邵建敏
(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 晉中 030600)
后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁張拉方法
邵建敏
(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 晉中 030600)
文章從預(yù)應(yīng)力筋下料及制作、預(yù)留孔道成形及預(yù)應(yīng)力筋穿束、預(yù)應(yīng)力筋張拉、孔道壓漿四方面談后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁張拉方法。
預(yù)應(yīng)力筋;鋼絞線
預(yù)應(yīng)力筋的長度由兩部分構(gòu)成,即有效長度和施工工作長度。因此,下料長度應(yīng)綜合考慮預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)計(jì)布設(shè)長度(也就是預(yù)應(yīng)力孔道長度)、錨具厚度、千斤頂長度、工作夾片厚度、彈性回縮率、張拉伸長值等因素。預(yù)應(yīng)力筋的下料長度要滿足使用要求,一般每端考慮100 mm的富余量。
鋼絞線下料應(yīng)在平坦的場地上,并要做好保護(hù)措施,避免鋼絞線傷人及鋼絞線受損。鋼絞線彈力大,為了避免在下料過程中盤卷的鋼絞線彈出傷人,應(yīng)將鋼絞線盤卷裝在鋼管架制作成的籠框內(nèi),通過旋轉(zhuǎn)盤卷抽出鋼絞線,確保安全。鋼絞線要避免與水、土地直接接觸,同時(shí)要避免與硬物摩擦損傷鋼絞線。因此,鋼絞線的加工應(yīng)在混凝土硬化的平臺上,并鋪設(shè)篷布。因鋼絞線為高強(qiáng)鋼材,如局部加熱或急劇冷卻,將引起該部位變脆。因此,鋼絞線不得采用電弧切割,而應(yīng)采用切割機(jī)切割。
預(yù)應(yīng)力孔道的位置決定預(yù)應(yīng)力筋的布設(shè)位置,孔道偏差較大會影響預(yù)應(yīng)力的作用。因此,預(yù)應(yīng)力孔道應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)位置園順布設(shè),坐標(biāo)偏差不得大于5 mm。為確保預(yù)應(yīng)力張拉效果,端部預(yù)埋的錨墊板應(yīng)垂直于孔道中心線,并固定牢固,避免澆筑混凝土?xí)r將其擠歪。
預(yù)應(yīng)力孔道一般采用預(yù)埋金屬波紋管的方法成形。波紋管由厚2 mm的鋼帶軋制而成,接頭采用稍大直徑的波紋管套接,并用膠帶將接頭密封,以免水泥漿進(jìn)入堵塞管道。波紋管每1 m用一道U型或井字形定位鋼筋與梁體鋼筋固定牢固,不得晃動。
預(yù)應(yīng)力筋可以采用人工穿束,也可以采用穿束機(jī)穿束。為便于鋼絞線順利穿過鋼波紋管,可用寬膠帶紙將鋼絞線端部均勻包裹成圓弧狀。
3.1.1 鋼絞線、錨具及夾片的檢驗(yàn)
鋼絞線、錨具及夾片的質(zhì)量直接影響工程質(zhì)量,同時(shí)采用不合格的產(chǎn)品在張拉過程中會發(fā)生傷人事故。因此,鋼絞線、錨具及夾片應(yīng)采用正規(guī)廠家的合格產(chǎn)品,進(jìn)場后應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范要求的檢測方法和檢驗(yàn)頻率進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)合格方可使用。
3.1.2 張拉設(shè)備的選用及標(biāo)定
張拉用的千斤頂?shù)牧砍虘?yīng)大于鋼絞線根數(shù)最多的一孔內(nèi)總設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力的 1.5倍,并且確保一孔內(nèi)所有鋼絞線能順利穿過千斤頂。
為確定千斤頂張拉力與壓力表讀數(shù)的對應(yīng)關(guān)系,在使用前應(yīng)委托具備相應(yīng)資質(zhì)的檢測單位對張拉設(shè)備配套標(biāo)定。張拉設(shè)備一次標(biāo)定后的使用期限按照現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范確定,當(dāng)發(fā)生下列情況之一時(shí),應(yīng)對張拉設(shè)備重新標(biāo)定:①張拉設(shè)備經(jīng)過修理。②張拉設(shè)備長時(shí)間沒有使用。③壓力表受過碰撞或出現(xiàn)失靈現(xiàn)象。④更換壓力表。⑤張拉中預(yù)應(yīng)力筋伸長量偏差較大或發(fā)生多根拉斷事故。
