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第4章預(yù)應(yīng)力混凝土工程第4章預(yù)應(yīng)力混凝土工程§4.1概述§4.2預(yù)應(yīng)力鋼筋、錨(夾)具、張拉機(jī)械§4.3先張法施工§4.4后張法施工本章小結(jié)§4.1概述1、混凝土發(fā)展過(guò)程:素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土§4.1概述2、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的概念:(1)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu):在結(jié)構(gòu)承受外荷載之前,預(yù)先對(duì)其在外荷載作用下的受拉區(qū)施加壓應(yīng)力,以改善結(jié)構(gòu)使用性能的這種結(jié)構(gòu)形式稱之為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。(2)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu):它是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受使用荷載之前,在構(gòu)件的受拉區(qū)域張拉鋼筋,利用鋼筋張拉后的彈性回縮,對(duì)構(gòu)件受拉區(qū)域的混凝土預(yù)先施加壓力,產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力,以抵消或減少使用荷載作用下產(chǎn)生的拉應(yīng)力?!?.1概述3、預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點(diǎn):①截面小,重量輕,剛度大;②抗裂性、耐久性好;③充分利用高強(qiáng)鋼筋性能,節(jié)約鋼材;④具有良好的裂縫閉合性能與變形恢復(fù)性能;⑤提高抗剪承載力及抗疲勞強(qiáng)度;⑥在較大跨度結(jié)構(gòu)中,綜合經(jīng)濟(jì)效益好。§4.1概述4、對(duì)混凝土的要求高強(qiáng)、輕質(zhì)、高耐久性混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般不低于C30;當(dāng)采用碳素鋼絲、鋼絞線、V級(jí)鋼筋(熱處理)作預(yù)應(yīng)力筋時(shí),砼強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40;預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件生產(chǎn)時(shí),不得摻用氯鹽?!?.1概述5、預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力砼分類(1)按施加預(yù)應(yīng)力的方式分:先張法、后張法;(2)按預(yù)應(yīng)力筋與砼的粘結(jié)狀態(tài)分:有粘結(jié)、無(wú)粘結(jié);(3)按施加預(yù)應(yīng)力的方法分:機(jī)械張拉、電熱張拉;(4)按施加預(yù)應(yīng)力大小的程度分:全預(yù)應(yīng)力、部分預(yù)應(yīng)力;(5)按施工方法分:預(yù)制、現(xiàn)澆、組合預(yù)應(yīng)力砼;(6)按預(yù)應(yīng)力筋在體內(nèi)與體外的位置的不同劃分:體內(nèi)預(yù)應(yīng)力砼、體外預(yù)應(yīng)力砼?!?.2預(yù)應(yīng)力鋼筋、錨(夾)具、張拉機(jī)械4.2.1預(yù)應(yīng)力鋼筋4.2.2錨具、夾具及連接器4.2.3張拉機(jī)械4.2.4預(yù)應(yīng)力筋、錨具、張拉機(jī)械的配套使用4.2.1預(yù)應(yīng)力鋼筋一、對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的基本要求:高強(qiáng)度;較好的塑性:目前滿足塑性性能要求的鋼材的極限強(qiáng)度可達(dá)1800~2000MPa;較好的粘結(jié)性能;耐久性等。4.2.1預(yù)應(yīng)力鋼筋二、預(yù)應(yīng)力筋按照材質(zhì)分類:金屬預(yù)應(yīng)力筋高強(qiáng)鋼筋、鋼絲、鋼絞線;非金屬預(yù)應(yīng)力筋纖維增強(qiáng)塑料(ERP)預(yù)應(yīng)力筋。二、預(yù)應(yīng)力筋按照材質(zhì)分類1.高強(qiáng)鋼筋可分為冷拉熱軋低合金鋼筋和熱處理低合金鋼筋兩種。冷拉低合金鋼筋:Ⅱ~Ⅳ級(jí)熱軋鋼筋冷拉而成;熱處理低合金鋼筋:帶縱肋和無(wú)縱肋兩種。直徑:6~10mm;精軋螺紋鋼筋:直徑:25、32mm二、預(yù)應(yīng)力筋按照材質(zhì)分類2.高強(qiáng)鋼絲常用的高強(qiáng)鋼絲分為冷拉和矯直回火兩種;按外形分為光面、刻痕和螺旋肋三種。常用的高強(qiáng)鋼絲的直徑(mm)有:4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0等幾種。二、預(yù)應(yīng)力筋按照材質(zhì)分類3.鋼絞線鋼絞線是用冷拔鋼絲絞扭而成,其方法是在絞線機(jī)上以一種稍粗的直鋼絲為中心,其余鋼絲則圍繞其進(jìn)行螺旋狀絞合,再經(jīng)低溫回火處理即可。
二、預(yù)應(yīng)力筋按照材質(zhì)分類3.鋼絞線鋼絞線按照深加工的要求分類普通松弛鋼絞線、低松弛鋼絞線、鍍鋅鋼絞線、環(huán)氧涂層鋼絞線、模拔鋼絞線。鋼絞線的規(guī)格:2股、3股、7股、19股。二、預(yù)應(yīng)力筋按照材質(zhì)分類4.無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋是一種在施加預(yù)應(yīng)力后沿全長(zhǎng)與周圍混凝土不粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力筋,它由預(yù)應(yīng)力鋼材、涂料層和包裹層組成。二、預(yù)應(yīng)力筋按照材質(zhì)分類5.非金屬預(yù)應(yīng)力筋主要是指用纖維增強(qiáng)塑料(簡(jiǎn)稱FRP)制成的預(yù)應(yīng)力筋;主要有玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP)、芳綸纖維增強(qiáng)塑料(AFRP)及碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)預(yù)應(yīng)力筋等幾種形式。二、預(yù)應(yīng)力筋按照材質(zhì)分類6.非預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋宜選用熱軋鋼筋HRB335以及HRB400的,也可采用RRB400;箍筋宜選用熱軋鋼筋HPB235。4.2.2錨具、夾具及連接器一、基本概念二、性能要求三、錨具、夾具、連接器的種類4.2.2錨具、夾具及連接器一、基本概念1.錨具:是后張法結(jié)構(gòu)構(gòu)件中為保持預(yù)應(yīng)力筋拉力并將其傳遞到混凝土上的永久性錨固裝置。2.夾具:是先張法構(gòu)件施工時(shí)保持預(yù)應(yīng)力筋拉力,并將其固定在張拉臺(tái)座(或設(shè)備)上的臨時(shí)性錨固裝置;或在后張法構(gòu)件施工中,在張拉千斤頂或設(shè)備上夾持預(yù)應(yīng)力筋的臨時(shí)性錨固裝置。