大口径穿心孔,利用单液缸 张拉预应力筋的单作用千斤顶。这种千斤顶广泛用于张拉大吨位钢绞线束;配上撑脚与拉 杆后也可作为拉杆式穿心千斤顶。根据千斤顶构造上的差异与生产厂家不同,可分为三大 系列产品:YCD型、YCQ型、YCW型千斤顶;每一系列产品又有多种规格。‎ (1) YCD型千斤顶 ‎1 一工具锚;2—千斤顶缸体;3—千斤顶活塞; 4一顶压器;5—工作锚 YCD型千斤顶的技术性能见表16-39。‎ YCD型千斤顶的技术性能 表16-39‎ 项 目 单 位 YCD120‎ YCD200‎ YCD350‎ 额定油压 N/mm2‎ ‎50‎ ‎50‎ ‎50‎ 张拉缸液压面积 cm2‎ ‎290‎ ‎490‎ ‎766‎ 公称张拉力 kN ‎1450‎ ‎2450‎ ‎3830‎ 张拉行程 mm ‎180‎ ‎180‎ ‎250‎ 穿心孔径 mm ‎128‎ ‎160‎ ‎205‎ 回程缸液压面积 cm2‎ ‎177‎ ‎263‎ ‎—‎ 回程油应 N/mm2‎ ‎20‎ ‎20‎ ‎20‎ η个液压顶压缸面积 cm2‎ hX5. 2‎ nX5. 2‎ nX5. 2‎ η个顶压缸顶压力 kN nX26‎ nX26‎ nX26‎ 外形尺寸 mm 多 315X550‎ 多370X550‎ 多480X671‎ 主机重量 kg ‎200‎ ‎250‎ ‎—‎ 配套油栗 ZB4-500‎ ZB4-500‎ ZB4-500‎ 适用彡15钢绞线束 根 ‎4〜7‎ ‎8〜12‎ ‎19‎ 注:摘自有关厂家产品资料。‎ YCD型千斤顶的构造,见图16-47。 这类千斤顶具有大口径穿心孔,其前端安 装顶压器,后端安装工具锚。张拉时活塞 杆带动工具银与钢绞线向左移,锚固时采 用液压顶压器或弹性顶压器。‎ 液压顶压器:采用多孔式(其孔数与 铺具孔数同),多油缸并联。顶压器的每 个穿心式顶压活塞 ‎16. 3 张拉设备及配套机具 3J321‎ 对准锚具的一组夹片。 钢绞线从活塞的穿心孔中穿过。锚固时, 穿心活塞同时外伸,分别顶压锚具的每组 夹片,每组顶压力为25kN。这种顶压器 的优点在于能够向外露长度不同的夹片,分别进行等载荷的强力顶压描固。这种做法,可 降低锚具加工的尺寸精度,增加锚固的可靠性,减少夹片滑移回缩损失。‎ 图16-48 YCQ型千斤顶的构造简图 1 一工作锚板;2—夹片;3—限位板;4—缸体; 5—活塞;6—工具锚板;7—工具夹片;8—钢 绞线;9一铸铁整体承压板 A—张拉时进油嘴;Br回缩时进油嘴 弹性顶压器:采用橡胶制筒形弹性元件,‎ 每一弹性元件对准一组夹片,钢绞线从弹性元 件的孔中穿过。张拉时,弹性顶压器的壳体把 弹性元件顶压在夹片上。由于弹性元件与夹片 之间有弹性,钢绞线能正常地拉出来。张拉后 无顶锚工序,利用钢绞线内缩将夹片带进锚固。‎ 这种做法,可使千斤顶的构造简化、操作方便,‎ 但夹片滑移回缩损失较大。‎ (1) YCQ型千斤顶 YCQ型千斤顶的构造,见图16-48。这类千 斤顶的特点是不顶锚,用限位板代替顶压器。限 位板的作用是在钢绞线束张拉过程中限制工作锚 夹片的外伸长度,以保证在锚固时夹片有均匀一 致和所期望的内缩值。这类千斤顶的构造简单、‎ 图16-49带支撑脚YCW型千斤顶构造简图 ‎1—铺具;2—支撑环;3—撑脚;4一油缸;5—活塞; 6—张拉杆;7—张拉杆螺母;8—张拉杆手柄 造价低、无需顶锚、操作方便,但要求锚具的自锚性能可靠。在每次张拉到控制油压值或需 要将钢绞线锚住时,只要打开截止阀,钢绞线即随之被锚固。另外,这类千斤顶配有专门的 工具错,以保证张拉锚固后退楔方便。YCQ型千斤顶技术性能见表16-40。‎ YCQ型千斤顶技术性能 表16-40‎ 项 目 单 位 YCQ100‎ YCQ200‎ YCQ350‎ YCQ500‎ 额定油压 N/mm2‎ ‎63‎ ‎63‎ ‎63‎ ‎63‎ 张拉缸活塞面积 cm2‎ ‎219‎ ‎330‎ ‎550‎ ‎783‎ 理论张拉力 kN ‎1380‎ ‎2080‎ ‎3460‎ ‎4960‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 3J321‎ 张拉行程 mm ‎150‎ ‎150‎ ‎150‎ ‎200‎ 回程缸活塞面积 cm2‎ ‎113‎ ‎185‎ ‎273‎ ‎427‎ 回程油压 N/mm2‎ ‎<30‎ ‎<30‎ ‎<30‎ ‎<30‎ 穿心孔直径 mm ‎90‎ ‎130‎ ‎140‎ ‎175‎ 外形尺寸 mm 多258X440‎ 多340X458‎ ‎0420X44.6‎ ίδ490Χ530‎ 主机重量 kg ‎110‎ ‎190‎ ‎320‎ ‎550‎ 注:摘自有关厂家产品资料。‎ YCWB型千斤顶技术性能 _表16-41‎ 项-目 单位 YCW100B YCW150B YCW250B YCW400B 公称张拉力 kN ‎973‎ ‎1492‎ ‎2480‎ ‎3956‎ 公称油压力 MPa ‎51‎ ‎50‎ ‎54‎ ‎52‎ 张拉活塞面积 cm2‎ ‎191‎ ‎298‎ ‎459‎ ‎761‎ 回程活塞面积 cm‎ YCW型千斤顶 YCW型千斤顶是在YCQ型千斤顶的 基础上发展起来的。近几年来,又进一步 开发出YCW型轻量化千斤顶,它不仅体 积小、重量轻,而且强度高,密封性能 好。该系列产品的技术性能,见表16-41。 YCW型千斤顶加撑脚与拉杆后,可用于 镦头锚具和冷铸镦头锚具,见图16-49。‎ ‎78‎ ‎138‎ ‎280‎ ‎459‎ 回程油压力 MPa ‎<25‎ ‎<25‎ ‎<25‎ ‎<25‎ 穿心孔径 mm ‎78‎ ‎120‎ ‎140‎ ‎175‎ 张拉行程 mm ‎200‎ ‎200‎ ‎200‎ ‎200‎ 主机重量 kg ‎65‎ ‎108‎ ‎164 ’‎ ‎270‎ 外形尺寸奶XL mm 必 214X370‎ 必285X370‎ 必344X380‎ 多432X400‎ 注:摘自有关厂家产品资料。‎ ‎16.3.1.2前置内卡式千斤顶 前置内卡式千斤顶是将工具铺安装在千斤顶前部的一种穿心式千斤顶。这种千斤顶的 优点是节约预应力筋,使用方便,效率高。‎ YCN25型前卡式千斤顶由外缸、活塞、内缸、工具锚、顶压头等组成,见图16-50。 张拉时既可自锁锚固,也可顶压锚固。采用顶压锚固时,需在千斤顶端部装顶压器,在油 泵路上加装分流阀。‎ YCN25型前卡式千斤顶的技术性能:张拉力250kN、额定压力50MPa、张拉行程 200mm,穿心孔径18mm、外形尺寸^110X 550mm、主机重量22kg,适用于单根钢绞线 张拉或多孔描具单根张拉。‎ 图16-50 YCN25型前卡式千斤顶构造简图 1—夕卜缸;2—活塞;3—内缸;4—工具铺;5—顶压头 ‎16. 3 张拉设备及配套机具 3J321‎ 16.3.1.3 双缸千斤顶 ‎1 一承压板;2—工作锚;3—顶压器;4一活塞支架; 5—油缸支架;6—夹片;7—预应力筋;A、&一油嘴 开口式双缸千斤顶是利用一对倒置的单活塞杆缸体将预应力筋卡在其间开口处的一种 千斤顶。这种千斤顶主要用于单根超长钢 绞线中间张拉及既有结构中预应力筋截断 或松铺等。‘‎ 开口式双缸千斤顶由活塞支架、油缸 支架、活塞体、缸体、缸盖、夹片等组成,‎ 见图16-51。当油缸支架A油嘴进油,活塞 支架B油嘴回油时,液压油分流到两侧缸 ‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 3幻 体内,由于活塞支架不动,缸体支架后退带动预应力筋张拉。反之,B油嘴进油,A油嘴 回油时,缸体支架复位。‎ 图16-52 YZ锥锚式千斤顶构造简图 1 一张拉油缸;2—顶压油缸(张拉活塞3—顶压活塞; 4—弹簧;5—预应力筋;6一換块;7—对中套;8—描塞; 9一错环;10—混凝土构件 开口式双杠千斤顶的公称张拉力为180kN,张拉行程为150mm,额定压力为40MPa, 主机重量为47kg。.‎ ‎16. 3.1. 4锥描式千斤顶 锥锚式千斤顶是一种具有张拉、顶 拉锚固钢丝束钢质锥形锚具。‎ 锥锚式千斤顶由张拉油缸、顶压油 缸、顶杆、退楔装置等组成,见图16-52,‎ 技术参数见表16-42。楔块夹住预应力钢 丝后,从A油嘴进油,顶杆伸出将锥形 锚塞顶人锚环内;从B油嘴继续进油,‎ 千斤顶卸荷回油,利用退楔翼片退楔,顶杆靠弹簧回程。‎ YZ型锥锚式千斤顶技术性能 表16-42‎ 型 号 公称张拉力 张拉行程 主机重量 外形尺寸 ‎(kN)‎ ‎(mm)‎ ‎(kg)‎ ‎(mm)‎ YZ600‎ ‎600‎ ‎200‎ ‎170‎ 抑 30X818‎ YZ850‎ ‎850‎ ‎250‎ ‎136‎ 妇70X796‎ ‎400‎ ‎155‎ 糾00X981‎ YZ1500‎ ‎1500‎ ‎300‎ ‎180‎ 抑 94X892‎ 图16-53拉杆式千斤顶张拉示意图 1一主油缸;2—主缸活塞;3—进油孔;4一回油缸 5—回油活塞;6—回油孔;7—连接器;8—传力架 9 一拉杆;10—螺母;11 一预应力筋;12—混凝土构件 13—承压板;14 一螺丝端杆 ‎16.3.1.5拉杆式千斤顶 }2 }3 ;/‎ 拉杆式千斤顶由主油缸、主缸活塞、回 油缸、同油活塞、连接器、传力架、活塞拉 杆等组成。图16-53是用拉杆式千斤顶张拉 时的工作示意图。张拉前,先将连接器旋在 预应力的螺丝端杆上,相互连接牢固。千斤 顶由传力架支承在构件端部的钢板上。张拉 时,高压油进人主油缸、推动主缸活塞及拉 杆,通过连接器和螺丝端杆,预应力筋被拉 伸。千斤顶拉力的大小可由油泵压力表的读 数直接显示。当张拉力达到规定值时,拧紧螺丝端杆上的螺母,此时张拉完成的预应力筋 被锚固在构件的端部。锚固后回油缸进油,推动回油活塞工作,千斤顶脱离构件,主缸活 塞、拉杆和连接器回到原始位置。最后将连接器从螺丝端杆上卸掉,卸下千斤顶,张拉 结束。‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 3幻 目前常用的一种千斤顶是YL60型拉杆式千斤顶。另外,还生产YL400型和YL500 型千斤顶,其张拉力分别为4000kN和5000kN,主要用于张拉力大的螺纹钢筋等张拉。 ‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 331‎ ‎16.3.1.6扁千斤顶 图16-54扁千斤顶结构简图 扁千斤顶采取薄型设计,轴向尺寸很小,见图16-54,常用于狭小的工作空间,如更 换桥梁支座。扁千斤顶技术参数见表16-43。‎ 扁千斤顶技术参数 表 16-43‎ 最大载荷 (kN)‎ 最大行程 (mm)‎ 工作压力 (MPa)‎ 外形尺寸 (mm)‎ ‎1000‎ ‎15‎ ‎50‎ 抑 20X50‎ ‎1600‎ ‎15‎ ‎51‎ 炽 58X60‎ ‎2500‎ ‎18‎ ‎50‎ 多 310X78‎ ‎3500‎ ‎18‎ ‎49‎ 炎380X107‎ 扁千斤顶使用时,需在千斤顶和张顶构件之间放置垫块。‎ 扁千斤顶有临时性使用和永久性使用两种情况。临时性使用是指千斤顶完成张顶后, 拆除复原;永久性使用是指千斤顶作为结构的一部分永久保留在结构物中。‎ 16.3.1. ‎7千斤顶使用注意事项与维护 1. 千斤顶使用注意事项 (1) 千斤顶不允许在超过规定的负荷和行程的情况下使用。‎ (2) 千斤顶在使用时活塞外露部分如果粘上灰尘杂物,应及时用油擦洗干净。使用完 毕后,各油缸应回程到底,保持进、出口的洁净,加覆盖保护,妥善保管。‎ (3) 千斤顶张拉升压时,应观察有无漏油和千斤顶位置是否偏斜,必要时应回油调 整。进油升压必须徐缓、均匀、平稳,回油降压时应缓慢松开回油阀,并使各油缸回程 到底。‎ (4) 双作用千斤顶在张拉过程中,应使顶压油缸全部回油。在顶压过程中,张拉油缸 应予持荷,以保证恒定的张拉力,待顶压锚固完成时,张拉缸再回油。‎ 2. 千斤顶常见故障及其排除,见表16-44。‎ 千斤顶常见故障及其排除方法 表16-44‎ 故障现象 故障的可能原因 排除方法 ‎16. 3 张拉设备及配套机具 331‎ 漏油 1. 油封失灵 2. 油嘴连接部位不密封 1. 检查或更换密封圈 2. 修理连接油嘴或更换垫片 千斤顶张拉活塞 不动或运动困难 1. 操作阀用错 2. 回程缸没有回油 3. 张拉缸漏油 4. 油量不足 5. 活塞密封圈胀得太紧 1. 正确使用操作阀 2. 使张拉缸回油 3. 按漏油原因排除 4-加足油量 ‎5.检查密封圈规格或更换 千斤顶活塞运行 不稳定 油缸中存有空气 空载往复运行几次排除空气 续表 故障现象 故障的可能原因 排除方法 千斤顶缸体或活 塞刮伤 1. 密封圈上混有铁屑或砂粒 2. 缸体变形 ‎1-检验密封圈,清理杂物,修理缸体和活塞 2.检验缸体材料、尺寸、硬度,修复或更换 千斤顶连接油管 开裂 1. 油管拆卸次数过多、使用过久 2. 压力过高 3. 焊接不良 1. 注意装拆,避免弯折,不易修复时应更换油管 2. 检査油压表是否失灵,压力是否超过规定压力 3. 焊接牢固 ‎16.3.2油 泵 ‎16.3.2.1通用电动油栗 预应力用电动油泵是用电动机带动与阀式配流的一种轴向柱塞泵。油泵的额定压力应 等于或大于千斤顶的额定压力。‎ ZB4-500型电动油泵是目前通用的预应力油泵,主要与额定压力不大于50MPa的中 等吨位的预应力千斤顶配套使用,也可供对流量无特殊要求的大吨位千斤顶和对油泵自重 无特殊要求的小吨位千斤顶使用,技术性能见表16-45。‎ ZB4-500型电动油泵技术性能 表16-45‎ 直径 mm 多10‎ 电动机 功率 kW ‎3‎ 柱塞 行程 mm ‎6.8‎ 转数 r/min ‎1420‎ 个数 个 ‎2X3‎ 用油种类 ‎10号或20号机械油 额定油压 MPa ‎50‎ 油箱容量 L ‎42‎ 额定油压 L/min ‎2X2‎ 外形尺寸 mm ‎745X494X1052‎ 出油嘴数 个 ‎2‎ 重量 kg ‎120‎ ZB4-500型电动油泵由泵体、控制阀、油箱小车和电器设备等组成,见图16-55。‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 331‎ ‎4‎ ‎(*)‎ 图16-55 ZB4-500型电动油泵 te) i电动油泵结构简图;(6)电动油泵外形图_‎ ‎-拉手;2—电气开关;3—组合控制阀;4一压力表;5—电动机;6—油箱小车;7—加油口 泵体采用阀式配流的双联式轴向定量泵结构型式。双联式即将同一泵体的柱塞分成两 组,共用一台电动机,由公共的油嘴进油,左、右油嘴各自出油,左、右两路的流量和压 力互不干扰。‎ 控制阀由节流阀、截止阀、溢流阀、单向阀、压力表和进油嘴、出油嘴、回油嘴组 成。节流阀控制进油速度,关闭时进油最快。截止阀控制卸荷,进油时关闭,回油时打 开。单向阀控制持荷。溢流阀用于控制最高压力,保护设备。‎ ‎16.3.2.2超高压变量油泵 (1) ZB10/320-4/800 型电动油泵 ZB10/320-4/800型电动油泵是一种大流量、超髙压的变量油泵,主要与张拉力 1000kN以上或工作压力在50MPa以上的预应力液压千斤顶配套使用。‎ ZB10/320-4/800型电动油泵的技术性能如下:‎ 额定油压:一级32MPa; 二级80MPa;‎ 公称流量:一级 10L/min;. 二级 4L/min;‎ 电动机功率:7.5kW,油泵转速1450r/min;‎ 油箱容量:120L;‎ 外形尺寸:1100mmX590mmX 1120mm;‎ 空栗重量270kg。‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 331‎ ZB10/320-4/800型电动油泵由泵体、变量阀、组合控制阀、油箱小车、电气设备等 组成。泵体采用阀式配流的轴向柱塞泵,设有3X柯2和3X^14两组柱塞副。由泵体小柱 塞输出的油液经变量阀直接到控制阀,大柱塞输出油液经单向阀和小柱塞输出油液汇成一 路到控制阀。当工作压力超过32MPa时,活塞顶杆右移推开变量阀锥阀,使大柱塞输出 油液空载流回油箱。此时,单向阀关闭,小柱塞油液不返流而继续向控制阀供油。在电动 机功率恒定条件下,因输出流量小而获得较高的工作压力。‎ (1) ZB618型电动油泵 ZB618型电动油泵,即ZB6/1-800型电动油泵,可用于各类型千斤顶的张拉,主要 特点:‎ 1) ‎0〜15MPa为低压大流量,每分钟流量为6L·,‎ 2) ‎15〜25MPa为变量区,由6L/min逐步变为0. 6L/min;‎ 3) ‎25〜80MPa为高压小流量定量区lL/min;‎ 4) 扳动一个手柄,即可实现换向式保压;‎ 5) 体积小,重量轻(70kg)。‎ ‎16.3.2.3小型电动油泵 ZB1-630型油泵主要用于小吨位液压千斤顶和液压镦头器,也可用于中等吨位千斤 顶,见图16-56。该油泵额定油压为63MPa,流量为0. 63L/min,具有自重轻、操作简 单、携带方便,对高空作业、场地狭窄尤为适用,技术性能见表16-46。‎ 该油泵由泵体、组合控制阀、邮箱继电器开关等组成。泵体系自吸式轴向柱塞泵。组 合控制阀由单向阀、节流阀、截止阀、换向阀、安全阀、油嘴和压力表组成。换向阀手柄 居中,各路通0;手柄顺时针旋紧,上油路进油,下油路回油;反时针旋松,则下油路进 油,上油路回油。‎ ZB1-630型电动油泵技术性能 表16-46‎ 直径 mm 邦 电动机 功率 kW ‎1. 1‎ 柱塞 行程 mm ‎5. 57‎ 转数 r/ min ‎1400‎ 个数 个 ‎3‎ 用油种类 ‎10号或20号机械油 额定油压 MPa ‎63‎ 油箱容量 L ‎18‎ 额定油压 L/min ‎1‎ 外形尺寸 mm ‎501X306X575‎ 出油嘴数 个 ‎2‎ 重量 kg ‎55‎ ‎16.3.2.4手动油栗 手动油泵是将手动的机械能转化为液体的压力能的一种小型液压泵站,见图16-57。 加装踏板弹簧复位机构,可改为脚动操作。‎ 手动油泵特点:动力为人工手动,高压,超小型,携带方便、操作简单,应用范围 广,主机重量根据油箱容量不同一般为8〜20kg。‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 331‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 331‎ CL_ ]‎ ‎(b)‎ ‎1‎ A XL ‎16. 3 张拉设备及配套机具 331‎ 图16-56 ZB1-630型电动油栗 (α)电动油泵结构简图;(b)电动油泵外形图 1 一泵体;2—压力表;3—油嘴;4一组合控制阀;5—油箱 ‎16.3.2.5外接油管与接头 1. 钢丝编织胶管及接头组件连接千斤顶和油泵,见图16-58。推荐采用钢丝编织胶管。 根据千斤顶的实际工作压力,选择钢丝编织胶管与接头组件。但须注意,连接螺母的 螺纹应与液压千斤顶定型产品的油嘴螺纹(M16X1.5) —致。‎ 2. 油嘴及垫片 YC60型千斤顶、LD10型钢丝镦头器和ZB4-500型电动油泵三种定型产品采用的统 一油嘴为M16X1.5平端油嘴,见图16-59,垫片为舛3. 5X07X2 (外径X外径X厚)紫铜 ‎1 2 3 4 5 6‎ 图16-58编织钢丝胶管接头组件结构简图 1 一钢丝编制胶管;2—保护弹簧;3—接头外套; 4一接头芯子;5—接头螺母;6—防尘堵头 图16-57手动油栗 图16-59 Μ16Χ1.5平端油嘴 垫片(加工后应经退火处理)。‎ ‎3.自封式快装接头 为了解决接头装卸需用扳手,卸下的接头漏油造成油液损失和环境污染问题,可采用 一种内径6mm的三层钢丝编织胶管和自封式快装接头。该接头完全能承受50N/mm2的 油压,而且柔软易弯折,不需工具就能迅速装卸。卸下的管道接头能自动密封,油液不会 流失,使用极为方便,结构见图16-60。‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 331‎ 图1640自封式快速接头结构简图 ‎16.3.2.6油泵使用注意事项与维护 1. 油泵使用注意事项 (1) 油泵和千斤顶所用的工作油液,一般用10号或20号机油,亦可用其他性质相近 的液压用油,如变压器油等。油箱的油液需经滤清,经常使用时每月过滤一次,不经常使 用时至少三个月过滤一次,油箱应定期清洗。油箱内一般应保持85%左右的油位,不足 时应补充,补充的油应与油泵中的油相同。油箱内的油温一般应以10〜40°C为宜,不宜 在负温下使用。‎ (2) 连接油泵和千斤顶的油管应保持清洁,不使用时用螺丝封堵,防止泥沙进入。油 泵和千斤顶外露的油嘴要用螺帽封住,防止灰尘、杂物进入机内。每日用完后,应将油泵 擦净,清除滤油铜丝布上的油垢。‎ (3) 油泵不宜在超负荷下工作,安全阀须按设备额定油压或使用油压调整压力,严禁 任意调整。‎ (4) 接电源时,机壳必须接地线。检查线路绝缘情况后,方可试运转。‎ (5) 油泵运转前,应将各油路调节阀松开,待压力表慢慢退回至零位后,方可卸开千 斤顶的油管接头螺帽。严禁在负荷时拆换油管或压力表等。‎ (6) 油泵停止工作时,应先将回油阀缓缓松开,待压力表慢慢退回至零位后,方可卸 开千斤顶的油管接头螺母。严禁在负荷时拆换油管或压力表等。‎ (7) 配合双作用千斤顶的油泵,宜采用两路同时输油的双联式油泵(ZB4/500型)。‎ (8) 耐油橡胶管必须耐高压,工作压力不得低于油栗的额定油压或实际工作的最大油 压。油管长度不宜小于3m。当一台油泵带动两台千斤顶时,油管规格应一致。‎ 2. 油泵常见故障及其排除方法,见表16-47。‎ 油泵常见故障及其排除方法 表16-47‎ 故障现象 故障的可能原因 排除方法 不出油、出油 ‎1.泵体内存有空气 ‎1.旋拧各手柄排出空气 不足或波动 ‎2.漏油 ‎2.查找漏点予以清除 ‎3.油箱液而太低 ‎3.添加新油 续表 故障现象 故障的可能原因 排除方法 不出油、出油 不足或波动 4. 油太稀、太黏或太脏 5. 泵体之油网堵塞 ‎6-泵体的柱塞卡住、吸油弹簧失效和柱塞与 套筒磨损 ‎7.泵体的进排油阀密封不严、配合不好 4. 调和适当或更换新油 5. 清洗去污 6. 清洗柱塞与套筒或更换损坏件 7. 淸洗阀口或更换阀座、弹簧和密 封圈 ‎16. 3 张拉设备及配套机具 331‎ 压力表上不去 1. 泵体内存有空气 2. 漏油 3. 控制阀上的安全阀口损坏或阀失灵 4. 控制阀上的送油阀口损坏或阀杆锥端损坏 5. 泵体的进排油阀密封不严、配合不好 6. 泵体的柱塞套筒过度磨损 1. 旋拧各手柄排出空气 2. 查找漏点予以清除 3. 惚平阀口并更换损坏件 4. 總平接合处阀口和修换阀杆 5. 清洗阀口或更换阀座、弹簧和密 封圈 6. 更换新件 持压时表针回降 1. 外漏 2. 控制阀上的持压单向阀失灵 3. 回油阀密封失灵 1. 查找漏点予以清除 2. 清洗和修刮阀口,敲击钢球或更换 新件 3. 清洗与修好回油阀口和阀杆 泄露 1. 焊缝或油管路破裂 2. 螺纹松动 3. 密封垫片失效 4. 密封圈破裂 5. 泵体的进排油阀口破坏或柱塞与套筒磨损 过度 1. 重新焊好或更换损坏件 2. 拧紧各丝堵、接头和各有关螺钉 3. 更换新片 4. 更换新件 5. 修复阀口或更换阀座、弹簧、柱塞 和套筒 噪声 1. 进排油路有局部堵塞 2. 轴承或其他件损坏和松动 3. 吸油管等混入空气 1. 除去堵塞物使油路畅通 2. 换件或拧紧 3. 排气 ‎16.3.3张拉设备标定与张拉空间要求 ‎16.3.3.1张拉设备标定 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。‎ 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。标定张拉设备用的压 力检测装置精度等级不应低于0.4级,量程应为该项试验最大压力的120%〜200%。标 定时,千斤顶活塞的运行方向,应与实际张拉工作状态一致。‎ 张拉设备的标定期限,不宜超过半年。当发生下列情况之一时,应对张拉设备重新 标定:‎ ‎'(1)千斤顶经过拆卸修理;‎ ‎(2)千斤顶久置后重新使用;‎ (1) 压力表受过碰撞或出现失灵现象;‎ (2) 更换压力表;‎ (3) 张拉中预应力筋发生多根破断事故或张拉伸长值误差较大。‎ ‎16.3.3.2液压千斤顶标定 千斤顶与压力表应配套标定,以减少积累误差,提高测力精度。‎ 1. 用用压力试验机标定 穿心式、锥锚式和台座式千斤顶的标定,可在压力试验机上进行。‎ 标定时,将千斤顶放在试验机上并对准中心。开动油泵向千斤顶供油,使活塞运行至 全部行程的1/3左右,开动试验机,使压板与千斤顶接触。当试验机处于工作状态时,再 ‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 331‎ 开动油泵,使千斤顶张拉或顶压试验机。分级记录试验机吨位和对应的压力表读数,重复 三次,求其平均值,即可绘出油压与吨位的标定曲线,供张拉时使用。如果需要测试孔道 摩擦损失,则标定时将千斤顶进油嘴关闭,用试验机压千斤顶,得出千斤顶被动工作时油 压与吨位的标定曲线。‎ 根据液压千斤顶标定方法的试验研究得出:‎ (1) 用油膜密封的试验机,其主动与被动工作室的吨位读数基本一致;因此用千斤顶 试验机时,试验机的吨位读数不必修正。‎ (2) 用密封圈密封的千斤顶,其正向与反向运行时内摩擦力不相等,并随着密封圈的 做法、缸壁与活塞的表面状态、液压油的黏度等变化。‎ (3) 千斤顶立放与卧放运行时的内摩擦力差异小。因此,千斤顶立放标定时的表读数 用于卧放张拉时不必修正。‎ 1. 用标准测力计标定 图16-62用压力传感器 (或水银压力计)标定千斤顶 1 一压力传感器(或水银压力计); 2—框架;3—千斤顶 用测力计标定千斤顶是一种简单可靠的方法,准确程度较高。常用的测力计有水银压 力计、压力传感器或弹簧测力环等,标定装置如图16-61、图16-62所示。‎ 图16-61用穿心式压力传感器标定千斤顶 1 一螺母;2—垫板;3—穿心式压力传感器;‎ ‎4一横梁;5一拉杆;6—穿心式千斤顶 标定时,千斤顶进油,当测力计达到一定分级载荷读数N1时,读出千斤顶压力表上 相应的读数pl;同样可得对应读数N2、p2; N3、p3;…。此时,Nl、N2、N3…即为对 应于压力表读数pl、p2、p3…时的实际作用力。重复三次,求其平均值。将测得的各值 绘成标定曲线。实际使用时,可由此标定曲线找出与要求的N值相对应的p值。‎ 此外,也可采用两台千斤顶卧放对顶并在其连接处装标准测力计进行标定。千斤顶A 进油,B关闭时,读出两组数据:(1) N-Pa主动关系,供张拉预应力筋时确定张力端拉 力用;(2) N-Pb被动关系,供测试孔道摩擦损失时确定固定端拉力用。反之,可得N-Pb 主关系,N-Pa被动关系。‎ ‎16.3.3.3张拉空间要求 施工时应根据所用预应力筋的种类及其张拉铺固工艺情况,选用张拉设备。预应力筋 的张拉力不宜大于设备额定张拉力的90%,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,但所用的错具与夹具应 适应重复张拉的要求。‎ 千斤顶张拉所需空间,见图16-63和表16-48。‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 331‎ 图16-63千斤顶张拉空间示意图 千斤顶张拉空间 表16-48‎ 千斤顶 千斤顶外径 千斤顶长度 活塞行程 最小工作空间 钢绞线预留 型号 D (mm)‎ L (mm)‎ ‎(mm)‎ B (mm)‎ C (mm)‎ 长度A (mm)‎ YCW100B ‎214‎ ‎370‎ ‎200‎ ‎1200‎ ‎150‎ ‎570'‎ YCW150B ‎285‎ ‎370‎ ‎200‎ ‎1250‎ ‎190‎ ‎570‎ YCW250B ‎344‎ ‎380‎ ‎200‎ ‎1270‎ ‎220‎ ‎590‎ YCW350B ‎410‎ ‎400‎ ‎200‎ ‎1320‎ ‎255‎ ‎620‎ YCW400B ‎432‎ ‎400‎ ‎200‎ ‎1320‎ ‎265‎ ‎620‎ ‎16.3.4配套机具 ‎16.3.4.1组装机具 1. 挤压机 挤压机是预应力施工重要配套机具之一,用于预应力钢绞线挤压式固定端的制作,外 观见图16-64。‎ 挤压铺具组装时,挤压机的活塞杆推动套筒通过喇叭形挤压模,使套筒变细,挤压簧 或挤压片碎断,一半嵌入外钢套,一半压入钢绞线,从而增加钢套筒与钢绞线之间的摩阻 力,形成挤压头。挤压后预应力筋外露长度不应小于1mm。‎ 2. 紧楔机 紧楔机是用于夹片式固定端及挤压式固定端的制作,外观见图16-65。在夹片式固定 ‎⑷ (b)‎ 图16-64挤压机 (α)挤压机结构简图;(6)挤压机外形图 1—套筒;2—挤压模;3—挤压顶杆;4—外缸;5—活塞;6—端盖 ‎465‎ ‎16. 3 张拉设备及配套机具 331‎ 图16-65紧楔机 (a)紧楔机结构简图;(W紧楔机外形图 1 一套筒;2—限位块;3—外缸;4一内缸;5—活塞 端的制作中,用紧楔机将夹片压入锚环而将夹片与锚环楔紧;在挤压式固定端的制作中, 紧楔机将挤压后的挤压锚环压人配套的挤压错座中,使得挤压描具与锚座牢固连接,避免 在混凝土振捣过程中与锚座分离,影响张拉及施工质量。‎ ‎3.徽头机 对矽、郏的预应力钢丝进行镦头的配套机具,外观见图16-66,常用于先张法构件的施 工。在镦头过程中,将钢丝插入镦头机后,镦头机内部的夹片和镦头模即可将钢丝头部压成圆 图16-66镦头机 (α)镦头机结构简图;(6)镦头机外形图 1一外缸ί 2—端盖;3—活塞;4一镦头模;5—镦头夹片;6—镦头机描环 ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ 形。镦头铺加工简单,张拉方便,锚固可靠,成本较低,但对钢丝束的等长要求较严。‎ 镦头要求:头型直径应符合1_ 4〜1.5倍钢丝直径,头型圆整,不偏歪,颈部母材不 受损伤,镦头钢丝强度不得低于钢丝强度标准值的98%。‎ 4. 液压剪 用于预应力锚具张拉后外露钢绞线的穴内切断,可保证钢绞线端头不露出建筑外立 面,外观见图16-67。‎ 5. 轧花机 轧花机可将钢绞线轧成梨形Η形锚头,外观见图16-68。直径15. 2mm预应力钢绞线 轧花后梨形头部尺寸应符合有关规范和标准的要求。Η形锚固体系包括含梨形自锚头的 一段钢绞线、支托梨形自锚头用的钢筋支架、螺旋筋、约束圈、金属波纹管等。‎ 图16-67液压剪 图16-68轧花机 ‎16.3.4.2穿束机具 穿束机适用于预应力钢绞线穿束施工(后张法),穿束机通过内部的辊子对钢绞线施 加牵引力,将钢绞线穿入预制的孔道内,具有操作简单,穿束速度快,施工成本低等优 点。施工操作时只需2〜3人即可,不需用吊车、装载机等大型机械配合。图16-69所示 为工人正在用穿束机穿预应力筋。‎ 图16-69采用穿束机穿束 ‎16.3.4.3灌浆机具 灌浆泵主要用于建筑和桥梁等预应力工程中,作为孔道灌浆的专用设备,如后张法预 应力工程的波纹管内灌浆,灌浆后需保证腔体内浆体饱满,无空气、水侵人,从而保证工 程的质量,外观见图16-70。‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ 图16-70灌浆泵 ‎16. 3. 4. 4其他机具 1 ‎.顶压器 顶压器可与液压顶压千斤顶配合使用,用于空间无法布置单孔千斤顶位置的张拉,如 单根预紧群锚错具时。顶压器可与各种类型的群锚锚具配合使用,其作用在于限位和顶 压,锚固性能可靠,操作方便,外观见图16-71。‎ ‎(0) (b)‎ 图16-71不同形式的顶压器 (α)单孔顶压器;(《群锚顶压器 ‎2.变角张拉器 用于需要偏斜张拉的结构,分为单孔变角器和群锚变角器,外观见图16-72,通过若 ‎{a) (b)‎ 图16-72单孔变角器和群锚变角器 (α)单孔变角器;(《群锚变角器 干个转角块将原有钢绞线延长线的角度逐步改变至方便张拉的角度。转角张拉器也可附加 液压顶压功能。‎ ‎16. 4预应力混凝土施工计算及构造 ‎16. 4.1预应力筋线形 ‎(d)‎ ν=/ίγ2‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ 在预应力混凝土构件和结构中,预应力筋由一系列的正反抛物线或抛物线及直线组合 而成。预应力筋的布置应尽可能与外弯矩相一致,并尽量减少孔道摩擦损失及锚具数量。 常见的预应力筋布置有以下几种形状,见图16-73。‎ J™ 1尸如£‎ aL oL Ic L ‎(b)‎ 图16-73预应力筋线形 ‎1.单抛物线形 预应力筋单抛物线形[图16-73 (α)]是最基本的线形布置,一般仅适用于简支梁。 其摩擦角计算见式(16-5),抛物线方程见式(16-6)。‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ ‎4Η θ~17‎ Ax2, A =‎ ‎(16-5)‎ ‎(16-6)‎ HL2 4 L ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ ‎2.正反抛物线 预应力筋正、反抛物线形[图16-73 (W]布置其优点是与荷载弯矩图相吻合,通常 适用于支座弯矩与跨中弯矩基本相等的单跨框架梁或连续梁的中跨。预应力筋外形从跨中 C点至支座A (或£)点采用两段曲率相反的抛物线,在反弯点β (或D)处相接并相 切,Α (或E)点与C点分别为两抛物线的顶点。反弯点的位置距梁端的距离aL,一般 取为(0.1〜0.2)L。图中抛物线方程见式(16-7)。‎ y = Αχ2 (16-7)‎ ‎2Η 式中跨中区段 梁端区段 ‎3.直线与抛物线形相切 A ‎(0. 5-a)L2‎ ‎2H aLz A 预应力筋直线与抛物线形[图16-73 (c)]相切布置,其优点是可以减少框架梁跨中 及内支座处的摩擦损失,一般适用于双跨框架梁或多跨连续梁的边跨梁外端。预应力筋外 形在Αβ段为直线而在其他区段为抛物线,Β点为直线与抛物线的切点,切点至梁端的距 离仏,可按式(16-8)或式(16-9)计算:‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ L ‎(16-8)‎ ‎(16-9)‎ Li = fv1_S+2aft 当 = H2 时,Li = 0. 5L-/2a 式中a = 0. 1〜0. 2。‎ 4. 双折线形 预应力筋双折线形[图16-73 W)]布置,其优点是可使预应力引起的等效荷载直接 抵消部分垂直荷载和方便在梁腹中开洞,宜用于集中荷载作用下的框架梁或开洞梁。但是 不宜用于三跨以上的框架梁,因为较多的折角使预应力筋施工困难,而且中间跨跨中处的 预应力筋摩擦损失也较大。一般情况下,/3= (士〜|)L。‎ ‎16.4.2预应力筋下料长度 预应力筋的下料长度应由计算确定。计算时,应考虑下列因素:构件孔道长度或台座 长度、锚(夹)具厚度、千斤顶工作长度(算至夹持预应力筋部位)、镦头预留量、预应 力筋外露长度等。在遇到截面高度较大的混凝土梁或体外预应力筋下料时还应考虑曲线或 折线长度。‎ ‎16.4.2.1钢绞线下料长度 后张法预应力混凝土构件中采用夹片式锚具时,见图16-74,钢绞线束的下料长度 L,按式(16-10)或式(16-11)计算。‎ ‎2 3 . . _‎ Η~Γυ LLU·‎ ‎• J . , .,·· . r ‎%.. C ‎** . . 4'‎ ‎.v ·· · .···_· 4 ·.·*...· v .‎ ‎-UJ ‎100‎ ‎100‎ 图16-74钢绞线下料长度计算简图 1 一混凝土构件;2—孔道;3—钢绞线;4一夹片式工作锚;‎ ‎5—穿心式千斤顶;6—夹片式工具锚 ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ 两端张拉: 一端张拉:‎ ‎(1)‎ ‎(2)‎ 式中I ‎(16-10)‎ ‎(16-11)‎ ‎8/i2‎ L = l + 2Ui+l00)+k -构件的孔道长度,对抛物线形孔道长度Lp,可按Lp -夹片式工作锚厚度;‎ L = / + 2(Λ+Ζ2+100)‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ h——张拉用千斤顶长度(含工具锚),当采用前卡式千斤顶时,仅计算至千斤顶 体内工具锚处; h——预应力筋抛物线的矢高。‎ 图16-75采用镦头锚具时 钢丝下料长度计算简图 1 一混凝土构件;2—孔道;3—钢丝束; 4一错杯;5—螺母;6—‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ 银板 ‎16.4.2.2钢丝束下料长度 后张法混凝土构件中采用钢丝束镦头锚具 时,见图16-75。钢丝的下料长度L可按钢丝束 张拉后螺母位于描杯中部计算,见式(16-12)。‎ L· = I + 2{h + 5) — K(H _ H) _ AL· _ c ‎(16-12)‎ 式中I——构件的孔道长度,按实际丈量; h——锚杯底部厚度或锚板厚度;‎ S 钢丝镦头留量,对妒5取10mm;‎ K——系数,一端张拉时取0.5,两端张 拉时取1.0;‎ Η——锚杯高度;‎ Η,——螺母高度;‎ AL 钢丝束张拉伸长值; c——张拉时构件混凝土的弹性压缩值。‎ ‎16.4.2.3长线台座预应力筋下料长度 先张法长线台座上的预应力筋,见图16-76,可采用钢丝和钢绞线。根据张拉装置不同, 可采取单根张拉方式与整体张拉方式。预应力筋下料长度L的基本算法见式(16-13)。‎ 图16-76长线台座预应力筋下料长度计算简图 1一张拉装置;2—钢横梁;3—台座;4一工具式拉杆;5—预应力筋;6—待浇混凝土的构件 L· = li -- lz -- h 一 h 一 h (16-13)‎ 式中 h—长线台座长度;‎ h——张拉装置长度(含外露预应力筋长度); k——固定端所需长度; h——张拉端工具式拉杆长度; h——固定端工具式拉杆长度。‎ 如预应力筋直接在钢横梁上张拉与锚固,则可取消U与h值。‎ 同时,预应力筋下料长度应满足构件在台座上排列要求。‎ ‎16.4.3预应力筋张拉力 预应力筋的张拉力大小,直接影响预应力效果。一般而言,张拉力越高,建立的预应 力值越大,构件的抗裂性能和刚度都可以提高。但是如果取值太高,则易产生脆性破坏, 即开裂荷载与破坏荷载接近;构件反拱过大不易恢复;由于钢材不均匀性而使预应力筋拉 断等不利后果,对后张法构件还可能在预拉区出现裂缝或产生局压破坏,因此规范规定了 张拉控制应力的上限值。‎ 另外,设计人员还要在图纸上标明张拉控制应力的取值,同时尽可能注明所考虑的预 应力损失项目与取值。这样,在施工中如遇到实际情况所产生的预应力损失与设计取值不 一致,为调整张拉力提供可靠依据,以准确建立预应力值。‎ ‎1.张拉控制应力 预应力筋的张拉控制应力,不宜超过表16-49的数值。‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ 张拉控制应力限值 表 16-49‎ 项次 预应力筋种类 张拉控制应力限值 ‎1‎ 消除应力钢丝、钢绞线 ‎0. 75/ptk ‎2‎ 中强度预应力钢丝 ‎0. 70/ptk ‎3‎ 预应力螺纹钢筋 ‎0. 85/pyk 注:1.预应力钢筋的强度标准值,应按相应规范采用;‎ ‎2.消除应力钢丝、钢绞线、中强度预应力钢丝的张拉控制应力不宜小于0.4/ptk,预应力螺纹钢筋的张拉应 力控制值不宜小于0. 5/pyk。‎ 当符合下列情况之一时,表16-30中的张拉控制应力限值可提高0. 05/ptk或0. 05/pyk :‎ (1) 要求提高构件在施工阶段的抗裂性能而在使用阶段受压区内设置的预应力筋;‎ (2) 要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力筋与张拉台座之间 的温差等因素产生的预应力损失。‎ ‎'2.预应力筋张拉力 预应力筋的张拉力巧;按式(16-14)计算:‎ Pi = ffcon X Ap (16-14)‎ 式中——预应力筋的张拉控制应力;‎ Αρ —预应力筋的截面面积。‎ 在混凝土结构施工中,当预应力筋需要超张拉时,其最大张拉控制应力:对消除 应力钢丝和钢绞线为0.8/ptk (/ptk为预应力筋抗拉强度标准值),对预应力螺纹钢筋为 0. ‎95/pyk ( fpyk为预应力筋屈服强度标准值)。但锚具下口建立的最大预应力值:对预应力 应力钢丝和钢绞线不宜大于0. 7/ptk,对预应力螺纹钢筋不宜大于0. 85/pyk。‎ ‎3.预应力筋有效预应力值 预应力筋中建立的有效预应力值可按式(16-15)计算:‎ η ‎(7pe <7con > ; Oii (16_15)‎ 式中CJU——第i项预应力损失值。‎ 对预应力钢丝及钢绞线,其有效预应力值%不宜大于0. 6/ptW,也不宜小于0. 4/plW。‎ ‎16.4.4预应力损失 预应力筋应力损失是指预应力筋的张拉应力在构件的施工及使用过程中,由于张拉工 艺和材料特性等原因而不断地降低。‎ 预应力筋应力损失一般分为两类:瞬间损失和长期损失。瞬间损失指的是施加预应力 时短时间内完成的损失,包括孔道摩擦损失、锚固损失、混凝土弹性压缩损失等。另外, 对先张法施工,有热养护损失;对后张法施工,有时还有锚口摩擦损失、变角张拉损失 等。长期损失指的是考虑了材料的时间效应所引起的预应力损失,主要包括预应力筋应力 松弛损失和混凝土收缩、徐变损失等。‎ ‎16.4.4.1锚固损失 张拉端锚固时由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失(简称锚固损失),根 据预应力筋的形状不同,分别采取下列算法。‎ ‎1.直线预应力筋的锚固损失ση,可按式(16-16)计算:‎ ση = fEs (16-16)‎ 式中 a——张拉端锚具变形和预应力筋内缩值(mm),按表16-50取用;‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ I——张拉端至锚具端之间的距离(mm);‎ Es——预应力筋弹性模量(N/mm2)。‎ 块体拼成的结构,其预应力损失尚应计及块体间填缝的预压变形。当采用混凝土或砂 浆为填缝材料时,每条填缝的预压变形值可取为lmrn。‎ 锚具变形和预应力筋内缩值a (mm) 表16-50‎ 项次 锚具类别 a ‎1‎ 支承式锚具(钢丝束镦头锚具等)‎ 螺帽缝隙 ‎1‎ 每块后加垫板的缝隙 ‎1‎ ‎2‎ 夹片式锚具 有顶压时 ‎5‎ 无顶压时 ‎6〜8‎ 注:1.表中的锚具变形和预应力筋内缩值也可根据实测数据确定;‎ ‎2.其他类型的锚具变形和预应力筋内缩值应根据实测数据确定。‎ ‎2.后张法构件曲线或折线预应力筋的锚固损失咖,应根据预应力筋与孔道壁之间反 向摩擦影响长度々范围内的预应力筋变形值等于锚具变形和钢筋内缩值的条件确定;同 时,假定孔道摩擦损失的指数曲线简化为直线(0<30°),并假定正、反摩擦损失斜率相 等,得出基本算式(16-17)为:‎ a = ^~ (16-17)‎ Εε 式中ω 描固损失的应力图形面积,见图16-77;‎ Es——预应力筋的弹性模量。‎ ‎1)对单一抛物线形预应力筋的情况,预应力筋的锚固损失可按式(16-18)〜式 ‎2mL[‎ ση ‎(16-20)计算:‎ iaEl 饥 _ Jeon ifd/2 -^Γ μθ)‎ 式中 m 孔道摩擦损失的斜率;‎ 图16-77预应力筋锚固损失计算简图 ‎(α) Ιι^ί/2; (6) ΙΟΙII U——孔道反向摩擦影响长度; κ考虑孔道每米长度局部偏差对摩 擦系数,按表16-51取用; ‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ μ——预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦 系数,按表16-51取用。‎ 从图16-77中可以看出:‎ α.当时,跨中处的锚固损失等于零;‎ b. U > 1/2时,跨中处错固损失ση =‎ ‎2m (Zf — )。‎ ‎2)对正反抛物线组成的预应力筋,锚固 损失消失在曲线反弯点外的情况(图16-78),‎ 预应力筋的锚固损失可按式(16-21)〜式(16-24)计算:‎ ‎(16-21)‎ ‎(16-22)‎ ‎(16-23)‎ σιι = 2τηλ Qi — c) + Imi ik —【i)‎ ‎+ l‎ laEs—mi (Zj—c2)‎ U m2‎ m-i Oh id —kc + μθ) l — c Jb (λ^2 μθ)‎ m2 == ' 1 (16-24)‎ ‎3)对折线预应力筋,锚固损失消失在折点;卜的情况(图16-79),预应力筋的锚固损 失可按式(16-25)和式(16-26)计算:‎ ‎ ‎ an = 2rril + 2σι +2τη2 (Zf — l) (16-25)‎ U (16-26)‎ v m2‎ 式中 叫=(Jeon X是 σι = ffcon (1 — Μ.)μθ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ ‎(m);‎ mi = (Teon (1 — ^Zi) (1 — μθ) X k 对于多种曲率组成的预应力筋,均可从(16-22)基本算式推出6计算式,再求如。 16.4.4.2摩擦损失 ‎1.预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力 损失σ,2 (简称孔道摩擦损失),可按式(16-27)计 算(图 16-80):‎ σα = ffcon (1 - ) (16-27)‎ 式中κ考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系 数,按表16-51取用;‎ 工——从张拉端至计算截面的孔道长度(m),‎ 可近似取该段孔道在纵轴上的投影长度 μ——预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦系数,按表16-51取用;‎ Θ~从张拉端至计算截面曲线孔道各部分切线的夹角之和(rad)。‎ 摩擦系数 表16-51‎ 项次 孔道成型方式 μ 钢绞线、钢丝束 预应力螺纹钢筋 ‎1‎ 预埋金属波纹管 ‎0. 0015‎ ‎0. 25‎ ‎0. 50‎ ‎2‎ 预埋塑料波纹管 ‎0. 0015‎ ‎0. 15‎ ‎—‎ ‎3‎ 预埋钢管 ‎0. 0010‎ ‎0. 30‎ ‎—‎ ‎4‎ 抽芯成型 ‎0. 0014‎ ‎0. 55‎ ‎0. 60‎ ‎5‎ 无粘结预应力钢绞线 ‎0. 0040‎ ‎0. 09‎ ‎—‎ 注:摩擦系数也可根据实测数据确定。‎ 当/«+"^<0.3时,σί2可按下列近似公式(16-28)计算:‎ σα = (κχ +μθ)σοοη (16-28)‎ 对多种曲率或直线段与曲线段组成的曲线束,应分段计算孔道摩擦损失。‎ 对空间曲线束,可按平面曲线束计算孔道摩擦损失。但0角应取空间曲线包角,X应 取空间曲线弧长。‎ ‎2.现场实测 对重要的预应力混凝土工程,应在现场测定实际的孔道摩擦损失。其常用的测试方法 有:精密压力表法与传感器法。‎ ‎(1)精密压力表法在预应力筋的两端各安装一台千斤顶,测试时首先将固定端千斤顶 的油缸拉出少许,并将回油阀关死;然后开动千斤顶进行张拉,当张拉端压力表读数达到 预定的张拉力时,读出固定端压力表读数并换算成张拉力。两端张拉力差值即为孔道摩擦 损失。‎ ‎(2)传感器法在预应力筋的两端千斤顶尾部各装一台传感器。测试时用电阻应变仪读 出两 ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 341‎ 端传感器的应变值。将应变值换算成张拉力,即可求得孔道摩擦损失。‎ 如实测孔道摩擦损失与计算值相差较大,导致张拉力相差不超过±5%,则应调整张 拉力,建立准确的预应力值。‎ 根据张拉端拉力巧与实测固定端拉力匕,可按式(16-29)和式(16-30)分别算出 实测的P值与跨中拉力 ‎—— kx μ =——~^r (16-29)‎ Pm =yPa · -Pj (16-30)‎ ‎16.4.4.3弹性压缩损失 先张法构件放张或后张法构件分批张拉时,由于混凝土受到弹性压缩引起的预应力损 失平均值,称为弹性压缩损失。‎ 0. 先张法弹性压缩损失 先张法构件放张时,预应力传递给混凝土使构件缩短,预应力筋随着构件缩短而引起 的应力损失σβ,可按式(16-31)计算:‎ ‎=Esp (16-31)‎ 式中 Es、Ec —分别为预应力筋、混凝土的弹性模量;‎ ‎(Tpc——预应力筋合力点处的混凝土压应力。‎ (1) 对轴心受预压的构件可按式(16-32)计算:‎ ffpc = (16-32)‎ 式中 pyl —扣除张拉阶段预应力损失后的张拉力,可取pyl = ο. 9P,;‎ A—混凝土截面面积,可近似地取毛截面面积。‎ (2) 对偏心受预压的构件可按式(16-33)计算:‎ σρο = ^ + ¥一¥ (16-33)‎ 式中Mc—构件自重引起的弯矩;‎ e——构件重心至预应力筋合力点的距离;‎ I——毛截面惯性矩。‎ 1. 后张法弹性压缩损失 当全部预应力筋同时张拉时,混凝土弹性压缩在锚固前完成,所以没有弹性压缩 损失。‎ 当多根预应力筋依次张拉时,先批张拉的预应力筋,受后批预应力筋张拉所产生的混 凝土压缩而引起的平均应力损失,可按式(16-34)计算:‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 34J σα = 0. 5ES ψ (16-34)‎ ‎-t^c 式中(Tpc—同式(16-32)与式(16-33),但不包括第一批预应力筋张拉力。‎ 对配置曲线预应力筋的框架梁,可近似地按轴心受压计算伽。‎ 后张法弹性压缩损失在设计中一般没有计算在内,可采取超张拉措施将弹性压缩平均 损失值加到张拉力内。‎ ‎16.4.4.4应力松弛损失 预应力筋的应力松弛损失%,可按式(16-35)〜式(16-37)计算。‎ ‎1.消除应力钢丝、钢绞线 普通松弛:‎ σ/4 = 0. 4 f — 0. s'jffcon ‎(16-35)‎ ‎(16-36)‎ σ/4 = 0. 125 (■y2iL — 0. 5 )σα V/ptk /‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 34J ‎(16-37)‎ σί4 = 0. 2 f22- - 0. 575 Vptk >‎ 当 0. 7/ρΛ<〜η<0· 8/ptk 时 ‎2.中强度预应力钢丝 ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 34J ‎(J/4 0· OSfJcon ‎3.预应力螺纹钢筋 Gl 0. 0 3(Jcon ‎16.4.4.5收缩徐变损失 混凝土收缩、徐变引起的预应力损失m,可按式(16-38)和式(16-39)计算 对先张法:‎ ‎60 + 340 ψ-‎ ‎ J CU σ/5‎ ‎(16-38)‎ ‎1 + 15^‎ 对后张法:‎ ‎55 +300 声 ‎-=l + 15;m (16—39)‎ 式中&——受拉区或受压区预应力筋在各自的合力点处混凝土法向应力;‎ ‎/cU —施加预应力时的混凝土立方体抗压强度;‎ P——受拉区或受压区的预应力筋和非预应力筋的配筋率。‎ 计算&时,预应力损失值仅考虑混凝土预压前(第一批)的损失,并可根据构件制 作情况考虑自重的影响。&值不得大于0. 5。‎ 施加预应力时的混凝土龄期对徐变损失的影响也较大。对处于高湿度条件的结构,按 上述方法算得的σί5值可降低50%;对处于干燥环境的结构,σ/5值应增加30%。‎ 对现浇后张部分预应力混凝土梁板结构,可近似取50〜80N/mm2,先张法可近似取 60〜100N/mm2,当构件自重大、活载小时取小值。‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ ‎16.4.5预应力筋张拉伸长值 1. 一端张拉时,预应力筋张拉伸长值可按下列公式计算: 对一段曲线或直线预应力筋:‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ i <7con ‎(1 ) —£‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ XI Μ ‎(16-40)‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ 对多曲线段或直线段与曲线段组成的预应力筋,张拉伸长值应分段计算后叠加 左(<7;1 +(7;2)Zj Ml ‎(16-41)‎ ‎2ES 两端张拉时,预应力筋张拉伸长值可按下列公式计算:‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ ‎(16-42)‎ XI 式中 ΔΓ ‎<7con μ·‎ Oil N(Ti2‎ ‎△/ = g; ‎ Ep ‎-预应力筋伸长值;‎ ‎-张拉控制应力;‎ ‎-张拉初始应力,取<7。= (10%〜20%)‎ ‎-预应力筋弹性模量;‎ ‎-孔道摩擦系数;‎ ‎-孔道偏摆系数;‎ ‎-预应力筋有效长度;‎ ‎-曲线孔道长度,以m计;‎ ‎-第i线段预应力筋的长度;‎ ‎-分别为第i线段两端预应力筋的应力。‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ 预应力筋的张拉伸长值,应在建立初拉力后进行测量。实际伸长值ΔΖ°η可按下列公 ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ ‎(16-43)‎ ‎△C Ml,‎ 式中 Δ/ρ = Δ/ρ! + ΔΖρ2 — a — b — c ‎-从初拉力至最大张拉力之间的实测伸长值,·‎ ‎-初拉力以下的推算伸长值,可用图解法或计算法确定; -千斤顶体内的预应力筋张拉伸长值;‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ b^张拉过程中工具铺和固定端工作锚楔紧弓I起的预应力筋内缩值; c——张拉阶段构件的弹性压缩值。‎ ‎16.4.6计算示例 ‎【例1】21m单跨预应力混凝土大梁的预应力筋布置如图16-81 U)所示。预应力 筋采用2束9少15. 2钢绞线束,其锚固端采用夹片锚具。预应力筋强度标准值/Ptk = 1860N/mm2,张拉控制应力=0.· 7X 1860=1302N/mm2,弹性模量 Es = l. 95X 105N/ mm2。预应力筋孔道采用4 80预埋金属波纹管成型,/c=0. 0015,- =0.25。采用夹片式 锚具锚固时预应力筋内缩值ω-5_。拟采用一端张拉工艺,是否合适。‎ ‎【解】1.孔道摩擦损失 ‎4 X (1300 —150 — 250) 21000‎ ‎0. 171rad ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ 由于 κχ ‎/5 X 1. 95 X 105‎ ‎1150‎ ‎1302‎ ‎1134‎ ‎(b)‎ ‎=0. 25X0. 171X2 +0. 0015X21 =0. 117<0· 3 则从·Α 点至 C 点:σα =σ«,η ( κχ + (£) = 1302X0. 117=152. 3N/mm2‎ 1. 锚固损失μ i(/cr μθ)‎ L ‎=152.3/21000‎ ‎=0. 007254N/mm2/mm ‎/aEs 已知 代人h 图16-81例题1预应力混凝土梁 ia)预应力筋布置(单位mm); (»预应力筋张拉 锚固阶段建立的应力(单位MPa)‎ Μ 0.007254 =11593mm 张拉顺 <7n = 2mL[ = 168N/mm2‎ 2. 预应力筋应力[图16-81 («]‎ 张拉端 ίΤΑ = 1302 — 168 =‎ ‎1134N/mm2‎ 固定端 σ·: =1302-152. 3 = 114-9. 7N/mm2‎ 则该曲线预应力筋应采用一端张拉 3. 小结 锚固损失影响长度h >//2 = 10500mm, σΑ <σα 工艺。‎ ‎【例2】某工业厂房采用双跨预应力混凝土框架结构体系。其双跨预应力混凝土框 架梁的尺寸与预应力筋布置见图16-82 (α)所示。预应力筋采用2束70s15.2钢绞线束, 由边支座处斜线、跨中处抛物线与内支座处反向抛物线组成,反弯点距内支座的水平距离 az = l/6X18000=3000mm。预应力筋强度标准值/ptk = 1860N/mm2,张拉控制应力 =0. 75X1860=1395N/mm2,弹性模量 Es = l. 95ΧΙΟ5N/mm2。‎ 预应力筋孔道采用.70预埋金属波纹管成型,κ=0· 0015, μ =0. 25。‎ 预应力筋两端采用夹片锚固体系,张拉端描固时预应力筋内缩值a = 5mm。该工程双 ‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ 跨预应力框架梁采用两端张拉工艺。试求:‎ (1) 曲线预应力筋各点坐标高度;‎ (2) 张拉铺固阶段预应力筋建立的应力;‎ (3) 曲线预应力筋张拉伸长值。‎ ‎【解】1.曲线预应力筋各点坐标高度 直线段AB的投影长度Μ,按U=¥jl L,‎ ‎18000‎ 图16-82例题2预应力筋预应力梁 (α)预应力筋布置(单位:mm); (W曲线预应力筋坐标高度(单位:mm);‎ ‎(c)预应力筋张拉锚固阶段建立的应力(单位:MPa)‎ A 由公式Al = 得Αι= (0.5-Ί76)9Χ^ =L67X 10-5‎ 由公式 A2=g|’ 得 A2 = 1/62 ⑶二 =3. 33 X ΙΟ"5‎ 当:r=4000mm 时,:y==l. 67X10—5 X16X106=267mm 则该点高度为267+100=367mm。图16-82 (W绘出曲线预应力筋坐标高度。‎ 设该拋物线方程:跨中处为yzAp2,支座处为y=A2:r2,‎ 2. 张拉锚固阶段预应力筋建立的应力[图16-82 (c)]‎ 预应力筋各段实际长度计算:‎ ΑΒ 段LT = y6232 + 57452 = 5779mm CD段LT = L (1 + 署)=6000 X (l + g8^^) = 6040mm 同理可计算BC段= 3261mm,段= 3020mm。‎ 预应力各筋各线段0角计算:‎ AB 段 Θ =0‎ 师 θ = ^ = °·2^ά 同理可计算出 BC段0 =0. 1087rad,GE段0 =0. 2rad。‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ 张拉时预应力筋各线段终点应力计算,列于表16-52。‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ 预应力筋各线段终点应力计算 表16-52‎ 线段 Lr (m)‎ ‎'θ kLT~~ φ 终点应力(N/mm2)‎ 张拉伸长值(mm)‎ AB ‎5.779‎ ‎0‎ ‎0. 00867‎ ‎0. 991‎ ‎1383‎ ‎41. 1‎ BC ‎3. 261‎ ‎0. 1087 ■‎ ‎0.0321‎ ‎0.968‎ ‎1339‎ ‎22.4‎ CD ‎6. 040‎ ‎0. 2‎ ‎0.0591‎ ‎0. 943‎ ‎1263‎ ‎39. 1‎ DE ‎3. 020‎ ‎0. 2‎ ‎0. 0545‎ ‎0. 947‎ ‎1196‎ ‎18.5‎ 合计 121. 1mm 锚固时预应力筋各线段应力计算:‎ W! = 1395二 [1383 = 0. 0021 N/mm3‎ m2 = 1383 ~ 1339 = 0. 0135N/mm3 oZbb 由公式 A ,代入数据得 ί^ = 10005ιηιη。‎ V m2‎ Α点锚固损失:ση =2?^ (Lj —c) +2?n2 (Zf—Li)代入数据得 ση =2 X 0. 0021 X 5745 + 2 X 0. 0135 X (10005 - 5745) =139N/mm2 β点锚固损失:an =2τη2 {Ι-U)代入数据得 σα = 2 X 0. 0135 X (10005 一 5745) = 115N/mm2‎ ‎3.曲线预应力筋张拉伸长值 该工程双跨曲线预应力筋采取两端张拉方式,按分段简化计算张拉伸长值。‎ AB 段张拉伸长值 ΔΖαβ = = 41· lmm 同理的其他各段张拉伸长值,填在表16-52中。‎ 双跨曲线预应力筋张拉伸长值总计为(41.1+22. 4+39. 1+18. 5) X2=242. 2mm ‎16.4.7施工构造 ‎16.4.7.1先张法施工构造 ‎1.先张法预应力筋的混凝土保护层最小厚度应符合表16-53的规定。‎ 先张法预应力筋的混凝土保护层最小厚度(mm) 表16-53‎ 环境类别 构件类型 混凝土强度等级 C30 〜C40‎ ‎^C50‎ 一类 板 ‎15‎ ‎15‎ 梁 ‎20‎ ‎20‎ 二类 板 ‎25‎ ‎20‎ 梁 ‎35‎ ‎30‎ 三类 板 ‎30‎ ‎25‎ 梁 ‎40‎ ‎35‎ 注:混凝土结构的环境类别,应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010)的规定。‎ 2. 当先张法预应力钢丝难以按单根方式配筋时,可采用相同直径钢丝并筋方式配筋。 并筋的等效直径,对双并筋应取单筋直径的1.4倍,对三并筋应取单筋直径的1. 7倍。并 筋的保护层厚度、锚固长度和预应力传递长度等均应按等效直径考虑。‎ 3. 先张法预应力钢筋之间的净间距应根据浇筑混凝土、施加预应力及钢筋锚固等要 求确定。先张法预应力钢筋的净间距不应小于其公称直径或等效直径的2. 