3.1.3 預(yù)應(yīng)力筋張拉力值的確定
預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計(jì)張拉力值Pj,按下式計(jì)算:
式中,бcon:預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力值;
AP:束預(yù)應(yīng)力筋的截面積。
3.1.4 預(yù)應(yīng)力筋理論張拉伸長值計(jì)算
鋼絞線張拉時(shí)的理論伸長值ΔL(cm)按下式計(jì)算:
式中,P:預(yù)應(yīng)力鋼絞線平均張拉力,N;
L:預(yù)應(yīng)力鋼絞線的長度,cm;
Ay:預(yù)應(yīng)力鋼絞線截面積,mm2;按實(shí)測報(bào)告取值;
Eg:預(yù)應(yīng)力鋼鉸線的彈性模量,N/mm2,按實(shí)測報(bào)告取值。
梁體砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90 %以上時(shí)方可進(jìn)入張拉作業(yè),張拉施工按下列順序進(jìn)行:清理錨墊板及鋼絞線表面→安裝錨杯→裝夾片→安裝限位板→千斤頂安裝就位→用擋板推緊工具錨夾片→向千斤頂張拉缸供油,直至設(shè)計(jì)油壓→測量并計(jì)算實(shí)際伸長值→打開截止閥,讓張拉缸回油錨固→向千斤頂回油缸供油,活塞回程→拆除千斤頂→切除多余鋼絞線→用高標(biāo)號砂漿封錨。
在預(yù)應(yīng)力張拉過程中,鋼絞線在拉力作用下,長度方向應(yīng)該發(fā)生彈性變形,所以鋼絞線的理論伸長量可以通過計(jì)算得出。通過比對鋼絞線實(shí)際伸長值與理論伸長量的偏差是檢驗(yàn)預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)成敗的有效手段。鋼絞線的實(shí)際量測伸長值與理論伸長值的偏差應(yīng)在6%以內(nèi)。否則應(yīng)暫停張拉,查明原因。
3.3.1 鋼絞線實(shí)際伸長值的量測
用量測千斤頂油缸行程數(shù)值方法,在初始應(yīng)力下,量測油缸外露長度,在相應(yīng)分級的荷載下量測相應(yīng)油缸外露長度,實(shí)際伸長值ΔL應(yīng)為:
式中,ΔL1:從初應(yīng)力時(shí)的實(shí)測伸長值,可采用設(shè)計(jì)最大應(yīng)力值ΔL3的10 %或15 %;
ΔL2:2倍的初應(yīng)力值時(shí)的實(shí)測伸長值;
ΔL3:設(shè)計(jì)最大張拉應(yīng)力值時(shí)的實(shí)測伸長值。
3.3.2 伸長值校核(略)
孔道壓漿就是用注漿機(jī)將水泥凈漿通過錨墊板上的預(yù)留孔壓注到預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi),將鋼絞線與孔道的空隙填充,并將鋼絞線與梁體形成一體。其目的是為了避免預(yù)應(yīng)力鋼筋銹蝕和預(yù)應(yīng)力損失,使預(yù)應(yīng)力筋與構(gòu)件混凝土有效的黏結(jié),減輕梁端錨具的負(fù)荷,并提高梁體的承載能力、抗裂性能和耐久性。預(yù)應(yīng)力張拉后,應(yīng)在48 h內(nèi)完成孔道壓漿。
孔道注漿所用的水泥漿,水泥漿標(biāo)號不應(yīng)低于梁體混凝土標(biāo)號,宜采用P.052.5普通硅酸鹽水泥拌制。為避免水泥漿干縮,應(yīng)在漿液中加入微膨脹劑,參量通過實(shí)驗(yàn)確定。水泥漿應(yīng)有較好的流動性,水灰比控制在 0.4~0.45之間,稠度控制在 14~18 s之間。水泥漿的一次攪拌的數(shù)量以不超過40 min的使用量為宜,在使用過程中應(yīng)經(jīng)常攪拌,確保其均勻無沉淀。壓漿工作要在一次作業(yè)中連續(xù)完成,水泥漿用注漿泵從一端向另一端壓注。另一端出漿后繼續(xù)壓注,直至出來的漿液與壓入的漿液稠度相同時(shí),關(guān)閉出口閥門,穩(wěn)壓30 s后關(guān)閉進(jìn)口閥門。
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Shao Jianmin
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A
1000-8136(2011)06-0092-02