3.連接器:連接預(yù)應(yīng)力筋的裝置。4.2.2錨具、夾具及連接器二、性能要求1.錨具的性能要求(1)滿足靜載錨固性能要求在預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度等級(jí)已確定的條件下,預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件的靜載錨固性能試驗(yàn)結(jié)果,應(yīng)同時(shí)滿足錨具效率系數(shù)(ηa)等于或大于0.95和預(yù)應(yīng)力筋總應(yīng)變(εapu)等于或大于2.0%兩項(xiàng)要求。二、性能要求1.錨具的性能要求(1)滿足靜載錨固性能要求1)錨具效率系數(shù)(ηa)應(yīng)按下式計(jì)算:Fapu——預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件的實(shí)測(cè)極限拉力;Fpm——預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際平均極限抗拉力。由預(yù)應(yīng)力鋼材試件實(shí)測(cè)破斷荷載平均值計(jì)算得出;ηp——預(yù)應(yīng)力筋的效率系數(shù)。二、性能要求1.錨具的性能要求(1)滿足靜載錨固性能要求2)應(yīng)力筋的效率系數(shù):它是指考慮預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)等因素影響的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力不均勻的系數(shù)。ηp應(yīng)按下列規(guī)定取用:預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件中預(yù)應(yīng)力鋼材為1至5根時(shí),ηp=1;6至12根時(shí),ηp=0.99;13至19根時(shí),ηp=0.98;20根以上時(shí),ηp=0.97。
二、性能要求1.錨具的性能要求(1)滿足靜載錨固性能要求3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束的控制:當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋-錨具(或連接器)組裝件達(dá)到實(shí)測(cè)極限拉力(Fapu)時(shí),應(yīng)由預(yù)應(yīng)力筋的斷裂,而不應(yīng)由錨具(或連接器)的破壞導(dǎo)致試驗(yàn)的終結(jié)。預(yù)應(yīng)力筋拉應(yīng)力未超過(guò)0.8fptk時(shí),錨具主要受力零件應(yīng)在彈性階段工作,脆性零件不得斷裂。二、性能要求1.錨具的性能要求(2)用于承受靜、動(dòng)荷載的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),其預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件,除應(yīng)滿足靜載錨固性能要求外,尚應(yīng)滿足循環(huán)次數(shù)為200萬(wàn)次的疲勞性能試驗(yàn)要求。在抗震結(jié)構(gòu)中,預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件還應(yīng)滿足循環(huán)次數(shù)為50次的周期荷載試驗(yàn)。(3)錨具尚應(yīng)滿足分級(jí)張拉、補(bǔ)張拉和放松拉力等張拉工藝的要求。(4)錨固多根預(yù)應(yīng)力筋的錨具,除應(yīng)具有整束張拉的性能外,尚宜具有單根張拉的可能性。二、性能要求2.夾具的性能要求(1)夾具的靜載性能應(yīng)由預(yù)應(yīng)力筋-夾具組裝件靜載試驗(yàn)測(cè)定的夾具效率系數(shù)(ηg
)確定,試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足夾具效率系數(shù)(ηg
)等于或大于0.92
的要求。夾具效率系數(shù)的計(jì)算公式:Fgpu——預(yù)應(yīng)力筋-夾具組裝件的實(shí)測(cè)極限拉力;Fpm——預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際平均極限抗拉力。由預(yù)應(yīng)力鋼材試件實(shí)測(cè)破斷荷載平均值計(jì)算得出。當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋-夾具組裝件達(dá)到實(shí)測(cè)極限拉力(Fgpu)時(shí),應(yīng)由預(yù)應(yīng)力筋的斷裂,而不應(yīng)由夾具的破壞導(dǎo)致試驗(yàn)的終結(jié)。二、性能要求2.夾具的性能要求(2)夾具應(yīng)具有良好的自錨性能、松錨性能和安全的重復(fù)使用性能。主要錨固零件宜采取鍍膜防銹;(3)在預(yù)應(yīng)力夾具組裝件達(dá)到實(shí)際破斷拉力時(shí),全部零件均不得出現(xiàn)裂縫和破壞。二、性能要求3.連接件的性能要求(1)永久留在混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力筋連接器,應(yīng)符合錨具的性能要求;(2)用于先張法施工且在張拉后還將放張和拆卸的連接器,應(yīng)符合夾具的性能要求。三、錨具、夾具、連接器的種類根據(jù)錨固方式不同分類:支承式錐塞式夾片式握裹式三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具不同類型的預(yù)應(yīng)力筋配用不同的錨具。(1)支承式錨具①螺母錨具螺母錨具屬螺母錨具類,它由螺絲端桿、螺母和墊板三部分組成。適用于直徑18~36mm的預(yù)應(yīng)力鋼筋;錨具長(zhǎng)度一般為320mm,當(dāng)為一端張拉或預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí),螺桿的長(zhǎng)度應(yīng)增加30~50mm。LM型螺絲端桿錨具三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(1)支承式②鐓頭錨具類型:用于單根粗鋼筋的鐓頭錨具一般直接在預(yù)應(yīng)力筋端部熱鐓、冷鐓或鍛打成型。鐓頭錨具也適用于錨固多根數(shù)鋼絲束。鋼絲束鐓頭錨具分A型與B型。A型由錨環(huán)與螺母組成,可用于張拉端;B型為錨板,用于固定端。墩頭三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(1)支承式②鐓頭錨具鐓頭錨具的工作原理是將預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)錨杯的蜂窩眼后,用專門的鐓頭機(jī)將鋼筋或鋼絲的端頭鐓粗,將鐓粗頭的預(yù)應(yīng)力束直接錨固在錨杯上,待千斤頂拉桿旋入錨杯內(nèi)螺紋后即可進(jìn)行張拉,當(dāng)錨杯帶動(dòng)鋼筋或鋼絲伸長(zhǎng)到設(shè)計(jì)值時(shí),將錨圈沿錨杯外的螺紋旋緊頂在構(gòu)件表面,于是錨圈通過(guò)支承墊板將預(yù)壓力傳到混凝土上。三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(1)支承式②鐓頭錨具鐓頭錨具的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便迅速,不會(huì)出現(xiàn)錐形錨易發(fā)生的“滑絲”現(xiàn)象,故不發(fā)生相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力損失。這種錨具的缺點(diǎn)是下料長(zhǎng)度要求很精確,否則,在張拉時(shí)會(huì)因各鋼絲受力不均勻而發(fā)生斷絲現(xiàn)象。
