后张法预应力一端张拉和两端张拉施工方法的研究
后张法预应力施工工艺
后张法预应力施工工艺在建筑工程领域,后张法预应力施工工艺是一种十分重要的技术手段,它能够显著提高结构的承载能力和耐久性,为各类建筑物的稳固和安全提供有力保障。
后张法预应力施工工艺的基本原理是在混凝土构件浇筑成型并达到一定强度后,通过在预留的孔道中穿入预应力筋,然后利用张拉设备对预应力筋进行张拉,使其产生预压应力,最后用锚具将预应力筋锚固在构件端部,从而在混凝土构件中建立起永久性的预应力。
在施工前,需要进行充分的准备工作。
首先,要根据设计要求和施工条件,制定详细的施工方案,包括预应力筋的布置、张拉顺序、灌浆工艺等。
其次,要对施工所用的材料和设备进行严格的检验和调试,确保其质量和性能符合要求。
例如,预应力筋应具有高强度、低松弛的特性,锚具应具备可靠的锚固性能,张拉设备应经过校准并处于良好的工作状态。
在预留孔道方面,常用的方法有预埋金属波纹管和预埋塑料波纹管。
预留孔道的位置和尺寸必须准确无误,否则会影响预应力筋的穿束和张拉效果。
在混凝土浇筑过程中,要特别注意保护预留孔道,避免其发生变形或堵塞。
当混凝土构件达到设计规定的强度后,就可以进行预应力筋的穿束工作。
穿束前,要对预留孔道进行清理,去除孔道内的杂物和积水。
预应力筋的穿束可以采用人工穿束或机械穿束的方法。
在穿束过程中,要注意避免预应力筋的损伤和缠绕。
接下来是预应力筋的张拉环节,这是后张法预应力施工工艺的关键步骤。
张拉前,要对千斤顶和油压表进行配套标定,确定张拉力与油压表读数之间的关系。
根据设计要求,确定预应力筋的张拉顺序和张拉力值。
通常,采用两端对称张拉的方式,以保证构件受力均匀。
在张拉过程中,要严格按照操作规程进行,控制好张拉速度和张拉力,随时观察构件的变形情况,如发现异常应立即停止张拉,并采取相应的处理措施。
预应力筋张拉完成后,应及时进行孔道灌浆。
灌浆的目的是防止预应力筋锈蚀,并使预应力筋与混凝土构件共同工作。
灌浆所用的水泥浆应具有良好的流动性、泌水性和强度。
(完整)后张法预应力施工工艺
后张法预应力施工工艺后张法可分为有粘结后张法和无粘结后张法一,有粘结后张法:有粘结后张法预应力的主要施工工序为:浇筑好混凝土构件,并在构件中预留孔道,待混凝土达到预期强度后(一般不低于混凝土设计强度的75%),将预应力钢筋穿人孔道;利用构件本身作为受力台座进行张拉(一端锚固一端张拉或两端同时张拉),在张拉预应力钢筋的同时,使混凝土受到预压。
张拉完成后,在张拉端用锚具将预应力筋锚住;最后在孔道内灌浆使预应力钢筋和混凝土构成一个整体,形成有粘结后张法预应力结构(图4-37).有粘结后张法预应力施工不需要专门台座,便于在现场制作大型构件,适用于配直线及曲线预应力钢筋的构件。
但其施工工艺较复杂、锚具消耗量大、成本较高。
图4—37 有粘结后张法工艺流程l—混凝土构件;2-预留孔道;3-预应力筋;4—张拉千斤顶;5—锚具预应力控制在预应力混凝土在施工中引起预应力损失的原因很多,产生的时间也先后不一。
在进行预应力筋的应力计算与施工时,一般应考虑由下列因素引起的预应力损失,即:①锚具变形、预应力筋内缩和分块拼装构件接缝压密引起的应力损失σi1 ;②预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失σi2;③混凝土加热养护时,预应力筋和张拉台座之间温差引起的应力损失σi3 ;④预应力筋松弛引起的应力损失σi4;⑤混凝土收缩和徐变引起的应力损失σi5;⑥环形结构中螺旋式预应力筋对混凝土的局部挤压引起的应力损失σi6;⑦混凝土弹性压缩引起的应力损失σi7。
后张法施工中对以上第 2 、 3 、 4 、 7 项预应力筋损失在张拉时应予以注意。
( 1 )钢筋松弛引起的应力损失仍采用张拉程序控制。
后张法预应力筋的张拉程序,与所采用的锚具种类有关,张拉程序一般与先张法相同。
( 2 )对配有多根预应力筋的构件,应分批、对称地进行张拉。
对称张拉是为避免张拉时构件截面呈过大的偏心受压状态.分批张拉,要考虑后批预应力筋张拉时产生的混凝土弹性压缩,会对先批张拉的预应力筋的张拉应力产生影响。
浅谈后张法现浇箱梁预应力张拉施工问题处理
3 . 4管道 压浆 预应力束张拉完毕在 2 4 h 后, 4 8 h 内进行压浆施工。压浆前压水冲
单孔 1 2 束钢绞线两端张拉完毕后, 锚垫具周围有起皮现象, 1 2 h 后 无 明显发展 随之切割 钢绞线进行 堵头封锚做 压浆准备 。6 h 查看 封锚水 泥硬度情况发现半球形封锚碎裂 ,其后锚具已向梁体内沉陷并且锚垫 板 有裂纹 , 经量 测沉陷 2 . 1 c m, 再过 6 h 沉 陷量未 增加 。 4 . 1 . 2问题 分析 通 常锚 垫板 附近 钢筋布 置很 密 , 浇 筑混凝 土 时 , 振 捣不 密实 , 混凝 土疏松或仅有砂浆, 以致该处混凝土强度低 , 薄弱处混凝土在长时间受 力 后发 生变形 或者 压碎 ; 锚 垫 板下 的钢 筋布 置不 够 、 受 压 区面积 不够 、 锚 板或锚垫板 设计厚度不 够 , 受力后变形 过大 。 4 . 1 . 3问题 处理 此束钢绞线已经割除如果更换锚具 、钢绞线及处理张拉位置混凝 土将对下 步施工造 成很 大影响 ,我标段钢 绞线在混 凝土 浇筑前完 成 的 穿束, 浇筑 过程 波纹 管存在 漏浆 、 变 形 的可能性 , 更 换钢 绞线有 可 能不 能 够将 1 2 束钢 绞线 全部穿 到位 ,少一 根钢绞 线将影 响此 孑 L 8 3 %的施 力, 同时锚后混凝 土需要进行 处理及更换 锚垫板 。 此 柬设 计伸长 量两端 之 和为 5 4 . 6 e m,查施工 记录实 际伸长量 两端之 和与设计 偏差 为+ 1 . 2 %。 锚具沉 陷 2 c m, 为设计伸 长值的 3 . 7 %, 在± 6 %范 围内 , 同时张拉 偏差 为正 值, 钢 绞线 回缩 2 e a不影 响此孔在整 体应力体 系中的作用 。 r 同时 锚具 下 沉量一 直未增加 , 沉 陷应经平稳 。 通过以上综合分析 ,我标段决定不更换锚具及钢绞线立即组织人 员 进行注浆 作业 , 在此 孔张拉 3 0 h时完成 了注浆 , 经过 观察再 无其他 变 化。通过此实例, 在规范允许的偏差内、 确实不影响实体质量的情况下 此种 问题应 及时完 成注浆 让应力稳 定 , 不是 每一次锚 具 回缩 、 锚 垫板 碎 裂 的情 况都要进行 返工处理 。 