预应力张拉施工技术【ppt课件】

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预应力张拉施工技术
(2017培训)
张拉施工分类
一、先张法 在浇筑混凝土施工前张拉预应力筋,并将张 拉的预应力筋临时固定在台座上,然后再浇筑混 凝土,在混凝土强度达到规定值后,切割预应力 筋。一般用于小型预制混凝土工程的施工; 二、后张法 先浇混凝土并预留预应力筋孔道的位置,待 混凝土强度达到规定值后再张拉预应力筋,并用 锚具进行锚固。一般用于大型预制混凝土以及现 浇混凝土结构工程的施工。
所有预应力的管道均应在每个顶点设排气孔 及需要时在每个低点设置排水孔,压浆管、排气 管和排水管应是内径为20mm的标准管或适宜的塑 料管,长度应足以从管道引出结构物以外。后张 法预应力管道安装的允许偏差如下:
项 管道坐标 梁高方向 同排 管道间距 上下层 10 10 10 目 梁长方向 允许偏差 (mm) 30
后张预应力筋断丝及滑丝控制数,每束钢 绞线断丝或滑丝不超过1丝,每个断面断丝之和 不超过该断面钢丝总数的1% ; 张拉过程中出现以下情况之一者,需要换 钢绞线重新张拉: 1、后期张拉时发现早期张拉的锚具当中夹片 断裂者; 2、锚具内夹片错牙在8mm以上者; 3、锚具内夹片断裂两片以上者; 4、锚环裂纹损坏者; 5、切割钢绞线或者压浆时发生滑丝者。
张拉施工控制
纵向顶板、底板、腹板以及横梁混凝土强度达到设计 强度的100%(横向顶板为90%)时且龄期达到7天后方可 张拉预应力钢筋(如设计无规定时,混凝土的强度应不低 于设计强度等级的80%)。张拉程序: 0 初应力(0.1 б) 1.0(1.0 б) 持荷2分钟锚固 预应力钢绞线张拉顺序应符合设计规定,设计未规定 时,采取分批、分阶段的方式对称进行,预施应力应采用 双控制,即以张拉控制应力为主,并以钢绞线伸长量校核, 实际伸长量应不超过理论伸长量的±6%,当伸长量超过 ±6%时应查明原因。
二、波纹管技术要求
材料进场后,应检查波纹管的原材料、外观、 环刚度、局部横向荷载、柔韧性、抗冲击性等项 目的性能指标是否满足要求,具体如下: 1、原材料:需经生产厂质量检验部门检验合格,并 附有合格证; 2、外 观:肉眼直接观察,外壁光滑、色泽均匀; 内部用光源照看,不允许有隔体破裂、气泡、 硬 块以及影响使用的划伤;尺寸测量内径和壁厚 应 符合要求;
PP — 预应力筋平均张拉力(N) P — 预应力筋张拉端的张拉力(N) — 从张拉端至计算截面的孔道长度(m) — 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的 夹角之和(rad) k — 孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数 — 预应力筋与孔道壁的摩擦系数 e---是函数 (1+1/x)^x 当x趋近无穷时的极限.当X趋向 正/负无穷大的时,上式的极限等于e=2.71828……,
x
= 2.618米
= 25度=0.4363rad
p p1 (1 e( kx ) ) 187387 (1 e(0.00152.6180.170.4363) ) Pp 2 180256KN kx 0.0015 2.618 0.17 0.4363
在任何情况下,当在安装有预应力筋的结构附 近进行电焊时,均应对全部预应力筋、管道和附 属构件进行保护,防止溅上焊渣或造成其他破坏 对在混凝土浇筑之前穿束的管道,预应力筋 安装完成后,应进行全面检查,查出可能被损坏 的管道并进行修补,在浇筑混凝土过程中随时检 查预应力筋能否在管道内自由移动
张拉千斤顶的选择
预应力筋的加工与安装
预应力筋的下料长度要通过计算确定,计算 时应考虑结构的孔道长度、锚具厚度、千斤顶长 度、墩头预留量、冷拉伸长值、弹性回缩值、张 拉伸长值和张拉工作长度等因素;
预应力筋下料时,采用切断机或砂轮锯切断, 严禁采用电弧进行切割;
制作挤压锚时,模具与挤压锚配套使用,挤压锚具的 外表面应涂润滑介质,挤压后的预应力筋外漏出挤压套筒 2~5mm;