張拉機(jī)械:鐓頭錨具用YC-60千斤頂(穿心式千斤頂)或拉桿式千斤頂張拉。三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(2)錐塞式錨具①錐形錨具構(gòu)造:錐形錨具由鋼質(zhì)錨環(huán)和錨塞組成,用于錨固鋼絲束。錨環(huán)內(nèi)孔的錐度應(yīng)與錨塞的錐度一致。錨塞上刻有細(xì)齒槽,夾緊鋼絲防止滑動(dòng)。
三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(2)錐塞式錨具①錐形錨具優(yōu)點(diǎn):錐形錨具的尺寸較小,便于分散布置。缺點(diǎn)是易產(chǎn)生單根滑絲現(xiàn)象,鋼絲回縮量較大,所引起的應(yīng)力損失亦大,并且滑絲后無(wú)法重復(fù)張拉和接長(zhǎng),應(yīng)力損失很難補(bǔ)救。此外,鋼絲錨固時(shí)呈輻射狀態(tài),彎折處受力較大。張拉機(jī)械:鋼質(zhì)錐形錨具一般用錐錨式三作用千斤頂進(jìn)行張拉。三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(2)錐塞式錨具②錐形螺桿錨具用于錨固14~28根直徑5mm的鋼絲束。它由錐形螺桿、套筒、螺母等組成。錐形螺桿錨具與YL-60,YL-90拉桿式千斤頂配套使用,YC-60,YC-90穿心式千斤頂亦可應(yīng)用。三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(3)夾片式①JM型錨具
JM型錨具為單孔夾片式錨具。JM12型錨具可用于錨固4~6根直徑為12mm的鋼筋或4~6束直徑為12mm的鋼絞線。JM15型錨具則可錨固直徑為15mm的鋼筋或鋼絞線。JM型錨具由錨環(huán)和夾片組成。三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(3)夾片式①JM型錨具
特點(diǎn):JM型錨具性能好,錨固時(shí)鋼筋束或鋼絞線束被單根夾緊,不受直徑誤差的影響,且預(yù)應(yīng)力筋是在呈直線狀態(tài)下被張拉和錨固,受力性能好。為此,為適應(yīng)小噸位高強(qiáng)鋼絲束的錨固,近年來(lái)還發(fā)展了錨固6~7根φ5碳素鋼絲的JM5-6和JM5-7型錨具,其原理完全相同。三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(3)夾片式①JM型錨具
原理:JMl2型錨具是一種利用楔塊原理錨固多根預(yù)應(yīng)力筋的錨具,它既可作為張拉端的錨具,又可作為固定端的錨具或作為重復(fù)使用的工具錨。張拉機(jī)械:JM12型錨具宜選用相應(yīng)的YC-60型穿心式千斤頂來(lái)張拉預(yù)應(yīng)力筋。三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(3)夾片式②XM型錨具XM型錨具由錨板與三片夾片組成,屬多孔夾片錨具,是一種新型錨具。這是在一塊多孔的錨板上,利用每個(gè)錐形孔裝一副夾片夾持一根鋼絞線的一種楔緊式錨具。這種錨具的優(yōu)點(diǎn)是任何一根鋼絞線錨固失效,都不會(huì)引起整束錨固失效,并且每束鋼絞線的根數(shù)不受限制。三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(3)夾片式②XM型錨具
它既適用于錨固鋼絞線束,又適用于錨固鋼絲束;既可錨固單根預(yù)應(yīng)力筋,又可錨固多根預(yù)應(yīng)力筋。當(dāng)用于錨固多根預(yù)應(yīng)力筋時(shí),既可單根張拉、逐根錨固,又可成組張拉,成組錨固。另外,它還既可用作工作錨具,又可用作工具錨具。實(shí)踐證明,XM型錨具具有通用性強(qiáng)、性能可靠、施工方便、便于高空作業(yè)的特點(diǎn)。該錨具廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土工程。三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(3)夾片式③QM及OVM型錨具型
④BM型錨具三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(4)握裹式應(yīng)用于鋼絞線束的固定,有擠壓錨具與壓花錨具兩類。①擠壓錨具擠壓錨具是利用液壓壓頭機(jī)將套筒擠緊在鋼絞線端頭上的一種錨具。套筒內(nèi)襯有硬鋼絲螺旋圈,在擠壓后硬鋼絲全部脆斷,一半嵌入外鋼套,一半壓入鋼絞線,從而增加鋼套筒與鋼絞線之間的摩阻力。錨具下設(shè)有鋼墊板與螺旋筋。三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(4)握裹式①擠壓錨具這種錨具適用于構(gòu)件端部的設(shè)計(jì)力大或端部尺寸受到限制的情況。三、錨具、夾具、連接器的種類1.錨具(4)握裹式②壓花錨具壓花錨具是利用液壓壓花機(jī)將鋼絞線端頭壓成梨形散花狀的一種錨具三、錨具、夾具、連接器的種類2.夾具(1)鋼絲的夾具先張法中鋼絲的夾具分兩類:一類是將預(yù)應(yīng)力筋錨固在臺(tái)座或鋼模上的錨固夾具;另一類是張拉時(shí)夾持預(yù)應(yīng)力筋用的夾具。錨固夾具與張拉夾具都是重復(fù)使用的工具。三、錨具、夾具、連接器的種類2.夾具(1)鋼絲的夾具鋼質(zhì)錐形夾具三、錨具、夾具、連接器的種類2.夾具(1)鋼絲的夾具三、錨具、夾具、連接器的種類2.夾具(2)鋼筋的夾具鋼筋錨固多用螺母錨具、鐓頭錨和銷片夾具等。張拉時(shí)可用連接器與螺母錨具連接,或用銷片夾具等。鋼筋鐓頭:直徑22mm以下的鋼筋用對(duì)焊機(jī)熟熱或冷鐓;大直徑鋼筋可用壓模加熱鍛打或成型。鐓過(guò)的鋼筋需經(jīng)過(guò)冷拉,以檢驗(yàn)鐓頭處的強(qiáng)度。三、錨具、夾具、連接器的種類2.夾具(2)鋼筋的夾具銷片式夾具:由圓套筒和圓錐行銷片組成,套筒內(nèi)壁呈圓錐形,與銷片錐度吻合,銷片有兩片式和三片式,鋼筋就夾緊在銷片的凹槽內(nèi)。三、錨具、夾具、連接器的種類3.連接器用于不同預(yù)應(yīng)力筋的連接器有不同的形式(1)鋼絲束連接器DMC型連接器用于鋼絲束的接長(zhǎng);是一個(gè)帶內(nèi)螺紋的套筒或帶外螺紋的連桿。三、錨具、夾具、連接器的種類3.連接器(2)鋼絞線束連接器按使用部位不同可分為錨頭連接器與接長(zhǎng)連接器。①錨頭連接器:設(shè)置在構(gòu)件端部,用于錨固前段鋼絞線束,并連接后段束。錨頭連接器的構(gòu)造:其連接體是一塊增大的錨板。錨板中部的錐形孔用于錨固前段束,錨板外周邊的槽口用于掛住后段束的擠壓頭。連接器外包喇叭形白鐵護(hù)套,并沿連接體外圓繞上打包鋼條一圈,用打包機(jī)打緊鋼條固定擠壓頭。三、錨具、夾具、連接器的種類3.連接器(2)鋼絞線束連接器②接長(zhǎng)連接器:設(shè)置在孔道的直線區(qū)段,用于接長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋。接長(zhǎng)連接器與錨頭連接器的不同處是將錨板上的錐形孔改為孔眼,兩段鋼絞線的端部均用擠壓錨具固定。張拉時(shí)連接器應(yīng)有足夠的活動(dòng)空間。