4 . 2锚 下混凝土压 溃 4 . 2 . 1问题叙述 单孔 1 5 束钢绞线施工缝处单端张拉( 位于梁体倒角处) , 在应力达 到9 0 %时, 混凝土突然崩裂 , 经查锚后下侧面混凝土开裂 、 锚垫板崩碎、 连接器 的支撑环变 形 。 4 . 2 . 2原 因分析 梁体 混凝土浇 注完毕养 护不 当出现混凝 土试 件强度 、弹 胜模量 合 格而可 能实 际梁体混 凝土 强度 还未达 到设计 的张拉 强度要求 ;锚具 角 度设置 有偏差 或连接 器未 卡入 锚垫板 的刻槽 中造成 偏压 ;混凝 土振 捣 不密实 存在蜂 窝 、 孑 L 洞 等质量 缺陷 ; 张拉 端锚垫板 后起加 固作用 的钢 筋 网片或 弹簧筋 漏设 、 加 固数量 不足或设 置位 置不准确 布置不合 理导 致 混凝土局 部承载力过 大 。 4 . 2 . 3锚 下混凝 土压溃 的处理 常规做 法对钢绞 线放 张 、松锚取 下张拉 端锚垫 板将 破裂 的混凝 土 全部凿 除并清 洗干净 再安设锚 垫板 、浇注高 强混凝 土待混凝 土强度 和 弹性模量 达到设计 张拉条件 时重新张拉 。 由于后补混凝土是在侧面进行、 体积较小, 混凝土的密实度难得到 保 证 同时新老 混凝土 结合 面必 然也是 个薄弱 点 ,再 次张拉很 少有拉 到 设 计应力 的一般都要 打个折 扣拉 至 8 0 %一 9 ∞ 没计 值。同样我们再次 张 拉 拉至设 计 8 5 %, 应力 尚未达 到要求 不满足设 计及规 范要求 , �
后张法预应力钢绞线张拉施工
后张法预应力钢绞线张拉施工后张法预应力钢绞线张拉施工是指在混凝土结构中,通过在结构内部张拉预应力钢绞线来提高结构承载力的一种施工方法。
本文将介绍后张法预应力钢绞线张拉施工的步骤、注意事项以及在施工过程中的质量控制。
后张法预应力钢绞线张拉施工主要分为以下几个步骤:1、预应力钢绞线的制作和布置。
根据设计要求,将钢绞线切割成一定长度的束或单根,并将其按照设计要求布置在混凝土结构中。
2、锚具的安装。
将锚具安装在混凝土结构的两端,确保锚具与钢绞线紧密连接。
3、张拉设备的选择与安装。
选择合适的千斤顶和压力表,将其安装在混凝土结构的两端,确保其能够承受预应力钢绞线的张拉力。
4、张拉力的计算与调整。
根据设计要求,计算出预应力钢绞线的张拉力,并将其调整到所需值。
5、张拉操作。
在张拉过程中,需要时刻关注压力表的读数,确保钢绞线的张拉力符合设计要求。
同时,还需要对钢绞线的伸长量进行测量,确保其符合设计要求。
6、锚固操作。
在达到设计要求的张拉力后,需要对钢绞线进行锚固,确保其能够保持稳定的预应力。
在后张法预应力钢绞线张拉施工过程中,需要注意以下几点:1、钢绞线的材质和规格必须符合设计要求,同时需要检查其是否受损或存在质量问题。
2、锚具的型号和规格必须与钢绞线相匹配,同时需要检查其是否完好无损。
3、张拉设备的选择需要根据钢绞线的规格和所需张拉力进行选择,同时需要对其进行定期维护和校准。
4、在张拉过程中,需要注意安全问题,如佩戴安全帽、安全带等。
5、在施工过程中,需要做好质量控制,如对钢绞线的切割长度、锚具的安装等进行检查。
后张法预应力钢绞线张拉施工能够显著提高混凝土结构的承载力和抗裂性能,对于保证结构的安全性和稳定性具有重要意义。
在实际施工过程中,需要严格按照设计要求和施工规范进行操作,确保施工质量符合要求。
还需要做好质量管理和安全控制工作,确保施工过程的安全性和稳定性。
预应力钢绞线张拉计算程序预应力钢绞线张拉计算程序:实现精确控制的必备工具在现代化的建筑和工程设计中,预应力钢绞线被广泛用于各种结构中,如桥梁、大跨度建筑、高速公路和电力传输设施等。
后张法预应力张拉施工控制要点
后张法预应力张拉施工控制要点摘要:预应力钢绞线施工是桥梁施工质量控制的关键环节之一,在施工中要高度重视。
本文就箱梁预应力钢绞线施工中的各施工环节质量控制进行了论述。
关键词:后张法预应力;张拉施工;质量控制Abstract: Prestressed steel strand construction bridge construction quality control is one of the key links in the construction, should take seriously highly. In this paper, box beam prestress steel strand construction in the construction process quality control is discussed.Key words: prestressed; tension construction; quality control前言在现代的预应力箱梁施工中,预应力钢绞线施工和孔道压浆占着举足轻重的地位,是预应力能否正确建立并达到设计目的的关键,必须严格按设计、规范施工,积累丰富的施工经验应用于实际,以保证其质量。
1、锚、夹具的质量控制        锚具应按设计要求采用,能满足分级张拉、补张拉以及放松预应力的要求。
锚具、夹具进场时,除按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外,还应按下列规定进行验收。
        1.1 外观检查。
从每批中抽取10%的锚具且不少于10套,检查其外观尺寸。
简述后张法预应力筋的张拉程序
后张法预应力筋的张拉程序引言后张法预应力筋是一种常用于混凝土结构加固和加强的方法。
在施工过程中,预应力筋的张拉程序是非常重要的,它决定了预应力筋的受力性能和结构的安全性。
本文将详细介绍后张法预应力筋的张拉程序,包括准备工作、张拉设备、主要步骤等内容。
二级标题1:准备工作在进行后张法预应力筋的张拉之前,需要进行一系列的准备工作,以确保施工的顺利进行。
准备工作包括以下内容:三级标题1:设计计算在进行预应力筋的张拉之前,需要进行设计计算,确定所需的预应力筋数量、张拉力的大小、预应力锚固长度等。
设计计算应符合相关的设计规范和要求。
三级标题2:制作预应力筋根据设计计算结果,制作所需长度的预应力筋。
预应力筋通常由高强度钢丝或钢束制成,制作过程需要严格按照相关的制作要求进行。
三级标题3:准备模具和混凝土工程在进行预应力筋的张拉之前,需要准备好模具和混凝土工程。
模具应符合设计要求,能够有效地固定和保护预应力筋。
混凝土工程应按照相关的规范和要求进行施工,以保证结构的强度和稳定性。