5倍,且应符合 下列规定:对单根钢丝,不应小于15mm;对1X3钢绞线,不应小于20mm;对1X7股 钢绞线,不应小于 ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ ‎25mm。‎ 2. 对先张法预应力混凝土构件,预应力钢筋端部周围的混凝土应采取下列加强措施:‎ (1) 对单根配置的预应力钢筋,其端部宜设置长度不小于150mm且不少于4圈的螺 旋筋·,当有可靠经验时,亦可利用支座垫板上的插筋代替螺旋筋,但插筋数量不应少于4 根,其长度不宜小于120mm;‎ (2) 对分散布置的多根预应力钢筋,在构件端部10d W为预应力钢筋的公称直径) 范围内应设置3〜5片与预应力钢筋垂直的钢筋网;‎ (3) 对采用预应力钢丝配筋的薄板,在板端100mm范围内应适当加密横向钢筋。‎ 3. 对槽形板类构件,应在构件端部100mm范围内沿构件板面设置附加横向钢筋,其 数量不应少于2根。‎ 对预制肋形板,宜设置加强其整体性和横向刚度的横肋。端横肋的受力钢筋应弯入纵 肋内。当采用先张长线台座法生产有端横肋的预应力混凝土肋形板时,应在设计和制作上 采取防止放张预应力时端横肋产生裂缝的有效措施。‎ 4. 对预应力钢筋在构件端部全部弯起的受弯构件或直线配筋的先张法构件,当构件 端部与下部支承结构焊接时,应考虑混凝土收缩、徐变及温度变化所产生的不利影响,宜 在构件端部可能产生裂缝的部位设置足够的非预应力纵向构造钢筋。‎ ‎16.4.7.2后张法施工构造 ‎1.后张有粘结预应力 (1) 预应力筋孔道的内径宜比预应力筋和需穿过孔道的连接器外径大6〜15mm,孔 道截面面积宜取预应力筋净面积的3. 5〜4. 0倍。‎ (2) 后张法预应力筋孔道的净间距和保护层应符合下列规定:‎ 1) 对预制构件,孔道之间的水平净间距不宜小于50mm;孔道至构件边缘的净间距 不宜小于30mm,且不宜小于孔道直径的一半,·‎ 2) 在框架梁中,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;板底不应小于30mm。‎ (3) 预应力筋孔道的灌浆孔宜设置在孔道端部的锚垫板上;灌浆孔的间距不宜大于 30m。竖向构件,灌浆孔应设置在孔道下端;对超高的竖向孔道,宜分段设置灌浆孔。灌 浆孔直径不宜小于20mm。‎ 预应力筋孔道的两端应设置排气孔。曲线孔道的高差大于0.5m时,在孔道峰顶处应 设置泌水管,泌水管可兼做灌浆孔。‎ (4) 后张法预应力混凝土构件中,曲线预应力钢丝束、钢绞线束的曲率半径不宜小于 4m;对折线配筋的构件,在预应力钢筋弯折处的曲率半径可适当减小。‎ 曲线预应力筋的端头,应有与曲线段相切的直线段,直线段长度不宜小于300mm。‎ (5) 预应力筋张拉端可采用凸出式和凹人式做法,采用凸出式做法时,锚具位于梁端 面或柱表面,张拉后用细石混凝土封裹。采用凹人式做法时,锚具位于梁(柱)凹槽内, 张拉后用细石混凝土填平。‎ ‎16.4预应力混凝土施工计算及构造 73‎ 凸出式锚固端描具的保护层厚度不应小于50mm,外露预应力筋的混凝土保护层厚 度:处于一类环境时,不应小于20mm;处于二、三类易受腐蚀环境时,不应小 于 50mmo (1) 预应力筋张拉端铺具最小间距应满足配套的锚垫板尺寸和张拉用千斤顶的安装要 求。锚固区的锚垫板尺寸、混凝土强度、截面尺寸和间接钢筋(网片或螺旋筋)配置等必 须满足局部受压承载力要求。锚垫板边缘至构件边缘的距离不宜小于50mm。‎ 当梁端面较窄或钢筋稠密时,可将跨中处同排布置的多束预应力筋转变为张拉端竖向 多排布置或采取加腋处理。‎ (2) 预应力筋固定端可采取与张拉端相同的做法或采取内埋式做法。内埋式固定端的 位置应位于不需要预压力的截面外,且不宜小于100mm。对多束预应力筋的内埋式固定 端,宜采取错开布置方式,其间距不宜小于300mm,且距构件边缘不宜小于40mm。‎ (3) 多跨超长预应力筋的连接,可采用对接法和搭接法。采用对接法时,混凝土逐段 浇筑和张拉后,用连接器接长。采用搭接法时,预应力筋可在中间支座处搭接,分别从柱 两侧梁的顶面或加宽梁的梁侧面处伸出张拉,也可从加厚的楼板延伸至次梁处张拉。‎ ‎2.后张无粘结预应力 ‎(1)为满足不同耐火等级的要求,无粘结预应力筋的混凝土保护层最小厚度应符合表 16-54、表16-55的规定。‎ 板的混凝土保护层最小厚度(_) 表16-54‎ 约束条件 耐火极限(h)‎ ‎1‎ ‎1. 5‎ ‎2‎ ‎3‎ 简支 ‎25‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎55‎ 连续 ‎20‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎30‎ 梁的混凝土保护层最小厚度 (mm) 表 16-55‎ 约束条件 梁宽6‎ 耐火极限(h)‎ ‎1‎ ‎1. 5‎ ‎2‎ ‎3‎ 简支 ‎200<ό<300‎ ‎45‎ ‎50‎ ‎65‎ 采取特殊措施 ‎◎300‎ ‎40‎ ‎45‎ ‎50‎ ‎65‎ 连续 ‎200<0<300‎ ‎40‎ ‎40‎ ‎45‎ ‎50‎ ‎◎300‎ ‎40‎ ‎40‎ ‎40‎ ‎45‎ 注:当防火等级较高、混凝土保护层厚度不能满足要求时,应使用防火涂料。‎ ‎(2)板中无粘结预应力筋的间距宜采用200〜500mm,最大间距可取板厚的6倍,且 不宜大于lm。抵抗温度力用无粘结预应力筋的间距不受此限制。单根无粘结预应力筋的 曲率半径不宜小于2. 0m。‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 77‎ 板中无粘结预应力筋采取带状(2〜4根)布置时,其最大间距可取板厚的12倍,且 不宜大于2. 4m。‎ (1) 当板上开洞时,板内被孔洞阻断的无粘结预应力筋可分两侧绕过洞口铺设。无粘 结预应力筋至洞口的距离不宜小于150mm,水平偏移的曲率不宜小于6. 5m,洞口四周应 配置构造钢筋加强。‎ (2) 在现浇板柱节点处,每一方向穿过柱的无粘结预应力筋不应少于2根。‎ (3) 梁中集束布置无粘结预应力筋时,宜在张拉端分散为单根布置,间距不宜小于 60mm,合力线的位置应不变。当一块整体式锚垫板上有多排预应力筋时,宜采用钢筋 网片。‎ (4) 无粘结预应力筋的张拉端宜采取凹人式做法。铺具下的构造可采取不同体系,但 必须满足局部受压承载力要求。无粘结预应力筋和锚具的防护应符合结构耐久性要求。‎ (5) 无粘结预应力筋的固定端宜采取内埋式做法,设置在构件端部的墙内、梁柱节点 内或梁、板跨内。当固定端设置在梁、板跨内时,无粘结预应力筋跨过支座处不宜小于 lm,且应错开布置,其间距不宜小于300mm。‎ ‎16.4.7.3典型节点施工构造 ‎1.后浇带处预应力筋处理方法 (1) 利用搭接筋,如图16-83 (α)所示。‎ 这种做法的优点是:预应力筋在结构混凝土强度达到张拉要求后即可张拉,除预应力 缝针筋外,其余预应力筋均不必等后浇带混凝土强度达到要求后才张拉。缺点是预应力筋 及描具用量较大,不经济。‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 77‎ 预应力筋 隹垂遵预应力筋 I I 士 出板面张拉 出板面张拉 ‎(*)‎ 框架梁 ‎1‎ 后浇带 ‎1‎ 框架梁 ,1‎ 丨丨、1 .‎ 丨1‎ ‎7//‎ t 1‎ ‎|§‎ 丨寸 ‎1‎ i ‎1 1‎ ‎, ,‎ Ιο 寸 i ‎1 1丨·‎ ‎—Μ -‎ ΥΤτΎ‎ ‎^4η 中板面张拉后浇带 ‎(^)‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 77‎ 图16-83后浇带搭接做法图 ‎(2)不考虑后浇带的预留位置,最大限度地利用规范对筋长的要求(即单端张拉的预 应力筋长度不超过30m,两端张拉的预应力筋长度不超过60m),并考虑结构跨度,来布 置预应力筋,前后预应力筋在框架梁处搭接,如图16-83 («所示。‎ 这种做法的缺点是:跨过后浇带的所有预应力筋,都必须等后浇带浇注混凝土完毕, 且其强度达到张拉要求后,才能进行张拉。但它节省了材料,比利用缝针筋的做法要 经济。‎ ‎2.有高差的梁或板的连接处预应力筋处理方法,如图16-84所示。‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 77‎ 图16-84有高差的梁或板的连接处预应力筋处理方法简图 16.4.7.4其他施工构造 1. 大面积预应力筋混凝土梁板结构施工时,应考虑多跨梁板施加预应力和混凝土早 期收缩受柱或墙约束的不利因素,宜设置后浇带或施工缝。后浇带的间距宜取50〜70m, 应根据结构受力特点、混凝土施工条件和施加预应力方式等确定。‎ 2. 梁板施加预应力的方向有相邻墙或剪力墙时,应使梁板与墙之间暂时隔开,待预 应力筋张拉后,再浇筑混凝土。‎ 3. 同一楼层中当预应力梁板周围有多跨钢筋混凝土梁板时;两者宜暂时隔开,待预 应力筋张拉后,再浇筑混凝土。‎ 4. 当预应力梁与刚度大的柱或墙刚接时,可将梁柱节点设计成在框架梁施加预应力 阶段无约束的滑动支座,张拉后做成刚接。‎ ‎16.5预应力混凝土先张法施工 先张法是将张拉的预应力筋临时铺固在台座或钢模上,然后浇筑混凝土,待混凝土达 到设计或有关规定的强度(一般不低于设计混凝土强度标准值的75%)后放张预应力筋, 并切断构件外的预应力筋,借助混凝土与预应力筋间的握裹力,对混凝土构件施加预应 力。先张法适用于预制预应力混凝土构件的工厂化生产。采用台座法生产时,预应力筋的 张拉锚固、混凝土构件的浇筑养护和预应力筋的放张等均在台座上进行,台座成为承担预 张拉力的设备之一。‎ ‎16.5.1台 座 台座在先张法构件生产中是主要的承力设备,它承受预应力筋的全部张拉力。台座在 受力状态下的变形、滑移会引起预应力的损失和构件的变形,因此台座应有足够的强度、 刚度和稳定性。‎ 台座的形式有多种,但按构造型式主要可分为墩式台座和槽式台座两类,其他形式的 台座也是介于这两者之间。选用时可根据构件种类、张拉吨位和施工条件确定。‎ ‎16.5.1.1墩式台座 墩式台座是由台墩、台面与横梁三部分组成,见图16-85。目前常用的是台墩与台面 共同受力的墩式台座。其长度通常为50 〜150m,也可根据构件的生产工艺等选 定。台座的承载力应满足构件张拉力的 要求。‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 77‎ 图16-85钢筋混凝土墩式台座示意图 1—台壞;2—横梁;3—台面;‎ ‎4一牛腿;5—预应力筋 台座长度可按式(16-44)计算:‎ L = ΙΧη-- (η — 1) X 0. 5 + 2々 ‎(16-44)‎ 式中I——构件长度(m);‎ η 条生产线内生产的构 件数;‎ 0. ‎5—两根构件相邻端头间的距离 ‎(m);‎ k——台座横梁到第一根构件端头 的距离;一般为1.25〜1.5m。‎ 台座的宽度主要取决于构件的布筋宽度、张拉与浇筑混凝土是否方便,一般不大 于2m。‎ 在台座的端部应留出张拉操作用地和通道,两侧要有构件运输和堆放的场地。‎ 1. 台墩 承力台墩一般由现浇钢筋混凝土而成。台墩应有合适的外伸部分,以增大力臂而减少 台墩自重。台墩应具有足够的强度、刚度和稳定性。稳定性验算一般包括抗彳®覆验算与抗 滑移验算。‎ 图16-86计算简图 台墩的抗倾覆验算,参照图16-86可按式(16-45)进行计算:‎ K = ^ = GL^_Epez L 5。 (16-45)‎ M Ne ι ^‎ 式中K——抗倾覆安全系数,一般不小于1.50;‎ Μ倾覆力矩(Ν·πι),由预应力筋的张拉力产生;‎ Ν——预应力筋的张拉力(N);‎ e,——张拉力合力作用点至倾覆点的力臂(m);‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 77‎ My——抗倾覆力矩(Ν·πι),由台座自重力和主动土压力等产生;‎ G一^台墩的自重(N);‎ L—台墩重心至倾覆点的力臂(m);‎ Ep——台墩后面的被动土压力合力(N),当台墩埋置深度较浅时,可忽略不计;‎ e2——被动土压力合力至倾覆点的力臂(m)。‎ 台墩倾覆点的位置,对与台面共同工作的台墩,按理论计算倾覆点应在混凝土台面的 表面处;但考虑到台墩的倾覆趋势使得台面端部顶点出现局部应力集中和混凝土面层的施 工质量,因此倾覆点的位置宜取在混凝土台面往下40〜50mm处。‎ 台墩的抗滑移验算可按式(16-46)进行:‎ Kc = ^ > 1. 30 (16-46)‎ 式中Kc——抗滑移安全系数,一般不小于1.30;‎ Ni——抗滑移的力(N),对独立的台墩,由侧壁土压力和底部摩阻力等产生。对 与台面共同工作的台墩,以往在抗滑移验算中考虑台面的水平力、侧壁土 压力和底部摩阻力共同工作。通过分析认为混凝土的弹性模量(C20混凝 ±_Ee = 2.55X104N/mm2)和土的压缩模量(低压缩土 Es = 20N/mm2。) 相差极大。两者不可能共同工作;而底部摩阻力也较小(约占5%),可略 去不计;实际上台墩的水平推力几乎全部传给台面,不存在滑移问题。因 此,台墩与台面共同工作时,可不作抗滑移计算,而应验算台面的承载力。 台墩的牛腿和延伸部分,分别按钢筋混凝土结构的牛腿和偏心受压构件计算。‎ 横梁的挠度不应大于2mm,并不得产生翘曲。预应力筋的定位板必须安装准确,其 烧度不大于lmm。‎ ‎2.台面 台面一般是在夯实的碎石垫层上浇筑一层厚度为60〜100mm的混凝土而成。其水平 承载力P可按式(16-47)计算:‎ P = (16-47)‎ 八1八2‎ 式中Ψ~轴心受压纵向弯曲系数,取p=l;‎ A—台面截面面积(mm2);‎ ‎/c—混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm2);‎ K,——超载系数,取1.25;‎ K2——考虑台面截面不均匀和其他影响因素的附加安全系数,取1. 5。‎ 台面伸缩缝可根据当地温差和经验设置。一般10m左右设置一条,也可采用预应力 混凝土滑动台面,不留施工缝。‎ ‎16.5.1.2槽式台座 槽式台座由端柱、传力柱、柱垫、Jl下横梁、砖墙和台面等组成,既可承受张拉力, 又可作为蒸汽养护槽,适用于张拉吨位较高的大型构件,如吊车梁、屋架、薄腹梁等。‎ ‎1.槽式台座构造(图16-87)‎ (1) 台座的长度一般选用50〜80m,也可根据工艺要求确定,宽度随构件外形及制作 方式而定,一般不小于lm。‎ (2) 槽式台座一般与地面相平,以便运送混凝土和蒸汽养护。但.需考虑地下水位和排 水等冋题 ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 77‎ D (1) 端柱、传力柱的端面必须平整,对接接头必须紧密;柱与柱垫连接必须牢靠。‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 87‎ 图].6-87槽式台座构造示意图 1 一下横梁;2—基础板;3—上横梁;4一张拉端柱;5—卡环 6— 中间传力柱;7—钢横梁;8、9一垫块;10—连接板;‎ 11 一砖墙;12—锚固端柱;13—砂浆嵌缝;14 一支座底板 0. 槽式台座计算要点 槽式台座亦需进行强度和稳定性计算。端柱和传力柱的强度按钢筋混凝土结构偏心受 压构件计算。槽式台座端柱抗倾覆力矩由端柱、横梁自重力及部分张拉力组成。‎ 1. 拼装式台座 拼装式台座是由压柱与横梁组装而成,适用于施工现场临时生产预制构件用。‎ (1) 拼装式钢台座是由格构式钢压柱、箱形钢横梁、横向连系工字钢、张拉端横梁导 轨、放张系统等组成。这种台座型钢的线膨胀系数与受力钢绞线的线膨胀系数一致,热养 护时无预应力损失。‎ 拼装式钢台座的优点:装拆快、效率高、产品质量好、支模振捣方便,适用于施工现 场预制工作量较大的情况。‎ (2) 拼装式混凝土台座,根据施工条件和工程进度,因地制宜利用废旧构件或工程用 构件组成。待预应力构件生产任务完成后,组成台座的构件仍可用于工程上。‎ ‎16.5.1.3预应力混凝土台面 普通混凝土台面由于受温差的影响,经常会发生开裂,导致台面使用寿命缩短和构件 质量下降。为了解决这一问题,预制构件厂采用了预应力混凝土滑动台面。‎ 台面由于温差引起的温度应力办,可按式(16-48)计算:‎ 预应力滑动台面(厚60〜80mm)‎ 隔离层(塑料薄膜、废机油滑石粉或细砂层) 钢丝预应力 混凝土基层(表面要平整)‎ 图16-88预应力混凝土滑动台面 预应力混凝土滑动台面的做法(图16-88)是在原有的混凝土台面或新浇的混凝土基 层上刷隔离剂。张拉预应力钢丝。浇筑混凝土面层。待混凝土达到放张强度后切断钢丝, 台面就发生滑动。‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 87‎ ‎% = 0.5 没(1 十专)L (16-48)‎ 式中L—台面长度(m);‎ Ύ——混凝土重力密度(kg/m3);‎ h 预应力台面厚度(mm);‎ h,—台面上堆积物的折算厚度(mm);‎ μ—台面与基层混凝土的摩擦系数,对皂脚废机油或废机油滑石粉隔离剂 为 0.65。‎ 为了使预应力台面不出现裂缝,台面的预压应力&应满足式(16-49):‎ ‎> σο — 0. 5/ik (16-49)‎ 式中/tk—混凝土的抗拉强度标准值(N/mm2)。‎ 预应力台面用的钢丝,可选用各种预应力钢丝,居中配置,1 = 0.70/#。混凝土可 选用C30或C40。‎ 预应力台面的基层要平整,隔离层要好。以减少台面的咬合力、粘结力与摩擦力。浇 筑混凝土后要加强养护,以免出现收缩裂缝。预应力台面宜在温差较小的季节施工。以减 ‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 87‎ 少温差引起的温度应力。‎ ‎16. 5. 2 —般先张法工艺 ‎16. 5.2.1 工艺流程 一般先张法的施工工艺流程包括:预应力筋的加工、铺设;预应力筋张拉;预应力筋 放张;质量检验等。‎ ‎16. 5. 2. 2预应力筋的加工与铺设 1. 预应力筋的加工 预应力钢丝和钢绞线下料,应采用砂轮切割机,不得采用电弧切割。‎ 2. 预应力筋的铺设 图16-89套筒式连接器 1 一螺杆或精轧螺纹钢筋;2—套筒; 3—工具式夹片;4一钢绞线 长线台座台面(或胎模)在铺设预应力筋前应涂隔离剂。隔离剂不应沾污预应力筋, 以免影响预应力筋与混凝土的粘结。如果预应力筋遭受污染,应使用适宜的溶剂加以清洗 干净。在生产过程中应防止雨水冲刷台面上的隔离剂。‎ 预应力筋与工具式螺杆连接时,可采 用套筒式连接器(图16-89)。‎ 3. 预应力筋夹具 夹具是将预应力筋锚固在台座上并承 受预张力的临时锚固装置,夹具应具有良 好的锚固性能和重复使用性能,并有安全 保障。先张法的夹具可分为用于张拉的张 拉端夹具和用于锚固的锚固端夹具,夹具 的性能应满足国家现行标准《预应力筋用铺具、夹具和连接器》(GB/T 14370)和《预应 力筋用描具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ 85)的要求。‎ 夹具可按照所夹持的预应力筋种类分为钢丝夹具和钢绞线夹具。‎ 钢丝夹具:可夹持直径3〜5mm的钢丝,钢丝夹具包括锥形夹具和镦头夹具。‎ 钢绞线夹具:可采用两片式或三片式夹片锚具,可夹持不同直径的钢绞线。‎ ‎16.5.2.3预应力筋张拉 1. 预应力钢丝张拉 (1) 单根张拉 张拉单根钢丝,由于张拉力较小,张拉设备可选择小型千斤顶或专用张拉机张拉。‎ (2) 整体张拉 1) 在预制厂以机组流水法或传送带法生产预应力多孔板时,还可在钢模上用镦头梳 筋板夹具整体张拉。钢丝两端徽头,一端卡在固定梳筋板上,另一端卡在张拉端的活动梳 筋板上。用张拉钩钩住活动梳筋板,再通过连接套筒将张拉钩和拉杆式千斤顶连接,即可 张拉。‎ 2) ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 87‎ 在两横梁式长线台座上生产刻痕钢丝配筋的预应力薄板时,钢丝两端采用单孔镦 头锚具(工具错)安装在台座两端钢横梁外的承压钢板上,利用设置在台墩与钢横梁之间 的两台台座式千斤顶进行整体张拉。也可采用单根钢丝夹片式夹具代替镦头锚具,便于 施工。‎ 当钢丝达到张拉力后,锁定台座式千斤顶,直到混凝土强度达到放张要求后,再放松 千斤顶。‎ (1) 钢丝张拉程序 预应力钢丝由于张拉工作量大,宜采用一次张拉程序。0—(1.03〜1.05)ffmn(锚固)其 中,1.03〜1.05是考虑测力的误差、温度影响、台座横梁或定位板刚度不足、台座长度 不符合设计取值、工人操作影响等。‎ 1. 预应力钢绞线张拉 ‎(1)单根张拉 在两横梁式台座上,单根钢绞线可采用与钢绞线张拉力配套的小型前卡式千斤顶张 拉,单孔夹片工具描固定。为了节约钢绞线,也可采用工具式拉杆与套筒式连接器,如图 16-90所示。‎ ‎/‎ ‎^‎ ‎1 7^ 1‎ Γ^-η ‎/‎ ‎/‎ ‎‎ ‎^ ‎ ‎‎ ‎^9‎ ‎——-Η 图16-90单根钢绞线张拉示意图 1 一横梁;2—千斤顶;3、6—连接器;4一槽式承力架;5—预应力筋;‎ ‎7—放张装置;8—销固端锚具;9一张拉端螺帽锚具;10、Π—钢绞线连接拉杆 预制空心板梁的张拉顺序可先从中间向两侧逐步对称张拉。对预制梁的张拉顺序也要 左右对称进行。如梁顶与梁底均配有预应力筋,则也要上下对称张拉,防止构件产生较大 的反拱。‎ ‎(2)整体张拉 在三横梁式台座上,可采用台座式千斤顶整体张拉预应力钢绞线,见图16-91。台座 式千斤顶与活动横梁组装在一起,利用工具式螺杆与连接器将钢绞线挂在活动横梁上。张 拉前,宜采用小型千斤顶在固定端逐根调整钢绞线初应力。张拉时,台座式千斤顶推动活 动横梁带动钢绞线整体张拉。然后用夹片锚或螺母锚固在固定横梁上。为了节约钢绞线, 其两端可再配置工具式螺杆与连接器。对预制构件较少的工程,可取消工具式螺杆,直接 将钢绞线用夹片式锚具描固在活动横梁上。如利用台座式千斤顶整体放张,则可取消锚固 端放张装置。在张拉端固定横梁与锚具之间加U形垫片,有利于钢绞线放张。‎ ‎, /4‎ ‎/‎ 广 ri ‎/ π 图16-91三横梁式成组张拉装置 1 一活动横梁;2—千斤顶;3—固定横梁;4一槽式台座;‎ ‎5—预应力筋;6—放张装置;7—连接器 ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 87‎ ‎(3)钢绞线张拉程序 采用低松弛钢绞线时,可采取一次张拉程序。‎ 对单根张拉:Ο—σαοη (描固)‎ 对整体张拉:0—初应力调整—ffcon (铺固)‎ 1. 预应力张拉值校核 预应力筋的张拉力,一般采用张拉力控制,伸长值校核,张拉时预应力筋的理论伸长 值与实际伸长值的允许偏差为±6%。‎ 预应力筋张拉锚固后,应采用测力仪检查所建立的预应力值,其偏差不得大于或小于 设计规定相应阶段预应力值的5%。‎ 预应力筋张拉应力值的测定有多种仪器可以选择使用,一般对于测定钢丝的应力值多 采用弹簧测力仪、电阻应变式传感仪和弓式测力仪。对于测定钢绞线的应力值,可采用压 力传感器、电阻式应变传感器或通过连接在油泵上的液压传感器读数仪直接采集张拉 力等。‎ 预应力钢丝内力的检测,一般在张拉锚固后1小时内进行。此时,锚固损失已完成, 钢筋松弛损失也部分产生。检测时预应力设计规定值应在设计图纸上注明,当设计无规定 时,可按表16-49取用。‎ 2. 张拉注意事项 (1) 张拉时,张拉机具与预应力筋应在一条直线上;同时在台面上每隔一定距离放一 根圆钢筋头或相当于保护层厚度的其他垫块,以防预应力筋因自重下垂,破坏隔离剂,沾 污预应力筋。‎ (2) 预应力筋张拉并锚固后,应保证测力表读数始终保持设计所需的张拉力。‎ (3) 预应力筋张拉完毕后,对设计位置的偏差不得大于5mm,也不得大于构件截面 最短边长的4%。‎ (4) 在张拉过程中发生断丝或滑脱钢丝时,应予以更换。‎ (5) 台座两端应有防护设施。张拉时沿台座长度方向每隔4〜5m放一个防护架,两 端严禁站人,也不准进人台座。‎ ‎16.S.2.4预应力筋放张 预应力筋放张时,混凝土的强度应符合设计要求;如设计无规定,不应低于设计的混 凝土强度标准值的75%。‎ ‎1.放张顺序 预应力筋放张顺序,应按设计与工艺要求进行。如无相应规定,可按下列要求进行:‎ (1) 轴心受预压的构件(如拉杆、桩等),所有预应力筋应同时放张;‎ (2) 偏心受预压的构件(如梁等),应先同时放张预压力较小区域的预应力筋,再同 时放张预压力较大区域的预应力筋;‎ (3) 如不能满足以上两项要求时,应分阶段、对称、交错地放张,防止在放张过程中 构件产生弯曲、裂纹和预应力筋断裂。‎ ‎2:放张方法 预应力筋的放张,应采取缓慢释放预应力的方法进行,防止对混凝土结构的冲击。常 用的放张方法如下:‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 87‎ (1) 千斤顶放张 用千斤顶拉动单根拉杆或螺杆,松开螺母。放张时由于混凝土与预应力筋已结成整 体,松开螺母所需的间隙只能是最前端构件外露钢筋的伸长,因此,所施加的应力需要超 过控值。‎ 采用两台台座式千斤顶整体缓慢放松(图16-92),‎ Λ ‎1 -‎ ‎ ‎ k 图16-92两台千斤顶放张 1—活动横梁;2—千斤顶;3—横梁; 4一绞线连接器;5—承力架·,‎ ‎6—构件;7—拉杆 应力均匀,安全可靠。放张用台座式千斤顶可专用或与 张拉合用。为防止台座式千斤顶长期受力,可采用垫块 顶紧,替换千斤顶承受压力。‎ (2) 机械切割或氧炔焰切割 对先张法板类构件的钢丝或钢绞线,放张时可直接 用机械切割或氧炔焰切割。放张工作宜从生产线中间处 开始,以减少回弹量且有利于脱模;对每一块板,应从 外向内对称放张,以免构件扭转而端部开裂。‎ ‎3.放张注意事项 (1) 为了检查构件放张时钢丝与混凝土的粘结是否 可靠,切断钢丝时应测定钢丝往混凝土内的回缩数值。‎ ‎]钢丝上贴胶带纸用游标 钢丝回缩值的简易测试方法是在板端贴玻璃片和在靠 卡尺读数,其精度可达0.1mm。‎ 钢丝的回缩值不应大于1.0mm。如果最多只有20%的测试数据超过上述规定值的 20%,则检查结果是令人满意的。如果回缩值大于上述数值,则应加强构件端部区域的分 布钢筋、提高放张时混凝土强度等。‎ (2) 放张前,应拆除侧模,使放张时构件能自由变形,否则将损坏模板或使构件开 裂。对有横肋的构件(如大型屋面板),其端横肋内侧面与板面交接处做出一定的坡度或 做成大圆弧,以便预应力筋放张时端横肋能沿着坡面滑动。必要时在胎模与台面之间设置 滚动支座。这样,在预应力筋放张时,构件与胎模可随着钢筋的回缩一起自由移动。‎ ‎(3)用氧炔焰切割时。应采取隔热措施,防止烧伤构件端部混凝土。‎ ‎16. 5. 2. 5质量检验 先张法预应力施工质量,应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (GB 50204)的规定进行验收。‎ 1. 主控项目 (1) 预应力筋进场时,应按现行国家标准《预应力混凝土用钢丝》(GB/T 5223)、 ‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 87‎ ‎《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224)等的规定抽取试件作力学性能检验,其质量必须 符合有关标准的规定。‎ 检查数量:按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。‎ 检验方法:检査产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。‎ (1) 预应力筋用夹具的性能应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》 (GB/T 14370)和行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ 85) 的规定。‎ 检验方法:检查产品合格证和出厂检验报告。‎ (2) 预应力筋铺设时,其品种、级别、规格、数量等必须符合设计要求。‎ 检査数量:隐蔽工程验收时全数检查。‎ 检验方法:观察与钢尺检査。‎ (3) 先张法预应力施工时,应选用非油类隔离剂.并应避免沾污预应力筋。‎ 检査数量:全数检査。‎ 检验方法:观察。‎ (4) 预应力筋放张时,混凝土强度应符合设计要求;如设计无规定,不应低于设计的 混凝土强度标准值的75%。‎ 检查数量:全数检査。‎ 检验方法:检査同条件养护试件试验报告。‎ (5) 预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差 为 ±5%。‎ 检查数量:每工作班抽查预应力筋总数的1%,且不少于3束。‎ 检验方法:检査预应力筋应力检测记录。‎ (6) 在浇筑混凝土前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。‎ 检验方法:全数观察。检查张拉纪录。‎ (7) 预应力筋放张时,宜缓慢放松锚固装置。使各根预应力筋同时缓慢放松。‎ 检验方法:全数观察检查。‎ 1. 一般项目 ‎(1)钢丝两端采用镦头夹具时,对短线整体张拉的钢丝,同组钢丝长度的极差不得大 于2mm。钢丝镦头的强度不得低于钢丝强度标准值的98%。‎ 检查数量:每工作班抽查预应力筋总数的3%,且不少于3束。对钢丝镦头强度,每 批钢丝检査6个镦头试件。‎ 检验方法:观察、钢尺检査。检査钢丝镦头试验报告。‎ (1) 锚固时张拉端预应力筋的内缩量应符合设计要求。‎ 检査数量:每工作班抽査预应力筋总数的3%,且不少于3束。‎ 检验方法:钢尺检査。‎ (2) 先张法预应力筋张拉后与设计位置的偏差不得大于5mm,且不得大于构件截面 短边边长的4%。‎ 检査数量:每工作班抽査预应力筋总数的3%,且不少于3束。‎ 检验方法:钢尺检査。‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 87‎ ‎16.5.3折线张拉工艺 桁架式或折线式吊车梁配置折线预应力筋,可充分发挥结构受力性能,节约钢材,减 轻自重。折线预应力筋可采用垂直折线张拉(构件竖直浇筑)和水平折线张拉(构件平卧 浇筑)两种方法。‎ ‎16. 5. 3.1垂直折线张拉 图16-93折线形吊车梁预应力筋垂直折线张拉示意图 1 一台座;2—预应力筋;3—上支点(即圆钢管12); 4—下支点(即圆钢管_7)‎ ‎5—吊车梁;6—下承力架;7、12—钢管「8、_ 13—圆柱轴;9—连销;10—地铺; 11 一上承力架;14一工字钢梁_‎ ‎2000 1000 40000 ιόόο 图16-93为利用槽形台座制作折线式吊车梁的示意图,共12个转折点。在上下转折 点处设置上下承力架,以支撑竖向力。