三、錨具、夾具、連接器的種類3.連接器(3)精軋螺紋鋼筋的連接器用于連接鋼筋使之成為一體共同受力。4.2.3張拉機(jī)械電動(dòng)張拉用于先張法液壓張拉既可用于先張法也可用于后張法一、電動(dòng)張拉機(jī)械1.小型電動(dòng)螺桿張拉機(jī)在先張法臺(tái)座上生產(chǎn)構(gòu)件進(jìn)行單根鋼筋張拉,一般用小型電動(dòng)螺桿張拉機(jī);以彈簧、杠桿等設(shè)備測(cè)力。用彈簧測(cè)力時(shí)宜設(shè)置行程開(kāi)關(guān),以便張拉到規(guī)定的拉力時(shí)能自行停車。一、電動(dòng)張拉機(jī)械2.卷?yè)P(yáng)機(jī)適用于長(zhǎng)線臺(tái)座小直徑鋼筋的張拉,此時(shí)放置鋼筋的長(zhǎng)度較大,張拉時(shí)伸長(zhǎng)值也較大,一般電動(dòng)螺桿張拉機(jī)或液壓千斤頂?shù)男谐屉y以滿足。二、液壓張拉機(jī)械1.普通千斤頂適用于:先張法施工中多根鋼筋的同步張拉,如用鋼臺(tái)模以機(jī)組流水法或傳送帶法生產(chǎn)構(gòu)件多進(jìn)行多根張拉,可用普通液壓千斤頂進(jìn)行張拉。二、液壓張拉機(jī)械1.普通千斤頂張拉要求:張拉時(shí)要求鋼絲的長(zhǎng)度基本相等,以保證張拉后各鋼筋的預(yù)應(yīng)力相同,為此,事先應(yīng)調(diào)整鋼筋的初應(yīng)力。
二、液壓張拉機(jī)械2.拉桿式千斤頂用于螺母錨具、錐形螺桿錨具、鋼絲鐓頭錨具等。目前常用的一種千斤頂是YL60型拉桿式千斤頂。另外,還生產(chǎn)YL400型和YL500型千斤頂,其張拉力分別為4000kN和5000kN,主要用于張拉力較大的鋼筋張拉。二、液壓張拉機(jī)械3.穿心式千斤頂是利用雙液壓缸張拉預(yù)應(yīng)力筋和頂壓錨具的雙作用千斤頂。適用于張拉帶JM型錨具、XM形錨具的鋼筋,配上撐腳與拉桿后,也可作為拉桿式千斤頂張拉帶螺母錨具和鐓頭錨具的預(yù)應(yīng)力筋。大跨度結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)鋼絲束等引伸量大者,用穿心式千斤頂為宜。二、液壓張拉機(jī)械4.錐錨式千斤頂錐錨式千斤頂是具有張拉、頂錨和退楔功能三作用的千斤頂;用于張拉帶錐形錨具的鋼絲束。系列產(chǎn)品有:YZ38,YZ60和YZ85型千斤頂。二、液壓張拉機(jī)械5.高壓油泵是向液壓千斤頂各個(gè)油缸供油,使其活塞按照一定速度伸出或回縮的主要設(shè)備。油泵的額定壓力應(yīng)等于或大于千斤頂?shù)念~定壓力。高壓油泵分手動(dòng)和電動(dòng)兩類,目前常使用的有:ZB4-500型、ZB10/320~4/800型、ZB0.8-500與ZB0.6-630型等幾種,其額定壓力為40~80MPa。
二、液壓張拉機(jī)械5.高壓油泵用千斤頂張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí),張拉力的大小是通過(guò)油泵上的油壓表的讀數(shù)來(lái)控制的。油壓表的讀數(shù)表示千斤頂張拉油缸活塞單位面積的油壓力。在理論上如已知張拉力N,活塞面積A,則可求出張拉時(shí)油表的相應(yīng)讀數(shù)P。但實(shí)際張拉力往往比理論計(jì)算值小。其原因是一部分張拉力被油缸與活塞之間的摩阻力所抵消。而摩阻力的大小受多種因素的影響又難以計(jì)算確定。為保證預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力的準(zhǔn)確性,應(yīng)定期校驗(yàn)千斤頂,確定張拉力與油表讀數(shù)的關(guān)系。校驗(yàn)期一般不超過(guò)6個(gè)月。校正后的千斤頂與油壓表必須配套使用。4.2.4配套使用錨具、夾具和連接器的選用應(yīng)根據(jù)鋼筋種類以及結(jié)構(gòu)要求、產(chǎn)品技術(shù)性能和張拉施工方法等選擇,張拉機(jī)械則應(yīng)與錨具配套使用。在后張法施工中錨具及張拉機(jī)械的合理選擇十分重要,工程中可參考表4-4進(jìn)行選用?!?.3先張法施工原理:先張拉預(yù)應(yīng)力筋,并將張拉的預(yù)應(yīng)力筋臨時(shí)固定在臺(tái)座(或鋼模上),然后澆筑砼,待砼的達(dá)到一定強(qiáng)度(一般不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%),預(yù)應(yīng)力筋和混凝土之間有足夠的粘結(jié)力時(shí),放松預(yù)應(yīng)力筋,借助粘結(jié)力,對(duì)砼施加預(yù)壓應(yīng)力的施工方法?!?.3先張法施工適用范圍:先張法一般用于預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)定型的中小型構(gòu)件,如樓板、屋面板、檁條及吊車梁等。也可采用槽式臺(tái)座,生產(chǎn)深梁、箱梁、盾構(gòu)的管片等。§4.3先張法施工4.3.1先張法施工的工藝流程4.3.2臺(tái)座4.3.3先張法施工工藝4.3.1先張法施工的工藝流程先張法施工工藝流程圖4.3.1先張法施工的工藝流程先張法施工工藝流程圖4.3.2臺(tái)座先張法施工用臺(tái)座法生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí),預(yù)應(yīng)力筋錨固在臺(tái)座橫梁上,臺(tái)座承受全部預(yù)應(yīng)力的拉力,故臺(tái)座應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,以避免臺(tái)座變形、傾覆和滑移。臺(tái)座由臺(tái)面、橫梁和承力結(jié)構(gòu)等組成。根據(jù)承力結(jié)構(gòu)的不同,臺(tái)座分為墩式臺(tái)座、槽式臺(tái)座、樁式臺(tái)座等。4.3.2臺(tái)座
1.墩式臺(tái)座(1)概念:以混凝土墩作承力結(jié)構(gòu)的臺(tái)座;(2)構(gòu)造形式重力式簡(jiǎn)易式(鋼梁與臺(tái)面共同作用)構(gòu)架式樁基構(gòu)架式4.3.2臺(tái)座
1.墩式臺(tái)座(3)應(yīng)用一般用以生產(chǎn)中小型構(gòu)件。當(dāng)生產(chǎn)空心板、平板等平面布筋的小型構(gòu)件時(shí),由于張拉力不大,可利用簡(jiǎn)易墩式臺(tái)座,它將臥梁和臺(tái)座澆筑成整體,充分利用臺(tái)面受力。錨固鋼絲的角鋼用螺栓錨固在臥梁上。生產(chǎn)中型構(gòu)件或多層疊澆構(gòu)件可用圖示的墩式臺(tái)座。臺(tái)面局部加厚,以承受部分張拉力。臺(tái)座長(zhǎng)度較長(zhǎng),張拉一次可生產(chǎn)多根構(gòu)件,從而減少因鋼筋滑動(dòng)引起的預(yù)應(yīng)力損失。4.3.2臺(tái)座1.墩式臺(tái)座(4)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)墩式臺(tái)座時(shí),應(yīng)進(jìn)行臺(tái)座的穩(wěn)定性和強(qiáng)度驗(yàn)算。①穩(wěn)定性驗(yàn)算穩(wěn)定性是指臺(tái)座抗傾覆能力??箖A覆驗(yàn)算的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示,臺(tái)座的抗傾覆穩(wěn)定性按下式計(jì)算:M‘-抗傾覆力矩M=G1l1+G2l2;M-由張拉力產(chǎn)生的傾覆力矩M=Te;e—張拉合力T的作用點(diǎn)到傾覆轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)o的力臂,m;K0-抗傾覆系數(shù)。