二级标题2:张拉设备进行后张法预应力筋的张拉需要使用特定的张拉设备,以确保预应力筋的受力效果和结构的安全性。
张拉设备包括以下主要部分:三级标题1:张拉锚具张拉锚具是用于固定预应力筋的部件,通常由金属材料制成。
在进行张拉时,预应力筋的一端需要固定在张拉锚具上,以提供足够的张拉力。
三级标题2:张拉器张拉器是用于施加张拉力的装置。
张拉器通常由液压系统组成,可以通过施加压力将预应力筋拉伸到预定的张拉长度。
三级标题3:张拉垫张拉垫是用来保护预应力筋的部件,通常由弹性材料制成。
张拉垫位于预应力筋与张拉锚具之间,能够分散和吸收张拉力的作用,减少对预应力筋的损伤。
二级标题3:张拉步骤进行后张法预应力筋的张拉需要按照一定的步骤进行,以确保施工的准确性和安全性。
常见的张拉步骤包括以下内容:三级标题1:固定预应力筋首先,需要将预应力筋的一端固定在张拉锚具上。
固定方法通常是将预应力筋穿过张拉锚具的孔洞,并用锚固环等部件进行固定。
后张法预应力简支梁张拉工序施工方法及质量控制
后张法预应力简支梁张拉工序施工方法及质量控制【摘要】在各类简支梁预制施工过程中,张拉施工均作为简支梁预制施工中的特殊工序,足见其在工程施工中的重要性,本文结合兰渝铁路后张法简支梁张拉施工经验,详细介绍后张法简支梁张拉施工方法及质量控制,希望为同类简支梁预制施工能提供参考。
【关键词】张拉施工;伸长量;质量控制1、概述兰渝铁路南充制梁场承担着兰渝线(2005)2201型和通桥(2005)2101型共计1542孔后张法简支t梁的预制生产任务,工程任务量大、标准高,身为简支t梁预制特殊工序的张拉施工也就尤为重要。
2、施工程序张拉前技术人员先仔细核对抗压强度、弹性模量值及龄期符合设计要求并对张拉设备、工艺参数、以及张拉人员进行确认,开具张拉通知单向张拉施工人员交底,张拉过程中对张拉应力、实测伸长值及持荷时间进行监控。
3、张拉设备确定(1)张拉油压表采用防震型,其精度等级采用1.0级。
最小分刻度为0.5mpa,表盘量程为油压的1.5-2倍之间。
梁场张拉油泵采用zbs-500型油泵,配套使用350t、250t级的张拉千斤顶。
(2)张拉设备(千斤顶、油泵、油压表)配套校验,油表要定期校正,一周一校核。
张拉千斤顶校核期限不超过一个月(或已张拉200次),校正系数不得大于1.05。
4、预施应力前的准备工作(1)检查梁体混凝土强度、弹性模量和龄期是否已达设计要求:(2)千斤顶和油压表在校正期内,无异常现象。
(3)钢绞线和锚具按规定检验合格,不得沾有污物。
(4)调整千斤顶位置,使千斤顶与孔道、锚板位于同一轴线上,并使千斤顶与限位板、锚板接触密贴后,在千斤顶端用工具锚将钢绞线临时固定。
5、钢绞线束制作与穿束(1)钢绞线制作①预应力钢绞线采用砂轮锯切割下料,严禁用电弧切断,不同长度钢绞线用22#绑扎丝分别编束。
②钢绞线束质量标准下表钢绞线质量标准表序号项目标准1 钢绞线外观质量无氧化铁皮,无严重锈蚀,无机械损伤和油迹;钢绞线内无折断、横裂和相互交叉的钢丝。
预应力混凝土结构中的张拉施工方法
预应力混凝土结构中的张拉施工方法预应力混凝土结构是一种广泛应用于桥梁、高层建筑等工程项目中的结构体系。
通过预先施加预应力,可以使混凝土结构在使用过程中具有更好的承载能力和变形性能。
而张拉施工作为预应力混凝土结构中的一项重要工艺,对于保证结构的质量和安全起着至关重要的作用。
本文将着重介绍预应力混凝土结构中常见的张拉施工方法。
一、预应力混凝土结构中的张拉施工方法概述预应力混凝土结构的张拉施工方法根据张拉杆的类型和排列方式,可以分为两种主要的方法:单端张拉法和双端张拉法。
1. 单端张拉法单端张拉法是指将张拉杆的一端固定在混凝土构件上,而另一端则通过张拉机械进行拉伸,使其受到预应力的作用。
这种方法适用于较小的构件或较小张拉力的情况。
2. 双端张拉法双端张拉法是指在混凝土构件的两端分别设置张拉杆,并通过张拉机械同时对两端的张拉杆进行拉伸。
这种方法适用于较长的构件或较大张拉力的情况。
二、预应力混凝土结构中的张拉施工步骤1. 施工准备阶段在进行张拉施工之前,需要进行充分的准备工作。
首先,需要制定详细的施工方案,并编制相应的施工图纸。
其次,需要准备好所需的材料和设备,包括张拉杆、预应力锚具、张拉机械等。
同时,还需要对施工现场进行清理,并进行必要的安全防护措施。
2. 张拉杆的固定和锚固在预应力混凝土构件中预留相应的孔洞或道槽,用于固定和锚固张拉杆。
首先,将张拉杆穿过混凝土构件,并用锚具进行固定。
然后,在张拉杆的另一侧,用专用的锚固装置将其锚固在混凝土构件内部,确保张拉杆的牢固性和稳定性。
3. 张拉机械的设置和调试根据施工方案要求,设置合适的张拉机械,并根据预计的张拉力进行调试。
通过张拉机械的作用,施加预应力到混凝土构件上。
在施加预应力的过程中,需要注意控制张拉的速度和力度,确保预应力的准确施加。
4. 张拉过程的监控和控制在张拉施工过程中,需要对张拉力进行即时监控和控制。
通过张拉力测量仪器,对张拉杆的张拉力进行实时监测。
浅析后张法预应力施工技术
科技 一向导
◇ 交通与路建◇
浅析后张法预应力施工技术
张梦诗 刘 骞 朱彩萍 ( 河南 中原高速公 路股份有限公司郑石分公司 河南
【 摘
郑州
4 05 ) 5从分利用材料 的高强性能 , 有效防止混凝 土裂缝增大桥梁跨度 , 在公路桥 梁上得到普遍应 用。 文 本
若不平齐说 明有滑 束现象 . 如遇有这种情 况 和验 收, 妥善保 管 . 对张拉千斤顶其 张拉力必须大于所 张拉 预应力钢 钢绞线 的刻痕是否平 齐 . 使其达到控制应力。 张拉锚 固后应及时灌浆 . 必须 材 的设计 张拉力 , 并有一定 的富余量 。 张拉行程大于预应力 钢材的张 要对滑束进行补拉 , 4 如 则应采取相应的保护 拉伸长值 。在使用前必须与油表配套标定 . 锚具进场除检查外观精度 在 2 小时内完成 . 因特殊 隋况不能及时灌 浆 . 保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀 及质量 出厂证 明外 , 对锚具的强度 . 固能力应进行抽检 . 锚 外观检查抽 措施 . 35管道压浆 在预应力筋张拉完成后及时进行 . 样不小 于 1 %, 0 硬度检验抽样不小于 5 强度检验 . 安全系数不应 %, 其 压浆前 , 具周围的钢丝 间隙和孔隙填 封 . 将锚 以防 冒浆 . 