预应力筋张拉可采用两端同时或分别按25%<70»逐 级加荷至100%ffcon的方式进行,以减少预应力损失。‎ 为了减少预应力损失,应尽可能减少转角次数,据实测,一般转拼点不宜超过10个 (故台座也不宜过长)。为了减少摩擦,可将下承力架做成摆动支座,摆动位置用临时拉索 控制。上承力架焊在两根工字钢梁上,工字钢梁搁置在台座上,为使应力均勻,还可在工 字钢梁下设置千斤顶,将钢梁交灰承力架向上顶升一定的距离,以补足预应力(成为横向 张拉)。‎ 钢筋张拉完毕后浇筑混凝土。当混凝土达一定强度后,两端同时放松钢筋,最后抽出 转折点的圆柱轴8、13,只剩下支点钢管7、12埋在混凝土构件内(钢管直径Γ»>2.5倍 钢筋直径)。‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 87‎ 图16-94预应力筋水平折线张拉示意图 1 一台座;2—横梁■’ 3—直线预应力筋;4一折线预应力筋; 5—钢筋抱箍;6、8—木撑;7—8号槽钢;9—70X70方木; 10—3柯0钢筋;11 一2柯8钢筋;12—砂浆填缝 ‎16.5.3.2水平折线张拉 图16-94为利用预制钢筋混凝土双 肢柱作为台座压杆,在现场对生产桁架 式吊车梁的示意图。在预制柱上相应于 钢丝弯折点处,套以钢筋抱箍5,并装 置短槽钢7,连以焊接钢筋网片,预应 力筋通过网片而弯折。为承受张拉时产 生的横向水平力,在短槽钢上安置木撑 ‎6、8。‎ 两根折线钢筋可用4台千斤顶在两 端同时张拉,或采用两台千斤顶同时在 一端张拉后,再在另一端补张拉。为减 少应力损失,可在转折点处采取横向张 拉,以补足预应力。‎ ‎16.5.4先张预制构件 先张法主要适用于生产预制预应力混凝土构件。采用先张法生产的预制预应力混凝土 构件包括预制预应力混凝土板、梁、桩等众多种类。‎ ‎16. 5.4.1先张预制板 目前国内应用的先张预应力混凝土板的种类较多,包括预应力混凝土圆孔板、SP预 应力空心板、预应力混凝土叠合板的实心底板、预应力混凝土双Τ板等。‎ ‎1.预应力混凝土圆孔板 预应力混凝土圆孔板是目前最为常见的先张预应力预制构件之一,主要适用于非抗震 设计及抗震设防烈度不大于8度的地区。预应力混凝土圆孔板根据其厚度和适用跨度分为 两类,一类板厚120_,适用跨度范围2·1〜另一类板厚180mm,适用跨度范围 1. ‎8〜7. 2m。预应力钢筋采用消餘应力的低松弛螺旋肋钢丝俨5,抗拉强度标准值为 1570MPa,构造钢筋采用HRB335级钢筋。图16-95为0. 5m宽120mm厚的预应力混凝 土圆孔板截面示意图。‎ 预应力混凝土圆孔板可采用长线法台座张拉预应力,也可采用短线法钢模模外张拉预应 力。设计时应考虑张拉端锚具变形和钢筋内缩弓丨起的预应力损失以及温差弓丨起的预应力损失。‎ 构件堆放运输时,场地应平整压实。每垛堆放层数不宜超过10层。垫木应放在距板 端200〜300_处,并做到上下对齐,垫平垫实,不得有一角脱空的现象。堆放、起吊、 运输过程中不得将板翻身侧放。‎ 安装时板的混凝土立方体抗压强度应达到设计混凝土强度的100%,板安装后应及时 浇筑拼缝混凝土。灌缝前应将拼缝内杂物清理干净,并用清水充分湿润。灌缝应采用强度 等级不低于C20的细石混凝土并掺微膨胀剂。混凝土振捣应密实,并注意浇水养护。‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 87‎ ‎16. 5预应力混凝土先张法施工 87‎ 图16-95预应力圆孔板截面示意图 施工均布荷载不应大于2. 5kN/m2,荷载不均匀时单板范围内折算均布荷载不宜大于 2. OkN/m2,施工中应防止构件受到冲击作用。‎ 在有抗震设防要求的地区安装圆孔板时,板支座宜采用硬架支模的方式,并保证板与 支座实现可靠的连接。‎ 2. SP预应力空心板 SP预应力空心板特指美国SPANCRETE公司及其授权的企业生产的预应力混凝土空 心板。主要适用于抗震设防烈度不大于8度的地区。SP预应力空心板一般板宽为 1200mm,板的厚度为100〜380mm,适用跨度范围为3〜18m。有关SP板轴跨与板厚的 对应关系如表16-56所示。‎ SP板轴跨与板厚对应关系(单位:_) 表16-56‎ 板 厚 ‎100‎ ‎120‎ ‎150‎ 轴跨 SP ‎3000〜5100‎ ‎3000〜6000‎ ‎4500〜7500‎ SPD ‎4200〜6300‎ ‎4800〜7200‎ ‎5400〜9000‎ 板厚 ‎180‎ ‎200‎ ‎250‎ 轴跨 SP ‎4800〜9000‎ ‎5100〜10200‎ ‎5700〜12600‎ SPD ‎6900〜10200‎ ‎7200〜10800‎ ‎8400〜13800‎ ‎40SP ‎4800〜9000‎ ‎5100〜10200‎ ‎5700〜12600‎ 板厚·‎ ‎300‎ ‎380‎ 轴跨 SP.‎ ‎6900〜15000‎ ‎8400〜18000‎ SPD ‎9600〜15000‎ ‎12000〜18000‎ ‎40SP ‎6900〜15000‎ ‎8400〜18000‎ 注:表中SP指无叠合层的SP板,钢绞线保护层厚度20mm; 40SP指无叠合层的SP板,钢绞线保护层厚度 ‎40mm; SPD指在SP板顶面现浇50〜60mm厚细石混凝土叠合层的板。‎ SP板的预应力钢筋多采用1860级的1X7低松弛钢绞线,直径包括9. 5、11.1、 12. 7mm三种,有时也采用1570级的1 X 3低松弛钢绞线,直径8. 6mm。图16-96为 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 91‎ 图16-96 SP板截面示意图 ‎132 ul03‎ ‎1200‎ ‎1. 2m宽200mm厚的SP板截面示意图。‎ ‎, mo 放张预应力钢绞线时板的混凝土立方体抗压强度必须达到设计混凝土强度等级值的 75%,并应同时在两端左右对称放张,严禁采用骤然放张。‎ 生产时应对板采取有效措施,并确认钢绞线放张时不会导致板面开裂。对采用12根 和12根以上直径12. 7mm钢绞线的板,更应采取加强板端部抗裂能力或取消部分钢绞线 端部一定长度内的握裹力等特殊措施,以防止放张板面开裂。如采取降低预应力张拉控制 值时,应注意其对板允许荷载表的影响,采取取消部分钢绞线端部一定长度内的握裹力措 施时应考虑对板端部抗裂和承载能力的影响。‎ 空心板端部预应力钢绞线的实测回缩(缩人混凝土切割面)值应符合下列规定:‎ 每块板各端的所有钢绞线回缩值的平均值,不得大于2mm;并且单根钢绞线的回缩 值不得大于3mm (板端部涂油的钢绞线的允许回缩值另行确定)。回缩值不合格的板应根 据实际情况经特殊处理后方可使用。‎ 构件堆放、运输时,场地应平整压实。每垛堆放总高度不宜超过2.0m,垫木应放在 距板端200〜300mm处,并做到上下对齐,垫平垫实,不得有一角脱空的现象。堆放、 起吊、运输过程中不得将板翻身侧放。SP板的支承处应平整,保证板端在支承处均匀受 力。为减轻承重墙对板端的约束和便于拉齐板缝,在板底设置塑胶垫片会取得较好效果。‎ 安装SP板时,一般宜将两块板之间板底靠紧安置。但板顶缝宽不宜小于20mm。‎ 为了保证空心板楼(屋)盖体系中,相邻SP板之间能相互传递剪力和协调相邻板间 垂直变位,应做好板缝的灌缝工作。因此,应注意以下事项:‎ 一般应采用强度不小于20N/mm2的水泥砂桨,或强度不小于C20的细石混凝土灌实。 灌缝用砂桨或细石混凝土应有良好的和易性,保证板间的键槽能浇注密实。所有SP板SPD 板的灌浆工作,均应在吊装板后,进行其他工序前尽快实施。在灌缝砂桨强度小于10N/ _2时,板面不得进行任何施工工作。灌缝前应采取措施(加临时支撑或在相邻板间加夹具 等)保证相邻板底平整。灌缝前应清除板缝中的杂物,按具体工程设计要求设置好缝中钢 筋,并使板缝保持清洁湿润状态,灌浇后应注意养护,必须保证板缝浇灌密实。‎ SPD板顶面应有凹凸差不小于4mm的人工粗糙面。以保证叠合面的抗剪强度大于 ‎0.4N/mm2。应在SPD板叠合层中间配置直径>6mm,间距200mm的钢筋网,或直径 4〜5mm间距200mm的焊接钢筋网片。浇筑叠合层混凝土前,SP板板面必须清扫干净, 并浇水充分湿润(冬季施工除外),但不能积水。浇筑叠合层混凝土时,采用平板振动器 振捣密实,以保证与SP板结合成一整体。浇筑后采用覆盖浇水养护。SPD板在浇注叠合 层阶段,应设有可靠支撑,支撑位置应按下列规定:‎ 当跨度L<9m时,在跨中设一道支撑;‎ 当跨度L>9m时,除在跨中设一道支撑外,尚应在L/4处各增设一道支撑。‎ 支撑顶面应严格找平,以保证SP板底平整,跨中支撑顶面应与SP板底顶紧,保证 在浇注叠合层过程中SP板不产生挠度。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 91‎ SP板施工安装时要求布料均匀,施工荷载(包括叠合层重)不得超过2.5kN/_2。在 多层建筑中,上层支柱必须对准下层支柱,同时支撑应设在板肋上,并铺设垫板,以免板受 支柱的冲切。临时支撑的拆除应在叠合层混凝土达到强度设计值后根据施工规范规定执行。‎ ‎3.预应力混凝土叠合板 预应力混凝土叠合板指施工阶段设有可靠支撑的叠合式受弯构件。其采用50mm或 60mm厚实心预制预应力混凝土底板,上浇叠合层混凝土,形成完全粘结。主要适用于非 抗震设计及抗震设防烈度不大于8度的地区。‎ 预应力混凝土叠合板的材料和规格详见表16-57。‎ 预应力混凝土叠合板规格 表16-57‎ 底板厚度(mm) /叠合层厚(mm)‎ ‎50/60、 70、 80‎ ‎60/80, 90‎ 钢筋种类 螺旋肋钢丝 冷轧带肋钢筋 直径(mm)‎ ΦΗ5‎ 炉5‎ 底板预应力筋 抗拉强度标准值(N/mm2)‎ ‎1570‎ ‎800‎ 抗拉强度设计值(N/mm2)‎ ‎1110‎ ‎530‎ 弹性模量 ‎2. 05Χ105‎ ‎1.9Χ105‎ 底板构造钢筋种类 冷轧带肋钢筋CRB550 (炉5)‎ 也可采用ΗΡΒ300或HRB335级钢筋 支座负钢筋种类 HRB335、HRB400 级钢筋 吊钩 ΗΡΒ300级钢筋 底板混凝土强度等级 C40‎ 叠合层混凝土强度等级 C30‎ 图16-97为典型的50mm厚的预制预应力混凝土底板示意图。‎ 叠合板如需开洞,需在工厂生产中先在板底中预留孔洞(孔洞内预应力钢筋暂不切 除),叠合层混凝土浇筑时留出孔洞,叠合板达到强度后切除孔洞内预应力钢筋。洞口处 加强钢筋及洞板承载能力由设计人员根据实际情况进行设计。‎ 底板上表面应做成凹凸不小于4mm的人工粗糙面,可用网状滚筒等方法成型。‎ 底板吊装时应慢起慢落,并防止与其他物体相撞。‎ 堆放场地应平整夯实,堆放时使板与地面之间应有一定的空隙,并设排水措施。板两 端(至板端200mm)及跨中位置均应设置垫木,当板标志长度<3. 6m时跨中设一条垫 木,板标志长度>3. 6m日才跨中设两条垫木,垫木应上下对齐。不同板号应分别堆放,堆 放高度不宜多于6层。堆放时间不宜超过两个月。‎ 混凝土的强度达到设计要求后方能出厂。运输时板的堆放要求同上,但要设法在支点 处绑扎牢固,以防移动或跳动。在板的边部或与绳索接触处的混凝土,应采用衬垫加以 ‎10 10‎ I I I I ^‎ ‎20 20 ^‎ 板实际长度/, 板标志长度/‎ 预应力筋 图16-97预制预应力混凝土底板示意图 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 91‎ 保护。‎ 底板就位前应在跨中及紧贴支座部位均设置由柱和横撑等组成的临时支撑。当轴跨Z <3. 6m时跨中设一道支撑;当轴跨3. 6m5. 4m 时跨中设三道支撑。支撑顶面应严格抄平,以保证底板板底面平整。多层建筑中各层支撑 应设置在一条竖直线上,以免板受上层立柱的冲切。‎ 临时支撑拆除应根据施工规范规定,一般保持连续两层有支撑。施工均布荷载不应大 于1. 5kN/mm2,荷载不均匀时单板范围内折算均布荷载不宜大于lkN/mm2,否则应采取 加强措施。施工中应防止构件受到冲击作用。‎ ‎4.预应力混凝土双丁板 预应力混凝土双T板通常采用先张法工艺生产,适用于非抗震设计及拉;震设防烈度 不大于8度的地区。‎ 预应力混凝土双T板混凝土强度等级为C40、C45、C50。当环境类别为Zi b类时, 双T坡板的混凝土强度等级均为C50。预应力钢筋采用低松弛的螺旋肋钢丝或:1X7钢 绞线,■ . , ■ 'V 双T板板面、肋梁、横肋中钢筋网片采用CRB550级冷轧带肋钢筋及:ΡίήΒ300摄i 筋。钢筋网片宜采用电阻点焊,其性能应符合相关标准的规定。预禅件销(_采用Q235B 级钢,锚筋采用HPB300级钢筋或HRB335级钢筋。预埋件制作及、双.丁遥磁安装焯接采 用E43型焊条。吊钩釆用未经冷加工的HPB300级钢筋或Q235無乳圆钢。:.‎ 预应力沲凝土双T,板棒志宽庚S 3n>,实际宽度:2.98m。跨度9〜嵙m,MM坡度 1 必。典i的双丁叙模破图见图16-98。 人. '‎ 放张时欢:Τ Μ混凝土强奋一般应达到设计混凝土強度等&的100%。‎ 当肋梁与支產浪凝土梁采用螺检连接时,应在肋梁端部预理招0 (内径):钢管。预埋 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 91‎ 吊钩(4 个) M-3 M-2(10 个)‎ 侧视图 图16-98双T板模板图 单独垫木 通长垫木 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 91‎ 钢管应避开预应力筋。对于标志宽度小于3. Om的非标准双T板,应在构件制作时去掉部 分翼板,但不应伤及肋梁。‎ 双T板吊装时应保证所有吊钩 均匀受力,并宜采用专用吊具。双T 板堆放场地应平整压实。堆放时,‎ 懸 除最下层构件采用通长垫木外,上 层的垫木宜采用单独垫木。垫木应 放在距板端200〜300mm处,并做 到上下对齐,垫平垫实。构件堆放 层数不宜超过5层,见图16-99。‎ 图16-99双T板堆放示意图 双T板运输时应有可靠的锚固 措施,运输时垫木的摆放要求与堆 放时相同。运输时构件层数不宜超 过3层。‎ 安装过程中双T板承受的荷载(包括双T板自重)不应大于该构件的标准组合荷载 限值。安装过程中应防止双T板遭受冲击作用。安装完毕后,外露铁件应^[防腐、防锈 处理。‎ ‎16.5.4.2先张预制粧 1. 预应力混凝土空心方桩 ,‎ 预应力混凝土空心方桩一般采用离心成型方法制作,预应力通过先张法施加。作为一 种新型的预制混凝土桩,预应力混凝土空心方桩具有承载力高V生产周期短、节约材料等 优点。目前我国的预应力混凝土空心方桩适用于非抗震区及抗震设防烈度不超过8度的地 区,因此可在我国大部分地区应用。常见预应力混凝土空心方桩的截面如图;16-100所示。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 97‎ ‎预应力钢筋 方粧结构配筋图 螺旋筋 预应力钢筋 图16-100空心方桩截面7K意 预应力钢筋镦头应采用热墩工艺,镦头强度不得低于该材料标准强度的90%。采用 先张法施加预应力工艺,张拉力应计算后确定,并采用张拉应力和张拉伸长值双重控制来 确保张拉力的控制。‎ 成品放置应标明合格印章及制造厂、产品商标、标记、生产日期或编号等内容。堆放 场地与堆放层数的要求应符合国家现行标准《预应力混凝土空心方桩》(JG197)的规定。‎ 空心方桩吊装宜采用两支点法,支点位置距桩端0.21L (L为桩长)。若采用其他吊 法,应进行吊装验算。‎ 预应力混凝土空心方桩可采用锤击法和静压法进行施工。采用锤击法时,应根据不同 的工程地质条件以及桩的规格等,并结合各地区的经验,合理选择锤重和落距。采用静压 法时,可根据具体工程地质情况合理选择配重,压桩设备应有加载反力读数系统。‎ 蒸汽养护后的空心方桩应在常温下静停3天后方可沉桩施工。空心方桩接桩可采用钢 端板焊接法,焊缝应连续饱满。桩帽和送桩器应与方柱外形相匹配,并应有足够的强度、 刚度和耐打性。桩帽和送桩器的下端面应开孔,使桩内腔与外界相通。‎ 在沉桩过程中不得任意调整和校正桩的垂直度。沉桩时,出现贯人度、桩身位移等异 常情况时,应停止沉桩,待查明原因并进行必要的处理后方可继续施工。桩穿越硬土层或 进人持力层的过程中除机械故障外,不得随意停止施工。空心方桩一般不宜截桩,如遇特 殊情况确需截桩时,应采用机械法截桩。‎ ‎2.预应力混凝土管桩 预应力混凝土管桩包括预应力高强混凝土管桩(PHC)、预应力混凝土管桩(PC)、 预应力混凝土薄壁管桩(PTC)。预应力均通过先张法施加。PHC、PC桩适用于非抗震 和抗震设防烈度不超过7度的地区,PTC桩适用于非抗震和抗震设防烈度不超过6度的 地区。常见预应力混凝土管桩的截面如图16-101所示。‎ 制作管桩的混凝土质量应符合现行国家标准《混凝土质量控制标准》(GB 50164)、 《先张法预应力混凝土管桩》(GB 13476)、《先张法预应力混凝土薄壁管桩》(JC 888)的 规定,并应按上述标准的要求进行检验。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 97‎ 图16-101预应力混凝土管桩截面示意 沉桩施工时,应根据设计文件、地勘报告、场地周边环境等选择合适的沉桩机械。管 桩的施工也分锤击法和静压法两种,锤击法沉桩机械采用柴油锤、液压锤,不宜采用自由 落捶打桩机;静压法沉桩宜采用液压式机械,按施工方法分为顶压式和抱压式两种。‎ 管桩的混凝土必须达到设计强度及龄期(常压养护为28d,压蒸养护为Id)后方可沉 桩。‎ 锤击法沉桩:桩帽或送桩器与管桩周围的间隙应为5〜10mm;桩锤与桩帽、桩帽与 桩顶之间加设弹性衬垫,衬垫厚度应均匀,且经锤击压实后的厚度不宜小于120mm,在 打桩期间应经常检查,及时更换和补充。‎ 静压法沉桩:采用顶压式桩机时,桩帽或送桩器与桩之间应加设弹性衬垫;抱压式桩 机时,夹持机构中夹具应避开桩身两侧合缝位置。PTC桩不宜采用抱压式沉桩。‎ 沉桩过程中应经常观测桩身的垂直度,若桩身垂直度偏差超过1%,应找出原因并设 法纠正;当桩尖进人较硬土层后,严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏。‎ 每一根桩应一次性连续打(压)到底,接桩、送桩连续进行,尽量减少中间停歇 时间。‎ 沉桩过程中,出现贯人度反常、桩身倾斜、位移、桩身或桩顶破损等异常情况时,应 停止沉桩,待査明原因并进行必要的处理后,方可继续进行施工。‎ 上、下节桩拼接成整桩时,宜采用端板焊接连接或机械快速接头连接,接头连接强度 应不小于管桩桩身强度。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 97‎ 冬期施工的管桩工程应按现行行业标准《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T 104)的 有关规定,根据地基的主要冻土性能指标,采用相应的措施。宜选用混凝土有效预压应力 值较大且采用蒸压养护工艺生产的PHC桩。‎ ‎16. 6预应力混凝土后张法施工 后张法是指结构或构件成型之后,待混凝土达到要求的强度后,在结构或构件中进行 预应力筋的张拉,并建立预压应力的方法。‎ 由于后张法预应力施工不需要台座,比先张法预应力施工灵活便利,目前现浇预应力 混凝土结构和大型预制构件均采用后张法施工。后张法预应力施工按粘结方式可以分为有 粘结预应力、无粘结预应力和缓粘结预应力三种形式。‎ 后张法施工所用的成孔材料,通常是金属波纹管和塑料波纹管等。‎ 后张法施工所用的预应力筋主要是预应力钢绞线、预应力钢丝及精乳螺纹钢,也有在 高腐蚀环境中采用非金属材料制成的预应力筋等。‎ ‎16.6.1有粘结预应力施工 16.6.1.1 特点 后张有粘结预应力是应用最普遍的一种预应力形式,有粘结预应力施工既可以用于现 浇混凝土构件中,也可以用于预制构件中,两者施工顺序基本相同。有粘结预应力施工最 主要的特点是在预应力筋张拉后要进行孔道灌浆,使预应力筋包裹在水泥浆中,灌注的水 泥浆即起到保护预应力筋的作用,又起到传递预应力的效果。‎ ‎16. 6.1. 2施工工艺 后张法有粘结预应力施工通常包括铺设预应力筋管道、预应力筋穿束、预应力筋张拉 锚固、孔道灌浆、防腐处理和封堵等主要施工程序。‎ ‎16.6.1.3施工要点 ‎1.预应力筋制作 (1) 钢绞线下料 钢绞线的下料,是指在预应力筋铺设施工前,将整盘的钢绞线,根据实际铺设长度并 考虑曲线影响和张拉端长度,切成不同的长度。如果是一端张拉的钢绞线,还要在固定端 处预先挤压固定端锚具和安装锚座。‎ 成卷的钢绞线盘重量大需要吊车将成卷的钢绞线吊到下料位置,开始下料时,由于钢 绞线的弹力大,在无防护的情况下放盘时,钢绞线容易弹出伤人并发生绞线紊乱现象。可 设置一个简易牢固的铁笼,将钢绞线罩在铁笼内,铁笼应紧贴钢绞线盘,再剪开钢绞线的 包装钢带。将绞线头从盘卷心抽出》铁笼的尺寸不易过大,以刚好能包裹住钢绞线线盘的 外径为合适。铁笼也可以在施工现场用脚手管临时搭设,但要牢固结实,能承受松开钢绞 线产生的推力,铁笼竖杆有足够的密度,防止钢绞线头从缝隙中弹出,保证作业人员安全 操作。‎ 钢绞线下料宜用砂轮切割机切割。不得采用电弧切。砂轮切割机具有操作方便、效率 高、切口规则等优点》‎ (2) 钢绞线固定端描具的组装 ‎1)挤压锚具组装 挤压锚具组装通常是在下料时进行,然后再运到施工现场铺放,也可以将挤压机运至 铺放施工现场进行挤压组装。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 97‎ 2) 压花锚具成型 压花锚具是通过挤压钢绞线,使其局部散开,形成梨状钢丝与混凝土握裹而形成铺固 端区。‎ 3) 质量要求 挤压锚具制作时,压力表读数应符合操作说明书的规定,挤压后预应力筋外端应露出 挤压套筒1〜5mm。‎ 钢绞线压花银成形时,表面应清洁、无油污,梨形头尺寸和直线段长度应符合设计 要求。‎ ‎(3)预应力钢丝下料 1) 钢丝下料 消除应力钢丝开盘后,可直接下料。钢丝下料时如发现钢丝表面有电接头或机械损 伤,应随时剔除。‎ 采用镦头锚具时,钢丝的长度偏差允许值要求较严。为了达到规定要求,钢丝下料可 用钢管限位法或用牵引索在拉紧状态下进行。钢管固定在木板上,钢管内径比钢丝直径大 3〜5mm,钢丝穿过钢管至另一端角铁限位器时,用切断装置切断。限位器与切断器切口 间的距离,即为钢丝的下料长度。‎ 2) 钢丝编束 为保证钢丝束两端钢丝的排列顺序一致,穿束与张拉时不致紊乱,每束钢丝都须进行 编束。‎ 采用镦头锚具时,根据钢丝分圈布置的特点,首先将内圈和外圈钢丝分别用铁丝顺序 编扎,然后将内圈钢丝放在外圈钢丝内扎牢。为了简化钢丝编束,钢丝的一端可直接穿入 锚杯,另一端距端部约20cm处编束,以便穿锚板时钢丝不紊乱。钢丝束的中间部分可根 据长度适当编扎几道。‎ 3) 钢丝镦头 钢丝镦粗的头型,通常有蘑菇型和平台型两种。前者受锚板的硬度影响大,如锚板较 软,镦头易陷人错孔而断于镦头处;后者由于有平台,受力性能较好。‎ 钢丝束两端采用镦头铺具时,同束钢丝下料长度的极差应不大于钢丝长度的1/5000, 且不得大于5mm;对长度小于10m的钢丝束极差可取2mm。‎ 钢丝镦头尺寸应不小于规定值、头型应圆整端正;钢丝镦头的圆弧形周边如出现纵向 微小裂绞尚可允许,如裂绞长度已延伸至钢丝母材或出现斜裂纹或水平裂纹,则不允许。‎ 钢丝镦头强度不得低于钢丝强度标准值的98%。‎ ‎2.预留孔道 预应力预留孔道的形状和位置通常要根据结构设计图纸的要求而定。最常见的有直线 形、曲线形、折线形和U形等形状。‎ 预留孔道的直径,应根据孔道内预应力筋的数量、曲线孔道形状和长度、穿筋难易程 度等因素确定。对于孔道曲率较大或孔道长度较长的预应力构件,应适当选择孔径较大的 波纹管,否则在同一孔道中,先穿入的预应力筋比较容易,而后穿人的预应力筋会非常困 难。孔道面积宜为预应力筋净面积的4倍左右。表16-58列出了常用钢绞线数量与波纹管 直径的关系参考值。‎ 常用IS. 2mm钢绞线数量与波纹管直径的关系(参考值) 表16-58‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 97‎ 锚具型号 钢绞线(根数)‎ 波纹管外径(mm)‎ 接头管外径(mm)‎ 孔道、绞线面积比 ‎15-3‎ ‎3‎ ‎' 50‎ ‎55‎ ‎4.7‎ ‎15-4‎ ‎4‎ ‎55‎ ‎60‎ ‎4.2‎ ‎15 — 5‎ ‎5‎ ‎60‎ ‎65‎ ‎4. 0‎ ‎15-6/7‎ ‎6/7‎ ‎70‎ ‎75‎ ‎3.9‎ ‎15-8/9‎ ‎8/9‎ ‎80‎ ‎85‎ ‎4. 0‎ ‎15 — 12‎ ‎12‎ ‎95‎ ‎100‎ ‎4.2‎ ‎15-15‎ ‎15‎ ‎100‎ ‎105‎ ‎3.7‎ ‎15-19‎ ‎19‎ ‎115‎ ‎120‎ ‎3.9‎ ‎15-22‎ ‎22‎ ‎130‎ ‎140‎ ‎4.3‎ ‎15-27‎ ‎27‎ ‎140‎ ‎150‎ ‎4. 1‎ ‎15-31‎ ‎31‎ ‎150‎ ‎160‎ ‎4. 1‎ 注:表中15-3代表可锚固直径15. 2mm, 3根钢绞线。‎ (1) 预应力孔道的间距与保护层应符合下列规定:‎ 1) 对预制构件,孔道的水平净间距不宜小于30mm,且不应小于粗骨料直径的1. 25 倍;孔道至构件边缘的净间距不应小于30mm,且不应小于孔道半径。‎ 2) 对现浇构件,预留孔道在竖直方向的净间距不应小于孔道半径,水平方向净间距 不宜小于孔道直径的1.5倍。从孔壁算起的混凝土最小保护层厚度,梁底不宜小于 50mm,梁侧不宜小于40mm。‎ (2) 预留孔道方法:预留孔道通常有预埋管法和抽芯法两种。‎ 预埋管法是在结构或构件绑扎骨架钢筋时先放入金属波纹管、塑料波纹管或钢管,形 成预应力筋的孔道。埋在混凝土中的孔道材料一次性永久地留在结构或构件中;抽芯法是 在绑扎骨架钢筋时先放入橡胶管或钢管,混凝土浇注后,当混凝土强度达到一定要求时抽 出橡胶管或钢管,形成预应力孔道,橡胶管或钢管可以重复使用。‎ (3) 常用的后张预埋管材料主要有:金属波纹管、塑料波纹管、普通薄壁钢管(厚度 通常为2mm)等材料。‎ (4) 预留孔道铺设施工 图16-102波纹管连接构造图 1 一波纹管;2—接口处;‎ ‎3—接头管;4一封口胶带 1) 金属波纹管的连接:‎ 金属波纹管的连接,通常采用对接的方法,用 大一号同型波纹管做接头管,旋转波纹管连接。接 头管的长度宜为管径的3〜4倍,两端旋入长度应大 致相等。普通波纹管通常为200〜400mm,其两端 采用密封胶带缠绕包裹,见图16-102。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 97‎ 1) 塑料波纹管的连接:‎ 塑料波纹管的波纹分直肋和螺旋肋两种,螺旋 肋塑料波纹管的连接方式与金属波纹管相同,即采 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 97‎ 用直径大一号的塑料接头管套在塑料波纹管上,旋转到波纹管对接处,用塑料封口胶带缠 裹严密;对于直肋塑料波纹管,一般有专用接头管,通常也是直径大一号的塑料波纹管, 分成两半,在接口处对接并用细铅丝绑扎后再用塑料防水胶带缠裹严密。对大口径的塑料 波纹管也可采用专用的塑料焊接机热熔焊接。塑料接头套管的长度不小于300mm。‎ ‎3)波纹管的铺设安装:‎ 金属波纹管或塑料波纹管铺设安装前,应按设计要求在箍筋上标出预应力筋的曲线坐 标位置,点焊或绑扎钢筋马凳。马凳间距:对圆形金属波纹管宜为1. 0〜1. 5m,对扁波纹 管和塑料波纹管宜为0.8〜LOm。波纹管安装后,应与一字形或井字形钢筋马凳用铁丝绑 扎固定。‎ 钢筋马発应与钢筋骨架中的箍筋电焊或牢固绑扎。为防止钢筋马凳在穿预应力筋过程 中受压变形,钢筋马凳材料应考虑波纹管和钢绞线的重量,可选择直径10mm以上的钢 筋制成。‎ 波纹管安装就位过程中,应避免大曲率弯管和反复弯曲,以防波纹管管壁开裂。同时 还应防止电气焊施工烧破管壁或钢筋施工中扎破波纹管。浇筑混凝土时,在有波纹管的部 位也应严禁用钢筋捣混凝土,防止损坏波纹管。‎ 在合梁的侧模板前,应对波纹管的密封情况进行检査,如发现有破裂的地方要用防水 胶带缠裹好,在确定没有破洞或裂缝后方可合梁的侧模板。‎ 竖向预应力结构采用薄壁钢管成孔时应采用定位支架固定,每段钢管的长度应根据施 工分层浇筑的高度确定。钢管接头处宜高于混凝土浇筑面500〜800mm,并用堵头临时封 口,防止杂物或灰浆进入孔道内。薄壁钢管连接宜采用带丝扣套管连接。也可采用焊接连 接,接口处应对齐,焊口应均匀连续。‎ ‎(5)波纹管的铺设绑扎质量要求:‎ 1) 预留孔道及端部埋件的规格、数量、位置和形状应符合设计要求;‎ 2) 预留孔道的定位应准确,绑扎牢固,浇筑混凝土时不应出现位移和变形;‎ 3) 孔道应平顺,不能有死弯,弯曲处不能开裂,端部的预埋喇叭管或锚垫板应垂直 于孔道的中心线;‎ 4) 接口处,波纹管口要相接,接头管长度应满足要求,绑扎要密封牢固;‎ 5) 波纹管控制点的设计偏差应符合表16-59的规定。‎ 预应力筋束形(孔道)控制点设计位置允许偏差(mm) 表16-59‎ 构件截面高(厚)度 Λ<300‎ ‎300<Λ<1500‎ Λ>1500‎ 偏差限值 士 5‎ 士 10‎ ‎.士 15‎ ‎(6)灌浆孔、出浆排气管和泌水管 在预应力筋孔道两端,应设置灌浆孔和出浆孔。灌浆孔通常位于张拉端的喇叭管处, 灌浆时需要在灌浆口处外接一根金属灌浆管;如果在没有喇叭管处(如锚固端),可设置 在波纹管端部附近利用灌浆管引至构件外。为保证浆液畅通,灌浆孔的内孔径一般不宜小 于 20mmo 曲线预应力筋孔道的波峰和波谷处,可间隔设置排气管,排气管实际上起到排气、出 ‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 97‎ 浆和泌水的作用,在特殊情况下还可作为灌浆孔用。波峰处的排气管伸出梁面的高度不宜 ‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 小于500mm,波底处的排气管应从波纹管侧面开口接出伸至梁上或伸到模板外侧。对于 多跨连续梁,由于波纹管较长,如果从最初的灌浆孔到最后的出浆孔距离很长,则排气管 也可兼用作灌浆孔用于连续接力式灌浆。其间距对于预埋波纹管孔道不宜大于30m。为防 止排气管被混凝土挤扁,排气管通常由增强硬塑料管制成,管的壁厚应大于2_。‎ 图16-103灌浆孔的设置示意图 1 一波纹管;2—海绵垫;3—塑料盖板; 4一塑料管;5—固定卡子 金属波纹管留灌浆孔(排气孔、泌 水孔)的做法是在波纹管上开孔,直径 在20〜30_,用带嘴的塑料弧形盖板 与海绵垫覆盖,并用铁丝扎牢,塑料盖 板的嘴口与塑料管用专业卡子卡紧。如 图 16-103 所7K。‎ 在波谷处设置泌水管,应使塑料管 朝两侧放置,然后从梁上伸出来。