4.3.2臺(tái)座1.墩式臺(tái)座(4)設(shè)計(jì)②強(qiáng)度驗(yàn)算:支承橫梁的牛腿,按柱子的牛腿計(jì)算配筋;墩式臺(tái)座與臺(tái)面接觸的外伸部分,按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算;臺(tái)面按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算;橫梁按承受均布荷載的簡(jiǎn)支梁計(jì)算,其撓度應(yīng)控制在2mm以內(nèi),并不得產(chǎn)生翹曲。4.3.2臺(tái)座2.槽式臺(tái)座(1)槽式臺(tái)座由端柱、傳力柱、橫梁和臺(tái)面組成。(2)適用:槽式臺(tái)座既可承受拉力,又可作蒸汽養(yǎng)護(hù)槽,適用于張拉力和傾覆力矩較大的構(gòu)件生產(chǎn),即噸位較高的大型構(gòu)件,如屋架、吊車梁等。4.3.2臺(tái)座2.槽式臺(tái)座(3)槽式臺(tái)座需進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算。端柱和傳力柱的強(qiáng)度按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。槽式臺(tái)座端柱抗傾覆力矩由端柱、橫梁自重力矩及部分張拉力矩組成。4.3.2臺(tái)座3.鋼模臺(tái)座是將制作構(gòu)件的模板作為預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固支座的一種臺(tái)座。將鋼模板作成具有相當(dāng)剛度的結(jié)構(gòu),將鋼筋直接放置在模板上進(jìn)行張拉。這種模板主要在流水線生產(chǎn)中應(yīng)用。4.3.3先張法施工工藝一、張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力是指在張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)所達(dá)到的規(guī)定應(yīng)力,應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定采用??刂茟?yīng)力的數(shù)值直接影響預(yù)應(yīng)力的效果。為了提高構(gòu)件的抗裂性能,部分抵消因各種因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失,施工中采用超張拉工藝,使超張拉應(yīng)力比控制應(yīng)力提高3%~5%。但其最大張拉控制應(yīng)力不得超過(guò)規(guī)范規(guī)定。4.3.3先張法施工工藝一、張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力限值鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應(yīng)力鋼絲、綱絞線0.75fptk0.75fptk熱處理鋼筋0.70fptk0.65fptk當(dāng)符合下列情況之一時(shí),表中的張拉控制應(yīng)力限值可提高0.05fptk:1.要求提高構(gòu)件在施工階段的抗裂性能而在使用階段受壓區(qū)內(nèi)設(shè)置的預(yù)應(yīng)力鋼筋;2.要求部分抵消由于應(yīng)力松馳、摩擦、鋼筋分批張拉以及預(yù)應(yīng)力鋼筋與張拉臺(tái)座之間的溫差等因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。4.3.3先張法施工工藝二、張拉程序1.對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼絲,由于張拉工作量大,宜采用一次張拉法:超張拉3%的目的是彌補(bǔ)應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失。2.對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用如下超張拉法:超張拉5%并持荷兩分鐘的目的在于加速鋼筋松弛的早期發(fā)展,以減少應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失(減少40%~50%左右)。三、施工注意問(wèn)題1.鋼筋的張拉①?gòu)埨瓡r(shí)預(yù)應(yīng)力的校核:對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)校核其伸長(zhǎng)值。實(shí)際伸長(zhǎng)值與設(shè)計(jì)計(jì)算值的偏差在+10%與-5%范圍內(nèi)是允許的,否則應(yīng)停拉;預(yù)應(yīng)力鋼絲張拉時(shí),伸長(zhǎng)值不做校核。待錨固完成1小時(shí)后抽查鋼絲的預(yù)應(yīng)力值,其誤差應(yīng)在設(shè)計(jì)規(guī)定階段預(yù)應(yīng)力值的±5%以內(nèi);三、施工注意問(wèn)題1.鋼筋的張拉②臺(tái)座法對(duì)多根張拉,為避免臺(tái)座承受過(guò)大的偏心力,應(yīng)先張拉靠近臺(tái)座截面重心處的預(yù)應(yīng)力筋;③多根成組張拉,初應(yīng)力應(yīng)調(diào)整一致(測(cè)力計(jì)抽查),保證張拉后各預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力一直;④拉速平穩(wěn),錨固松緊一致,設(shè)備緩慢放松;⑤拉完的筋位置偏差≯5mm,且≯構(gòu)件截面短邊的4%;⑥冬施張拉時(shí),溫度≮-15℃;⑦注意安全:兩端嚴(yán)禁站人,敲擊楔塊應(yīng)先輕后重,不得過(guò)猛。三、施工注意問(wèn)題2.混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)(1)澆筑要求:
①為了減少混凝土的收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失,在確定混凝土配合比時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用干縮性小的水泥,采用低水灰比,控制水泥用量,對(duì)骨料采取良好的級(jí)配等技術(shù)措施。②同一生產(chǎn)線的構(gòu)件應(yīng)在預(yù)應(yīng)力筋張拉、鋼筋綁扎和支模后立即進(jìn)行,一次澆筑完畢;③振搗應(yīng)密實(shí),不應(yīng)碰撞鋼絲,以避免引起預(yù)應(yīng)力損失;④疊層生產(chǎn)時(shí),下層砼強(qiáng)度達(dá)5MPa,方可澆筑上層構(gòu)件。三、施工注意問(wèn)題2.混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)(2)養(yǎng)護(hù)①自然養(yǎng)護(hù)自然養(yǎng)護(hù)不得少于14d。干硬性混凝土澆筑完畢后,應(yīng)立即覆蓋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。②濕熱養(yǎng)護(hù)當(dāng)采用濕熱養(yǎng)護(hù)時(shí),臺(tái)座和鋼筋由于線膨脹系數(shù)不同將引起預(yù)應(yīng)力損失。