压浆前首 小 于有 关锚 具标准的规定 绞线应 分批进行检验 . 钢 每批重量不大于 先清洗 管道 . 吹入无油分 的压缩空气 清除管道松散微粒 . 先 然后用 中 6t先从每批 中抽查 5 但 不少于 5盘进行形状 、 0, %, 尺寸和 表面检查 。 性洗涤剂用水稀释冲洗管道 . 最后 以无油的压缩空气将管道吹干 水 在上述检查合格的钢绞线中抽取 5 %但不少于 3 ,在每盘两端取样 盘 泥浆拌和时首先将水加于拌 和机 内, 在放水泥 , 充分拌和后 . 再加入掺 进行 张拉强度 , 曲和伸长率试 验 弯 加料 , 和时间不少于 2 i, 拌 m n 直到达到均匀 的稠度为 止。水泥浆稠度 3预 应 力 筋 张拉 施工 工 艺 . 控制在 1 — 8 之 间 . 4 1s 压浆 用活塞式压浆 泵 . 从一端 向另一端压 浆 . 当 31 具的安装及准备工作 .锚 另一端冒出均匀的浆液后关闭出 口阀门继续 压浆 . 力为 0 — . D 压 .0Ma 6 7 ①将锚具 垫板 内的混凝土清理干净 . 检查锚垫板 的注浆孔是否堵 保压 2 i, m n 当气温过高或过低 时不宜进行 。 塞。 ②消除钢绞线上的锈迹 、 。 泥浆 ③检查预应力孔道 中是否有漏浆粘 36封端 . 结预应力筋的现象 , 如有应予 以清除。 ④安装工作锚板 , 锚板应与锚垫 孔道压浆后应立 即将梁端水泥浆冲洗干净 . 同时清 除锚具 及端部 板止 口对正 ⑤在 工作锚板每个锥孔内装上工作 夹片 . 夹片安装后 要 砼的污垢 , 将端部砼凿毛 , 以备浇筑封端砼 , 封端砼浇筑程序如下 : 齐平 , 必要时用专用工具轻敲 , 但不得重击防止夹 片损坏 。 ①设置端部钢筋 网 32千斤顶的定位安装 . ⑦ 固定 封端模板 ①在工 作锚上套 上相应 的限位 板 . 根据钢 绞线 直径 大小确定 限 ③浇筑封端砼 位尺 寸。 ②装 上张拉千斤顶 , 之与高压油泵相连接 。 使 ③装 上可重复 ④养护 使用 的工具锚 板 。④装 上工具夹 片( 夹片表面涂 上退锚 灵或缠 裹塑 4预应力钢绞线施工中的要求 . 料布 ) 。 () 1张拉钢绞线之前 . 对梁体作全面检查 , 如有缺陷修补完好且达 3 计算预应力筋 的理论伸长量 . - 3 确定实际伸长值 到设计强度 . 并将承压垫板及锚下管道扩大的残余 灰浆铲除干净 . 否 当设计未提供 预应力筋 的伸长值时 . 应计算理论伸长值作为张拉 则不得进行张拉 控制校核的依据 () 2 所有预应 力钢绞线及钢筋不允许 焊接 . 凡有接 头的预应力钢 A ( )P L A E Lmm = p / p p 绞线部位应予以剔 除 , 不得使用 。预应力束下料 , 不得采用电弧切割 . 式 中 P 一预应力筋 的平均 张拉力( ) p N 两端 张拉 的曲线 筋按平均 应采用切割机切断 , 切断后两端应用铅丝绑扎牢固 . 不得散股 。 调直后 张拉 力计算 的预应力钢绞线不得有烧伤及发烂现象 多余钢绞线使用切割器在距 卜 预应力筋的长度 ( mm) 锚具 3m 0 m以外 的位置切割 . 严禁采用 氧气 乙炔火焰进行切割 A 一 预应力筋 的截面积 p () 3 钢绞线和钢筋使用前应作 除锈处理 。 ( 下转第 4 8页 ) 0
单端张拉与两端张拉施工方案对比分析
单端张拉与两端张拉施工方案对比分析龙腾大道跨九华河大桥工程主桥箱梁横梁预应力原图纸采用的是后张法预应力单端张拉,现考虑外模使用的是钢模板,必须先穿钢绞线,再拆除模板,施工时开孔难度大,拆模时对钢绞线有损伤的可能性,且施工时必须按顺序施工,这样施工进度肯定较慢。
我部建议使用两端同时张拉方案,即先拆除模板再穿钢绞线,同时施工,则进度将大大加快。
现我部对单端张拉与两端张拉施工方案进行对比分析:1、预应力现场施工的实验统计与分析1.1 张拉实验组织与策划本实验以主桥的A节段和B节段的横梁作为研究对象,其中A节段设计为一端张拉,B节段设计为两端张拉。
主要从以下几个方面进行:施工成本、工程进度、施工效果。
实验中,我们在A节段随机抽取20束横梁钢绞束,在B节段也随机抽取20束横梁钢绞束,A、B两节段的两个实验段同时开始实验。
为保证实验的同步性、连续性和精确性,在实验开始前,机电管理人员要对两个试验段的机器设备以及接线用电做一次全面仔细的检查,确保在实验过程中不会机器和用电故障导致实验中断。
并且请安全管理人员对现场安全防护进行仔细排查,确保现场的安全文明施工标准规范。
由于预应力张拉属于特种作业,张拉过程必须严格按照规范要求来操作,张拉工人必须系好安全带,千斤顶正后方必须竖放2-3块厚木板,周围1平方米范围内严禁站人,张拉过程中必须有安全员全程监控。
实验开始前,工作人员将两个实验小组所需的实验机械材料用量,以及人员配置做了详细统计,统计情况如下表1和表2。
表1 机械材料用量统计机械材料油泵车(辆)千斤顶(台)三孔锚环(个)喇叭口(个)夹片(个)一端张拉1 1 20 20 60 两端张拉2 2 40 40 120表1为机械材料的用量统计,两端张拉所需的机械材料用量为单端张拉的一倍。
表2 施工人员配置统计人力配张拉工木工管理人员质检员安全员置单端张3 4 1 1 1拉两端张6 / 2 2 2拉表2为施工人员配置统计表,两端张拉除木工外其他人员配备为单端张拉的一倍。
后张法预应力混凝土T梁张拉施工技术
浅谈后张法预应力混凝土T梁张拉施工技术摘要:预应力混凝土结构,与单一的钢筋混凝土结构比较,具有构件界面小、自重轻、刚度大、抗裂度高、耐久性好、材料省等优点,但预应力施工,需要专门的材料与设备、特殊的工艺。
近年来,我国高速铁路、客运专线以及客货共线铁路大力发展,桥梁占有比例大幅提升,后张法预应力混凝土梁大量应用,文章简单阐述了后张法预应力混凝土铁路桥简支t型梁的张拉施工技术。
关键词:t梁;预应力;张拉力一、张拉前期准备工作(一)张拉设备的标定检查在进行预应力张拉施工前,必须将千斤顶、油表、夹具、预应力筋等送往具有检验资质的部门检验、标定并予以校正。
只有在张拉设备、夹具、预应力筋及普通钢筋的各项技术性能、指标符合国家现行标准规定和设计要求后才允许进行预应力张拉施工。
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;( 3 )压力表受过碰撞或出现失灵现象;( 4 )更换压力表;( 5 )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。