不能 朝上放置,否则张拉预应力筋后可能造 成预应力筋堵住排气孔的现象出现,如图16-104。‎ 钢绞线在波峰与波谷位置及排气管的安装见图16-105。‎ 图16-104预应力筋在波纹管中位置图 1 一预应力筋;2—排气孔;3—塑料弧形盖板;4一塑料管;5—波纹管孔道 ‎⑷ (b)‎ 图16-105钢绞线在波峰与波谷位置‘及排气管的安装位置图 ia)波谷;(》波峰 2. 张拉端、锚固端铺设 (1) 张拉端的布置 张拉端的布置,应考虑构件尺寸、局部承压、锚固体系合理布置等,同时满足张拉施 工设备空间要求。通常承压板的间隔设置在20〜50mm为宜,如图16-106所示。‎ 有粘结预应力筋设在梁柱节点的张拉端上如图16-107所示。‎ (2) 固定端的布置 有粘结预应力钢绞线的固定端通常采用挤压描具,在梁柱节点处,锚固端的挤压锚具 ‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 应均匀散开放在混凝土支座内,波纹管应伸人混凝土支座内。如图16-108所示。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 图16-106柱端预应力锚固图 ‎1200‎ llllmllqiiis-ssΠΙΙΙ lllllllllli ΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΞΙ IIIII ΙΙΙΙΙΙΙΙ"_=!=!ΊΙΙΙ ΙίΙΙΙΙ mllllll—l===111111= 11‎ 图16-107梁柱节点处张拉端示意图 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 可分为先穿束法 图16-‎ 固定端的设置 ‎4.预应力筋穿束 ‎(1)根据穿束时间,‎ 和后穿束法两种。‎ ‎1)先穿束法 在浇筑混凝土之前穿束。先穿束法省 时省力,能够保证预应力筋顺利放入孔道 内;如果波纹管绑扎不牢固,预应力筋的 自重会引起的波纹管变位,会影响到矢高 的控制,如果穿入的钢绞线不能及时张拉 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 和灌浆,钢绞线易生锈。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ ‎2)后穿束法 后穿束法是在浇筑混凝土之后穿束。此法可在混凝土养护期内进行,穿束不占工期。 穿束后即行张拉,预应力筋易于防锈。对于金属波纹管孔道,在穿预应力筋时,预应力筋 的端部应套有保护帽,防止预应力筋损坏波纹管。‎ ‎(2)穿束方法 根据一次穿入预应力筋的数量,可分为整束穿束、多根穿束和单根穿束。钢丝束应整 束穿;钢绞线宜采用整束穿,也可用多根或单根穿。穿束工作可采用人工、卷扬机或穿束 机进行。‎ ‎1)人工穿束 对曲率不是很大,且长度不大于30m的曲线束,适宜人工穿束。‎ 人工穿束可利用起重设备将预应力筋吊放到脚手架上,工人站在脚手架上逐步穿入孔 内。预应力筋的前端应安装保护帽或用塑料胶带将端头缠绕牢固形成一个厚厚的圆头,防 止预应力筋(主要是钢绞线)的端部损坏波纹管壁,以便顺利通过孔道。对多波曲线束且 长度超过80m的孔道,宜采用特制的牵引头(钢丝网套套住要牵引的预应力筋端部),工 人在前头牵引,后头推送,用对讲机保持前后两端同时出现。‎ 钢绞线编束宜用20号铁丝绑扎,间距2〜3m。编束时应先将钢绞线理顺,并尽量使 各根钢绞线松紧一致。如钢绞线单根穿入孔道,则不编束。‎ 2) 用卷扬机穿束 对多波曲率较大,孔道直径偏小且束长大于80m的预应力筋,也可采用卷扬机穿束。 钢绞线与钢丝绳间用特制的牵引头连接。每次牵引一组2〜3根钢绞线,穿束速度快。‎ 卷扬机宜采用慢速,每分钟约10m,电动机功率为1. 5〜2. OkW。‎ 3) 用穿束机穿束 用穿束机穿束适宜于大型桥梁与构筑物单根穿钢绞线的情况。‎ 穿束机有两种类型:一是由油泵驱动链板夹持钢绞线传送,速度可任意调节,穿束可 进可退,使用方便;二是由电动机经减速箱减速后由两对滚轮夹持钢绞线传送,进退由电 动机正反转控制。穿束时,钢绞线前头应套上一个金属子弹头形壳帽。‎ ‎5.预应力筋张拉锚固 ‎(1)准备工作 1) 混凝土强度 预应力筋张拉前,应提供构件混凝土的强度试压报告。混凝土试块采用同条件养护与 标准养护。当混凝土的立方体强度满足设计要求后,方可施加预应力。‎ 施加预应力时构件的混凝土强度等级应在设计图纸上标明;如设计无要求时,对于 C40混凝土不应低于设计强度的75%。对于C30或C35混凝土则不应低于设计强度 的 100%。‎ 现浇混凝土施加预应力时,混凝土的龄期:对后张预应力楼板不宜小于5d,对于后 张预应力大梁不宜小于7d。‎ 对于有通过后浇带的预应力构件,应使后浇带的混凝土强度也达到上述要求后再进行 张拉。‎ 后张预应力构件为了搬运等需要,可提前施加一部分预应力,以承受自重等荷载。张 拉时混凝土的立方体强度不应低于设计强度等级的60%。必要时进行张拉端的局部承压 计算,防止混凝土因强度不足而产生裂缝。‎ 2) 构件张拉端部位清理 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 描具安装前,应清理错垫板端面的混凝土残渣和喇叭管口内的封堵与杂物。应检查喇 叭管或锚垫板后面的混凝土是否密实,如发现有空洞,应剔凿补实后,再开始张拉。‎ 应仔细清理喇叭口外露的钢绞线上的混凝土残渣和水泥浆,如果铺具安装处的钢绞线 上留有混凝土残渣或水泥浆,将严重影响夹片锚具的锚固性能,张拉后可能发生钢绞线回 缩的现象。‎ 1) 张拉操作平台搭设 高空张拉预应力筋时,应搭设安全可靠的操作平台。张拉操作台应能承受操作人员与 张拉设备的重量,并装有防护栏杆。一般情况下平台可站3〜5人,操作面积为3〜5m2, 为了减轻操作平台的负荷,张拉设备应尽量移至靠近的楼板上,无关人员不得停留在操作 平台上。‎ 2) 锚具与张拉设备准备 ‎①锚具 锚具应有产品合格报告,进场后应经过检验合格方可使用。锚具外观应干净整洁,允 许铺具带有少量的浮锈,但不能锈蚀严重。‎ α.钢绞线束夹片锚固体系:安装锚具时应注意工作锚环或锚板对中,夹片必须安装 橡胶圈或钢丝圈,均匀打紧并外露一致V b. 钢丝束锥形锚固体系:由于钢丝沿锚环周边排列且紧靠孔壁。因此安装钢质锥形 错具时必须严格对中,钢丝在锚环周边应分布均匀;‎ c. 钢丝束镦头锚固体系:由于穿束关系,其中一端锚具要后装,并进行镦头。配套 的工具式拉杆与连接套筒应事先准备好;此外还应检査千斤顶的撑脚是否适用。‎ ‎②张拉设备准备 预应力筋张拉应采用相应吨位的千斤顶整束张拉。对直线形或平行排放的预应力钢绞 线束,在各根钢绞线互不叠压时也可采用小型千斤顶逐根张拉。‎ 张拉设备应于进场前进行配套标定,配套使用。标定过的张拉设备在使用6个月后要τ 再次进行标定才能继续使用。在使用中张拉设备出现不正常现象或千斤顶检修后,应重新 标定。‎ 预应力筋张拉设备和仪表应根据预应力筋的种类、锚具类型和张拉力合理选用。张拉 设备的正常使用范围为25%〜90%额定张拉力。‎ 张拉用压力表的精度不低于0.4级。标定张拉设备的试验机或测力精度不应低于 ‎±0. 5%。‎ 安装张拉设备时,对直线预应力筋,应使张拉力的作用线与预应力筋的中心线重合; 对曲线预应力筋,应使张拉力的作用线与预应力筋中心线末端的切线重合。‎ 安装多孔群锚千斤顶时,千斤顶上的工具锚孔位与构件端部工作锚的孔位排列要一 致,以防钢绞线在千斤顶穿心孔内错位或交叉。‎ ‎③资料准备 预应力筋张拉前,应提供设备标定证书并计算所需张拉力、压力读数表、张拉伸长 值,并说明张拉顺序和方法,填写张拉申请单。‎ ‎(2)预应力筋张拉 1) 预应力筋张拉顺序 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。‎ 对现浇预应力混凝土框架结构,宜先张拉楼板、次梁,后张拉主梁。‎ 对预制屋架等平卧叠浇构件,应从上而下逐榀张拉。预应力构件中预应力筋的张拉顺 序,应遵循对称张拉原则。应使混凝土不产生超应力、构件不扭转与侧弯、结构不变位 ‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 等;因此,对称张拉是一项重要原则。同时还应考虑到尽量减少张拉设备的移动次数。‎ 后张法预应力混凝土屋架等构件,一般在施工现场平卧重叠制作。重叠层数为3〜4 层。其张拉顺序宜先上后下逐层进行。为了减少上下层之间因摩擦引起的预应力损失,可 逐层加大张拉力。‎ 1) 预应力筋张拉方式 ·‎ 预应力筋的张拉方法,应根据设计和施工计算要求采取一端张拉或两端张拉。‎ ‎①一端张拉方式:预应力筋只在一端张拉,而另一端作为固定端不进行张拉。由于受 摩擦的影响,一端张拉会使预应力筋的两端应力值不同,当预应力筋的长度超过一定值 (曲线配筋约为30m)时锚固端与张拉端的应力值的差别将明显加大,因此采用一端张拉 的预应力筋,其长度不宜超过30m。如设计人员根据计算或实际条件认为可以放宽以上限 制的话,也可采用一端张拉。‎ ‎②两端张拉方式:对预应力筋的两端进行张拉和锚固,通常一端先张拉,另一端补 张拉。‎ 两端张拉通常是在一端张拉到设计值后,再移至另一端张拉,补足张拉力后锚固。如 果预应力筋较长,先张拉一端的预应力筋伸长值较长,通常要张拉两个缸程以上,才能到 设计值,而另一端则伸长值很小。‎ ‎③分批张拉方式:对配有多束预应力筋的伺一构件或结构,分批进行预应力筋的张 拉。由于后批预应力筋张拉所产生的混凝土弹性压缩变形会对先批张拉的预应力筋造成预 应力损失;所以先批张拉的预应力筋张拉力应加上该弹性压缩损失值或将弹性压缩损失平 均值统一增加到每根预应力筋的张拉力内。‎ 现浇混凝土结构或构件自身的刚度较大时,一般情况下后批张拉对先批张拉造成的损 失并不大,通常不计算后批张拉对先批张拉造成的预应力损失,并调整张拉力,而是在张 拉时,将张拉力提高1.03倍,来消除这种损失。这样做也使得预应力筋的张拉变得简单 快捷。‎ ‎④分段张拉方式:在多跨连续梁板分段施工时,通长的预应力筋需要逐段进行张拉的 方式。对大跨度多跨连续梁,在第一段混凝土浇筑与预应力筋张拉锚固后,第二段预应力 筋利用锚头连接器接长,以形成通长的预应力筋。‎ 当预应力结构中设置后浇带时,为减少梁下支撑体系的占用时间,可先张拉后浇带两 侧预应力筋,用搭接的预应力筋将两侧预应力连接起来。‎ ‎⑤分阶段张拉方式:在后张预应力转换梁等结构中,因为荷载是分阶段逐步加到梁上 的,预应力筋通常不允许一次张拉完成。为了平衡各阶段的荷载,需要采取分阶段逐步施 加预应力。分阶段施加预应力有两种方法,一种是对全部的预应力筋分阶段进行如30%、 70%、100%的多次张拉方式进行。另一种是分阶段对如30%、70%、100%的预应力筋 进行张拉的方式进行。第一种张拉方式需要对锚具进行多次张拉。‎ 分阶段所加荷载不仅是外载(如楼层重量),也包括由内部体积变化(如弹性缩短、 收缩与徐变)产生的荷载。梁的跨中处下部与上部纤维应力应控制在容许范围内。这种张 拉方式具有应力、挠度与反拱容易控制、材料省等优点。‎ ‎⑥补偿张拉方式:在早期预应力损失基本完成后,再进行张拉的方式。采用这种补偿. 张拉,可克服弹性压缩损失,减少钢材应力松弛损失,混凝土收缩徐变损失等,以达到预 期的预应力效果。‎ ‎3)张拉操作顺序 预应力筋的张拉操作顺序,主要根据构件类型、张拉锚固体系、松弛损失等因素 确定。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ ‎①采用低松弛钢丝和钢绞线时,张拉操作程序为0—(锚固)。‎ ‎②采用普通松弛预应力筋时,按下列超张拉程序进行操作:‎ 对镦头描具等可卸载描具0—1. 05amn (持荷2min) (描固)。‎ 对夹片锚具等不可卸载夹片式锚具0—1. 03知η (锚固)。‎ 以上各种张拉操作程序,均可分级加载、对曲线预应力束,一般以0.2〜η—0.25〜η 为量伸长起点,分3级加载0.2〜„ (0.6〜„及1.0^。„)或4级加载(0.25〜„、0. 50&„、‎ ‎0.75^。„及1.0^„),每级加载均应量测张拉伸长值。‎ 当预应力筋长度较大,千斤顶张拉行程不够时,应采取分级张拉、分级锚固。第二级 初始油压为第一级最终油压。‎ 预应力筋张拉到规定力值后,持荷复验伸长值,合格后进行锚固。‎ 2) 张拉伸长值校核 关于张拉伸长值的计算,详见16. 4. 5节。预应力筋张拉伸长值的量测,应在建立初 应力之后进行。其实际伸长值可按公式(16-43)计算。‎ ‎(kN)‎ 关于推算伸长值,初应力以下的推算伸长值AL2·,可根据弹性范围内张拉力与伸长值 成正比的关系,用计算法或图解法确定。‎ ‎0.5NJ ‎10NJ 采用图解法时,图16-109以伸长值为横坐 标,张拉力为纵坐标,将各级张拉力的实测伸 长值标在图上,绘成张拉力与伸长值关系线 CAB,然后延长此线与横坐标交于0'点,则 oo'段即为推算伸长值。‎ 推算值)~2Z;‎ 实测值私 AL(mm)‎ 初 此外,在锚固时应检查张拉端预应力筋的 内缩值,以免由于锚固引起的预应力损失超过 设计值。如实测的预应力筋内缩量大于规定值。‎ 图16-109图解法计算伸长值 则应改善操作工艺,更换限位板或采取超张拉 等方法弥补。‎ 3) 张拉安全要求与注意事项 ‎①在预应力张拉作业中,必须特别注意安全。因为预应力持有很大的能量,如果预应 力筋被拉断或描具与张拉千斤顶失效,巨大能量急剧释放,有可能造成很大危害。因此, 在任何情况下作业人员不得站在顶应力筋的两端,同时在张拉千斤顶的后面应设立防护 装置。‎ ‎②操作千斤顶和测量伸长值的人员,应站在千斤顶侧面操作,严格遵守操作规程。油 泵开动过程中,不得擅自离开岗位。如需离开,必须把油阀门全部松开或切断电路。‎ ‎③采用锥锚式千斤顶张拉钢丝束时,先使千斤顶张拉缸进油,至压力表略有启动时暂 停,检查每根钢丝的松紧并进行调整,然后再打紧楔块。‎ ‎④钢丝束镦头锚固体系在张拉过程中应随时拧上螺母,以保证安全;锚固时如遇钢丝 束偏长或偏短,应增加螺母或用连接器解决。‎ ‎⑤工具锚夹片,应注意保持清洁和良好的润滑状态。工具锚夹片第一次使用前,应在 夹片背面涂上润滑脂。以后每使用5〜10次,应将工具铺上的夹片卸下,向工具锚板的锥 形孔中重新涂上一层润滑剂,以防夹片在退锚时卡住。润滑剂可采用石墨、二硫化铝、石 蜡或专用退锚润滑剂等。‎ ‎⑥多根钢绞线束夹片锚固体系如遇到个别钢绞线滑移,可更换夹片,用小型千斤顶单 ‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 根张拉。‎ 2) 张拉质量要求 在预应力张拉通知单中,应写明张拉结构与构件名称、张拉力、张拉伸长值、张拉千 斤顶与压力表编号、各级张拉力的压力表读数,以及张拉顺序与方法等说明,以保证张拉 质量。‎ ‎①施加预应力时混凝土强度应满足设计要求,且不低于现浇结构混凝土最小龄期:对 后张预应力楼板不宜小于5d,对后张预应力大梁不宜小于7d。另外,预应力筋张拉时的 环境温度不宜低于一 15°C;‎ ‎②张拉顺序应符合设计要求,当设计无具体要求时,应遵循均匀、对称的张拉原则, 并应使构件或结构的受力均匀;‎ ‎③预应力筋张拉伸长实测值与计算值的偏差应不大于±6%。允许误差的合格率应达 到95%,且最大偏差不应超过10%;‎ ‎④预应力筋张拉时,发生断裂或滑脱的数量严禁超过同一截面预应力筋总根数的 3%,且每束钢丝不得超过一根;对多跨双向连续板和密肋板,其同一截面应按每跨计算;‎ ‎⑤锚固时张拉端预应力筋的内缩量,应符合设计要求;如设计无要求,应符合相关规 范的规定;‎ ‎⑥预应力锚固时夹片缝隙均匀,外露长度一致(一般为2〜3mm),且不应大 于 4mm;‎ ‎⑦预应力筋张拉后,应检查构件有无开裂现象。如出现有害裂缝,应会同设计单位 处理。‎ ‎6.孔道灌浆 预应力张拉后利用灌浆泵将水泥浆压灌到预应力孔道中去,其作用:一是保护预应力 筋以免锈蚀;二是使预应力筋与构件混凝土有效粘结,以控制超载时裂缝的间距与宽度并 减轻梁端描具的负荷。‎ 预应力筋张拉完成并经检验合格后,应尽早进行孔道灌浆。‎ (1) 灌浆前准备工作 灌浆前应全面检查预应力筋孔道、灌浆孔、排气孔、泌水管等是否通畅。对抽芯成孔 的混凝土孔道宜用水冲洗后灌浆;对预埋管成型的孔道不得用水冲洗孔道,必要时可采用 压缩空气清孔。‎ 灌浆设备的配备必须确保连续工作的条件,根据灌浆高度、长度、束形等条件选用合 适的灌浆泵。灌浆泵应配备计量校验合格的压力表。灌浆前应检查配备设备、灌浆管和阀 门的可靠性。在锚垫板上灌浆孔处宜安装单向阀门。注入泵体的水泥浆应经筛滤,滤网孔 径不宜大于2mm,与灌浆管连接的出浆孔孔径不宜小于10mm。‎ 灌浆前,对可能漏浆处采用高强度等级水泥浆或结构胶等封堵,待封堵材料达到一定 强度后方可灌浆。‎ (2) 灌浆材料 ‎1)孔道灌浆采用普通硅酸盐水泥和水拌制。水泥的质量应符合现行国家标准《通用 硅酸盐水泥》(GB 175)的规定。‎ 孔道灌浆用水泥的质量是确保孔道灌浆质量的关键。根据现行国家标准《混凝土结构 工程施工质量验收规范》(GB 50204)有关规定,灌浆用水泥标准养护28d抗压强度不应 小于30N/mm2的规定,选用品质优良的32. 5MPa的普通硅酸盐水泥配置的水泥浆,可满 足抗压强度要求。如果设计要求水泥浆的抗压强度大于30N/mm2,宜选用42. 5MPa的普 通硅酸盐水泥配置。‎ 2) 灌浆用水泥浆的水灰比一般不大于0.4;搅拌后泌水率不宜大于1%,泌水应能在 24h ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 内全部重新被水泥浆吸收;自由膨胀率不应大于10%。‎ 2) 水泥浆中宜掺入高性能外加剂。严禁掺入各种含氯盐或对预应力筋有腐蚀作用的 外加剂。掺人外加剂后,水泥浆的水灰比可降为0.35〜0.38。‎ 所采购的外加剂应与水泥做适应性试验并确定掺量后,方可使用。‎ 3) 所购买的合成灌浆料应有产品使用说明书,产品合格证书,并在规定的期限内 使用。‎ 4) 水泥浆试块用边长70. 7mm立方体制作。‎ 5) 水泥浆应采用机械揽拌,应确保灌浆材料搅拌均匀。灌浆过程中应不断搅拌,以 防泌水沉淀。水泥浆停留时间过长发生沉淀离析时,应进行二次灌浆。‎ 6) 水泥浆的可灌性以流动度控制:采用流淌法测定时直径不应小于150mm,采用流 锥法测定时应为12〜18s。‎ ‎(3)水泥浆流动度检测方法 水泥浆流动度可采用流锥法或流淌法测定。采用流锥法测定时,流动度为12〜18s, 采用流淌法测定时不小于150mm,即可满足灌浆要求。‎ 1) 流锥法 ‎①指标控制 水泥浆流动度是通过测量一定体积的水泥浆从一个标准尺寸 的流锥仪中流出的时间确定。水泥浆的流出时间控制在12〜18s (根据水泥性能、气温、孔道曲线长度等因素试验确定),即可满 足灌浆要求。‎ ‎②测试用具 流锥仪测定流动度试验。图16-110示出流锥仪的尺寸,用不 锈钢薄板或塑料制成。水泥浆总容积为1725±50mm3,漏斗内径 为 12. 7mm。‎ 秒表 最小读数不大于0. 5s。‎ 铁支架——保持流锥体垂直稳定,锥斗下口与容量杯上口距 离100〜150mm。 图16-110流谁仪示意图 ‎③测试方法 1—滤网;2—漏斗;丨―支架;‎ 流锥仪安放稳定后,先用湿布湿润流锥仪内壁,向流锥仪内4—胃4口; 5—‎ 注人水泥浆,任其流出部分衆体排出空气后,用手指按住出料口,并将容量杯放置在流锥 仪出料口下方,继续向锥体内注浆至规定刻度。打开秒表,同时松开手指;当从出料口连 续不断流出水泥浆注满量杯时停止秒表。秒表指示的时间即水泥浆流出时间(流动度值)。 测量中,如果水泥浆流局部中断,应重做实验。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ ‎④测量结果 用流锥法连续做3次流动度,取其平均值。‎ 1) 流淌法 ‎①指标控制 水泥浆流动度是通过测量一定体积的水泥 将从一个标准尺寸的流淌仪提起后,在一定时 间内流淌的直径确定。水泥浆的流淌直径不小 于150mm,即可满足灌浆要求。‎ ‎60‎ ‎②测试用具 流淌仪应符合图16-111所示的尺寸要求。‎ φ60‎ 玻璃板_平面尺寸为250mmX250mm。‎ 图16-111流淌仪示意图 1 一流淌仪;2—玻璃板;‎ ‎3—手柄;4一测量直径 直钢尺一长度250mm,最小刻度lmm。‎ ‎③测试方法 预先将流淌仪放在玻璃板上,再将拌好的 水泥浆注入流淌器内,抹平后双手迅速将流淌 仪竖直提起,在水泥浆自然流淌30s后,量两个垂直方向流淌后的直径长度。‎ ‎④测试结果 用流淌仪测定水泥浆流动度,连续做三次试验,取其平均值。‎ (1) 灌浆设备 灌浆设备包括:搅拌机、灌浆泵、C桨桶、过滤网、橡胶管和灌浆嘴等。目前常用的 电动灌浆泵有:柱塞式、挤压式和螺旋式。柱塞式又分为带隔膜和不带隔膜两种形状。螺 旋泵压力稳定。带隔膜的柱塞泵的活塞不易磨损,比较耐用。灌浆栗应根据液浆高度、长 度、束形等选用,并配备计量校验合格的压力表。‎ 灌浆泵使用注意事项:‎ 1) 使用前应检查球阀是否损坏或存有干水泥浆等;‎ 2) 启动时应进行清水试车,检查各管道接头和泵体盘根是否漏水;‎ 3) 使用时应先开动灌浆泵,然后再放入水泥浆;‎ 4) 使用时应随时搅拌浆斗内水泥浆,防止沉淀;‎ 5) 用完后,泵和管道必须清理干净,不得留有余浆。‎ 灌浆嘴必须接上阀门,以保安全和节省水泥浆。橡胶管宜用带5〜7层帆布夹层的厚 胶管。‎ (2) 灌浆工艺 灌浆前应全面检查构件孔道及灌浆孔、泌水孔、排气孔是否畅通。对抽拔管成孔,可 采用压力水冲洗孔道。对预埋管成孔,必要时可采用压缩空气清孔。‎ 灌浆顺序宜先灌下层孔道,后浇上层孔道。灌浆工作应缓慢均匀地进行。不得中断, 并应排气通顺。在灌满孔道封闭排气孔后,应再继续加压至0.5〜0.7MPa,稳压1〜2min 后封闭灌浆孔。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 当发生孔道阻塞、串孔或中断灌浆时应及时冲洗孔道或采取其他措施重新灌浆。‎ 当孔道直径较大,采用不掺微膨胀减水剂的水泥浆灌浆时,可采用下列措施:‎ 1) 二次压浆法:二次压浆的时间间隔为30〜45min。‎ 2) 重力补浆法:在孔道最高点处400mm以上,连续不断补浆,直至浆体不下沉 为止。‎ 3) 采用连接器连接的多跨连续预应力筋的孔道灌浆,应在连接器分段的预应力筋张 拉后随即进行,不得在各分段全部张拉完毕后一次连续灌浆。‎ 4) 竖向孔道灌浆应自下而上进行,并应设置阀门,阻止水泥浆回流。为确保其灌浆 的密实性,除掺微膨胀剂外,并应采用压力补浆。‎ 5) 对超长、超高的预应力筋孔道,宜采用多台灌浆泵接力灌浆,从前置灌浆孔灌浆 至后置灌浆孔冒浆,后置灌浆孔方可继续灌浆。‎ 6) 灌浆孔内的水泥浆凝固后,可将泌水管切割至构件表面;如管内有空隙,局部应 仔细补浆。‎ 7) 当室外温度低于+5°C时,孔道灌浆应采取抗冻保温措施。当室外温度高于35°C 时,宜在夜间进行灌浆。水泥浆灌入前的浆体温度不应超过35°C。‎ 8) 孔道灌浆应填写施工记录,表明灌浆日期、水泥品种、强度等级、配合比、灌浆 压力和灌浆情况。‎ (1) 冬季灌浆 在北方地区冬季进行有粘结预应力施工时,由于不能满足平均气温高于+5C的基本 要求,因此在北方地区冬季进行预应力的灌浆施工,需要对预应力混凝土构件采取升温保 温措施,必须保证预应力构件的温度达到+5°C以上时才可以灌浆。‎ 冬季灌浆时,应在温度较高的中午时间进行灌浆作业,灌浆用水可以采用电加热的方 法,将水温加热到摄氏50°C以上,趁热搅拌,连续灌浆,防止在灌浆过程中出现浆体温 度低于+5°C。应保证灌浆作业不停顿一次顺利完成。‎ 灌浆结束仍需要对结构或构件采取必要的保温措施,直至浆体达到规定强度。‎ (2) 真空辅助灌浆 真空辅助压浆是在预应力筋孔道的一端采用真空泵抽吸孔道中的空气,使孔道内形成 负压O.IMPa的真空度,然后在孔道的另一端采用灌浆泵进行灌浆。真空辅助灌浆的优 点是:‎ ‎①在真空状态下,孔道内的空气、水分以及混在水泥浆中的气泡大部分可排除,增强 了浆体的密实度;‎ ‎②孔道在真空状态下,减小了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的压头差,便于浆 体充盈整个孔道,尤其是一些异形关键部位;‎ ‎③真空辅助灌浆的过程是一个连续且迅速的过程,缩短了灌浆时间。‎ 真空辅助灌浆尤其对超长孔道、大曲率孔道、扁管孔道、腐蚀环境的孔道等有明显效 果。真空辅助灌浆用真空泵,可选择气泵型真空泵或水循环型真空泵。为保证孔道有良好 的密封性,宜采用塑料波纹管留孔。采用真空辅助灌浆工艺时,应重视水泥浆的配合比, 可掺人专门研制的孔道灌浆外加剂,能显著提高浆体的密实度。根据不同的水泥浆强度等 级要求,其水灰比可为0.30〜0.35。高速搅拌浆机有助于水泥颗粒分散,增加浆体的流 动度。为达到封错闭气的要求,可采用专用灌浆罩封闭,增加封锚细石混凝土厚度等闭气 措施。孔道内适当的真空度有助于增加浆体的密实性。锚头灌浆罩内应设置排气阀,即可 排除少量余气,有可观察锚头浆体的密实性。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 预应力筋孔道灌浆前,应切除外露的多余钢绞线并进行封锚。‎ 孔道灌浆时,在灌浆端先将灌浆阀、排气阀全部关闭。在排浆端启动真空泵,使孔道 真空度达到一 0.08〜一 O.IMPa并保持稳定,然后启动灌浆泵开始灌浆。在灌浆过程中, 真空栗应保持连续工作,待抽真空端有浆体经过时关闭通向真空泵的阀门,同时打开位于 排浆端上方的排浆阀门,排出少许聚体后关闭。灌浆工作继续按常规方法完成。‎ ‎1)真空灌浆施工设备 除了传统的压浆施工设备外,还需要配备真空泵、空气滤清器及配件等,见图16- 112。抽气速率为2m3/min,极限真空为4000Pa,功率为4kW,重量为80kg。‎ 图16-112示出真空辅助压浆设备布置情况 1 一灌浆泵;2—压力表;3—高压橡胶管;4、6、7、8 —阀门;5—预应力构件;‎ ‎9 一透明管;10—空气滤清器;11 一真空表;12—真空泵 ‎2)真空灌浆施工工艺 ‎①在预应力筋孔道灌浆之前,应切除外露的钢绞线,进行封锚。封铺方式有两种:用 保护罩封铺或用无收缩水泥砂浆封铺。前者应严格做到密封要求,排气口朝正上方,在灌 浆后3h内拆除,周转使用;后者覆盖层厚度应大于15mm,封铺后24〜36h,方可灌浆。‎ ‎②将灌浆阀、排气阀全部关闭,启动真空泵真空,使真空度达到一0.06〜一0. IMPa 并保持稳定ο ‎③启动灌浆泵,当灌浆泵输出的浆体达到要求稠度时,将泵上的输送管接到锚垫板上 的引出管上,开始灌浆。‎ ‎④灌浆过程中,真空泵保持连续工作。‎ ‎⑤待抽真空端的空气滤清器有浆体经过时,关闭空气滤清器前端的阀门,稍后打开排 气阀,当水泥聚从排气阀顺畅流出,且稠度与灌入的浆体相当时,关闭构件端阀门。‎ ‎⑥灌浆泵继续工作,压力达到0.6MPa左右,持压1〜2min,关闭灌浆泵及灌浆端阀 门,完成灌浆。‎ ‎(8)灌浆质量要求 1) 灌浆用水泥浆的配合比应通过试验确定,施工中不得随意变更。每次灌浆作业至 少测试2次水泥浆的流动度,并应在规定的范围内。‎ 2) 灌浆试块采用边长70. 7mm的立方体试件。其标准养护28d的抗压强度不应低于 30N/mm2。移动构件或拆除底模时,水泥浆试块强度不应低于15N/mm2。‎ 3) 孔道灌浆后,应检査孔道上凸部位灌浆密实性;如有空隙,应采取人工补浆措施。‎ 4) 对孔道阻塞或孔道灌浆密实情况有怀疑时,可局部凿开或钻孔检查,但以不损坏 结构为前提。‎ 5) 灌浆后的孔道泌水孔、灌浆孔、排气孔等均应切平,并用砂聚填实补平。‎ 6) 锚具封闭后与周边混凝土之间不得有裂纹。‎ ‎7.张拉端锚具的防腐处理和封堵 预应力筋张拉完成后应尽早进行锚具的防腐处理和封堵工作。‎ ‎(1)锚具端部外露预应力筋的切断 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 预应力筋在张拉完成后,应采用砂轮锅或液压剪等机械方法切除锚具处外露的预应力 筋头。‎ (2) 锚具表面的防腐蚀处理 为防止描具的锈蚀,宜先刷一遍防锈漆或涂一层环氧树脂保护。‎ (3) 锚具的封堵 预应力筋张拉端可采用凸出式和凹入式做法。采取凸出式做法时,锚具位于梁端面或 柱表面,张拉后用细石混凝土将锚具封堵严密。采取凹入式做法时,锚具位于梁(柱)凹 槽内,张拉后用细石混凝土填平。‎ 在锚具封堵部位应预埋钢筋,锚具封闭前应将周围混凝土清理干净、凿毛或封堵前涂 刷界面剂,对凸出式铺具应配置钢筋网片,使封堵混凝土与原混凝土结合牢固。‎ ‎16.6.1.4质量验收 后张有粘结预应力施工质量,应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规 范》(GB 50204)等有关规范及标准的规定进行验收。‎ ‎1.原材料 (1) 主控项目 1) 预应力筋进场时,高强钢丝的规格和力学性能应符合现行国家标准《预应力混凝 土用钢丝》(GB 5223)的规定;钢绞线应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》 (GB/T 5224)的规定;其他预应力筋的规格和力学性能应符合相应的国家或行业产品标 准的规定。‎ 检査数量:按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。‎ 检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告》‎ 2) 预应力筋用锚具、夹具和连接器应按设计要求采用,其性能应符合现行国家标准 《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T 14370)和现行行业标准《预应力筋用锚具、 夹具和连接器应用技术规程》(JGJ 85)的规定。‎ 检查数量:按进场批次和产品的抽样检验方案确定。‎ 检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告》‎ 注:对锚具用量较少的一般工程,如供货方提供有效的试验报告,可不作静载锚固性能试验。‎ 3) 孔道灌浆用水泥应采用普通硅酸盐水泥,其质量应符合现行国家标准《通用硅酸 盐水泥》(GB 175)的规定。孔道灌浆用外加剂的质量应符合现行国家标准《混凝土外加 剂》(GB 8076)的规定。‎ 检查数量:按进场批次和产品的抽样检验方案确定。‎ 检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告》‎ 注:对孔道灌浆用水泥和外加剂用量较少的一般工程,当有可靠依据时,可不作材料性能的进场 复验。‎ (2) 一般项目 ‎1)预应力筋使用前应进行外观检查,其质量应符合下列要求:‎ 有粘结预应力筋展开后应平顺,不得有弯折,表面不应有裂纹、小刺、机械损伤、氧 化铁皮和油污等;‎ 检查数量:全数检查。