箱梁钢筋与横梁钢筋、预应力管道或锚具等 相碰时,可以适当避让但不得切断或取消; 箱梁钢筋碰到预应力张拉槽时可以切断,但 必须在预应力张拉后焊接恢复,保证恢复后的焊 缝长度(单面焊10d、双面焊5d); 锚垫板位置及尺寸要求准确,锚垫板必须与 预应力管道垂直,预应力钢束张拉后,应在距锚 头3cm处切割,严禁电弧切割。
P PL AP EP
1、△L1伸长量的计算 AP = 139 mm2 EP = 1.95×105 MPa P = 1350 MPa μ= 0.25 κ= 0.0015
x
= 1.864米
= 0度
p(1 e( kx ) ) 1350 139 (1 e(0.00151.8640.170) ) Pp1 187387 KN kx 0.0015 1.864 0.17 0
4、局部横向荷载:波纹管承受局部荷载时,管材表 面不应破裂,持荷5min后管材变形量不得超过 管材变形量的10%; 5、柔韧性:按规定的方法反复弯曲五次后,专用塞 能顺利地从塑料波纹管中通过, 6、抗冲击性:低温落锤冲击试验的真实冲击率TIR 最大允许值为10%; 7、不圆度:同一截面测量管材 的最大外径和最小外径,按 公式计算,取五个式样的试 验结果的算术平均值作为波纹管不圆度的指 标。
管道成孔方式 预埋金属波纹管 预埋塑料波纹管
κ
0.0015 0.0015
μ
钢丝束、钢绞线 0.20~0.25 0.14~0.17 螺纹钢筋 0.5 0.45
三、张拉伸长量的计算
以某桥现浇箱梁、顶板钢预应力束为例
计算公式:
P(1 e ( kx ) ) PP kx
L
L1 Pp L Ap E p 187387 1.864 1000 12.88mm 5 139 1.95 10
计算公式:
P(1 e ( kx ) ) PP kx
L
P PL AP EP
2、△L2伸长量的计算 AP = 139 mm2 EP = 1.95×105 MPa P = 1350 MPa μ= 0.0015 κ= 0.17
张拉千斤顶的额定张拉力宜为所需张拉力的 1.5倍,且不得小于1.2倍;与千斤顶配套使用的压 力表的最大读数应为张拉力的1.5~2.0倍,标定精 度应不低于1.0级;张拉用的千斤顶与压力表应配 套标定、配套使用;张拉千斤顶有下列情况之一时, 应重新进行标定: 1、使用时间超过6个月; 2、张拉次数超过300次; 3、千斤顶检修或更换配件后; 4、使用过程中千斤顶或压力表出现异常情况;
外径D (mm) 标准值 73 88 103 短轴U2 (mm) 标准值 22 偏差 +0.5 ±1.0 偏差
壁厚S (mm) 标准值 2.5 2.5 2.5 外径D (mm) 标准值 2.5 偏差 +0.5 ±0.5 偏差
不圆度
6%
不圆度
预应力管道的规格、尺寸符合设计规定,且其 内横截面积应不小于预应力净截面积的2倍。
后张法预应力管道的设置 一、塑料波纹管型号
按照截面形式可分为圆形和扁形两大类, 具体表示方法如下:
例如:SBG-90Y SBG-55B
SBG-75Y
SBG-60Y
型号 SBG-60Y SBG-75Y SBG-90Y 型号 SBG-55B
内径d (mm) 标准值 60 75 90 长轴U1 (mm) 标准值 55 偏差 ±1.0 ±1.0 偏差
L2 Pp 2 L Ap E p 180256 2.618 1000 17.41mm 5 139 1.95 10
依次类推,可以计算出△L3、△L4、~、△L11的理论伸长 量数值,然后再进行相加。
L总 =2 (L1 +L2 +L3 +
பைடு நூலகம்
+L10 +L11)
注意事项: 1、计算时要保证各参数单位的统一; 2、注意孔道长度与预应力筋的长度区别,单位的变化; 1 = 3、角度与弧度的转换, rad;如竖弯角度与平弯 180 角度同时存在,需进行角度叠加计算; 4、注意两端张拉与一端张拉在计算伸长量中的差别。两 端张拉伸长量的计算以跨中为界,应考虑双倍的半幅 预应力伸长量值;一端张拉应以锚固端为界,依次 分段计算伸长量值至张拉端,然后汇总求和。