(二)混凝土梁检查穿束前预留孔道应清除淤水,并检查有无窜孔漏浆。
钢绞线是否顺直不绞缠,外露长度是否足够相等。
预制梁的终张拉前,严格执行三项原则,亦称张拉前“三控”即:混凝土龄期不得小于14天、强度达到设计强度、弹性模量达到设计值。
三项基本原则全部满足方可进行张拉。
二、预应力张拉前的技术准备工作(一)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。
张拉力越高对应的预应力值越大,构件的抗裂性也越好。
但是过高的预应力使得构件出现裂纹的荷载与破坏荷载接近,破坏前则不会出现明显的征兆,这是很危险的。
反之,张拉阶段预应力损失越大,建立的预应力值越低,也是不安全的。
施工人员如果遇到实际施工情况所产生的预应力损失与设计值不符时,则有可能调整张拉力,以准确建立预应力值。
(二)预应力筋伸长值在张拉应力控制为主的同时,严格进行伸长值校验,即实际伸长值与理论伸长值差控制在6%以内,如果实测伸长值低于或超出计算伸长值的6%时,应立即停止张拉,查找原因,待问题解决后方可继续张拉。
混凝土桥梁后张法预应力施工中张拉伸长量偏差过大问题探讨
混凝土桥梁后张法预应力施工中张拉伸长量偏差过大问题探讨本文主要分析了混凝土桥梁后张法预应力施工中张拉伸长量偏差过大的问题,针对问题,分析了如何去控制混凝土桥梁后张法预应力施工时候的张拉伸长量,以期能够有效提高张拉伸的准确性。
标签:混凝土桥梁;后张法预应力;张拉伸长量;偏差一、前言在混凝土桥梁施工中,后张法预应力施工必须要注意张拉伸的问题,其中,避免张拉伸长量偏差过大,必须要认识到偏差存在的原因,并落实到实践中,采取措施来控制偏差。
二、后张施工桥梁后张预应力混凝土施工一直沿用油泵通过油管驱动千斤顶,千斤顶通过锚具及钢绞线对混凝土施加预应力的方法。
施工时,千斤顶与工作锚接触之间设有一块限制工作锚夹片张拉过程位移的限位板,在千斤顶后设置有工具锚。
钢绞线在张拉前锁紧工具锚夹片,千斤顶供油后油缸伸长拉伸钢绞线,钢绞线在张拉时工作锚夹片跟随钢绞线的拉伸,向后移动至限位板凹槽的底部,对钢绞线失去约束。
当千斤顶将钢绞线张拉至设计控制张拉力,在回油放松钢绞线的瞬时,钢绞线弹性收缩,工作锚夹片跟随收缩向锚环孔内位移,随即将钢绞线锚固。
三、张拉伸长量控制内容及影响因素1、预应力理论伸长量计算现场进行预应力施工前应当对理论伸长量进行检算。
由于设计图纸中计算理论伸长量各个参数取值是按照规范范围内取值,实际施工中这些参数与设计图纸理论计算取值可能不一致,两者会有一定的偏差,而现场预应力施工当中实际伸长量校核标准应当为实际施工中参数计算的理论伸长量。
理论伸长量及平均张拉力计算:式中:ΔL—预应力理论伸长值,cm;Pp—预应力筋的平均张拉力,N;L—从张拉端至计算截面孔道长度,cm;由于预应力后张法实际张拉长度包括2个张拉用液压千斤顶长度(两端张拉),故检算中应依据现场实际张拉情况增加张拉长度。
Ap—预应力筋截面面积,mm2;Ep—预应力的弹性模量,Mpa;钢绞线弹性模量允许偏差为195±10Gpa,伸长量验算应以试验检测出的实际弹模为准。
后张法预应力施工方法(2)
后张法预应力施工方法(2)后张法预应力施工方法(2)提要:预应力筋张拉时,通过伸长值的校核,可以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等更多资料后张法预应力施工方法(2)(二)预应力筋张拉方式根据预应力混凝土结构特点、预应力筋形状与长度,以及施工方法的不同,预应力筋张拉方式有以下几种: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Lf3、分批张拉方式对配有多束预应力筋的构件蔌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,统长的预应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扣,第二段预应力筋利用锚头连接器接长,以形成统长的预应力筋。
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,采取分阶段逐步旅加预应力的方式。
所加荷载不公是外载(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、找度与反拱容易控制、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。
此法在水利工程与贮存岩土锚杆中应用较多。
建筑工程中结构构件后张法施工工艺
建筑工程中结构构件后张法施工工艺摘要:对建筑施工过程中后张法预应力施工技术从孔道留设、预应力筋的张拉以及孔道灌浆等施工工艺控制措施进行了详细的阐述,以供工程技术人员参考。
关键词:建筑工程混凝土构件后张法施工工艺质量措施在建筑工程施工中混凝土构件的后张法施工技术是指在制作构件或块体时,在放置预应力筋的部位留设孔道,待混凝土达到设计规定的强度后,将预应力筋穿入预留孔道内,用张拉机具将预应力筋张拉到规定的控制应力,然后借助锚具把预应力筋锚固在构件端部,最后进行孔道灌浆(也有不灌浆的),这种预加应力的方法称为后张法。
后张法的特点是直接在构件上张拉预应力筋,构件在张拉过程中受到预压力而完成混凝土的弹性压缩,因此,混凝土的弹性压缩,不直接影响预应力筋有效预应力值的建立。
后张法适宜于在施工现场制作大型构件(如屋架等),以避免大型构件长途运输的麻烦。
后张法施工工艺与预应力施工有关的主要是孔道留设、预应力筋张拉和孔道灌浆三部分。
1 预留孔道工艺控制后张法构件中孔道留设一般采用钢管抽芯法、胶管抽芯法、预埋管法。
预应力筋的孔道形状有直线、曲线和折线三种。
孔道面积应大于预应力筋的两倍,以利于预应力筋穿人,孔道之间净距和孔道至构件边缘的净距均不应小于25mm。
预留孔道方法有以下几种。
1.1 钢管抽芯法这种方法大都用于留设直线孔道时,预先将钢管埋设在模板内的孔道位置处,采用钢管抽芯法要确保钢管要平直,表面要光滑,每根长度最好不超过15m,钢管两端应各伸出构件约500mm。
常温下抽管时间约在混凝土浇灌后3~6h。
抽管顺序宜先上后下,抽管可采用人工或用卷扬机,速度必须均匀,边抽边转,与孔道保持直线。
抽管后应及时检查孔道情况,做好孔道清理工作。
1.2 胶管抽芯法留设孔道用的胶管弹性好,便于弯曲,一般有五层或七层帆布胶管和钢丝网橡皮管两种。