‎ 检验方法:观察。‎ 2) 预应力筋用铺具、夹具和连接器使用前应进行外观检查,其表面应无污物、锈蚀、 机械损伤和裂纹。‎ 检査数量··全数检査。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 检验方法:观察。‎ 2) 预应力混凝土用波纹管的尺寸和性能应符合现行行业标准《预应力混凝土用金属 波纹管》(JG 225)和《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》(JT/T 529)的规定。‎ 检査数量:按进场批次和产品的抽样检验方案确定。‎ 检验方法:检査产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。‎ 注:对波纹管用量较少的一般工程,当有可靠依据时,可不做径向刚度、抗渗漏性能的进场复验。‎ 3) 预应力混凝土用波纹管在使用前应进行外观检査,其内外表面应清洁,无锈蚀, 不应有油污、孔洞和不规则的褶皱,咬口不应有开裂或脱扣。‎ 检査数量:全数检査。‎ 检验方法:观察。‎ ‎2.制作与安装 (1) 主控项目 1) 预应力筋安装时,其品种、级别、规格、数量必须符合设计要求。‎ 检査数量:全数检查。‎ 检验方法:观察,钢尺检查。‎ 2) 施工过程中应避免电火花损伤预应力筋;受损伤的预应力筋应予以更换。‎ 检査数量:全数检査。‎ 检验方法:观察。‎ (2) 一般项目 1) 预应力筋下料应符合下列要求:‎ ‎①预应力筋应采用砂轮银或切断机切断,不得采用电弧切割;‎ ‎②当钢丝束两端采用镦头锚具时,同一束中各根钢丝长度的极差不应大于钢丝长度的 1/5000,且不应大于5_。当成组张拉长度不大于10m的钢丝时,同组钢丝长度的极差 不得大于2mm。‎ 检査数量:每工作班抽査预应力筋总数的3%,且不少于3束。‎ 检验方法:观察,钢尺检査。‎ 2) 预应力筋端部锚具的制作质量应符合下列要求:‎ ‎①挤压锚具制作时压力表油压应符合操作说明书的规定,挤压后预应力筋外端应露出 挤压套筒1〜5mm;‎ ‎②钢绞线压花锚成形时,表面应清洁、无油污,梨形头尺寸和直线段长度应符合设计 要求;‎ ‎③钢丝镦头的强度不得低于钢丝强度标准值的98%。‎ 检査数量:对挤压锚,每工作班抽査5%,且不应少于5件;对压花锚,每工作班抽 査3件;对钢丝镦头强度,每批钢丝检査6个镦头试件。‎ 检验方法:观察,钢尺检査,检査镦头强度试验报告。‎ 3) 后张法有粘结预应力筋预留孔道的规格、数量、位置和形状除应符合设计要求外, 尚应符合下列规定:‎ ‎①预留孔道的定位应牢固,浇筑混凝土时不应出现移位和变形;‎ ‎②孔道应平顺,端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线;‎ ‎③成孔用管道应密封良好,接头应严密且不得漏浆;‎ ‎④灌浆孔的间距:对预埋金属螺旋管不宜大于30m;对抽芯成形孔道不宜大于12m;‎ ‎⑤在曲线孔道的曲线波峰部位应设置排气兼泌水管,必要时可在最低点设置排水孔;‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ ‎⑥灌浆孔及泌水管的孔径应能保证浆液畅通。‎ 检查数量:全数检查。‎ 检验方法:观察,钢尺检査。‎ 1) 预应力筋束形控制点的设计位置偏差应符合表16-59的规定。‎ 检査数量:在同一检验批内,抽查各类型构件中预应力筋总数的5%,且对各类型构 件均不少于5束,每束不应少于5处。‎ 检验方法:钢尺检查。‎ 注:束形控制点的竖向位置偏差合格点率应达到90%以上,且不得有超过表中数值1.5倍的尺寸偏差。‎ 2) 浇筑混凝土前穿人孔道的后张法有粘结预应力筋,宜采取防止锈蚀的措施。‎ 检查数量:全数检查。‎ 检验方法:观察。‎ ‎3.张拉 ‎(1)主控项目 1) 预应力筋张拉时,混凝土强度应符合设计要求;当设计无具体要求时,不应低于 设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75%。‎ 检査数量:全数检查。‎ 检验方法:检查同条件养护试件试验报告。‎ 2) 预应力筋的张拉力、张拉顺序及张拉工艺应符合设计及施工技术方案的要求,并 应符合下列规定:‎ ‎①当施工需要超张拉时,最大张拉应力不应大于现行国家标准《混凝土结构设计规 范》(GB 50010)的规定;‎ ‎②张拉工艺应能保证同一束中各根预应力筋的应力均匀一致;‎ ‎③后张法有粘结施工中,当预应力筋是逐根或逐束张拉时,应保证各阶段不出现对结 构不利的应力状态;同时宜考虑后批张拉预应力筋所产生的结构构件的弹性压缩对先批张 拉预应力筋的影响,确定张拉力;‎ ‎④当采用应力控制方法张拉时,应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与设计计算理 论伸长值的相对允许偏差为± 6 %。‎ 检査数量:全数检查。‎ 检验方法:检查张拉记录。‎ 3) 预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差 为土 5%。‎ 检查数量:对后张法有粘结施工,在同一检验批内,抽査预应力筋总数的3%,且不 少于5束。‎ 检验方法:对后张法有粘结施工,检查见证张拉记录。‎ ‎4)张拉过程中应避免预应力筋断裂或滑脱;当发生断裂或滑脱时,必须符合下列规 定:对后张法有粘结预应力结构构件,断裂或滑脱的数量严禁超过同一截面预应力筋总根 数的3%,且每束钢丝不得超过一根;对多跨双向连续板,其同一截面应按每跨计算。 检查数量:全数检查。‎ 检验方法:观察,检查张拉记录。‎ (2) 一般项目 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合表 16-50的规定。‎ 检查数量:每工作班抽查预应力筋总数的3%,且不少于3束。‎ 检验方法:钢尺检查。‎ ‎4.灌浆及封锚 (1) 主控项目 1) 后张法有粘结预应力筋张拉后应尽早进行孔道灌浆,孔道内水泥浆应饱满、密实。 检查数量:全数检査。‎ 检验方法:观察,检查灌浆记录。‎ 2) 锚具的封闭保护应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定:‎ ‎①应采取防止错具腐蚀和遭受机械损伤的有效措施;‎ ‎②凸出式锚固端铺具的保护层厚度不应小于50mm;‎ ‎③外露预应力筋的保护层厚度:处于一类环境时,不应小于20mm;处于二、三类的 环境时,不应小于50mm。‎ 检査数量:在同一检验批内,抽查预应力筋总数的5%,且不少于5处。‎ 检验方法:观察,钢尺检查。‎ (2) 一般项目 1) 后张法预应力筋锚固后的外露部分宜采用机械方法切割,其外露长度不应小于 30mm,且不应小于1. 5倍的预应力筋直径。‎ 检查数量:在同一检验批内,抽查预应力筋总数的3%,且不少于5束。‎ 检验方法:观察,钢尺检查。‎ 2) 灌浆用水泥浆的水灰比不应大于0.42,搅拌后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。‎ 检查数量:同一配合比检查一次。‎ 检验方法:检查水泥浆性能试验报告。‎ 3) 灌浆用水泥浆的抗压强度不应小于30N/mm2。‎ 检查数量:每工作班留置一组边长为70. 7mm的立方体试件。‎ 检验方法:检查水泥浆试件强度试验报告。‎ 注:1. 一组试件由6个试件组成,试件应标准养护28d;‎ ‎2.抗压强度为一组试的平均值,当一组试件中抗压强度最大值或最小值与平均值相差超过20% 时,应取中间4个试件强度的平均值。‎ ‎16.6.2后张无粘结预应力施工 16.6.2.1 特点 1. 无粘结预应力施工工艺简便:‎ (1) 无粘结预应力筋可以直接铺放在混凝土构件中,不需要铺设波纹管和灌浆施工, 施工工艺比有粘结预应力施工要简便。‎ (2) 无粘结预应力筋都是单根筋锚固,它的张拉端做法比有粘结预应力张拉端(带喇 叭管)的做法所占用的空间要小很多,在梁柱节点钢筋密集区域容易通过,组装张拉端比 较容易。‎ (3) 无粘结预应力筋的张拉都是逐根进行的,单根预应力筋的张拉力比群锚的张拉力 要小,因此张拉设备要轻便。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 1. 无粘结预应力筋耐腐蚀性优良:无粘结预应力筋由于有较厚的高密度聚乙烯包裹 层和里面的防腐润滑油脂保护,因此它的抗腐蚀能力优良。‎ 2. 无粘结预应力适合楼盖体系:通常单根无粘结预应力筋直径较小,在板、扁梁结 构构件中容易形成二次抛物线形状,能够更好地发挥预应力矢高的作用。‎ ‎16.6.2. 2施工工艺 无粘结预应力主要施工工艺包括:无粘结预应力筋铺放、混凝土浇筑养护、预应力筋 张拉、张拉端的切筋和封堵处理等。‎ ‎16.6.2.3施工要点 1. 无粘结预应力筋的下料与搬运 无粘结预应力筋下料应依据施工图纸同时考虑预应力筋的曲线长度、张拉设备操作时 张拉端的预留长度等。‎ 楼板中的预应力筋下料时,通常不需要考虑预应力筋的曲线长度影响。当梁的高度大 于1000_或多跨连续梁下料时则需要考虑预应力曲线对下料长度的影响。‎ 无粘结预应力筋下料切断应用砂轮锯切割,严禁使用电气焊切割。‎ 无粘结预应力筋应整盘包装吊装搬运,搬运过程要防止无粘结预应力筋外皮出现破 损。为防止在吊装过程中将预应力筋勒出死弯,吊装搬运过程中严禁采用钢丝绳或其他坚 硬吊具直接勾吊无粘结预应力筋,宜采用吊装带或尼龙绳勾吊预应力筋。‎ 无粘结预应力筋、锚具及配件运到工地,应妥善保存放在干燥平整的地方,夏季施工 时应尽量避免夏日阳光的暴晒。预应力筋堆放时下边要放垫木,防止泥水污染预应力筋, 并避免外皮破损和锚具锈蚀。‎ 2. 无粘结预应力筋矢高控制 为保证无粘结预应力筋的矢高准确、曲线顺滑,要求结构中支承间隔不超过2m。支 承件要与下铁绑扎牢固,防止浇注和振捣混凝土时,位置发生偏移。‎ 梁中预应力筋矢高控制,通常是采用直径12mm螺纹钢筋,按照规定的高度要求点 焊或绑扎在梁的箍筋位置。‎ 3. 无粘结预应力端模和支撑体系 张拉端处的端模需要穿过无粘结筋、安装穴模,因此张拉端处的端模通常要采用木模 板或竹塑板,以便于开孔。‎ 根据预应力筋的平、剖面位置 在端模板上放线开孔,对于采用直 径15. 2mm钢绞线的无枯结预应力 筋,开孔的孔径在25〜30mm 范围。‎ 为加快楼板模板的周转,支撑 体系采用早拆模板体系。‎ 4 ‎.无粘结预应力张拉端和固定 端节点构造 力筋夹片锚„板力筋 组装状态 张拉后状态 图16-113外露式无粘结张拉端锚具组装图 ‎(2)‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 穴模锚具承压板Λ螺旋筋预应力筋 张拉后状态 护杯套 组装状态 图16-114穴模式无粘结张拉端锚具组装图 固定端节点构造,见图16-115。‎ (1) 张拉端节点构造,见图16-113和图16-114。‎ (3) 出板面张拉端布置,见图16-116。‎ (4) 节点安装要求:‎ 1) 要求无粘结预应力筋伸出承压板长度不小 于 300mm。‎ 2) 张拉端承压板应可靠固定在端模上。‎ 3) 螺旋筋应固定在张拉端及固定端的承压板 之面。‎ 图16_115无粘结锚固端锚具组装图 4)无粘结预应力筋必须与承压板面垂直,并 在承压板后保证有不小于400mm的直线段。‎ 用微膨胀细石混凝土 封堵锚具端头 ‎2^φ12@200 张拉后封堵 5 ‎.无粘结预应力筋的铺放 套后 牲具 塑销 开口木盒 锚具頁放‎ ‎、 _‎ ‎^ { 1‎ ‎1‎ ‎‎ ‎^ {‎ ‎2排12@200 2j 啡(/)12@200‎ 张拉前 张拉前 图16-116出板面张拉端 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ (1) 板中无粘结预应力筋的铺放 1) 单向板 单向预应力楼板的矢高控制是施工时的关键点。一般每跨板中预应力筋矢高控制点设 置5处,最高点(2处)、最低点(1处)、反弯点(2处)。预应力筋在板中最高点的支座 处通常与上层钢筋(上铁)绑扎在一起,在跨中最低点处与底层钢筋(底铁)綁扎在一 起。其他部位由支承件控制。‎ 施工时当电管、设备管线和消防管线与预应力筋位置发生冲突时,应首先保证预应力 筋的位置与曲线正确。‎ 2) 双向板 双向无粘结筋铺放需要相互穿插,必须先编出无粘结筋的铺设顺序。其方法是在施工 放样图上将双向无粘结筋各交叉点的两个标高标出,对交叉点处的两个标高进行比较,标 高低的预应力筋应从交叉点下面穿过。按此规律找出无粘结筋的铺设顺序。‎ (2) 梁无粘结预应力筋铺放 1) 设置架立筋 为保证预应力钢筋的矢高准确、曲线顺滑,按照施工图要求位置,将架立筋就位并固 定。架立筋的设置间距应不大于1. 5m。‎ 2) 铺放预应力筋 梁中的无粘结预应力筋成束设计,无粘结预应力筋在铺设过程中应防止绞扭在一起, 保持预应力筋的顺直。无粘结预应力筋应绑扎固定,防止在浇筑混凝土过程中预应力筋 移位。‎ 3) 梁柱节点张拉端设置 无枯结预应力筋通过梁柱节点处,张拉端设置在柱子上。根据柱子配筋情况可采用凹 人式或凸出式节点构造。‎ 5 ‎.张拉端与固定端节点安装 (1) 张拉端组装固定 应按施工图中规定的无粘结预应力筋的位置在张拉端模板上钻孔。张拉端的承压板可 采用钉子固定在端模板上或用点焊固定在钢筋上。‎ 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300_的直线段。‎ 当张拉端采用凹人式做法时,可采用塑料穴模或泡沫塑料、木块等形成凹槽。具体做 法见图16-114。‎ (2) 固定端安装 锚固端挤压锚具应放置在梁支座内。如果是成束的预应力筋,铺固端应顺直散开放 置。螺旋筋应紧贴锚固端承压板位置放置并绑扎牢固。‎ (3) 节点安装要求:‎ 1) 要求预应力筋伸出承压板长度(预留张拉长度)不小于30cm。‎ 2) 张拉端承压板应固定在端模上,各部位之间不应有缝隙。‎ 3) 张拉端和锚固端预应力筋必须与承压板面垂直,其在承压板后应有不小于30cm 的直线段。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 115‎ 7. 无粘结预应力筋铺放的注意事项 1) 运到工地的预应力筋均应带有编号标牌,预应力筋的铺放要与施工图所示的编号 相对应。‎ 2) 预应力筋铺放应满足设计矢高的控制要求。‎ 3) 预应力筋铺放要保持顺直,防止互相扭绞,各束间保持平行走向。节点组装件安 装牢固,不得留有间隙。‎ 4) 张拉端的承压板应安装牢固,防止振捣混凝土时移位,并须保持张拉作用线与承 压板垂直(绑扎时应保持预应力筋与锚杯轴线重合);穴模组装应保证密闭,防止浇筑时 有混凝土进入。‎ 5) 在张拉端和固定端处,螺旋筋要紧靠承压板,并绑扎牢固,防止浇筑或振捣时 跑开。‎ 6) 无粘结筋外包塑料皮若有破损要用水密性胶带缠补好。‎ 7) 施工中,在预应力筋周围使用电气焊,要有防护措施。‎ 8. 混凝土的浇筑及振捣 预应力筋铺放完成后,应由施工单位、质量检查部门、监理进行隐检验收,确认合格 后,方可浇注混凝土。‎ 浇注混凝土时应认真振捣,保证混凝土的密实。尤其是承压板、锚板周围的混凝土严 禁漏振,不得有蜂窝或孔洞,保证密实。‎ 应制作同条件养护的混凝土试块2〜3组,作为张拉前的混凝土强度依据。‎ 在混凝土初凝之后(浇筑后2〜3天内),可以开始拆除张拉端部模板,清理张拉端, 为张拉做准备。‎ 9. 无粘结预应力筋张拉 同条件养护的混凝土试块达到设计要求强度后(如无设计要求,不应低于设计强度的 75%)方可进行预应力筋的张拉。‎ (1) 张拉设备及机具 单根无粘结预应力筋通常采用200〜250kN前卡液压式千斤顶和油栗。千斤顶应带有 顶压装置。‎ (2) 张拉前准备 1) 在张拉端要准备操作平台,张拉操作平台可以利用原有的脚手架,如果没有则要 单独搭设。操作平台要有可靠安全防护措施。‎ 2) 应清理锚垫板表面,并检查锚垫板后面的混凝土质量。如有空鼓现象,应在无粘 结预应力筋张拉前修补。张拉端清理干净后,将无粘结筋外露部分的塑料皮沿承压板根部 割掉,测量并记录预应力筋初始外露长度。‎ 3) 与承压板面不垂直的预应力筋,可在端部进行垫片处理,保证承压板面与锚具和 张拉作用力线垂直。‎ 4) 根据设计要求确定单束预应力筋控制张拉力值,计算出其理论伸长值。‎ 5) 张拉用千斤顶和油泵应由专业检测单位标定,并配套使用。‎ 6) 如果张拉部位距离电源较远,应事先准备'380V、15〜20A带有漏电保护器的电源 箱连接至张拉位置。‎ ‎16. 6预应.力混凝土后张法施工 393‎ (1) 张拉过程 无粘结预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,如设计无要求时,可采用分批、分阶段 对称张拉或依次张拉。无粘结预应力混凝土楼盖结构的张拉顺序,宜先张拉楼板,后张拉 楼面梁。板中的无粘结预应力筋,可依次顺序张拉。梁中的无粘结预应力筋宜对称张拉。‎ 当施工需要超张拉时,无粘结预应力筋的张拉程序宜为:从应力为零开始张拉至 1.03倍预应力筋的张拉控制应力锚固。此时,最大张拉应力不应大于钢绞线抗拉强度 标准值的80%。‎ (2) 张拉注意事项 1) 当采用应力控制方法张拉时,应校核无粘结预应力筋的伸长值,当实际伸长值与 设计计算伸长值相对偏差超过±6%时,应暂停张拉,查明原因并采取措施予以调整后,. 方可继续张拉。‎ 2) 预应力筋张拉前严禁拆除梁板下的支撑,待该梁板预应力筋全部张拉后方可拆除。‎ ‎(如果在超长结构中,无粘结预应力筋是为降低温度应力而设置的,设计时未考虑承担竖 向荷载的作用,则下部支撑的拆除与预应力筋张拉与否无关)。‎ 3) 对于两端张拉的预应力筋,两个张拉端应分别按程序张拉。‎ 4) 无粘结曲线预应力筋的长度超过30m时,宜采取两端张拉。当筋长超过60m时宜 采取分段张拉。如遇到摩擦损失较大,宜先预张拉一次再张拉。‎ 5) 在梁板顶面或墙壁侧面的斜槽内张拉无粘结预应力筋时,宜采用变角张拉装置。‎ ‎10.无粘结预应力筋锚固区防腐处理 无粘结预应力筋的锚固区,必须有严格的密封防护措施。‎ 无粘结顶应力筋锚固后的外露长度不小于30mm,多余部分用砂轮锯或液压剪等机械 切割,但不得采用电弧切割。‎ 在外露锚具与锚垫板表面涂以防锈漆或环氧涂料。为了使无粘结预应力筋端头全封闭, 可在锚具端头涂防腐润滑油脂后,罩上封端塑料盖帽。对凹人式锚固区。锚具表面经上述处 理后,再用微膨胀混凝土或低收缩防水砂浆密封。对凸出式锚固区,可采用外包钢筋混凝土 圈梁封闭。对留有后浇带的锚固区,可采取二次浇筑混凝土的方法封锚,见图16-117。‎ 面剂用同强度等级细石混凝土封堵 插筋锚具涂防镑漆 穴模内用细石混凝土或高强度等级水泥砂浆封堵 L17锚具封堵示意图 16.6.2.4质量验收 ‎16. 6预应.力混凝土后张法施工 393‎ 无粘结预应力施工质量,应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (GB 50204)和现行行业标准《无粘结预应力混凝土结构技术规程》(JGJ 92)等有关规范 及标准的规定进行验收。‎ ‎1.原材料 (1) 主控项目:‎ 1) 预应力筋进场时,应按现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224)等 的规定抽取试件作力学性能检验',其质量必须符合有关标准的规定。‎ 检验数量:按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。‎ 检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。‎ 2) 无粘结预应力筋的涂包质量应符合现行行业标准《无粘结预应力钢绞线》(JG 161)的规定。‎ 检查数量:每60t为一批,每批抽取一组试件。‎ 检验方法:观察,检査产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。‎ 注:当有工程经验,并经观察认为质量有保证时,可不作油脂用暈和护套厚度的进场复验。‎ 3) 预应力筋用铺具、夹具和连接器应按设计要求采用,其性能应符合现行国家标准 《预应力筋用铺具、夹具和连接器》(GB/T 14370)和现行行业标准《预应力筋用锚具、 夹具和连接器应用技术规程》(JGJ 85)的规定。‎ 检查数量:按进场批次和产品的抽样检验方案确定。‎ 检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。‎ 注:对锚具用量较少的一般工程,如供货方提供有效的试验报告,可不作静载锚固性能试验。‎ (2) 一般项目:‎ 1) 与预应力筋使用前应进行外观检査,其质量应符合下列要求:‎ ‎①无粘结预应力筋展开后应平顺,不得有弯折,表面不得有裂绞、小刺、机械损伤、 氧化铁皮和油污等。‎ ‎②无粘结预应力筋护套应光滑、无裂缝、无明显褶皱。‎ 检査数量:全数检査。‎ 检验方法:观察。‎ 注:无粘结预应力筋护套轻微破损者应外包防水塑料胶带修补;严重破损者不得使用》‎ ‎③润滑油脂用量:对#12. 7钢绞线不应小于43g/m,对#15. 2钢绞线不应小于50g/ m,对#15. 7钢绞线不应小于53g/m;‎ ‎④护套厚度:对于一、二类环境不应小于1. 0mm,对于三类环境应按设计要求确定。‎ 2) 预应力筋用锚具、夹具和连接器使用前应进行外观检查,其表面应无污物、锈蚀、 机械损伤和裂纹。‎ 检查数量:全数检查。‎ 检验方法:观察。‎ ‎2.制作与安装 ‎(1)主控项目:‎ 1) 预应力筋安装时,其品种、级别、规格、数量必领符合设计要求。‎ 检査数量:全数检査。‎ ‎16. 6预应.力混凝土后张法施工 393‎ 检查方法:观察,钢尺检查。‎ 1) 施工过程应避免电火花损伤预应力筋;受损伤的预应力筋应予以更换。‎ 检査数量:全数检査。‎ 检査方法:观察。‎ (1) 一般项目:‎ 1) 预应力筋下料应符合下列要求:‎ 预应力筋应采用砂轮锯或切断机切断,不得采甩电弧切割。‎ 检查数量:全数检查。‎ 检验方法:观察。‎ 2) 预应力筋端部锚具的制作质量应符合下列要求:‎ 挤压锚具制作时压力表油压应符合操作说明书的规定,挤压后预应力筋外端应露出挤 压套筒1〜5mm;‎ 检查数量:对挤压描,每工作班抽查5%,且不应少于5件。‎ 检验方法:观察,钢尺检查。‎ 3) 预应力筋束形控制点的竖向位置偏差应符合预应力筋束形(孔道)控制点竖向位 置允许偏差表16-59的规定。‎ 检查数量:在同一检验批内,抽査各类型构件中预应力筋总数的5%,且对各类型构 件均不少于5束,每束不应少于5处。‎ 检验方法:钢尺检查。‎ 注:束形控制点的竖向位置偏差合格点率应达到90%以上,且不得有超过表中数值1.5倍的尺寸 偏差。‎ 4) 无粘结预应力筋的铺设尚应符合下列要求:‎ ‎①无粘结预应力筋的定位应牢固,浇筑混凝土时不应出现移位和变形;‎ ‎②端部的预埋锚垫板应垂直于预应力筋;‎ ‎③内埋式固定端垫板不应重叠,锚具与垫板应贴紧;‎ ‎④无粘结预应力筋成束布置时应能保证混凝土密实并能裹住预应力筋;‎ ‎⑤无粘结预应力筋的护套应完整,局部破损处应采用防水胶带缠绕紧密。‎ 检查数量:全数检查。‎ 检验方法:观察。‎ ‎3.张拉和放张 ‎(1)主控项目:‎ 1) 预应力筋张拉或放张时,混凝土强度应符合设计要求;当设计无具体要求时,不 应低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75%。‎ 检查数量:全数检查。‎ 检验方法:检查同条件养护试件试验报告。‎ 2) 预应力筋的张拉力、张拉或放张顺序及张拉工艺应符合设计及施工技术方案的要 求,并应符合下列规定:‎ ‎①当施工需要超张拉时,最大张拉应力不应大于现行国家标准《混凝土结构设计规 范》(GB 50010)的规定;‎ ‎②张拉工艺应能保证同一束中各根预应力筋的应力均匀一致;‎ ‎③当预应力筋是逐根或逐束张拉时,应保证各阶段不出现对结构不利的应力状态;同 时宜 ‎16. 6预应.力混凝土后张法施工 393‎ 考虑后批张拉预应力筋所产生的结构构件的弹性压缩对先批张拉预应力筋的影响,确 定张拉力;‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 397‎ ‎④当采用应力控制方法张拉时,应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与设计计算理 论伸长值的相对允许偏差为、±6%。‎ 检查数量:全数检查。‎ 检验方法:检査张拉记录。‎ 1) 预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差 为 ±5%。‎ 检查数量:在同一检验批内,抽査预应力筋总数的3%,且不少于5束。‎ 检验方法:检査见证张拉记录。‎ 2) 张拉过程中应避免预应力筋断裂或滑脱;当发生断裂或滑脱时,必须符合下列 规定:‎ 对后张法预应力结构构件,断裂或滑脱的数量严禁超过同一截面预应力筋总根数的 3%,且每束钢丝不得超过一根;对多跨双向连续板,其同一截面应按每跨计算。‎ 检査数量:全数检査。‎ 检验方法:观察,检査张拉记录。‎ (2) 一般项目 锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合张 拉端预应力筋的内缩量限值表16-50的规定。‎ 检查数量:每工作班抽査预应力筋总数的3%,且不少于3束。‎ 检验方法:钢尺检查。‎ ‎4.封锚 ‎(1)主控项目 锚具的封闭保护应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定:‎ ‎①应采取防止锚具腐蚀和遭受机械损伤的有效措施;‎ ‎②凸出式锚固端锚具的保护层厚度不应小于50mm;‎ ‎③外露预应力筋的保护层厚度:处于正常环境时,不应小于20mm;处于易受腐蚀的 环境时,不应小于50mm。‎ 检査数量:在同一检验批内,抽査预应力筋总数的5%,且不少于5处。‎ 检验方法:观察,钢尺检査。‎ ‎⑵一般项目 无粘结预应力筋锚固后的外露部分宜采用机械方法切割,其外露长度不宜小于预应力 筋直径的1.5倍,且不宜小于30_。‎ 检査数量:在同一检验批内,抽査预应力筋总数的3%,且不少于5束。‎ 检验方法:观察,钢尺检査。‎ 无粘结预应力混凝土工程的验收,除检査有关文件、记录外,尚应进行外观抽查。‎ ‎16. 6. 3后张缓粘结预应力施工 16.6.3.1 特点 缓粘结钢绞线既有无粘结预应力筋施工工艺简单,克服有粘结预应力技术施工工艺复 杂、节点使用条件受限的弊端,不用预埋管和灌浆作业,施工方便、节省工期的优点;同 时在性能上又具有有粘结预应力抗震性能好、极限状态预应力钢筋强度发挥充分,节省钢 材的优势。同时又消除了有粘结预应力孔道灌浆有可能不密实而造成的安全隐患和耐久性 问题,并 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 397‎ 具有较强的防腐蚀性能等优点,具有很好的结构性能和推广应用前景。‎ ‎16.6.3.2施工工艺 缓粘结钢绞线与无粘结钢绞线相比,只是其中的涂料层不同,因此其施工工艺及顺序 与无粘结钢绞线基本相同。‎ ‎16.6.3.3施工要点 缓粘结钢绞线的施工要点可参考无粘结钢绞线的施工要点,但要注意缓粘结钢绞线的 张拉时间不能超过缓粘结钢绞线生产厂家给出的缓粘结涂料开始固化的时间。‎ ‎16.6.3.4质量验收 缓粘结钢绞线的施工质量验收,可按照设计要求并参考相关标准进行质量验收。‎ ‎16.6.4后张预制构件 目前国内采用后张法生产的预制预应力混凝土构件主要包括预制预应力混凝土梁、预 制预应力混凝土屋架等。‎ ‎16. 6.4.1后张预制混凝土梁 后张预制预应力混凝土梁种类较多,市政和铁路桥梁大量采用大跨度后张预制预应力 混凝土梁,在建筑工程领域,工业厂房经常采用6m跨度的后张预应力混凝土吊车梁和预 应力混凝土工字形屋面梁等。‎ ‎1.后张预应力混凝土吊车梁 目前通用的后张预应力混凝土吊车梁一般跨度为6m,采用等高工字形截面,适用的 厂房跨度12〜33m。适用于非地震区及抗震设防烈度不超过8度的各类场地以及9度I、 Π类场地。‎ 后张预应力混凝土吊车梁模板图如图16-118所示。‎ 后张预应力混凝土吊车梁中普通钢筋采用HPB300级和HRB335级热轧钢筋,预应 力钢筋采用I860级1X7标准型低松弛钢绞线(#15.2),有粘结预应力孔道采用金属波 纹管。‎ 吊车梁混凝土强度等级C40〜C50。施工时如采用蒸汽养护,温度不得超过6CTC,否 则应将混凝土强度等级提高20%。‎ 吊车梁制作时,梁宜立捣,宜用附模式振搞器或小型振动棒振捣,振捣棒不得触及波 纹管,必须保证混凝土、特别是曲线预应力孔道下部混凝土密实。为了便于混凝土浇灌、 振捣,可先将混凝土浇捣到上翼缘下表面,再放置上部预应力钢筋的波纹管,然后再浇筑 上翼缘混凝土。‎ 梁体混凝土的强度达到设计要求的90%后方可张拉预应力钢筋。直线预应力钢筋采 用一端张拉,另一端为非张拉端;下部曲线预应力筋采用两端张拉。张拉程序是先张拉上 部直线束,然后再顺序张拉下部预应力束。张拉控制应力<7co„取0.75/ptk = 1395N/mm2。‎ 使用单根张拉千斤顶时,在顶压器前端须加顶压套管,多孔夹片铺成束张拉时,宜两 束在两端同步张拉。如只用一台千斤顶张拉时,可采用两束分级轮流张拉,预应力钢绞线 张拉时应保持孔道轴线中心,锚具中心和千斤顶中心“三心一线”。张拉至1.03^41‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 397‎ 图16-118吊车梁模板图 须持荷3min后再描固。孔道灌浆在正温下进行,且强度达到15N/mm2后方可移动构件。 构件端部的锚固区必须灌注密实。‎ 吊车梁堆放、运输和吊装时应该保持正位立放,两个支点距梁端各不大于lm,梁上 未设吊钩,起吊时按两点(位置同支点)钢丝绳捆绑或用专用夹具起吊。如施工需要,可 自行设置吊钩,吊钩应采用HPB300级钢筋制作,严禁使用冷加工钢筋,并在安装后割 去外留段以便铺设钢轨。‎ 安装后,吊车梁中心线和定位轴线的偏差不大于5mm;梁顶标高偏差不大于 + 10mm, 一5mm;轨道中心线与梁中心线的偏差不大于15mm。‎ ‎2.后张预应力混凝土工字形屋面梁 后张预应力混凝土工字形屋面梁根据其跨度不同分为单坡和双坡两种。9m和12m跨 度为单坡梁,12〜18m跨度为双坡梁。主要用于柱距为6m、屋面坡度为1/10的单层工业 厂房。该类结构一般适用于非抗震设计和抗震设防烈度<8度的各类场地地区。典型的工 字形屋面梁模板图见图16-119。.‎ 后张预应力混凝土工字形屋面梁混凝土强度等级为C40;预应力钢筋采用I860级直 径为15. 