這種溫差預(yù)應(yīng)力損失如果是在砼逐漸硬結(jié)時(shí)形成,則永遠(yuǎn)不能恢復(fù)。三、施工注意問(wèn)題2.混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)(2)養(yǎng)護(hù)②濕熱養(yǎng)護(hù)為了減少溫差應(yīng)力損失,應(yīng)采用“二次升溫養(yǎng)護(hù)”,即在混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度前,預(yù)應(yīng)力筋與臺(tái)座混凝土的溫差一般不應(yīng)超過(guò)20℃。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到7.5MPa(粗鋼筋配筋構(gòu)件)或10MPa(鋼絲、鋼絞線配筋構(gòu)件)以上后,再按一般升溫養(yǎng)護(hù)。三、施工注意問(wèn)題3.預(yù)應(yīng)力筋放松(1)基本要求混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的數(shù)值(一般不小于混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的75%)后,才可放松預(yù)應(yīng)力筋;預(yù)應(yīng)力筋放松應(yīng)根據(jù)配筋情況和數(shù)量,選用正確的方法和順序,否則易引起構(gòu)件翹曲、開(kāi)裂和斷筋等現(xiàn)象。三、施工注意問(wèn)題3.預(yù)應(yīng)力筋放松(2)放張方法與順序①當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋采用鋼絲時(shí):配筋不多的中小型鋼筋混凝土構(gòu)件,鋼絲可用砂輪鋸或切斷機(jī)切斷等方法放松。配筋多的鋼筋混凝土構(gòu)件,鋼絲應(yīng)同時(shí)放松,如逐根放松,則最后幾根鋼絲將由于承受過(guò)大的拉力而突然斷裂,易使構(gòu)件端部開(kāi)裂。長(zhǎng)線臺(tái)座上放松后預(yù)應(yīng)力筋的切斷順序,一般由放松端開(kāi)始,逐次切向另一端。三、施工注意問(wèn)題3.預(yù)應(yīng)力筋放松(2)放張方法與順序②預(yù)應(yīng)力筋為鋼筋時(shí):對(duì)熱處理鋼筋不得用電弧切割,宜用砂輪鋸或切斷機(jī)切斷。數(shù)量較多時(shí),也應(yīng)同時(shí)放松。多根鋼絲或鋼筋的同時(shí)放松,可用油壓千斤頂、砂箱、楔塊等。③采用濕熱養(yǎng)護(hù)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,宜熱態(tài)放松預(yù)應(yīng)力筋,而不宜降溫后再放松?!?.4后張法施工4.4.1后張法施工的工藝流程一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝流程二、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝流程4.4.2后張法施工工藝一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝二、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝4.4.1后張法施工的工藝流程后張法施工分為有粘結(jié)后張法施工與無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工。4.4.1后張法施工的工藝流程一、有粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力的主要施工工序?yàn)椋?.4.1后張法施工的工藝流程一、有粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力的主要施工工序?yàn)椋簼仓没炷翗?gòu)件,并在構(gòu)件中預(yù)留孔道,待混凝土達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度后(一般不低于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%),將預(yù)應(yīng)力鋼筋穿人孔道;利用構(gòu)件本身作為受力臺(tái)座進(jìn)行張拉(一端錨固一端張拉或兩端同時(shí)張拉),在張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的同時(shí),使混凝土受到預(yù)壓。張拉完成后,在張拉端用錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨??;最后在孔道內(nèi)灌漿使預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土構(gòu)成一個(gè)整體,形成有粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。
4.4.1后張法施工的工藝流程一、有粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力的主要施工工序?yàn)椋禾攸c(diǎn)及適用范圍:有粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力施工不需要專門臺(tái)座,便于在現(xiàn)場(chǎng)制作大型構(gòu)件,適用于配直線及曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件。但其施工工藝較復(fù)雜、錨具消耗量大、成本較高。4.4.1后張法施工的工藝流程二、無(wú)粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力的主要施工工序?yàn)椋?.4.1后張法施工的工藝流程二、無(wú)粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力的主要施工工序?yàn)椋簩o(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋準(zhǔn)確定位,并與普通鋼筋一起綁扎形成鋼筋骨架,然后澆筑混凝土;待混凝土達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度后(一般不低于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%)進(jìn)行張拉(一端錨固一端張拉或兩端同時(shí)張拉)。張拉完成后,在張拉端用錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨住,形成無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。4.4.1后張法施工的工藝流程二、無(wú)粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力的主要施工工序?yàn)椋禾攸c(diǎn):無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的施工過(guò)程較為簡(jiǎn)單,它避免了預(yù)留孔道、穿預(yù)應(yīng)力筋以及壓力灌漿等施工工序;此外,無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力其預(yù)應(yīng)力的傳遞完全依靠構(gòu)件兩端的錨具,因此對(duì)錨具的要求要高得多。