工程实践中通常一端密封,另一端接阀门充水或充气。
在浇筑混凝土前,胶皮管中充人压力为0.6~0.8MPa的压缩空气或压力水,此时胶皮管直径可增大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,胶管这种方法一般采用钢筋井字形网架固定管子在模内的位置。
浅谈铁路梁后张法预应力张拉施工质量控制
浅谈铁路梁后张法预应力张拉施工质量控制摘要:预应力施工作为桥梁预制的关键工序,施工质量至关重要,本文就预应力施工张拉质量控制、智能张拉系统在桥梁工程运用和特点及预应力张拉施工常见误区进行总结分析并提出解决措施,为预应力控制提供借鉴。
关键词:铁路梁、预应力张拉施工质量、常见误区1.张拉质量控制后张法预应力简支箱梁预施应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行,T梁按初张拉和终张拉两个阶段进行。
终张拉前进行“三控”:混凝土强度、弹性模量、龄期,此三者必须达到设计要求方可张拉。
另外,张拉前需对梁体的浇筑质量进行检查,若梁体混凝土表面存在轻微缺陷,可先张拉再修补,若出现严重缺陷(跨中位置出现明显空洞等),需进行修补且强度满足设计要求后,方可张拉。
千斤顶安装过程中,应做到“三同心”,即预留孔道、锚具、千斤顶三者同心,应采用两端同步张拉,左右对称进行,最大不平衡束不应超过1束,张拉顺序严格按照设计图纸要求进行。
预应力终张拉程序:①终张拉(未初张):0→0.2σcon(测油缸伸长量和工具夹片外露量)→σcon(持荷5min,保压,测油缸伸长量和工具夹片外露量) →校核伸长值→锚固;②终张拉(已初张):0→σcon初(测油缸伸长量和工具夹片外露量) →σcon(持荷5min,保压,测油缸伸长量和工具夹片外露量) →校核伸长值→锚固。
张拉过程中的“三控”:应力、应变、时间,以控制张拉应力为主,以预应力筋总伸长值进行校核。
张拉应力偏差不得超过1%,两端总实际伸长值与按进场检验钢绞线实际弹性模量计算的理论计算伸长值的误差不得超过士6%,两端张拉不同步率计算应≤5%;同时保证在张拉控制应力σcon作用下持荷5min后回油锚固。
张拉后“三控”:滑断丝率、夹片外漏及错牙、钢绞线回缩。
在整个张拉过程中,注意钢绞线及锚具滑丝情况,断丝、滑丝总数不得超过钢丝总数的0. 5%,且不得在同束、同侧。
若伸长量超过6%或一束内滑断丝超过一根时均须采用整体退锚器退锚、重拉处理。
浅谈后张法预应力箱梁的预应力施工技术的应用
浅谈后张法预应力箱梁臼预应力施工技木的应用
江 永安
一
、
工程 概 况
3预制梁内正弯矩 钢束 采用 两端 型锚 具 用 于正 弯 矩 张 拉 , M1 锚 具 与 . B 5型
河 南 省 河 口村 水 库 金 滩 大 桥 , 全 对 称 张 拉 ,张 拉 顺 序 为 N1N 、 3 带 锥形 头 的 2 0 N千 斤 顶 用 于 负 弯矩 张 、 2N 、 7k 桥由 1 2孔 3 m 先 简 支后 连续 预应 力 N ; 0 4 墩顶连续段处 的负弯矩钢束也采 拉。施工前将 千斤顶 和压力 表经 具备相 箱 梁 组 成 , 桥 面 连 续 , 桥 面 标 高 用两端张拉 , 张拉顺 序为 r 、 1 r T 钢束 应资格条件的检校部 门进行 配套 力值 校 2 11 9 m。桥 长 37 )m, 面 宽度 为 对 称 单 根 张拉 。锚 下 张拉 控 制 应 力均 验 ,检校合格后 由检校部 门出具 检验 报 8. 5 2 6. ( 桥 o 净 8 2× . 桥 面 总 宽 9 + 05 m, m。桥 梁 纵 为 1 5 3 0MP 。 a 坡 采用 平 坡 , 面横 坡 为 2 桥 %。由南 向 告。检验报告应有反 映千斤顶张托力 F
A T 4 9a标准生产 的 2 0级低 每 隔 1 SMA I- 8 6 7 . m 用绑 线 绑 扎 一道 ,对 钢 成 , 5~2 定位钢筋网须与梁内钢筋 焊接 同定 , 松 弛 钢 绞 线 ( 1.) 5 ,标 准 强 度 束两端统一编号放好 。 2
l 6O Pa M 8
沿 预应力管道 长度方 向每距 8 e 布置 0r a
一
32o k . O N液 压 千 斤 顶 和 O M1 0 V 5
浅谈后张法张拉值控制措施
浅谈后张法张拉值控制措施一、梁板后张法张拉控制值理论通常预应力筋采用张拉应力和伸长量双控的方法来进行控制校核。
预应力筋张拉双控的目的:(1)目前尚无直接在施工中量测真正施加在混凝土上的应力值的方法,因此,只能用校核张拉伸长值来检查应力控制是否正常。
综合反映张拉力是否已达到设计要求。
(2)预应力筋可能存在材质不稳定,截面积不均匀,弹性模量的变化等。
检查预应力筋是否有材质异常导致预应力不到位。
(3)在预应力筋张拉时,可能在实际工程中存在某些因素导致部分张拉力损失,从而使真正施加在构件的预应力变化。
在实际工作中首先需要通过张拉计算出张拉应力下对应预应力筋的理论伸长量从而在施工中与实际伸长量比较来指导施工。
由于设计中预应力筋的布设型式及根数不同,使得预应力筋的张拉计算变成了一项复杂的工作,但通过Excel 表格我们就可以把这项工作简单化。
获得了理论伸长量及张拉控制应力后,如何有效地开展张拉施工也是我们必须考虑的。
二、梁板后张法张拉控制值与控制(一)计算钢绞线理论伸长量与测量1、理论伸长量某特大桥线路(水平方向)曲线半径为600m,钢绞线沿竖直方向采用曲线段钢束半径6m,预应力筋采用Φ15.24的钢绞线束,fpk=1860Mpa,锚下(张拉)控制力为Δk=0.75 2、伸长量的测量对预应力钢绞线一般按10%-20%(具体分级由现场条件及油表最小刻度调整)-100%后持载3分钟-补压-锚固的流程进行张拉,分别量出千斤顶的行程ΔLΔL=L3-L1+L2-L1=L3+L2-2L1-锚具回缩量L3-达到100%时伸长量L2-达到10%时伸长量L1-达到20%时伸长量锚具回缩量-夹片式锚具容许回缩量不大于6mm。
(三)预应力筋张拉一般要求与实际控制1、一般要求混凝土强度达到设计要求后可进行张拉。
设计文件无具体要求时,混凝土强度不应低于设计强度值的75%。
张拉控制应力按设计文件要求,且不应大于钢绞线强度标准值的75%。
后张法预应力钢绞线张拉施工
后张法预应力钢绞线张拉施工摘要:简介了后张法预应力钢绞线张拉旳施工准备、张拉用到旳多种数据旳计算措施以及施工工艺和规定。
