1.实际案例展示
预应力筋张拉方式应在设计图中明确,如设计无要求时,应根据预应力混凝土结构特点、预应力筋形状与长度,以及施工方法选择预应力筋张拉方式:
(1)一端张拉方式。张拉设备放置在预应力筋一端的张拉方式。适用于长度≤30m的直线预应力筋与锚固损失影响长度Lf≥L/2(L——预应力筋长度)的曲线预应力筋;如设计人员根据计算资料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,但张拉端宜分别设置构件的两端。
(2)两端张拉方式。张拉设备放置在预应力筋两端的张拉方式。适用于长度30m的直线预应力筋与锚固损失影响长度Lf≤L/2的曲线预应力筋。当张拉设备不足或由于张拉顺序安排关系,也可先在一端张拉完成后,再移至另一端张拉,补足张拉力后锚固。
(3)分批张拉方式。对配有多束预应力筋的构件或结构分批进行张拉的方式。由于后批预应力筋张拉所产生的混凝土弹性压缩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。
(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。
(5)分阶段张拉方式。在后张传力梁等结构中,为了平衡各阶段的荷载,采取分阶段逐步施加预应力的方式。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.预应力筋张拉顺序
预应力筋的张拉顺序,应使混凝土不产生超应力、构件不扭转与侧弯、结构不变位等;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。
(1)图2-37是预应力混凝土屋架下弦杆钢丝束的张拉顺序。钢丝束的长度不大于30m,采用一端张拉方式。图2-36a)中预应力筋为二束,用二台千斤顶分别设置在构件两端,对称张拉,一次完成。图2-36b)中预应力筋为四束,需要分两批张拉,用二台千斤顶分别张拉对角线上的二束,然后张拉另二束。由于分批张拉引起的预应力损失,统一增加到张拉力内。
(2)图2-38是预应力混凝土框架梁钢绞线束的张拉顺序。钢绞线束为双跨曲线筋,长度达40m,采用两端张拉方式。图中四束钢绞线分为两批张拉,二台千斤顶分别设置在梁的两端,按左右对称各张拉一束,待二批四束均进行一端张拉后,再分批在另端补张拉。这种张拉顺序,还可减少先批张拉预应力筋的弹性压缩损失。
图2-37 屋架下弦杆预应力筋张拉顺序
a)两束 b)四束
图中1、2为预应力筋分批张拉顺序
图2-38 梁预应力筋的张拉顺序
图中1、2为预应力筋分批张拉顺序
(3)平卧重叠构件张拉。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。不同隔离层的平卧重叠构件逐层增加的张拉力百分数宜按表2-8。
表2-8 平卧重叠浇筑构件逐层增加的张拉力百分数
注:第Ⅰ类隔离剂:塑料薄膜、油纸。
第Ⅱ类隔离剂:废机油滑石粉、纸筋灰、石灰水废机油、柴油石蜡。
第Ⅲ类隔离剂:废机油;石灰水、石灰水滑石粉。
(4)无黏结筋张拉顺序应按设计要求进行,如设计无特殊要求时,可依次张拉。
4.预应力筋张拉
(1)预应力钢丝束采用双作用千斤顶张拉、锥形锚具锚固时,应按下列要求操作:
1)预拉:将钢丝拉出一小段长度后,检查每根钢丝是否达到长度一致。如有不一致时,应退下楔块进行调整,然后再用力打紧楔块。(www.xing528.com)
2)张拉及顶压:预拉调整以后方可按规定张拉程序张拉。张拉完毕,测出钢丝伸长
值,若与规定符合,就可进行顶压锚塞。顶压锚塞时必须关闭大缸油路,给小缸进油,使小缸活塞顶紧锚塞。
3)校核:将千斤顶装入未张拉的一端进行张拉,张拉到控制应力后,顶紧锚塞。当两端都张拉顶压完毕后,应测量钢丝滑入锚具中的内缩量是否符合要求,如果大于规定数值,必须再张拉,补回损失。
4)当钢丝断丝和滑脱的数量,超过规范规定的要求时,必须重新张拉,这时应把钢丝拉到原来的张拉吨位,拉松锚塞,用一根钢钎插入垫板槽口内,卡住锚塞,然后大缸回油,锚塞被拉出,取出整个锚楦。分别检查锚环是否被抽成凹槽,锚塞的细齿是否被抽平,若有这类情况,要调换锚具,重新张拉,如果锚环、锚塞仍然完好无损,则只要在顶压时加大压力顶紧锚塞。
5)对曲线预应力筋和长度大于24m的直线预应力筋,应在两端同时张拉,两台设备张拉速度应保持一致。两端张拉同一根(束)预应力筋时,为了减少预应力损失,宜先在一端张拉后锚固,另一端补足张拉力后进行锚固。当筋长超过50m时,宜采取分段张拉和锚固。
(2)镦头锚具张拉时,应符合下列要求:
1)张拉前,清理承压板面,并检查承压板后混凝土质量。
2)张拉杆拧入锚杯内的长度不应小于锚具设计规定值,承力架应垂直地支承在构件端部的承压板板面上。
3)当张拉力达到设计要求,由于锚杯埋放定位误差致使锚杯外露长度过长或过短时,应采取增设螺母或接长锚杯进行锚固的措施。
(3)夹片锚具张拉时,应符合下列要求:
1)张拉前应清理承压板面,检查承压板后面的混凝土质量;
2)锚固采用液压顶压器顶压时,千斤顶应在保持张拉力的情况下进行顶压,顶压压力应符合设计规定值。
注:为减少锚具变形和预应力筋内缩造成的预应力损失,可进行二次补拉并加垫片,二次补拉的张拉力为控制张拉力。
(4)为了避免大跨度现浇梁施加预应力过程中产生柱顶附加弯矩及柱支座约束的影响,梁端支座可采用滑动—铰接式钢支座,如图2-39所示,待预应力施加后,支座再与梁端埋件焊接,并补浇混凝土。
图2-39 滑动—铰接式钢支座
1—铰接式钢支座 2—柱子
(5)先张法预应力钢丝张拉。
1)单根钢丝张拉。冷拔钢丝可采用10kN电动螺杆张拉机或电动卷扬张拉机单根张拉,弹簧测力计测力,锥销式夹具锚固(图2-40)。
刻痕钢丝可采用20~30kN电动卷扬张拉机单根张拉,优质锥销式夹具锚固。
2)成组钢丝张拉。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成批张拉(图2-41)。钢丝两端镦粗,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(图2-42)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。在长线台座上生产刻痕钢丝配筋的预应力薄板时,成组钢丝张拉用的镦头梳筋板夹具(图2-43)。
图2-40 用电动卷扬机张拉单根钢丝
1—冷拔低碳钢丝 2—台镦 3—钢横梁 4—电动卷扬张拉机
图2-41 镦头梳筋板夹具
1—张拉钩槽口 2—钢丝 3—钢丝镦头 4—活动梳筋板 5—锚固螺杆
图2-42 张拉钩
1—张拉钩 2—承力架 3—连接套筒 4—拉杆式千斤顶
图2-43 刻痕钢丝用的镦头梳筋板夹具
1—带镦头的钢丝 2—梳子板 3—固定螺杆 4—U形垫板 5—张拉连接杆
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