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝1.構(gòu)件的孔道留設(shè)孔道留設(shè)是有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力后張法構(gòu)件制作中的關(guān)鍵工作。孔道留設(shè)方法:有鋼管抽芯法、膠管抽芯法和預(yù)埋波紋管法。預(yù)埋波紋管法只用于曲線形孔道。灌漿孔與排氣孔的留設(shè):在留設(shè)孔道的同時(shí)還要在設(shè)計(jì)規(guī)定位置留設(shè)灌漿孔。一般在構(gòu)件兩端和中間每隔12m留一個(gè)直徑20mm的灌漿孔,并在構(gòu)件兩端各設(shè)一個(gè)排氣孔。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝1.構(gòu)件的孔道留設(shè)(1)鋼管抽芯法——只可留設(shè)直線孔道。1)方法:預(yù)先將鋼管埋設(shè)在模板內(nèi)孔道位置處,在混凝土澆筑過(guò)程中和澆筑之后,每間隔一定時(shí)間慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管,使之不與混凝土粘結(jié),待混凝土初凝后、終凝前抽出鋼管,即形成孔道。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝1.構(gòu)件的孔道留設(shè)(1)鋼管抽芯法——只可留設(shè)直線孔道。2)施工要點(diǎn):①鋼管要平直,表面要光滑,安放位置要準(zhǔn)確。一般用間距不大于1m的鋼筋井字架固定鋼管位置。②每根鋼管的長(zhǎng)度最好不超過(guò)15m,以便于旋轉(zhuǎn)和抽管,較長(zhǎng)構(gòu)件則用兩根鋼管,中間用套管連接。③鋼管的旋轉(zhuǎn)方向兩端要相反。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝1.構(gòu)件的孔道留設(shè)(1)鋼管抽芯法——只可留設(shè)直線孔道。2)施工要點(diǎn):④恰當(dāng)掌握抽管時(shí)間很重要,過(guò)早會(huì)坍孔,太晚則抽管困難。一般在初凝后、終凝前,以手指按壓混凝土不粘漿又無(wú)明顯印痕時(shí)則可抽管。為保證順利抽管,混凝土的澆筑順序要密切配合。⑤抽管順序宜先上后下,抽管可用人工或卷?yè)P(yáng)機(jī),抽管要邊抽邊轉(zhuǎn),速度均勻,與孔道成一直線。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝1.構(gòu)件的孔道留設(shè)(2)膠管抽芯法——可留設(shè)直線和曲線孔道。膠管有布膠管和鋼絲網(wǎng)膠管兩種。布膠管:用間距不大于0.5m的鋼筋井字架固定位置,澆筑混凝土前,膠管內(nèi)充入壓力為0.6~0.8N/mm2的壓縮空氣或壓力水,此時(shí)膠管直徑增大3mm左右,待澆筑的混凝土初凝后,放出壓縮空氣或壓力水,管徑縮小而與混凝土脫離,便于抽出。鋼絲網(wǎng)膠管:質(zhì)硬、具有一定彈性,留孔方法與鋼管一樣,只是澆筑混凝土后不需轉(zhuǎn)動(dòng),由于其有一定彈性,抽管時(shí)在拉力作用下斷面縮小易于拔出。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝1.構(gòu)件的孔道留設(shè)(3)預(yù)埋波紋管法——可留設(shè)直線和曲線孔道。波紋管為特制的帶波紋的金屬管,它與混凝土有良好的粘結(jié)力。波紋管預(yù)埋在構(gòu)件中,澆筑混凝土后不再抽出,預(yù)埋時(shí)用間距不宜大于0.8m的鋼筋井字架固定。塑料波紋管是前幾年國(guó)外發(fā)展起來(lái)的一種新型制孔器。它采用的塑料為聚丙烯或高密度聚乙烯。管道外表面的螺旋肋與周圍的混凝土具有較高的粘結(jié)力,從而能將預(yù)應(yīng)力傳遞到管道外的混凝土。塑料波紋管具有耐腐蝕性能好、孔道摩擦損失小、可提高后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能等優(yōu)點(diǎn)。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝2.預(yù)應(yīng)力筋張拉張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí),構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定,如設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定則不宜低于混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的75%。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝3.預(yù)應(yīng)力控制在預(yù)應(yīng)力混凝土在施工中引起預(yù)應(yīng)力損失的原因很多,產(chǎn)生的時(shí)間也先后不一。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力計(jì)算與施工時(shí),一般應(yīng)考慮由下列因素引起的預(yù)應(yīng)力損失,即:①錨具變形、預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮和分塊拼裝構(gòu)件接縫壓密引起的應(yīng)力損失σi1
;②預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間摩擦引起的應(yīng)力損失σi2;③混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí),預(yù)應(yīng)力筋和張拉臺(tái)座之間溫差引起的應(yīng)力損失σi3
;一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝3.預(yù)應(yīng)力控制在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力計(jì)算與施工時(shí),一般應(yīng)考慮由下列因素引起的預(yù)應(yīng)力損失,即:④預(yù)應(yīng)力筋松弛引起的應(yīng)力損失σi4;⑤混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失σi5;⑥環(huán)形結(jié)構(gòu)中螺旋式預(yù)應(yīng)力筋對(duì)混凝土的局部擠壓引起的應(yīng)力損失σi6;⑦混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失σi7。后張法施工中對(duì)以上第2、3、4、7項(xiàng)預(yù)應(yīng)力筋損失在張拉時(shí)應(yīng)予以注意。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝3.預(yù)應(yīng)力控制控制應(yīng)力損失的施工要點(diǎn):(1)鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失仍采用張拉程序控制。后張法預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序,與所采用的錨具種類有關(guān),張拉程序一般與先張法相同。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝3.預(yù)應(yīng)力控制控制應(yīng)力損失的施工要點(diǎn):(2)對(duì)配有多根預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)件,應(yīng)分批、對(duì)稱地進(jìn)行張拉。對(duì)稱張拉是為避免張拉時(shí)構(gòu)件截面呈過(guò)大的偏心受壓狀態(tài)。分批張拉,要考慮后批預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮,會(huì)對(duì)先批張拉的預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)力產(chǎn)生影響。為此先批張拉的預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)力應(yīng)增加αEσpc