关键词:后张法预应力钢绞线张拉施工1 序言后张法预应力,指在混凝土构件内按预应力筋旳位置预留对应旳孔道,待构件旳混凝土到达规定强度(一般不低于设计强度旳75%)并拆除非承重模板后,在预留孔道中穿入预应力筋进行张拉,依托构件端部旳锚具将预应力筋旳预张拉力传递给混凝土,使其产生预压应力,最终在孔道中灌入水泥浆,使预应力筋与混凝土构件形成整体。
预应力后张法相对于先张法在设计上具有可以根据构造受弯状况曲线布置预应力筋旳特点,在施工上具有操作相对安全灵活、对施工现场作业条件规定相对较低等特点,广泛应用于多种桥梁现浇和预制预应力梁体上。
下面结合笔者在后张桥梁张拉施工中旳实践经验,对低松弛钢绞线夹片锚固体系旳张拉工艺予以简介。
2张拉施工前期准备张拉前期须要准备旳工作有计算预应力钢束设计控制张拉力、计算钢束张拉理论伸长值、准备张拉设备和工具、校验标定千斤顶及油表、根据标定旳回归方程计算钢束张拉各阶段控制力及对应旳油表读数。
2.1 计算预应力钢束设计控制张拉力根据钢束截面积A(mm2)和设计最大张拉控制应力δcon(MPa)可计算出最大张拉控制力P(N),P = A·δcon,钢束截面积A可根据钢束包括旳钢绞线根数m和钢绞线公称面积A0(mm2)计算得出,A = m·A0。
,即P = m·A0·δcon(2.1-1)2.2 计算钢束张拉理论伸长值预应力钢束一般为直线和曲线组合布置,需将其进行分段计算伸长值,然后将各段钢束旳伸长值求和即得出整条钢束旳伸长值。
当采用单端张拉时,从张拉端开始将各段钢束依次编号:第1段、第2段……第n段……,直至锚固端。
第n段钢束张拉理论伸长值(mm)可按式(2.2-1)计算:(2.2-1)(2.2-2)(2.2-2)式中:——第n段预应力钢束旳平均张拉力(N),直线段钢束其值等于该段钢束起点处旳张拉力,曲线段钢束,可按式(2.2-2)计算;——第n段预应力钢束旳长度(mm);A——预应力钢束旳截面面积(mm2);E——预应力钢绞线旳弹性模量(N/mm2);——第n段预应力钢束起点处旳张拉力(N);k——孔道每米局部偏差对摩擦旳影响系数,参见附表1;μ——预应力钢束与孔道壁旳摩擦系数,参见附表1;e——自然对数底,e=2.;——第n段预应力钢束起点至终点曲线转向角(rad)。
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后张法预应力一端张拉和两端张拉施工方法的研究周辉(中建三局第一建设股份有限公司,武汉430040)摘要:在预应力混凝土结构施工中,张拉是非常关键的一道工序,它直接影响结构的承载能力和耐久性。
目前工程中基本采用两种张拉方式,即先张法和后张法。
本文结合武咸公路改造工程的施工实践,通过现场实验分析以及ANSYS有限元建模的方法,对后张法预应力一端张拉和两端张拉的施工方法进行比较研究,以作为类似施工时选择最佳施工方法的借鉴参考。
关键词:后张法预应力液压千斤顶真空压浆有限元1、引言近年来,随着我国经济的高速发展,桥梁建设呈蓬勃发展趋势。
在全国各地,各类铁路桥、公路桥、立交桥等如雨后春笋兴起,并且出现了许多大跨度和超跨度的桥梁。
在大部分桥梁建设工程项目中,预应力混凝土构件得到了非常广泛的运用,它在减轻结构自重,提高抗震、抗裂能力,充分发挥材料的强度,改善构件受力性能和扩大钢筋使用范围等方面都具有良好的效果。
预应力张拉是预应力混凝土构件施工中非常重要的一个环节,它直接影响桥梁的安全行以及使用年限。
目前,工程中大量采用后张法预应力张拉施工,而后张法在施工时又分为一端张拉和两端张拉,两者在材料、设备、人工的使用量,以及施工方法和管理水平等要求上都有所不同。
在实际的施工中,应当根据现场实际情况,采用比较合理的施工方法,是提高工程质量和增大企业效益的重要保证。
2、预应力现场施工的实验统计与分析武咸公路改造工程是沿原武咸公路道路中线建设一条双向六车道的城市高架桥,为三箱室大跨度箱梁结构,共计57联,除少数为钢箱梁外,其它全部为预应力混凝土箱梁,由此可见预应力工程对于本工程的总要性不言而喻。
本文以混凝土箱梁的顶板横向预应力张拉为研究对象,目的在于找出预应力一端张拉和两端张拉两者间哪个更适合工程实际情况。
2.1 张拉实验组织与策划本实验以L23联的A节段和B节段的顶板横向束为研究对象,其中A节段设计为一端张拉,B节段根据设计变更为两端张拉。
主要从以下几个方面进行:施工成本、工程进度、施工效果。
实验中,我们在A节段随机抽取20束顶板横向钢绞束,在B节段也随机抽取20束顶板横向钢绞束,A、B两节段的两个实验段同时开始实验。
为保证实验的同步性、连续性、和精确性,在实验开始前,机电管理人员要对两个试验段的机器设备以及接线用电做一次全面仔细的检查,确保在实验过程中不会机器和用电故障导致实验中断。
并且请安全管理人员对现场安全防护进行仔细排查,确保现场的安全文明施工标准规范。
由于预应力张拉属于特种作业,张拉过程必须严格按照规范要求来操作,张拉工人必须系好安全带,千斤顶正后方必须竖放2-3块厚木板,周围1平方米范围内严禁站人,张拉过程中必须有安全员全程监控。
实验开始前,工作人员将两个实验小组所需的实验机械材料用量,以及人员配置做了详细统计,统计情况如下表1和表2。
表1 机械材料用量统计机械材料油泵车(辆)千斤顶(台)三孔锚环(个)喇叭口(个)夹片(个)一端张拉1 1 20 20 60两端张拉2 2 40 40 120表1为机械材料的用量统计,两端张拉所需的机械材料用量为一端张拉的一倍。
表2 施工人员配置统计人力配置张拉工管理人员质检员安全员一端张拉3 1 1 1两端张拉6 2 2 2表2为施工人员配置统计表,两端张拉在各个上所需的人力为一端张拉的一倍。
待各方面准备就绪后,两个实验小组和实验策划人员核对手表时间,实验正式开始。
2.2 实验结果与讨论实验结束后我们对两个实验小组完成张拉所需时间进行了统计,我们以5束为一个结点,统计情况如下:表3 钢绞束各节点张拉所需时间统计张拉所需时间1束(min)5束(min)10束(min)15束(min)20束(min)一端张拉10 55 120 180 220 两端张拉13 78 170 235 310很显然,通过表3我们能很清楚的看出,不管在哪个结点,一端张拉比两端张拉完成任务所需的时间都要短,完成所有20束钢绞束的张拉,前者比后者所需时间要少90分钟。
张拉的效果一般是通过伸长量来衡量的,为此我们在两个实验小组各随机抽取了10组数据进行分析。
具体张拉数据如下表4和表5。