孔道压浆施工
预应力筋张拉锚固后,预应力管道内应应在48小时 内真空压浆其标号不低于C40,且孔道内的结硬浆体应饱 满、密实;否则应采取避免预应力锈蚀的措施; 压浆液所使用的外加剂,减水剂应采用高效减水剂, 其减水率应不小于20%;膨胀剂宜采用钙矾石系列或复 合型膨胀剂,不得采用铝粉为膨胀源的膨胀剂或总碱量 0.75%以上的高效膨胀剂 压浆时,对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆 孔压入,对上下分层设置的孔道,按照先下层后上层的 顺序进行压浆,同一管道的压浆应连续进行,一次完成。 压浆应缓慢、均匀地进行,不得中断,并应将所有最高 点的排气孔依次打开和关闭,使孔道内排气畅通
三、波纹管的安装
管道应按设计规定的坐标位置进行安装,并 用定位钢筋固定,使其能牢固地置于模板内的设 计位置,且在混凝土浇筑期间不产生位移。 预应力钢束孔道与普通钢筋位置冲突时,普 通钢筋的位置可适当调整,不得改变管道的设计 坐标位置; 固定各种管道用的定位钢筋间距,设计有要 求时,按照设计执行;如设计无明确要求时,定 位钢筋的间距不宜大于0.8米,位于曲线上的管道 和扁平管道应适当加密。定位后的管道应平顺, 其端部的中心线应与锚垫板相垂直
张拉安全注意事项
1、高压油管使用前应作耐压试验,油泵与千斤顶之间采用高压油 管连接,在最大工作油压下保持5min以上均不得漏油,否则应 及时修理更换。张拉时不得踩踏高压油管; 3、张拉时,千斤顶后面、预应力筋的两端严禁站人;张拉操作人 员必须站在千斤顶和预应力筋的侧面; 4、锚具、夹具均应设专人妥善保管,避免锈蚀,张拉时发现张拉 设备运转异常,应立即停机检查维修; 5、油泵运行中和液压系统带压状态,严禁拆卸压力表与管路系统。 油泵运行过程中,严禁操作工离开岗位;需要离开岗位时,必 须停止油泵运行,并切断油路和电源; 6、张拉作业中发生异常响声或发现断丝、锚楔滑移和碎裂时,必 须停止张拉,查明原因,待采取处理措施后,方可恢复张拉。 7、张拉全过程要全程录像,存档(业主要求)。
张拉伸长量的计算
一、计算公式的选用
1、理论伸长值计算公式
PP L L AP EP
PP — 预应力筋平均张拉力(N) L — 预应力筋的长度(mm) AP — 预应力筋的截面面积(mm2) EP — 预应力筋的弹性模量(N/mm2)
2、平均张拉力计算公式
P(1 e ( kx ) ) PP kx
预应力筋张拉端的设置应符合设计要求,当 设计无具体要求时,应符合:对于曲线预应力筋 或长度大于等于25m的直线预应力筋,宜在两端 张拉;对长度小于25m的直线预应力筋,可在一 端张拉; 预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚 固。预应力筋锚固后的外露长度不宜小于300mm, 锚具应用封端混凝土保护,当需长期外露时,应 采取防止锈蚀的措施。一般情况下,锚固完毕并 经检验合格后即可切割端头多余的预应力筋,严 禁用电弧焊切割,强调用砂轮机切割。一般防锈 措施为砂浆封堵。
x
二、参数的选用
1、φs15.2mm钢绞线 AP = 139 mm2 fPK = 1860 MPa EP = 1.95×105 MPa 2、张拉控制应力: P= 1350 MPa 3、κ、μ的取值: κ= 0.0015 μ= 0.25 预应力筋张拉之前,对不同类型的孔道进行至少一个孔 道的摩阻测试,通过测试所确定的μ值和κ值用于对设计张力 控制应力的修正;
预应力筋由多根钢绞线组成且当采取整束穿 入孔道内时应预先编束,编束时应将钢绞线逐根 理顺,防止缠绕,并应每隔1.5米捆绑一次,使其 绑扎牢固、顺直; 预应力筋应保持清洁,进场后的存放时间不 宜超过6个月,室外存放时,不得直接堆放于地面, 防止雨露和各种腐蚀性介质对其产生不利影响, 预应力筋表面锈蚀的,严禁使用;
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