:一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝3.預(yù)應(yīng)力控制控制應(yīng)力損失的施工要點(diǎn):σpc
一一張拉后批預(yù)應(yīng)力筋時(shí),對(duì)已張拉的預(yù)應(yīng)力筋重心處混凝土產(chǎn)生的法向應(yīng)力;σcon
一一張拉控制應(yīng)力;
σl1
一一預(yù)應(yīng)力筋的第一批應(yīng)力損失(包括錨具變形和摩擦損失);
Ap
一一后批張拉的預(yù)應(yīng)力筋的截面積;
An
一一構(gòu)件混凝土的凈截面面積(包括構(gòu)件鋼筋的折算面積)。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝3.預(yù)應(yīng)力控制控制應(yīng)力損失的施工要點(diǎn):(3)對(duì)平臥疊澆的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,上層構(gòu)件的重量產(chǎn)生的水平摩阻力,引起預(yù)應(yīng)力損失。該損失值隨構(gòu)件形式、隔離層和張拉方式而不同。為便于施工,可采取逐層加大超張拉的辦法來(lái)彌補(bǔ)該預(yù)應(yīng)力損失,但底層超張拉值不宜比頂層張拉力大5%
,并且要保證底層構(gòu)件的控制應(yīng)力不超過(guò)表4-5中的值。如隔離層的隔離效果好,也可采用同一張拉應(yīng)力值。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝3.預(yù)應(yīng)力控制(4)為減少預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)留孔孔壁摩擦而引起的應(yīng)力損失對(duì)抽芯成型孔道的曲線形預(yù)應(yīng)力筋和長(zhǎng)度大于24m的直線預(yù)應(yīng)力筋,應(yīng)采用兩端張拉;長(zhǎng)度等于或小于24m的直線預(yù)應(yīng)力筋,可一端張拉,但張拉端宜分別設(shè)置在構(gòu)件兩端。對(duì)預(yù)埋波紋管孔道,曲線形預(yù)應(yīng)力筋和長(zhǎng)度大于30m的直線預(yù)應(yīng)力筋宜在兩端張拉;長(zhǎng)度等于或小于30m的直線預(yù)應(yīng)力筋,可在一端張拉。用雙作用千斤頂兩端同時(shí)張拉鋼筋束、鋼絞線束或鋼絲束時(shí),為減少頂壓時(shí)的應(yīng)力損失,可先頂壓一端的錨塞,而另一端在補(bǔ)足張拉力后再行頂壓。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝3.預(yù)應(yīng)力控制(5)當(dāng)采用應(yīng)力控制方法張拉時(shí),應(yīng)校核預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值,如實(shí)際伸長(zhǎng)值比計(jì)算伸長(zhǎng)值大或小6%,應(yīng)暫停張拉,在采取措施予以調(diào)整后,方可繼續(xù)張拉。
預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值Δl(mm),可按下式計(jì)算:
Fp—預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力,kN
,直線筋取張拉端的拉力;兩端張拉的曲線筋,取張拉端的拉力與跨中扣除孔道摩阻損失后拉力的平均值;
Ap——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積,mm2
;
l——預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度,mm;
Es——預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量,kN/mm2
。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝3.預(yù)應(yīng)力控制(5)當(dāng)采用應(yīng)力控制方法張拉時(shí),應(yīng)校核預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值,如實(shí)際伸長(zhǎng)值比計(jì)算伸長(zhǎng)值大或小6%,應(yīng)暫停張拉,在采取措施予以調(diào)整后,方可繼續(xù)張拉。預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長(zhǎng)值,宜在初應(yīng)力為張拉控制應(yīng)力10%左右時(shí)開(kāi)始量測(cè),但必須加上初應(yīng)力以下的推算伸長(zhǎng)值;對(duì)后張法,尚應(yīng)扣除混凝土構(gòu)件在張拉過(guò)程中的彈性壓縮值。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝4.孔道灌漿(1)預(yù)應(yīng)力筋張拉后,應(yīng)隨即進(jìn)行孔道灌漿,尤其是鋼絲束,張拉后應(yīng)盡快進(jìn)行灌漿,以防銹蝕與增加結(jié)構(gòu)的抗裂性和耐久性。
(2)在澆注混凝土之前需設(shè)置灌漿孔、排氣孔、排水孔與泌水管。灌漿孔或排氣孔一般設(shè)置在構(gòu)件兩端及跨中處,也可設(shè)置在錨具或鑄鐵喇叭管處,孔距不宜大于12m。灌漿孔用于進(jìn)水泥漿。排氣孔是為了保證孔道內(nèi)氣流通暢以及水泥漿充滿孔道,不形成死角。灌漿孔或排氣孔在跨內(nèi)高點(diǎn)處應(yīng)設(shè)在孔道上側(cè)方,在跨內(nèi)低點(diǎn)處應(yīng)設(shè)在孔道下側(cè)方。一、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝4.孔道灌漿(2)在澆注混凝土之前需設(shè)置灌漿孔、排氣孔、排水孔與泌水管。排水孔一般設(shè)在每跨曲線孔道的最低點(diǎn),開(kāi)口向下,主要用于排除灌漿前孔道內(nèi)沖洗用水或養(yǎng)護(hù)時(shí)進(jìn)入孔道內(nèi)的水分。泌水管應(yīng)設(shè)在每跨曲線孔道的最高點(diǎn)處,開(kāi)口向上,露出梁面的高度一
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