表4 一端张拉数据钢束编号拉力100%时伸长量(mm)实际伸长量(mm)理论伸长量(mm)偏差值(%)1 175 170 180 -5.562 179 176 180 -2.223 177 170 180 -5.564 173 170 180 -5.565 172 171 180 -5.006 176 176 180 -2.227 177 171 180 -5.008 173 169 180 -6.009 171 171 180 -5.0010 171 171 180 -5.00由表4可以看出,一端张拉实际测量的伸长量都要小于理论伸长量,绝大部分伸长量都在170-176mm这个区间段内,并且所有实际伸长量与理论伸长量之间的偏差值都大于-6.00%,满足设计规范要求的[6% 6%]这个区间段,符合设计要求。
表5 两端张拉数据钢束编号左端拉力100%时伸长量(mm)右端拉力100%时伸长量(mm)实际伸长量(mm)理论伸长量(mm)偏差值(%)1 100 95 185 180 2.782 96 100 185 180 2.783 115 84 186 180 3.334 91 107 188 180 4.445 102 102 184 180 2.226 93 101 181 180 0.567 110 86 187 180 3.898 107 89 189 180 5.009 119 88 185 180 2.7810 124 82 185 180 2.78由表5可以看出,两端张拉实际测量的伸长量都要大于理论伸长量,实测伸长量都在180-188mm这个区间段内,并且所有实际伸长量与理论伸长量之间的偏差值都小于6.00%,满足设计规范要求的[-6% 6%]这个区间段,符合设计要求。
比较表4和表5,我们不难发现,两端张拉的效果还是要略好于一端张拉,但是总得的来说两者间差不多,一般不超过15mm,占理论伸长值的8.33%,小于设计上限规定的12%,满足设计规范要求的,可见无论是一端张拉还是两端张拉,都符合设计以及工程实际要求。
在工程实际中,当采用一端张拉时,为了达到两端张拉的效果,往往在设计规范要求范围内,采用超张拉的手段。
由此可见,在工程中无论采用一端张拉还是两端张拉,都能满足工程实际要求,两者对预应力混凝土构件的作用效果几乎是一样的。
根据现场预应力管道压浆施工状况统计发现,两端张拉的20 根波纹管注浆全部通畅,而一端张拉的20根波纹管中发现有一根冒浆情况不理想,冒浆量小,且冒浆速度慢。
其原因是工人在封口时一时疏忽,发泡剂用量过多,部分堵塞岀浆管,从而导致岀浆不畅。
由此可见,一端张拉对前期准备工作的要求比两端张拉高,需要专业的施工队伍和管理人员。
2.3 实验结论一端张拉在机械材料用量,施工人员配置,以及完成同等工作量所需时间上都要少于两端张拉。
由此可见,从施工成本和工程进度这两方面考虑,采用一端张拉要比两端张拉有优势。
在张拉效果上,两端张拉要略好于一端张拉,但在实际工程实际中通过超张拉的办法,可以使两者对钢筋混凝土构件的作用效果达到一致。
另外,特别要注意的一点是,一端张拉对施工队伍和管理人员的要求要比两端张拉要高,如果这两个方面的到保障,一端张拉后期注浆施工进度要快于两端张拉。
所以,从各方面综合考虑,一端张拉的施工方法要优于两端张拉的施工方法。
3、ANSYS有限元模拟与分析由于施工现场实验技术条件所限,我们无法得知一端张拉和两端张拉后钢筋混凝土内部的受力与变形状况,因此也就无法从更深层次比较两者的优劣。
为此,我们借助ANSYS有限元软件,通过仿真模拟,得到一端张拉和两端张拉后钢筋混凝土的受力与变形状况。
3.1 ANSYS有限元分析模型在模拟中我们取钢筋混凝土箱梁面板的一小部分长方体为研究对象建立简化了的有限元模型,该长方体的长度为2.0m, 宽1.0m,高0.1m,空心圆柱半径0.03m。
(1)材料性能设定混泥土弹性模量E=34500MPa,泊松比μ=0.2,单轴抗拉强度Ft=3.1125MPa,裂缝张开传递系数0.35,裂缝闭合传递系数1;钢筋为双线性随动硬化材料,弹性模量E=200000MPa,泊松比μ=0.25,屈服强度σ0.2=360MPa,硬化斜率为20000,配筋率为0.01,沿长度方向和宽度方向放置钢筋。
(2)有限元模型基于模型结构简单,建模时采用全模型自顶向下的建模方法,模拟时,对板块模型采用专门为混泥土、岩土等抗压能力远大于抗拉能力的非均匀材料开发的单元SOLID65;SOLID65是在三维8节点等单元SOLID45的基础上,增加了针对混泥土的性能参数和组合式模型,可以模拟混泥土中的加强钢筋以及材料的拉裂和压溃问题,所以适合本文所要分析的问题。
对刚性垫片,选择SOLID45单元对其分析。
对实体模型划分网格时,采用映射和扫略相结合的方法划分为规则而紧密的六面体单元网格,以尽量减少四面体单元的使用,从而避免严重的应力集中,开裂越早。
图1 分析模型图(3)边界条件及求解方法两端张拉时,在两端的两个长方形环面上均施加45MPa的均布载荷;一端张拉时,在张拉端长方形环面上施加45MPa的均布载荷,锚固端则在管道内长方形面上施加Y方向的位移约束,并施加45MPa的均布载荷。
本文分析为对混泥土的非线性分析,为了使分析结果能有较好的精度且能达到正常收敛,所以在实际加载过程分为多个载荷步缓慢求解,求解过程中需打开大变形效应。
3.2 模拟结果与分析(1)等效应力云图图2 两端张拉应力云图图3 一端张拉应力云图由图2和图3可以看出,一端张拉的最大应力为39.909MPa,,两端张拉为39.471MPa,两者应力值相差0.438MPa,这个差值很小,在工程实际中这么小的差值是可以忽略的。
由此可见,无论是一端张拉还是两端张拉,其内部混凝土的应力状况基本一致。
(2)应变云图图4两端张拉应变云图图5 一端张拉应变云图由图4和图5可以看出,在千斤顶张拉端,一端张拉的最大应变为0.001168,两端张拉最大应变为0.001155,一端张拉的应变较之两端张拉要稍稍大一些,两者仅仅相差0.000013;而在一端张拉的锚固端,最大应变为0.001132,比两端张拉要小0.000023;因此两端张拉两边应变值加起来要比一端张拉两端应变值加起来要大0.00001,相差很小。
这说明一端张拉和两端张拉作用在钢筋混凝土上,其内部产生的应变情况基本相同。
同时,两者应变值这个差距,这也和实验张拉数据相对应,很好的解释两端张拉的实测伸长量为什么要比一端张拉要稍稍大一点的原因。