2mm的低松弛预应力钢绞线,非预应力钢筋采用HPB300、HRB335级热轧普通 钢筋。‎ 孔道采用预埋金属波纹管成型。波纹管应密封良好,接头严密不漏浆,并有一定的轴 向刚度。波纹管的尺寸与位置应正确,波纹管应平顺。施工时,应设置井字形钢筋架固定 波纹管,端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线。在梁两端应设置灌浆孔或排气孔。‎ 屋面梁可直立生产也可平卧生产。当同条件养护的混凝土立方体强度达到设计强度等 级的30%时方可脱模;100%时始可张拉预应力钢筋。张拉预应力钢筋可采用平卧张拉和 直立张拉两方案。平卧张拉时,应采取措施减少侧向弯曲;平卧生产的梁直立张拉时,应 先将屋面梁扶直,扶直过程中应采取措施使梁全长不离地面,避免横向弯曲。‎ ‎2^2 3^3.‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 397‎ 图16-119后张预应力混凝土工字形屋面梁模板图 屋面梁由平卧状态平移、扶直和吊装时,须采用滑轮装置,以保证各点受力均匀。平 移、扶直和吊装屋面梁时必须平稳,防止急牵、冲击、受扭或歪曲。扶直后的梁应搁置在 两端支承点上,不应在跨中增设支点。梁两侧应设置斜撑以防倾倒。起吊就位必须正确, 吊装时应采取措施,防止平面外失稳。‎ ‎16.6.4.2后张预制混凝土屋架 后张预制预应力混凝土屋架主要为折线形屋架,跨度为18〜30m。后张有粘结预应力 筋配置于屋架下弦,下弦预应力杆件按二级裂缝控制等级验算,其他拉杆按三级裂缝控制 等级验算。后张预应力混凝土屋架适用于非抗震设计和抗震设防烈度不超过8度的地区。 典型的屋架模板图如图16-120所示。‎ 两钢管中心连线呈mo的 图16-120后张预制预应力混凝土屋架模板图 屋架平卧叠层生产时,叠层最多为4层,但应设隔离层。下层屋架混凝土强度等级到 达C20后,方可浇筑上层屋架。当混凝土强度等级达到100%设计强度等级时,方可张拉 预应力筋。叠层生产的屋架,应先上层后下层逐层进行张拉。‎ 屋架由平卧扶直或吊装按图16-121 (以24m屋架为例)进行,并宜采用滑轮装置以 保证每点受力均匀;扶直和吊装时,应设杉杆临时加固上弦。起吊必须平稳,勿使屋架受 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 401‎ 图16-121屋架平卧扶直及吊装示意图 ‎16.6.5体外预应力 ‎16. 6. 5.1 概述 体外预应力是后张预应力体系的重要组成部分和分支之一,是与传统的布置于混凝土 结构构件体内的有粘结或无粘结预应力相对应的预应力类型。体外预应力可以定义为:由 布置于承载结构主体截面之外的后张预应力束产生的预应力,预应力束仅在锚固区及转向 块处与构件相连接。‎ 体外预应力束的锚固体系必须与束体的类型和组成相匹配,可采用常规后张锚固体系 或体外预应力束专用锚固体系。对于有整体调束要求的钢绞线夹片锚固体系,可采用铺具 外螺母支撑承力方式。对低应力状态下的体外预应力束,其铺具夹片应装配防松装置。‎ 体外预应力锚具应满足分级张拉及调索补张拉预应力筋的要求;对于有更换要求的体 外预应力束,体外束、锚固体系及转向器均应考虑便于更换束的可行性要求。‎ 对于有灌浆要求的体外预应力体系,体外预应力锚具或其附件上宜设置灌浆孔或排气 孔。灌浆孔的孔位及孔径应符合灌浆工艺要求,且应有与灌浆管连接的构造。‎ 体外预应力锚具应有完善的防腐蚀构造措施,且能满足结构工程的耐久性要求。‎ 16.6.5.2 ‎—般要求 体外预应力束仅在锚固区及转向块处与钢筋混凝土梁相连接,应满足以下要求:‎ (1) 体外束锚固区和转向块的设置应根据体外束的设计线形确定,对多折线体外束, 转向块宜布置在距梁端1/4〜1/3跨度的范围内,必要时可增设中间定位用转向块,对多 跨连续梁采用多折线体外束时,可在中间支座或其他部位增设铺固块。‎ (2) 体外束的锚固区与转向块之间或两个转向块之间的自由段长度不宜大于8m,超 过该长度应设置防振动装置。‎ ‎:(3)体外東在每个转向块处的弯折角度不应大于15°,其与转向块的接触长度由设计 计算确定,用于制作体外束的钢绞线,应按偏斜拉伸试验方法确定其力学性能。转向块的 最小曲率半径按表16-60采用。 '‎ 转向块处最小曲率半径 表16-60‎ 钢绞线束(根数与规格)‎ 最小曲率半径(m)‎ 钢绞线束(根数与规格)‎ 最小曲率半径(m)‎ ‎7^15.2 (12炉 12. 7)‎ ‎2.5‎ ‎27妒15. 2 (37妒 12. 7)‎ ‎3.5‎ ‎12护 15. 2 (19012.7)‎ ‎2.5‎ ‎37妒 15. 2 (55012.7)‎ ‎4.5‎ ‎19^15. 2 (31012.7)‎ ‎3.0‎ ‎⑷体外预应力束与转向块之间的摩擦系数//,可按表16-61取值。‎ 转向块处摩擦系数μ 表16-61‎ 体外束的类型/套管材料 Ρ值 体外束的类型/套管材料 p值 光面钢绞线/镀锌钢管 ‎0. 20〜0. 25‎ 热挤聚乙烯成品束/钢套管 ‎0. 10 〜0· 15‎ 光面钢绞线/HDPE塑料管·‎ ‎0. 12〜0. 20‎ 无粘结平行带状束/钢套管 ‎0. 04〜0· 06‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 401‎ 无粘结预应力筋/钢套管 ‎0. 08〜0. 12‎ (1) 体外束的锚固区除进行局部受压承载力计算,尚应对牛腿、钢托件等进行抗剪设 计与验算。‎ (2) 转向块应根据体外束产生的垂直分力和水平分力进行设计,并应考虑转向块处的 集中力对结构整体及局部受力的影响,以保证将预应力可靠地传递至梁体。‎ (3) 体外束的锚固区宜设置在梁端混凝土端块、牛腿处或钢托件处,应保证传力可靠 且变形符合设计要求。‎ 在混凝土矩形、工字形或箱形截面梁中,转向块可设在结构体外或箱形梁的箱体内。 转向块处的钢套管鞍座应预先弯曲成型,埋入混凝土中。体外束的弯折也可采用隔梁、肋 梁等形式。‎ (4) 对可更换的体外束,在锚固端和转向块处,与结构相连接的鞍座套管应与体外束 的外套管分离,以方便更换体外束。‎ 16.6.5.2 施工工艺 新建体外预应力结构工程中,体外束的锚固区和转向块应与主体结构同步施工。预埋 锚固件、锚下构造、转向导管及转向器的定位坐标、方向和安装精度应符合设计要求,节 点区域混凝土必须精心振捣,保证密实。‎ 体外束的制作应保证满足束体在所使用环境的耐久性防护等级要求,并能抵抗施工和 使用中的各种外力作用。当有防火要求时,应涂刷防火涂料或采取其他可靠的防火措施。‎ 体外束外套管的安装应保证连接平滑和完全密闭。体外束体线形和安装误差应符合设 计和施工限值要求。在穿束过程中应防止束体护套受机械损伤。‎ 体外束的张拉应保证构件对称均匀受力,必要时可采取分级循环张拉方式;对于超长 体外预应力束,为了防止反复张拉使夹片锚固效率降低或失效,采用“双撑脚与双工具 锚”(见图16-122)张拉施工工艺;对可更换或需在使用过程中调整束力的体外束应保留 必要的预应力筋外露长度。‎ 体外束在使用过程中完全暴露于空气中,应保证其耐久性。对刚性外套管,应具有可 靠的防腐蚀性能,在使用一定时期后应能重新涂刷防腐蚀涂层;对高密度聚乙烯等塑料外 套管,应保证长期使用的耐老化性能,必要时应可更换。体外束的防护完成后,按要求安 装固定减振装置。‎ 体外束的锚具应设置全密封防护罩,对不更换的体外束,可在防护罩内灌注水泥浆体 或其他防腐蚀材料;对可更换的束在防护罩内灌注油脂或其他可清洗的防腐蚀材料。‎ ‎16. 6.5.4施工要点 ‎1.体外预应力施工要点 ‎(1)施工准备 施工准备包括体外预应力束的制作、验收、运输、现场临时存放;锚固体系和转向 器、减振器的验收与存放;体外预应力束安装设备的准备;张拉设备标定与准备;灌浆材 料与设备准备等。‎ (2) 体外预应力束锚固与转向节点施工 新建体外预应力结构锚固区的铺下构造和转向块的固定套管均需与建筑或桥梁的主体 结构同步施工。锚下构造和转向块部件必须保证定位准确,安装与固定牢固可靠,此施工 工艺过程是束形建立的关键性工艺环节。‎ (3) 体外预应力束的安装与定位 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 401‎ 对于有双层套筒的体外预应力体系,需在固定套管内先安装锚固区内层套管,转向器 内层套管或转向器的分体式分丝器等,并根据设计或体系的要求,将双层间的间隙封闭并 灌浆。随后进行体外束下料并安装体外预应力束主体,成品束可一次完成穿束;使用分丝 器的单根独立体系,需逐根穿人单根钢绞线或无粘结钢绞线。安装锚固体系之前,实测并 精确计算张拉端需剥除外层HDPE护套长度,如采用水泥基浆体防护,则需用适当方法 清除表面油脂。‎ (2) 张拉与束力调整 体外预应力束穿束过程中,可同时安装体外束锚固体系,对于双层套筒体系需先安装 内层密封套筒,同时安装和连接铺固区锚下套筒与体外束主体的密封连接装置,以保证铺 固系统与体外束的整体密闭性。锚固体系(包括铺板和夹片)安装就位后,即可单根预紧 或整体预张。确认预紧后的体外束主体、转向器及铺固系统定位正确无误之后,按张拉程 序进行张拉作业,张拉采取以张拉力控制为主,张拉伸长值校核的双控法。‎ 对于超长体外预应力束,为了防止反复张拉锚固使夹片锚固效率降低或失效,采用 “双撑脚与双工具铺”张拉施工工艺(图16-122),该工艺原理系在大吨位张拉千斤顶后 部或前部增加一套过渡撑脚及过渡工具铺,在工作锚板之后设特制张拉限位装置,以保证 在整个张拉过程中工作锚夹片始终处于放松状态。在完成每个行程回油后均由过渡工具销 夹片锁紧钢绞线,多次张拉直至设计张拉力值。由于特制限位装置的作用,在张拉过程 中,工作锚夹片不至于退出锚孔,在回油倒顶时,工作锚夹片不会咬住钢绞线,工作锚夹 片始终处于“自由”状态,在张拉到位后,旋紧特制限位装置的螺母,压紧工作锚夹片, 随后千斤顶回油放张,使工作锚夹片锚固钢绞线。图16-122 (α)为千斤顶前置张拉超长 体外束方案,图16-122 («为千斤顶后置张拉超长体外束方案。‎ 张拉过程中,构件截面内对称布置的体外预应力束要保证对称张拉,两套张拉油泵的 张拉力值需控制同步;按张拉程序进行分级张拉并校核伸长值,实际测量伸长值与理论计 算伸长值之间的偏差应控制在±6%之内。图16-123为体外预应力超长束张拉工艺流程 简图。‎ 体外预应力束的张拉力需要调整的情形:1)设计与施工工艺要求分级张拉或单根张 拉之后进行整体调束;2)结构工程在经过一定使用期之后补偿预应力损失;3)其他需调 整束张拉力的情况。‎ (3) 体外预应力束锚固系统防护与减振器安装施工 张拉施工完成并检测与验收合格后,对锚固系统和转向器内部各空隙部分进行防腐蚀 防护工艺处理,根据不同的体外预应力系统,防护主要可选择工艺包括:1)灌注高性能 ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 401‎ ‎(d)‎ Φ)‎ 图16-122体外预应力超长束张拉千斤顶布置简图 (α)趄长体外束千斤顶前置;(》趄长体外束千斤顶后置 图16-123体外预应力超长束张拉工艺流程简图 (α)安装体外束、锚具与特制限位板;(》安装过渡撑脚和过渡工具箱;‎ ‎(c)安装张拉撑脚和张拉设备;(d)体外束张拉;(e)锚固并防护 水泥基浆体或聚合物砂浆浆体;2)灌注专用防腐油脂或石蜡等;3)其他种类防腐处理方 法。灌注防护材料之前,按设计规定,锚固体系导管及转向器导管等之间的间隙内要求填 入橡胶板条或其他弹性材料对各连接部位进行密封,锚具采用防护罩封闭。‎ ‎16. 6 预应力混凝土后张法施工 127‎ 体外预应力束体防护完成后,按工程设计要求的预定位置安装体外束主体减振器,安 装固定减振器的支架并与主体结构之间进行固定,以保证减振器发挥作用。‎ ‎2.无粘结钢绞线逐根穿束体外索施工 在斜拉桥施工中广泛采用钢绞线拉索,其主要优势在于施工简便,索材料的运输和安装 所需要投入的大型设备少,索的更换方便,大型和超长拉索造价相对降低,索的受力性能优 越等。施工可参照国家现行标准《无粘结钢绞线斜拉索技术条件》(JT/T 771)执行。‎ (1) 体外束的安装与定位 1) 设置牵引系统 牵引系统由卷扬机和循环钢丝绳、牵引绳(邦高强钢丝)和连接器、放束钢支架、 工作平台等组成。‎ 2) 安装梁端锚具 钢绞线锚具为夹片式群锚,为体外预应力束专用铺具,利用定位孔固定于锚垫板上。‎ 3) 安装外套管 体外束的外套管可采用HDPE套管或钢管等。HDPE套管的优点是重量轻、防腐性 能好、成本低、现场施工与安装简便。‎ 4) 钢绞线的安装 采用卷扬机等牵引设备将无粘结钢绞线逐根牵引入HDPE外套管内并穿过锚具后锚 固就位,使用单根张拉千斤顶按设计要求张拉预紧至规定初始应力。‎ 注意当钢绞线拉出锚环面后,调整钢绞线两端长度,检査单根钢绞线外层聚乙烯塑料 防护套剥除长度是否准确,然后在张拉端和固定端对应的钢绞线锚孔内安装夹片。‎ (2) 体外束的张拉 钢绞线体外束的张拉,可以安装就位后整体张拉;或采用两阶段张拉法,即先化整为 零,逐根安装、逐根张拉,再进行整体调束张拉到位。‎ 1) 整体张拉 钢绞线体外索安装预紧就位后,使用大吨位千斤顶对体外索进行整体张拉。张拉完成 后,对所有锚固夹片进行顶压锚固,以保证工作夹片锚固的平整度,之后安装夹片防松 装置。‎ 2) 两阶段张拉法 当转向器采用分体式分丝器时,需按编号对应顺序逐根将钢绞线穿过分丝器,穿束完 成后即形成各根钢绞线平行的体外预应力整体束。单根钢绞线张拉可采用小型千斤顶逐根 张拉的方式。逐根张拉采用“等值张拉法”的原理,即每根钢绞线的张拉力均相等,以满 足每根钢绞线索均匀受力的要求。在单根钢绞线张拉完毕后,还需对体外索进行整体张 拉,以检验并达到设计要求的张拉力。在全部钢绞线张拉完成后,对所有锚固夹片进行顶 压锚固,以保证工作夹片锚固的平整度。顶压完成后,用手持式砂轮切割机切除多余的钢 绞线,但要注意保留以后换束时所需的工作长度。安装锚环后的橡胶垫、夹片防松限位 板,以便防止夹片松脱。‎ (3) 体外束的防护 无粘结钢绞线多层防护束可选择如下防护工艺与材料:1)髙性能水泥基浆体或聚合 物砂浆浆体;2)专用防腐油脂或石蜡;3)采用无粘结涂环氧树脂钢绞线,束主体亦可不 ‎16.6预应力混土后张法施工 403‎ 灌浆。锚具采用防护罩封闭,防护罩内灌入专用防腐材料。‎ ‎3.钢与混凝土组合箱梁桥体外预应力施工 体外束在钢箱梁中的锚固区和转向节点处需采取加强措施,以避免体外预应力作用下 钢结构局部失稳或过大变形;锚固区锚下构造和转向节点钢套管一般在钢结构加工厂与钢 箱梁整体制作,以保证体外束的束形准确;钢箱梁端部锚固区段常采用灌注补偿收缩混凝 土的做法,以提高局部抗压承载力;体外束在穿过非转向节点钢梁横隔板时,必须设置过 渡钢套管,过渡钢套管定位应准确,两端为喇叭口形状并倒角圆滑处理;体外束可选用成 品索,以简化施工过程并保证耐久性。‎ 钢与混凝土组合箱梁桥体外预应力施工工艺流程包括:钢箱梁制作与现场组装—施工 机具准备—钢套管内安装转向器、安装钢套管与转向器之间的橡胶密封条—体外索穿束— 灌注钢套管与转向器之间的浆体—张拉体外索—安装转向器与体外索之间的橡胶密封条— 灌注索体与转向器之间及锚固端延长筒内的聚体—安装锚具防松装置及锚固系统防护罩— 安装减振器。‎ (1) 钢箱梁制作与现场组装:钢箱梁一般在工厂分段加工制作,运输至现场后组装为 整体,其中锚固区锚下构造和转向节点钢套管在钢结构加工厂与箱梁整体制作并安装 完成。‎ (2) 施工机具的准备:张拉机具与设备配套的标定,辅助机具的调试。各种机具设备 进入施工工地现场后,使用之前均应进行试运行,以确保处于正常状态,然后即可在工作 台面就位。穿束时将牵弓I设备以及滑轮组布置在适当的位置。‎ (3) 钢套管内安装转向器、安装钢套管与转向器之间的橡胶密封条:将转向器安装于 钢套管内,并且临时固定,转向器两端外露出长度相同。钢套管与转向器之间的密封使用 20mm左右厚的纯橡胶板割成适当宽度的橡胶条,将橡胶密封条塞满套管与转向器之间的 空隙,也可采用其他弹性密封材料封堵二者之间的空隙。‎ (4) 体外索穿束:为了方便施工时放索,成品索的端头均设有便于与钢丝绳连接的连 接装置“牵引头”,在工厂内制作完成的成品索卷制成盘运抵工地就位,利用牵引设备牵 引成品索缓慢放索并穿过对应的预留孔。牵引过程中,采用可靠的保护措施防止索体表面 的HDPE护套受到损伤。在体外索进入钢箱梁的锚固端延长钢套管前,根据精确测量的 钢梁两端描固点之间的实际距离,准确剥除体外束成品索体两端HDPE护套层,确保在 张拉后索体HDPE层进入预埋管的长度不小于300mm,随后用清洗剂清除裸露的钢绞线 的防腐油脂并安装锚具及夹片。‎ (5) 第一次灌浆(灌注钢套管与转向器之间浆体):钢套管与转向器之间的孔道两端, 留设灌浆管和排气管,从低点灌浆,高点排气。灌浆均采用无收缩灌浆料,按灌浆施工有 关规范和设计要求进行灌浆施工。‎ (6) 体外索张拉:安装体外预应力锚具及夹片,各根钢绞线孔位要对齐,锚具紧贴垫 板,并注意保护各组装件不受污染。成品索采用大吨位千斤顶进行整体张拉,张拉控制程 序为:0^10%α^100%α^ (持荷2min)—锚固,或采用规范与设计许可的其他张拉 控制程序。当体外索长度大于80m时,为防止反复张拉使夹片锚固效率降低或失效,采 用“双撑脚与双工具锚”张拉施工工艺。钢箱梁体外索张拉应保证对称进行,张拉时采取 同步控制措施,每完成一个张拉行程,测量伸长值并进行校核。‎ (7) 安装转向器与体外索之间的橡胶密封条:施工方法与安装钢套管与转向器之间的 橡胶板相同。‎ (8) 第二次灌浆(灌注索体与转向器之间及锚固端延长筒内的浆体):施工方法与第 一次灌浆相伺。‎ ‎16.6预应力混土后张法施工 403‎ (1) 安装锚具防松装置及锚固系统防护罩:使用机械方法整齐地切除锚头两端的多余 钢绞线,钢绞线在锚板端面外的保留长度为30〜50mm。安装防松装置并拧紧螺母,保证 有效地防止夹片松脱。对于有换索和补张拉要求的工程,钢绞线在描板端面外的保留长度 应符合放张工艺要求。随后在锚头上安装上保护罩,保护罩内灌注专用防腐油脂、石蜡或 其他防腐材料。‎ (2) 安装减振器:按设计位置安装减振器并可靠固定就位。‎ ‎4.预制混凝土节段箱梁桥体外预应力施工要点 体外束在预制节段箱梁中的锚固区和转向节点处的设计配筋构造需在各预制节段制作 过程中加以保证;预制箱梁节段在短线法台座或长线法台座上使用“匹配浇筑”方法制 作,节段箱梁运至施工现场后,采用架桥机械或支撑大梁整跨拼装施工;锚固区导管和转 向节点钢套管或转向器在预制加工厂与箱梁整体制作,从而保证体外束的束形准确;采用 环氧树脂胶结缝的各预制节段之间的施工拼装间隙,使用临时预应力来压紧与消除。体外 束可选用成品索或无粘结钢绞线多层防护束体系。‎ 预制混凝土节段箱梁桥体外预应力施工工艺流程包括:预制混凝土节段箱梁制作与施工现 场拼装—施工机具准备^向器(如分体式转向器)的安装、安装钢套管与转向器之间的橡胶 密封条—转向器与钢套管之间灌注浆体—预应力筋下料与穿束4装体外预应力锚具及张拉体 外束—锚固系统预埋管内灌浆4装锚具防松装置和锚固系统防护罩—安装减振装置。‎ (1) 预制混凝土节段箱梁制作与施工现场拼装:在预制工厂内或现场制作预制混凝土箱梁 节段,节段梁间可用环氧树脂胶涂抹粘结或采用干接缝。采用架桥机安装预制节段箱梁。‎ (2) 施工机具的准备:张拉千斤顶与油泵配套进行标定,调试辅助机具。有关机具设 备进入施工工地现场后,使用之前均应进行试运行,以保证处于正常状态。‎ (3) 转向器(如分体式转向器)的安装:根据设计位置将转向器分丝管按编号对应放 置,清理分丝管与孔道之间的杂物。调节分丝管位置,确保其与设计曲线位置相符。‎ (4) 安装钢套管与转向器之间的橡胶密封条:用20mm左右厚的纯橡胶板割成适当 宽度的橡胶条,用橡胶条塞满套管与转向器两端之间的空隙,也可采用其他弹性密封材料 封堵二者间的空隙。‎ (5) 钢套管与转向器之间灌注浆体:灌浆前先对预埋管进行清洁处理,灌浆时从最低 点的灌浆孔灌入,由最高点的排气孔排气和排浆,并由下层往上层灌浆。灌浆应缓慢、均 匀地进行且不得中断,当排气孔冒出与进浆孔相同浓度的浆体时停止灌浆,持压lmin后 封堵灌浆管。‎ 灌浆时应制备浆体强度试块,张拉前浆体强度需要达到设计要求。‎ (6) 预应力筋下料与穿索:体外预应力材料进场验收应对其质量证明书、包装、标志 和规格等进行全面检查。无粘结预应力筋成品盘运抵工地就位,在梁端头放置放线架固定 索盘,采用人工或机械牵引。牵引过程中,采用可靠的保护措施防止无粘结预应力筋外包 的HDPE护套受到机械损伤。在无粘结预应力筋进入锚固端的预埋管之前,根据精确测 ‎ ‎16.7 特种预应力混凝土结构施工 413‎ 量的两端铺固的实际距离,剥除两端HDPE外套层,确保在张拉后无粘结预应力筋的 HDPE层进入预埋管的长度不小于300mm,清除裸露钢绞线的防腐油脂,以保证钢绞线 与浆体之间的握裹力。穿束完成后,检查无粘结预应力筋外包HDPE有无破损。‎ (1) 安装体外预应力描具及张拉体外束:张拉机具设备应与锚具配套使用,根据体外 束的类型选用相应的千斤顶及相配套电动油泵。安装预埋端部的密封装置及锚头内密封 筒,锚垫板,分别在体外束两端装上工作描板友夹片,先用小型千斤顶进行单根预紧,预 紧应力为5%&n。预紧完毕后安装大吨位千斤顶进行体外索整体张拉。张拉达到设计控 制应力后,锚固并退出千斤顶,旋紧专用压板的螺母压紧夹片。1)体外束的张拉控制应 力应符合设计要求,并考虑锚口预应力损失;2)体外束张拉采用应力控制为主,测量伸 长值进行校核,实测伸长值与理论计算伸长值的偏差值应控制在±6%以内。‎ (2) 锚固系统预埋管内灌浆:与工序(5)要求相同。‎ (3) 安装锚具防松装置和锚固系统防护罩:采用机械方法切除锚具夹片外多余钢绞 线,保留长度为30〜50mm。安装防松装置并拧紧螺母,防止夹片松脱。对于有调索和换 索要求的工程,钢绞线在锚板端面外的保留长度应符合二次张拉工艺要求。锚具上安装上 保护罩并灌注专用防腐油脂或其他防腐材料。‎ (4) 安装减振装置:安装减振橡胶块装置并与钢支架固定。‎ ‎16. 6.5. 5质量验收 体外预应力结构质量验收除应符合现行有关规范与标准要求,尚应考虑其特殊性要 求。根据工程设计与使用需求,可以安排施工期间和结构使用期内的各种检测项目,如体 外预应力束的应力精确测试和长期监测、转向器摩擦系数测试及转向器处预应力筋横向挤 压试验及各种工艺试验等。‎ ‎16. 7特种预应力混凝土结构施工 工程中常见的特种混凝土结构包括支挡结构、深基坑支护结构、贮液池、水塔、筒 仓、电视塔、烟囱及核电站安全壳等。随着预应力技术的高速发展,高强钢绞线及大吨位 张拉锚固体系的推广应用,使得特种混凝土结构能够向大体量与复杂体形等发展。超长大 体积基础、如采用后张预应力技术的电视塔不断突破新的高度,大体积混凝土超长结构, 应用日益增多,各种预应力混凝土储罐和筒仓、如大型混凝土贮水池、天然气储罐、混凝 土贮煤筒仓等,应用广泛,核电站也采用了预应力大型混凝土安全壳。‎ 本节主要介绍了预应力混凝土高耸结构、储罐和筒仓、超长结构以及体外预应力等特 种混凝土结构的预应力施工技术。‎ ‎16.7.1预应力混凝土高耸结构 ‎16. 7.1.1技术特点 电视塔、水塔、烟®等属于髙耸结构,一般在塔壁中布置竖向预应力筋。竖向预应力 筋的长度随塔式结构的高度不同而不同,最长可达300m。国内目前建成的竖向超长预应 力塔式结构中,一般采用大吨位钢绞线束夹片锚固体系,后张有粘结预应力法施工。‎ 塔式结构一般由一个或多个筒体结构组合而成,如中央电视塔是单圆筒形高耸结构,塔高 405m,塔身的竖向预应力筋束布置见图16-124,第一组从 —14. 3〜+ 112.0m,共20束7^15. 2钢绞线;第二组从 —14. 3〜+257. 5m,共64束7打5· 2钢绞线;第三组和第 四组预应力筋布置在桅杆中,分别为24束和16束7少15. 2 钢绞线,所有预应力筋采用7孔群锚锚固。南京电视塔是 肢腿式高耸结构,塔高302m;上海东方明珠电视塔是一 座带三个球形仓的柱肢式高耸结构,塔高 ‎16.7 特种预应力混凝土结构施工 413‎ ‎450m。‎ 图16-124中央电视塔 竖向预应力筋布置 由于塔式结构在受力特点上类似于悬臂结构,其 内力呈下大上小的分布特点。因此,塔身的竖向预应 力筋布置通常也按下大上小的原则布置,预应力筋的 束数随高度减小,一般可根据高度分为几个阶梯。‎ ‎16.7.1.2施工要点 1. 竖向预应力孔道铺设 超高预应力竖向孔道铺设,主要考虑施工期较长,‎ 孔道铺设受塔身混凝土施工的其他工序影响,易发生 堵塞和过大的垂直偏差,一般采用镀锌钢管以提高可靠性。‎ 镀锌钢管应考虑塔身模板体系施工的工艺分段连接,上下节钢管可采用螺纹套管加电 焊的方法连接。每根孔道上口均加盖,以防异物掉入堵塞孔道,此外,随塔体的逐步升 高,应采取定期检査并通孔的措施,严格检查钢管连接部位及灌浆孔与孔道的连接部位, 保证无漏浆。孔道铺设应采用定位支架,每隔2. 5m设一道,必须固定牢靠,以保证其准 确位置。竖管每段的垂直度应控制在5%。以内。灌浆孔的间距应根据灌浆方式与灌浆泵压 力确定,一般介于20〜60m之间。‎ 2. 竖向预应力筋束 竖向预应力筋穿入孔道包括“自下而上”和“自上而下”两种工艺。每种工艺中又有 单根穿入和整束穿入两种方法,应根据工程的实际情况采用。‎ (1) 自下而上的穿束方式 自下而上的穿束工艺的主要设备包括提升系统、放线系统、牵引钢丝绳与预应力筋束 的连接器以及临时卡具等。提升系统以及连接器的设计必须考虑预应力筋束的自重以及提 升过程中的摩阻力。由于穿束的摩阻力较大,可达预应力筋自重的2〜3倍,应采用穿束 专用连接头,以保证穿束过程中不会滑脱。‎ (2) 自上而下的穿束方式 自上而下的穿束需要在地面上将钢绞线编束后盘人专用的放线盘,吊上高空施工平台,同 时使放线盘与动力及控制装置连接,然后将整束慢慢放出,送入孔道。预应力筋开盘后要求完 全伸直,否则易卡在孔道内,因此,放线盘的体积相对较大,控制系统也相对复杂。‎ ‎16.7 特种预应力混凝土结构施工 413‎ 无论采用自下而上,还是采用自上而下的穿束方式,均应特别注意安全,防止预应力 筋滑脱伤人。‎ 中央电视塔和天津电视塔采用了自下而上的穿束方式,加拿大多伦多电视塔、上海东 方明珠电视塔以及南京电视塔采用了自上而下的穿束方法。‎ 1. 竖向预应力筋张拉 竖向预应力筋一般采取一端张拉。其张拉端根据工程的实际情况可设置在下端或上 端,必要时在另一■端补张拉。‎ 张拉时,为保证整体塔身受力的均勻性,一般应分组沿塔身截面对称张拉。为了便于 大吨位穿心式千斤顶安装就位,宜采用机械装置升降千斤顶,机械装置设计时应考虑其主 体支架可调整垂直偏转角,并具有手摇提升机构等。‎ 在超长竖向预应力筋张拉过程中,由于张拉伸长值很大,需要多次倒换张拉行程;因 此,铺具的夹片应能满足多次重复张拉的要求。‎ 中央电视塔在施工过程中测定了竖向孔道的摩擦损失。其第一段竖向预应力筋的长度 为126. 3m,两端曲线段总转角为0. 544rad,实测孔道摩擦损失为15. 3%〜18. 5%,参照 环向预应力实测值Λ=0. 2,推算κ值为0. 0004〜0. 0006。‎ ‎4.竖向孔道灌浆 (1) 灌浆材料 灌浆采用水泥浆,竖向孔道灌浆对浆体有一定的特殊要求,如要求浆体具有良好的可 泵性、合适的凝结时间,收缩和泌水量少等。一般应掺人适量减水剂和膨胀剂以保证浆体 的流动性和密实性。‎ (2) 灌浆设备与工艺 灌浆可采用挤压式、活塞式灰浆泵等。采用垂直运输机械将搅拌机和灌浆泵运至各个 灌浆孔部位的平台处,现场搅拌灌浆,灌浆时所有水平伸出的灌浆孔外均应加截门,以防 止灌浆后浆液外流。‎ 竖向孔道内的浆体,由于泌水和垂直压力的作用,水分汇集于顶端而产生孔隙,特别 是在顶端锚具之下的部位,该孔隙易导致预应力筋的锈蚀,因此,顶端锚具之下和底端描 具之上的孔隙,必须采取可靠的填充措施,如采用手压泵在顶部灌浆孔局部二次压浆或采 用重力补浆的方法,保证浆体填充密实。‎ ‎16.7.1.3质量验收 高耸结构竖向有粘结预应力工程的质量验收除了应符合现行有关规范与标准要求,尚 应考虑其特殊性要求。‎ 根据材料类别,划分为预应力筋、镀锌钢管、灌浆水泥等检验批和锚具检验批。原材 料的批量划分、质量标准和检验方法应符合国家现行有关产品标准的规定。‎ 根据施工工艺流程,划分为制作、安装、张拉、灌浆及封铺等检验批。各检验批的范 围可按高耸结构的施工段划分。‎ ‎16.7.2预应力混凝土储仓结构 ‎16.7.2.1技术特点 混凝土的储罐、筒仓、水池等结构,由于体积庞大、池壁或仓壁较薄,在内部储料压 力或水压力、土压力及温度作用下,池壁或仓壁易产生裂缝,加之抗渗性和耐久性要求 高,一般设计为预应力混凝土结构,以提高其抗裂能力和使用性能。对于平面为圆形的储 ‎ ‎16.7 特种预应力混凝土结构施工 413‎ 罐、筒仓和水池等,通常沿其圆周方向布置预应力筋。环向预应力筋一般通过设置的扶壁 柱进行锚固和张拉。预应力筋可以采用有粘结预应力筋或无粘结预应力筋。‎ ‎1.环向有粘结预应力 环向有粘结预应力筋根据不同结构布置,绕筒壁 形成一定的包角,并锚固在扶壁柱上。上下束预应力 筋的锚固位置应错开。图16-125为四扶壁环形储仓的 预应力筋布置图,其内径为25m,壁厚为400mm。筒 壁外侧有四根扶壁柱。筒壁内的环向预应力筋采用9#‎ 15. ‎2钢绞线束,间距为0.3〜0.6m,包角为180°,锚 固在相对的两根扶壁柱上。其锚固区构造见图16-126。‎ 钢绞线束 ‎^1^^(9φη5.2)‎ 飞'‎ V)‎ I 图16-125四扶壁环形储' 仓环向预应力筋布置 锚固在壁柱侧面,相邻束错开120°。‎ 图16-127为三扶壁环形结构环向预应力筋布置。 其内径为36m,壁厚为lm,外侧有三根扶壁柱,总高 度为73m。筒壁内的环向预应力筋采用11015. 7钢绞 线束,双排布置,竖向间距为350mm,包角为250‎ 图16-126扶壁柱锚固区构造 图16-127三扶壁环形结构预应力筋环向布置 ‎2.环向无粘结预应力 环向无粘结预应力筋在筒壁内成束布置,在张拉端改为分散布置,单根或采用群锚整 体张拉。根据筒(池)壁张拉端的构造不同,可分为有扶壁柱形式和无扶壁柱形式。‎ 图16-128所示环向结构设有四个扶壁柱,环向预应力筋按180°包角设置。池壁中无 粘结预应力筋采用多根钢绞线并束布置的方式,端部采用多孔群锚锚固,见图16-129。‎ ‎16.7 特种预应力混凝土结构施工 413‎ 图16-128四扶壁柱结构环向无粘结筋布置 图16-129预应力筋张拉端构造 ‎16.7.2.2施工要点 1. 环向有粘结预应力 (1) 环向孔道留设 环向预应力筋孔道,宜采用预埋金属波纹管成型,也可采用镀锌钢管。环向孔道向上 隆起的高位处和下凹孔道的低点处设排气口、排水口及灌浆0。为保证孔道位置正确,沿 圆周方向应每隔2〜4m设置管道定位支架。