理论教育 后张法施工工艺流程及关键工序

后张法施工工艺流程及关键工序

时间:2023-09-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:后张法预应力混凝土构件的制作工艺流程如图5-53所示。孔道的留设 孔道留设是后张法施工中的一道关键工序。图5-53 后张法施工工艺流程图胶管用钢筋井字架固定,间距不宜大于0.5m且曲线孔道处应适当加密。预应力筋的张拉 预应力筋的张拉是制作预应力混凝土构件的关键,必须按照现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》的有关规定进行施工。预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计无具体要求时,可采用分批、分阶段对称张拉。

后张法施工工艺流程及关键工序

后张法应力混凝土构件的制作工艺流程如图5-53所示。下面主要介绍孔道的留设、预应力筋的张拉和孔道灌浆等内容。

(1)孔道的留设 孔道留设是后张法施工中的一道关键工序。预留孔道的尺寸与位置应正确、孔道应平顺;端部的预埋垫板应垂直于孔道中心线并用螺栓或钉子固定在模板上,以防止浇筑混凝土时发生走动,孔道的直径应比预应力筋的直径的对焊接头处外径或需穿入孔道的锚具或连接器的外径大10~15mm,以利于预应力筋穿入。孔道留设的方法有钢管抽芯法、胶管抽芯法和预埋波纹管法等。

1)钢管抽芯法。钢管抽芯法适用于留设直线孔道。钢管抽芯法是预先将钢管敷设在模板的孔道位置上,在混凝土浇筑后每隔一定时间慢慢转动钢管,防止与混凝土粘住,待混凝土初凝后、终凝前抽出钢管形成孔道。选用的钢管要平直,表面要光滑,敷设位置要准确。钢管用钢筋井字架固定,间距不宜大于1.0m。每根钢管的长度最好不超过15m,以利于转动和抽管。钢管两端应各伸出构件约500mm左右,较长的构件可采用两根钢管,中间用套管连接,套管连接方式如图5-54所示。

准确地掌握抽管时间很重要,抽管时间与水泥品种、气温和养护条件有关。抽管宜在混凝土初凝后、终凝以前进行,以用手指按压混凝土表面不显指纹时为宜。抽管过早,会造成塌孔事故;太晚,则混凝土与钢管粘结牢固,抽管困难,甚至抽不出来。常温下抽管时间约在混凝土浇筑后3~5h。抽管顺序宜先上后下。抽管可采用人工或用卷扬机,抽管时速度必须均匀、边抽边转并与孔道保持直线。抽管后应及时检查孔道情况,并做好孔道清理工作,以防止以后穿筋困难。

2)胶管抽芯法。胶管抽芯法可用于留设直线孔道,亦可留设曲线或折线孔道。胶管弹性好,便于弯曲,一般有五层或七层帆布胶管和钢丝网,橡胶管两种。前者质软,必须在管内充气或充水后才能使用;后者质硬,且有一定的弹性,预留孔道时与钢管一样使用,所不同的是浇筑混凝土后不需转动,抽管时可利用其有一定弹性的特点,胶管在拉力作用下截面缩小,即可把管抽出。

978-7-111-50521-1-Chapter05-126.jpg

图5-53 后张法施工工艺流程图

胶管用钢筋井字架固定,间距不宜大于0.5m且曲线孔道处应适当加密。对于充气或充水的胶管,在浇筑混凝土前,胶管中应充入压力为0.6~0.8MPa的压缩空气或压力水,此时胶管直径可增大3mm左右,然后浇筑混凝土,待混凝土初凝后,放出压缩空气或压力水,胶管孔径缩小,与混凝土脱开,随即抽出胶管,形成孔道。胶管抽芯法预留孔道,混凝土浇筑后不需要旋转胶管。抽管时间,一般控制在200h·℃,抽管顺序一般应先上后下、先曲后直。