‎ (2) 环向预应力筋穿束 环形预应力筋,可采用单根穿入,也可采用成束穿入的方法。‎ 如采用7根钢绞线整束穿入法,牵引和推送相结合,牵引工具使用网套技术,网套与 牵引钢缆连接。 t (3) 环向预应力筋张拉 .‎ 环向预应力筋张拉应遵循对称同步的原则,即每根钢绞线的两端同时张拉,组成每圈 的各束也同时张拉。这样,每次张拉可建立一圈封闭的整体预应力。沿高度方向,环向预 应力筋可由下向上进行张拉,但遇到洞口的预应力筋加密区时,自洞口中心向上、下两侧 交替进行。‎ (4) 环向孔道灌浆 高处排气排浆。对较大的上隆 图16-130无粘结筋 架立构造示意图 环向孔道,一般由一端进浆,另一端排气排浆,但当孔道较长时,应适当增加排气孔 和灌浆孔。如环向孔道有下凹段或上隆段,可在低处进浆,‎ 段顶部,还可采用重力补浆。‎ 2. 环向无粘结预应力 环向无粘结预应力筋成束绑扎在钢筋骨架上(图16- 130),应顺环向铺设,不得交叉扭绞。‎ ‎16.7 特种预应力混凝土结构施工 413‎ 环向预应力筋张拉顺序自下而上,循环对称交圈 张拉。‎ 对于多孔群锚单根张拉(包括环向及径向)应采取 “逐根逐级循环张拉”工艺,即张拉应力0 —0.5C7M —‎ ‎1.03CTcon—错固。‎ 两端张拉环向预应力筋时,宜采取“两端循环分级张 拉”工艺,使伸长值在两端较均匀分布,两端相差不超过 总伸长值的20%。张拉工序为:‎ (1) A端:0—0. 5σΜΠ;‎ (2) Β端:0—Ο.δυοοη;‎ (3) A 端:0. 5tTcon —1· 03t7con—铺固;‎ (4) B 端:O.'5t7con —1. 03t7ron—铺固。‎ 为了保证环形结构对称受力,每个储仓配备四台千斤顶,在相对应的扶壁柱两端交错 张拉作业,同一扶壁两侧应同步张拉,以形成环向整体预应力效应。‎ 1. 环锚张拉法 环锚张拉法是利用环锚将环向预应力筋连接起来用千斤顶变角张拉的方法。‎ 蛋形消化池结构为三维变曲面蛋形壳体,见图16-131。壳壁中,沿竖佝和环向均布 置了后张有粘结预应力钢绞线,壳体外部曲线包角为120°。每圈张拉凹槽有三个,相邻 圈张拉凹槽错开30°。通过弧形垫块变角将钢绞线束引出张拉(图16-132)。张拉后用混 凝土封闭张拉凹槽,使池外表保持光滑曲面。‎ 张拉千斤顶 螺旋管,‎ 外池壁i5vm游动锚:‎ 限位;‎ 图16-132环锚与变角张拉 ‎16.7 特种预应力混凝土结构施工 413‎ 环向束张拉采用三台千斤顶同步进行。张拉时分层进行,张拉一层后,旋转30°,再 张拉上一_层。为了使环向预应力筋张拉时初应力一致,采用单根张拉至20%〜„,然后整 束张拉。‎ 环形结构内径为6.5m,混凝土衬砌厚度为0.65m,采用双圈环锚无粘结预应力技术, 见图16-133。每束预应力筋由8#15. 7无粘结钢绞线分内外两层绕两圈布置,两层钢绞线 间距为130_,钢绞线包角为2X360°。沿洞轴线每米布置2束预应力筋。环锚凹槽交错 布置在洞内下半圆中心线两侧各45°的位置。预留内部凹槽长度为1.54m,中心深度为 图16-133无粘结预应力筋布置 采用钢板盒外贴塑料泡沫板形成内部凹槽。预应力筋张拉通过2套变角器直接支撑于 锚具上进行变角张拉锚固。张拉锚固后,因锚具安装和张拉操作需要而割除防护套管的外 露部分钢绞线,重新穿套高密度聚乙烯防护套管并注人防腐油进行防腐处理,然后用无收 ‎(*)‎ ‎◎ ◎ ο ο ο ◎ ◎ ο ο ◎ ◎ ο ο ο ◎ ◎‎ 0. ‎25m,上口宽度为0. 28m,下口宽度为0. 30m。‎ 缩混凝土回填。‎ 16.7.2.3 质量验收 ‎16.7 特种预应力混凝土结构施工 413‎ 储仓结构有粘结预应力工程和无粘结预应力工程的质量验收除应符合现行有关规范与 标准要求,尚应考虑其特殊性要求。‎ 根据材料类别,划分为预应力筋、金属螺旋管、灌浆水泥等检验批和错具检验批。原 材料的批量划分、质量标准和检验方法应符合国家现行有关产品标准的规定。‎ 根据施工工艺流程,划分为制作、安装、张拉、灌浆及封描等检验批。各检验批的范 围可按塔式结构的施工段划分。‎ ‎16.7.3预应力混凝土超长结构 16.7.3.1 技术特点 在大型公共建筑和多层工业厂房中,建筑结构的平面尺寸超过规范允许限值,且不设 或少设伸缩缝,这时环境温度变化在结构内部产生很大的温度应力,对结构的施工和使用 都会产生很大的影响,当温度升高时,混凝土体积发生膨胀,混凝土结构产生压应力,温 度下降时,混凝土体积发生收缩,混凝土结构产生拉应力。‎ 由于混凝土的抗压强度远大于其抗拉强度,因此,在超长结构中要考虑温度降低时对 混凝土结构引起的拉应力的影响,在混凝土结构中配置预应力筋,对混凝土施加预压应力 以抵抗温度拉应力的影响,是超长结构克服混凝土温度应力的有效措施之一。‎ 16.7.3.2 预应力混凝土超长结构的要求与构造 由于大面积混凝土板内温度应力的分布很复杂,很多超长超大结构的温度配筋都是根 据设计者的经验沿结构长向施加一定数值的预应力(平均压应力一般在1〜3MPa)。‎ 预应力筋在多数情况下为无粘结筋,也可采用有粘结筋。‎ 0. 温度应力经验计算公式 混凝土在弹性状态下温度应力α的大小与混凝土的温度变化ΔΤ成正比,与混凝土的 弹性模量有关,与竖向构件对超长结构的约束程度有关,即式(16-50)。‎ σ, = βαο^ΤΕ^ (16-50)‎ 式中,线膨胀系数可采用& = 1Χ10_5。‎ 混凝土弹性模量取值可折减50%。‎ 1. 温度场与闭合温度 参考建筑物所在地的气候年温度变化的最低温度,以闭合温度为基准,再综合考虑计 算楼板所在的位置及其使用功能等因素后,确定混凝土结构的温度变化ΔΤ。‎ 如施工条件允许,混凝土后浇带闭合温度定为10Χ:。‎ 楼板受温度变化影响产生拉应力的大小取决于温度变化的绝对值。有边界约束时,以 闭合时温度为基准,温度升高,混凝土构件膨胀,混凝土受压;温度降低,混凝土构件收 缩,混凝土受拉。‎ 2. 竖向构件约束影响 混凝土收缩或温度下降引起的拉应力使每段板向着自己的重心处收缩,若不考虑竖向 构件(筒、墙、柱等)的刚度,这种变形将是自由的(不产生内力);若竖向构件的刚度 为无穷大,则板内的温度变形几乎完全得不到释放,故在板内产生的拉应力最大(大小约 为办戲丄通常竖向构件的刚度对温度变形起到约束,约束程度影响系数设为/3,0<β ‎20mm 索长>lOOm偏差>1/5000‎ 标定过的钢卷尺 全数 ‎2‎ PE防护层厚度(mm)‎ ‎+ 1.0‎ ‎— 0.5‎ 卡尺测量 ‎'10%且 <3‎ ‎3‎ 锚板孔眼直径D (mm)‎ Id 量规 全数 续表 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法 检査数量 ‎4‎ 徽头尺寸(mm)‎ 镦头直径>1. 镦头髙度>3‎ 游标卡尺 每种规格10%且<3 每批产品3/1000‎ ‎5‎ 冷铸填料强度 (环氧铁砂)‎ ‎^147MPa 试件边长31. 62mm ‎3件/批 ‎6‎ 错具附近密封处理 符合设计要求 目测 全数 ‎7‎ 锚具回缩量 卧式张拉设备 全数 ‎3.索体拼装 索体安装中,其拼装偏差、检查方法和数量见表16-63。‎ 索体拼装允许偏差 表16-63‎ 部位 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法 检查数量 索体 ‎1‎ 跨度最外两端安装孔或 两端支承面最外侧距离 ‎+5‎ ‎-10‎ 钢卷尺 按拼装单元全数检查 ‎1‎ 跨中高度 drlOmm 钢卷尺 ‎10%且 <3‎ ‎2‎ 长度 i 4mm 钢卷尺 ‎10%且 <3‎ 撑杆 ‎3‎ 两端最外侧安装孔距离 士 3mm 钢卷尺 ‎10%且 <3‎ ‎4‎ 弯曲矢高 L/IOOO 且>10mm 用拉线和钢尺 ‎10%且 <3‎ ‎5‎ 撑杆垂直度 L/100‎ 用拉线和钢尺 要求 构件平面 总体拼装 ‎1‎ 任意两对角线差 ‎^H/2000 且>8mm 钢卷尺 按拼装单元全数检查 ‎2‎ 相邻构件对角线差 ‎^H/2000 且>5mm 钢卷尺 按拼装单元全数检查 ‎3‎ 构件跨度 ‎+ 4mm 钢卷尺 按拼装单元全数检查 ‎4.索体张拉施工 索体张拉允许偏差、检査方法及检查数量见表16-64。‎ 索体张拉允许偏差 表16-64‎ 部位 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法 检查数量 索体 ‎1‎ 实际张拉力 ‎±5%‎ 标定传感器 全数 撑杆 ‎1‎ 垂直度 L/100‎ 用拉线和钢尺 设计要求 ‎1‎ 应力值 设计要求 传感器 设计要求 ‎16. 8预应力钢结构施工 433‎ 钢结构 ‎2‎ 起拱值 设计要求起拱±175000 设计未要求起拱±172000‎ 全站仪 设计要求 ‎3‎ 支座水平位移值 ‎+ 5‎ 位移计 设计要求 ‎5.质量保证措施 ‎(1)由于预应力钢索的可调节量不大,因此施工中要严格控制钢结构的安装精度在相 关规范要求范围以内。钢结构安装过程中必须进行钢结构尺寸的检查与复核,根据复核后 的实际尺寸对计算机施工仿真模拟的计算模型进行调整、重新计算,用计算出的新数据指 导预应力张拉施工,并作为张拉施工监测的理论依据。‎ (2) 钢撑杆的上节点安装要严格按全站仪打点确定的位置进行,下节点安装要严格按 钢索在工厂预张拉时做好标记的位置进行,以保证钢撑杆的安装位置符合设计要求。若钢 撑杆上节点的安装位置由于钢结构拼装的精度有所调整,则钢撑杆下节点在纵、横向索上 的位置要重新调整确定。‎ (3) 拉索应置于防潮防雨的遮篷中存放,成圈产品应水平堆放,重叠堆放时逐层间应 加垫木,避免铺具压伤拉索护层;拉索安装过程中应注意保护护层,避免护层损坏。如出 现损坏,必须及时修补或采取措施。‎ (4) 为了消除索的非弹性变形,保证在使用时的弹性工作,应在工厂内进行预张拉, 一般选取钢丝极限强度的50%〜55%为预张力,持荷时间为0. 5〜2. Oh。‎ (5) 拉力检测采用油压传感器及振弦应变计或锚索计测试,油压传感器安装于液压 千斤顶油栗上,通过专用传感器显示仪器可随时监测到预应力钢索的拉力,以保证预 应力钢索施工完成后的应力与设计单位要求的应力吻合。同时在每个分区具有代表性 的预应力钢索上采用动测法或®索计监测实际的索力,以保证预应力钢索施工完成后 的应力与设计单位要求的应力吻合。张拉力按标定的数值进行,用变形值和压力传感 器数值进行校核。‎ (6) 张拉严格按照操作规程进行,张拉设备形心应与预应力钢索在同一轴线上;张拉 时应控制给油速度,给油时间不应低于0.5min;当压力达到钢索设计拉力时,超张拉5% 左右,然后停止加压,完成预应力钢索张拉;实测变形值与计算变形值相差超过允许误差 时,应停止张拉,报告工程师进行处理。‎ (7) 钢结构的位移和应力与预应力钢索的张拉力是高度相关的,即可以通过钢结构的 变形计算出预应力钢索的应力。在预应力钢索张拉的过程中,结合施工仿真计算结果,对 钢结构采用水准仪及百分表或静力水准测量设备进行结构变形监测;安装振弦式应变计监 测实际的钢结构内力;安装锚索计监测实际的索力。‎ ‎16.8.6.2预应力钢结构监测 预应力钢结构监测主要有预应力索索力、钢结构变形及钢结构应力等。‎ 1. 预应力索索力监测 拉索索力的监测主要有两部分内容:一是在每根拉索张拉时实时监测张拉索的索力; 二是由于很多钢结构并非单向结构,索力在分批张拉时后张拉的拉索对前期张拉的拉索索 力会产生影响,在实际施工时要对这些影响进行监测。第一种索力监测主要采用位于液压 张拉设备上的高精度油压表或者油压传感器随着张拉进行监测,油压传感器示意图如图 16-155所示。‎ ‎16. 8预应力钢结构施工 433‎ 第二种索力监测方法,除了采用第一种监测方法,用张拉工装加液压设备 一同进行测量外,为了提高工作效率,通常采用如下方法进行测试:1)动力测试方法;‎ ‎2)压力传感器测试方法;3)磁通量传感器测试方法;4)弓式测力仪测量。测量仪器如 图 16-155。‎ 1. 钢结构变形监测 钢结构变形监测主要是在施工过程中,尤其是在张拉时,由于预应力钢结构为柔性结 构,张拉过程中结构位形随时在改变,尤其是在张拉力平衡完成钢结构自重后,很小的索 ‎16. 9 预应力工程施工组织管理 439‎ ‎(d) ie) if)‎ 图16-155拉索索力监测设备 (α)高精度油压表;(W油压传感器;ω索力动测仪;‎ W)压力传感器;(e)磁通量传感器;(/)弓式测力仪 力就会引起很大的结构变形,因此要实时监测整个钢结构的变形,包括跨中起拱和支座位 移,以确保钢结构施工安全和与设计状态相符,测量仪器如图16-156所示。‎ w (b)‎ 图16-156钢结构变形监测设备 U)’全站仪(W百分表_‎ ‎3.钢结构应力监测 钢结构在张拉过程中经历着不同的受力状态,每根钢结构杆件的应力也随张拉力变化 而发生改变,同时钢结构在张拉过程中的受力状态与设计状态不同,由于张拉起拱的不同 步,存在结构受力不均勻的特点。因此有必要对施工仿真计算中应力变化较大,绝对数值 较大的危险钢结构杆件的应力进行监测。由于现场的环境的复杂性,一般现场监测不能采 用应变片进行监测,通常采用振弦应变计或者光纤光栅应变计进行监测。两种仪器如图 16-157 所示。‎ ‎16. 9 预应力工程施工组织管理 439‎ ‎(ο) (6)‎ 图16-157钢结构应力监测设备 (α)振弦式应变计;(6)光纤光栅应变计 ‎16.8.6.3结构健康监测 应定期测量预应力钢结构中拉索的内力,并做记录。与初始值对比,如发现异常应及 时报告。当量测内力与设计值相差大于±10%时,应及时调整或补偿索力。‎ 应定期监测钢丝索是否有断丝、磨损、腐蚀情况,及时更换索体。‎ 应定期检查索体是否有渗水等异常情况,防护涂层是否完好;对出现损伤的索和防护 涂层应及时修复。‎ 应定期对预应力施加装置、可调节头、螺栓螺母等进行检查,发现问题应及时处理。 应定期监测结构体系中的预应力索状态,包括索的力值、变化情况。‎ 在大风、暴雨、大雪等恶劣天气过程中及过程后,使用单位应及时检查预应力钢结构 体系有无异常,并采取必要的措施。‎ ‎16. 9 预应力工程施工组织管理 ‎16.9.1施工内容与管理 预应力分项工程施工应遵循现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50240)的规定,严格遵守工程图纸和施工方案进行施工,并具有健全的质量管理体系、 施工质量控制和质量检验制度。‎ ‎16.9.1.1预应力专项施工内容 1. 会同设计单位、总包单位和监理单位对预应力工程图纸进行会审,了解设计意图 和掌握技术难点,进行预应力图纸的深化设计。预应力混凝土的深化设计中,除应明确采 用的材料、工艺体系外,尚应明确预应力筋束形定位坐标图、预应力筋分段张拉锚固方 案、张拉端及固定端的局部加强构造大样、锚具封闭大样、孔道摩擦系数取值等内容。‎ 2. 编制预应力专项技术的实施方案。‎ 3. 提供合格的预应力施工用钢绞线、锚夹具、波纹管和其他配件等材料,并负责进 场报验。‎ 4. 负责预应力筋铺放、节点安装、预应力张拉和灌浆、张拉后预应力张拉端的处理。‎ 5. 提供工程验收资料及整套工程竣工资料。‎ ‎16.9.1.2预应力专项施工管理组织机构 预应力专项施工单位应具备相应资质,符合建设行政主管部门发布的资质标准的要 求。施工单位应建立质量管理体系,组建项目管理机构,制定现场管理制度,明确工程质 量管理目标,落实岗位责任制,配备合适的管理人员和施工操作人员(图16-158)。‎ ‎16. 9 预应力工程施工组织管理 439‎ 图16-158预应力专项施工管理组织机构 ‎16.9.2施工方案 与钢筋混凝土相比,预应力混凝土的材料种类多,质量要求高,其施工顺序与所采 用张拉锚固体系及设计假定密切相关。因此,在施工前,有必要根据设计意图,制定 详细的施工方案,应根据设计图,明确相关工艺材料及有关规范所规定的相应适用 内容。‎ 预应力专项工程施工方案应包括下列内容:工程概况、施工顺序、工艺流程;预应力 施工方法,包括预应力筋制作、孔道预留、预应力筋安装、预应力筋张拉、孔道灌浆和封 锚等;材料采购和检验、机械配备和张拉设备标定;施工进度和劳动力安排、材料供应计 划;有关工序(模板、钢筋、混凝土等)的配合要求;施工质量要求和质量保证措施;施 工安全要求和安全保证措施;施工现场管理机构等。‎ ‎16. 9. 2.1工程概况 工程结构概况和特点、采用预应力体系的部位、特点、专项技术的重点和难点等。‎ 16.9.2.2 预应力专项施工准备 1. 预应力材料采购、试验和进场报验,材料加工、组装和标识,机械配备和张拉设 备标定;‎ 2. 施工进度和劳动力安排、材料供应计划;‎ 3. 预应力专项技术施工交底等。‎ 16.9.2.3 预应力专项施工工艺及流水施工方式 预应力混凝土工程专项施工有如下特点:‎ ‎1)预应力筋张拉端、锚固端位置与后浇混凝土或施工缝等有时不吻合,可造成施工 B寸模板、钢筋流水段划分不清,应在预应力施工技术方案中确定。‎ 2) 预应力结构张拉前不允许拆除承重支撑,张拉后的结构尚应保证施工荷载满足设 计要求。‎ 3) 施工工艺应综合考虑预应力筋分段、结构分段、结构后浇带或施工缝的合理关系, 尽量减少交叉影响,以提高施工速度。在编制施工组织设计时,应根据预应力工艺特点, 采取合理的施工流水段,以保证模板工程、钢筋及预应力工程等主要工序合理流水。‎ 对于高层预应力混凝土结构施工,一般按结构分层竖向流水施工,,主要施工部位或工 序为··柱、墙、筒体结构、模板、混凝土施工—楼盖结构梁、模板、筋及预应力筋、混 凝土施工—进入下一循环。预应力簡张拉施工一般滞后2〜3层。当结构平面尺寸较大时, 每一标准层又可分为几个小流水段,形成水平及竖向阶梯流水段。‎ ‎16. 9 预应力工程施工组织管理 439‎ 对于大面积多层预应力混凝土结构工程,当结构分段按常规方法留结构缝断开时, 施工流水段可按结构分段,或将结构段分成小流水段,此结构段内预应力筋一般是连 续配置,因而模板、钢筋及预应力筋宜整段流水。当结构平面尺寸过大而不设置结构 缝时,在结构设计时一般会设后浇带或分段施工缝,此时结构内的预应力筋都是连续 配置,有时一束预应力筋会穿越1〜2个后浇带,因而结构施工流水段应考虑预应力筋 的特点综合划分。‎ 对预应力混凝土结构施工中模板与支撑形式和数量的选用,则主要考虑下述因素:‎ 1) 混凝土强度增长速度与设计要求的张拉时混凝土强度;‎ 2) 施工荷载大小;‎ 3) 总体施工进度及工期要求。‎ 16.9.2.2 主要工序技术要点、质量要求 1. 预应力材料进场控制项目 1) 钢绞线、挤压锚具:须提供合格证及检测报告,并依据监理公司要求进行见证 取样。‎ 2) 预应力专业资质证书、营业执照、施工安全许可证。‎ 3) 预应力专业操作人员施工上岗证。‎ 4) 预应力施工方案、技术交底。‎ 2. 预应力筋的铺设要求 1) 使用电气焊应远离预应力筋、波纹管及其他相关材料。‎ 2) 严禁踩踏预应力筋、波纹管等。‎ 3) 如有普通钢筋与预应力筋、波纹管及其张拉端有冲突,应避让,以保证预应力筋 及相应部件位置。‎ 4) 预应力筋张拉前严禁拆除结构下支撑。‎ 5) 预应力筋数量及间距应符合设计要求。‎ 6) 预应力筋矢高,相应控制点矢高误差应满足规范要求。‎ 7) 无粘结筋外皮破损处应用塑料胶带包裹处理。‎ 8) 有粘结应力筋波纹管应严防破损、如有破损,应用胶带包扎好。‎ 9) 有粘结波纹管接头及端头应封堵结实,避免浇筑混凝土时向波纹管内漏水泥浆。‎ 10) 应在有粘结预应力锚固端及设计规定处设置出气孔。‎ 11) 预应力筋张拉端应固定牢固、预应力筋应垂直于承压板或喇叭口端面。‎ 3. 预应力筋的张拉要求 1) 张拉前应提供相应部位混凝土同条件试块报告,强度不得低于设计要求强度。‎ 2) 张拉设备应经国家检测部门标定,并提供标定书。‎ 3) 预应力筋张拉力应符合设计及行业规范要求。‎ 4) 预应力张拉应采用张拉应力控制,伸长值校核方法张拉时应作张拉记录。‎ 5) 张拉完后将销具外部预应力筋切除时不得用电弧割,应采用砂轮锯等机械方法。 切夹片外至少保留30mm或1. 5倍预应力筋直径。‎ 4. 预应力孔道灌浆 1) 灌浆应在张拉后尽快进行,冬期施工气温在5°C以下不宜进行灌浆施工。‎ 2) 灌浆采用普通硅酸盐水泥,水灰比不应大于0.4。‎ 3) 灌浆时,每一工作班应留取不少于三组70.‎ ‎16. 9 预应力工程施工组织管理 439‎ ‎ 7mm边长的立方体试件,标准养护28 天,其抗压强度不应大于30MPa;孔道灌浆应填写施工记录。‎ ‎16.9.2.5施工组织机构 预应力分项施工组织结构一般由项目经理、技术负责人、项目工程师、施工工长、质 检员、安全员、材料员及施工作业人员等组成。‎ ‎16.9.2.6安全、质量、进度目标及保证措施 1. 安全管理措施 (1) 与总包单位安全生产管理体系挂钩,同时建立自身的安全保障体系,由项目负责 人全面管理,每个班组设安全员一名,具体负责预应力施工的安全。‎ (2) 在进行技术交底时,同时进行安全施工交底。‎ (3) 张拉操作人员必须持证上岗。‎ (4) 张拉作业时,在任何情况下严禁站在预应力筋端部正后方位置。操作人员严禁站 在千斤顶后部。在张拉过程中,不得擅自离开岗位。‎ (5) 油泵与千斤顶的操作者必须紧密配合,只有在千斤顶就位妥当后方可开动油泵。 油栗操作人员必须精神集中,平稳给油回油,应密切注视油压表读数,张拉到位或回缸到 底时须及时将控制手柄置于中位,以免回油压力瞬间迅速加大。‎ (6) 张拉过程中,锚具和其他机具严防高空坠落伤人。油管接头处和张拉油缸端部严 禁手触站人,应站在油缸两侧。‎ (7) 预应力施工人员进入现场应遵守工地各项安全措施要求。‎ 2. 质量保证措施 (1) 加强技术管理,认真贯彻国家规定、规范、操作规程及各项管理制度。‎ (2) 建立完整的质量管理体系,项目管理部设置质量管理领导小组,由项目负责人和 总工程师全权负责,选择精干、有丰富经验的专业质量检查员,对各工序进行质量检查监 督和技术指导。‎ (3) 预应力张拉操作人员,必须经过培训,持证上岗。‎ (4) 应加强施工全过程中的质量预控,密切配合建设、监理、总包三方人员的检查与 验收,按规定做好隐蔽工程记录。‎ (5) 加强原材料的管理工作,严格执行各种材料的检验制度,对进场的材料和设备必 须认真检验,并及时向总包单位和监理方提供材质证明、试验报告和设备报验单。‎ 参考文献 443‎ ‎(6)优化施工方案,认真做好图纸会审和技术交底。每层、段都要有明确和详细的技 术交底。施工中随时检査施工措施的执行情况,做好施工记录。按时进行施工质量检査掌 握施工情况。‎ 1. 进度保证体系 (1) 工期保证体系构成 预应力施工工期由项目部全面负责协调各职能部门,组成工期保证体系。‎ (2) 工程进度计划 预应力筋下料组装及配件一般在加工厂提前完成,现场铺筋按段占用相应工作日。而 其他工作应按土建结构施工整体部署及工期,穿插或平行进行预应力施工。‎ (3) 计划管理保证 在总包工期的宏观控制下,预应力分项工程每段的施工进度计划应与总包进度相协 调,以确保工期。‎ (4) 劳动力安排保证 根据总包工期要求,适时调整劳动力,并保证作业人员按时进场,做到不窝工,不延 误工期。‎ (5) 物资设备保证 保证材料供应,确保各种机械设备的正常运转,不因材料机械耽误施工,有足够的各 类机械以保证生产的需求。‎ (6) 技术措施保证 根据总包确定的施工流水段,组织切合实际的交叉作业,编制可行而又高效的施工方 案和技术措施,采用合理的工艺流程,及时做好针对性的技术交底。‎ (7) 强化中控手段 强化自检、互检、专业检,发挥中控手段的作用,缩短工序时间,提高一次合格率, 使施工进入良性循环。‎ ‎16.9.3施工质量控制 ‎16. 9.3.1专项施工质量保证体系人员职责 (1) 项目经理:全面负责预应力分项工程的质量、进度和安全。‎ (2) 项目总工程师:审核所有技术方案。‎ (3) 项目工程师:负责编制施工方案,指导对施工人员的技术交底,负责各种施工措 施的落实,负责施工技术资料的管理。‎ (4) 质检员:负责工程质量的检査,按图纸、规范及合同的要求对工程的进度和质量 落实进行检査、把关,对施工人员进行质量意识教育,按规范操作,确保质量。‎ (5) 现场工长:负责施工现场全面管理,组织施工,协调各单位的关系,确保工程质 量、工程进度及工程安全的落实、实施。‎ (6) 材料员:负责工程物资的供应,做到材料及时,材证齐全,不合格材料不准进 场,负责质量设备的标定管理,检验检査。‎ 16.9.3.2 专项施工质量计划 由项目经理主持编制施工质量计划。根据承包合同、设计文件、有关专项施工质量验 收规范及相关法规等编制出体现预应力专项施工全过程控制的质量计划。‎ 参考文献 443‎ 作为对外质量保证和对内质量控制的依据文件,质量计划应包括质量目标、管理职 责、资源提供、材料采购控制、机械设备控制、施工工艺过程控制、不合格品控制等多方 面的内容。‎ ‎16.9.3.3专项施工质量控制 (1) 预应力分项工程应严格按照设计图纸和施工方案进行施工。因特殊情况需要变 更,应经监理单位批准后方可实施。‎ (2) 预应力分项工程施工前应由项目技术负责人向有关施工人员技术交底,并在施工 过程中检査执行情况。‎ (3) 预应力分项工程项目负责人、施工人员和技术工人,应持证上岗。‎ (4) 预应力分项工程施工应遵循有关规范的规定,并具有健全的质量管理体系、施工 质量控制和质量检验制度。‎ (5) 预应力分项工程施工质量应由施工班组自检、施工单位质量检査员抽查及监理工 程师监控等三级把关;对后张预应力筋的张拉质量,应做见证记录。‎ ‎16.9.4安全管理 ‎16.9.4.1专项施工安全保证体系 预应力施工安全由项目经理牵头,各级领导参加,同时由安全部全面负责协调各职能 组,组成安全保证体系。‎ 16. ‎9. 4. 2专项施工安全保证计划及实施 认真贯彻“安全第一”、“预防为主”的安全生产制度,落实“管生产必须管安全” “安全生产、人人有责”的原则,明确各级领导、工程技术人员、相关管理人员的安全职 责,增强各级管理人员的安全责任心,真正把安全生产工作落实到实处。‎ ‎16.9.4.3专项施工安全控制措施 (1) 认真贯彻、落实国家“重点防范,预防为主”的方针,严格执行国家、地方及企 业安全技术规范、规章、制度。‎ (2) 建立落实安全生产责任制,与各施工组签订安全生产责任书。‎ (3) 认真做好进场安全教育及进场后的经常性的安全教育及安全生产宣传工作。‎ (4) 建立落实安全技术交底制度,各级交底必须履行签字手续。‎ (5) 预应力作业人员必持证上岗,且所持证件必须是有效证件。‎ (6) 认真做好安全检查,做到有制度有记录。根据国家规范、施工方案要求内容,对 现场发现的安全隐患进行整改。‎ (7) 施工用电严格执行现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ 46) , 且应有专项临电施工组织设计,强调突出线缆架设及线路保护,严格采用三级配电二级保 护的三相五线制,每台设备和电动工具都应安装漏电保护装置,漏电保护装置必须灵敏 可靠。‎ ‎(S)现场防火制定专门的消防措施。按规定配备有效的消防器材,指定专人负责,实 行动火审批制度。对全体施工人员进行防火安全教育,努力提髙其防火意识。‎ ‎(9)对所有可能坠落的物体要求。‎ ‎16.9.5绿色施工 (1) 参考文献 443‎ 真贯彻落实《中华人民共和国环境保梦法》等有关法律法规及遵照各企业环境管 理要求。‎ (1) 应设立专职或兼职环保员,负责本施工区域内的日常环保工作的实施与检查,对 存在的问题及时进行整改。‎ (2) 当施工材料运到工地后,在使用前应根据不同标识码放整齐,不准乱堆乱放,影 响环境卫生。‎ (3) 张拉灌浆及其他预应力设备表面应保持清洁,没有油污。对于漏油的设备应及时 査明原因并封堵好,对于无法封堵的设备应及时更换。漏在地上的油污要清理干净。‎ (4) 对于施工中的固体废弃物应放人回收桶并到指定地点倾倒。‎ (5) 灌浆浆体揽拌浆时,应避免粉尘散落,污染环境。‎ ‎16.9.6技术文件 1. 预应力分项工程的设计及变更文件。‎ 2. 预应力施工方案及有关变更记录。‎ 3. 预应力筋(孔道)设计竖向坐标、预应力筋锚固端构造等详图。‎ 4. 预应力材料(预应力筋、描具、波纹管、灌浆水泥等)质量证明书。‎ 5. 预应力筋和锚具等进场复检报告。‎ 6. 张拉设备配套标定报告。‎ 7. 预应力筋铺设实际坐标检查记录。‎ 8. 预应力筋张拉记录。‎ 9. 孔道灌浆及封锚记录、水泥浆试块强度试验报告。‎ 10. 检验批质量验收i己录。‎ 参考文献 ‎[1]‎ 中华人民共和国国家标准 混凝土结构设计规范(GB 50010—2010).北京:中国建筑工业出版 社,2011.‎ ‎[2]‎ 中华人民共和国国家标准.‎ 混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204—2002).北京:中国建筑 工业出版社,2002.‎ ‎[3]‎ 中华人民共和国国家标准.‎ 混凝土结构工程施工规范(最新修改征求意见稿)·北京:中国建筑工业 出版社,2011.‎ ‎[4]‎ 中华人民共和国国家标准_预应力混凝土用钢丝(GB/T 5223-2002).‎ 北京:中国标准出版 社,2002.‎ ‎[5]‎ 中华人民共和国国家标准 ‎•预应力混凝土用钢绞线(GB/T 5224-2003).‎ 北京:中国标准出版 社,2003.‎ ‎[6]‎ 中华人民共和国国家标准.‎ 预应力筋用锚具、夹具和连接器(GB/T 14370-‎ ‎-2007).北京:中国标 准出版社,2008.‎ ‎[7]‎ 中华人民共和国国家标准.‎ 预应力混凝土用螺纹钢筋(GB/T 20065—2006).北京:中国标准出版 社,2006.‎ [8] 中华人民共和国国家标准·预应力混凝土用钢棒(GB/T 5223.3—2005).北京:中国标准出版 社,2006.‎ [9] 中华人民共和国国家标准.桥梁缆索用热镀锌钢丝(GB/T Π101 —2008).北京:中国标准出版 社,.2009_‎ [10] 中华人民共和国国家标准·钢拉杆(GB/T 20934—2007).北京:中国标准出版社,2008.‎ 参考文献 443‎ ‎11]中华人民共和国国家标准.金属应力松弛试验方法(GB/T 10120—1996)·北京:中国标准出版 社,1996. 、’.‎ 中华人民共和国国家标准·混凝土外加剂(GB 8076—2008).北京:中国标准出版社,2008. 中华人民共和国国家标准·钢筋混凝土筒仓设计规范(GB 50077—2003).北京:中国计划出版社, 2003.‎ 中华人民共和国国家标准·混凝土结构加固设计规范(GB 50367—2006).北京:中国建筑工业出 版社’ 2006.‎ 中华人民共和国国家标准.给水排水工程构筑物结构设计规范GB 50069—2002.北京:中国建筑 工业出版社,2003_‎ 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