978-7-111-50521-1-Chapter05-127.jpg

图5-54 套管连接方式

1—钢管 2—镀锌铁皮套管 3—硬木塞

3)预埋波纹管法。孔道的留设除采用钢管或胶管抽拔成孔外,也可采用预埋波纹管的方法成孔,波纹管直接埋设在构件中而不再抽出。波纹管应密封良好并有一定的轴向刚度,接头应严密,不得漏浆。固定波纹管的钢筋井字架间距不宜大于0.8m。波纹管全称镀锌双波纹金属软管,是由镀锌薄钢带经压波后卷成,具有重量轻、刚度好、弯折方便、连接容易、与混凝土粘结性能好等优点,可做成各种形状的孔道并可省去抽管工序。因此,这种留孔方法具有较大的推广价值。

在留设孔道的同时,还要在设计规定的位置留设灌浆孔和排气孔。灌浆孔的间距:预埋波纹管不宜大于30m;抽芯成形孔道不宜大于12m。曲线孔道的曲线波峰部位,宜设置排气孔,留设灌浆孔或排气孔时,可用木塞或镀锌铁皮管成孔。孔道成形后,应立即逐孔检查,发现堵塞,应及时疏通。

(2)预应力筋的张拉 预应力筋的张拉是制作预应力混凝土构件的关键,必须按照现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2015)的有关规定进行施工。

1)一般规定。预应力筋张拉时,结构的混凝土强度应符合设计要求;当设计无具体要求时,不应低于设计强度标准值的75%,以确保在张拉过程中,混凝土不致因受压而破坏。对于块体拼装的预应力构件,立缝处混凝土或砂浆的强度如设计无规定时,不应低于块体混凝土设计强度标准值的40%也不得低于15MPa,以防止在张拉预应力筋时压裂混凝土块体或使混凝土产生过大的弹性压缩;安装张拉设备时,直线预应力筋应使张拉力的作用线与孔道中心线重合;曲线预应力筋应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合;预应力筋张拉、锚固完毕,如需要割去锚具外露出的预应力筋时,则留在锚具外的预应力筋长度不得小于30mm。锚具应用封端混凝土保护,如需长期外露应采取措施防止锈蚀。

后张法预应力筋的张拉控制应力,按《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)的规定取用。后张法预应力筋的张拉程序与先张法相同,即可以采用超张拉法也可以采用一次张拉法。

2)张拉方法。为了减少预应力筋与孔道摩擦引起的损失,预应力筋张拉端的设置,应符合设计要求;当设计无要求时,应符合下列规定:

①抽芯成形孔道:曲线预应力筋和长度大于24m的直线预应力筋,应在两端张拉;长度不大于24m的直线预应力筋,可在一端张拉。

②预埋波纹管孔道:曲线预应力筋和长度大于30m的直线预应力筋,宜在两端张拉;长度不大于30m的直线预应力筋,可在一端张拉。

同一截面中有多根一端张拉的预应力筋时,张拉端宜分别设置在结构的两端。当两端同时张拉同一根预应力筋时,为了减少预应力损失,宜先在一端锚固,再在另一端补足张拉力后进行锚固。(www.daowen.com)

3)张拉顺序。预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计无具体要求时,可采用分批、分阶段对称张拉。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,还要考虑到尽量减少张拉机械的移动次数。

对配有多根预应力筋的预应力混凝土构件,由于不可能同时一次张拉,应分批、对称地进行张拉。分批张拉时,应计算分批张拉的弹性回缩造成的预应力损失值,分别加到先张拉预应力筋的张拉控制应力内,或采用同一张拉值逐根复位补足。

对于平卧叠浇的预应力混凝土构件,上层构件重量产生的水平摩阻力会阻止下层构件在预应力筋张拉时产生的混凝土弹性压缩的自由变形,待上层构件起吊后,由于摩阻力影响消失,则混凝土弹性压缩的自由变形恢复而引起预应力损失。所以,对于平卧重叠浇筑的构件,宜先上后下逐层进行张拉。为了减少上下层构件之间的摩阻力引起的预应力损失,可采用逐层加大张拉力的方法。但底层张拉力值:对光面钢丝、钢绞线和热处理钢筋,不宜比顶层张拉力大5%;对于冷拉HRB335级、HRB400级、RRB400级钢筋,不宜比顶层张拉力大9%,但也不得大于预应力筋的最大超张拉力的规定。可构件之间隔离层的隔离效果很好(如用塑料薄膜作隔离层或用砖作隔离层)。用砖作隔离层时,大部分砖应在张拉预应力筋时取出,仅有局部的支承点,构件之间基本上架空,也可自上而下采用同一张拉力值。

4)预应力值的校核和伸长值的确定。预应力筋张拉之前,应按设计张拉控制应力和施工所需的超张拉要求计算总张拉力。可以用下式计算:

Np=(1+P)(σcon+σpAp (5-26)

式中 Np——预应力筋总张拉力(kN);

P——超张拉百分率(%);

σcon——张拉控制应力(kN/mm2);

Ap——同一批张拉的预应力筋面积(mm2);

σp——分批张拉时,考虑后批张拉对先批张拉的混凝土产生弹性回缩影响所增加的

应力值(对后批张拉时,该项为零,仅一批张拉时,该项亦为零)。

预应力筋张拉时,应尽量减少张拉机具的摩阻力,摩阻力的数值应由试验确定,将其加在预应力筋的总张拉力中去,然后折算成油压表读数值,作为施工时的控制数值。

为了了解预应力值建立的可靠性,需对预应力筋的应力及损失进行检验和测定,以便在张拉时补足和调整预应力值。检验应力损失最方便的方法,在后张法中是将钢筋张拉24h后,未进行孔道灌浆以前,重复张拉一次,测读前后两次应力值之差,即为钢筋预应力损失(并非全部损失,但已完成很大部分)。

预应力筋张拉时,通过伸长值的校核,综合反映张拉力是否足够,孔道摩阻损失是否偏大,以及预应力筋是否有异常现象。

用应力控制方法张拉时,还应测定预应力筋的实际伸长值,以对预应力筋的预应力值进行校核。预应力筋实际伸长值的测定方法与先张法相同。

(3)孔道灌浆 预应力筋张拉锚固后,利用灰浆泵将水泥浆压灌到预应力孔道中去,这样既可以起到预应力筋的防锈蚀作用,也可使预应力筋与混凝土构件的有效粘结增加,控制超载时的裂缝发展,减轻两端锚具的负荷状况。

孔道灌浆应采用强度等级不低于42.5级普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制的水泥浆;对空隙大的孔道可采用砂浆灌浆。水泥浆及砂浆强度均不应低于20MPa。灌浆用水泥浆的水灰比宜为0.4左右,搅拌后3h泌水率宜控制在2%,最大不得超过3%。纯水泥浆的收缩性较大,为了增加孔道灌浆的密实性,在水泥浆中可掺入为水泥用量0.01%的铝粉或0.25%的木质素磺酸钙或其他减水剂,但不得掺入氯化物或其他对预应力筋有腐蚀作用的外加剂。

灌浆前,混凝土孔道应用压力水冲刷干净并润湿孔壁。灌浆顺序应先下后上,以避免上层孔道漏浆而把下层孔道堵塞,孔道灌浆可采用电动灰浆泵,灌浆应缓慢均匀地进行,不得中断,灌满孔道并封闭排气孔后,宜再继续加压至0.5~0.6MPa并稳压一定时间,以确保孔道灌浆的密实性。对于不掺外加剂的水泥浆可采用二次灌浆法,以提高孔道灌浆的密实性。灌浆后,孔道内水泥浆及砂浆强度达到15MPa时,预应力混凝土构件即可进行起吊运输或安装。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