预应力施工技术在钢筋砼屋架中应用论文

预应力施工技术在钢筋砼屋架中的应用
1 工程概况
滨州稻草板车间18m跨后张预应力钢筋混凝土梯型屋架，待柱子吊装完后就地现场施工。

工程特点：时间紧、场地狭窄、质量要求高，施工难度大。

此屋架的其中二个受拉系杆和下弦杆为预应力钢筋混凝土杆件，其余均为普通钢筋混凝土杆，均按c40混凝土施工。

①和②杆为先张预应力杆，③下弦杆为后张预应力杆。

2 施工方案
2.1 二个受拉系杆采用先张法施工，待系杆施工完后拉到现场与待浇屋架混凝土的模版连接。

首先要解决建立张拉台座的问题而进行台座的设计。

2.2 下弦采用后张法施工，后张法又有机张和电张二种方法，根据现场的设备条件采用了机张，锚具利用螺丝杆。

2.3 无论先张或后张，其钢筋都要经过冷拉，不但提高了钢筋的屈服强度还可以使钢筋的材质均匀，强度稳定。

但降低了韧性和延性、减少应变，使其与混凝土的变形比较接近而且也检验了焊口强度。

为此冷拉也需要建立一个台座，为了减少场地而又经济，建立一个张拉与冷拉同用的台座。

台座设计从简。

2.4 系杆钢筋与屋架钢筋的连接必须满足锚固长度，并用木方将系杆垫好保证其与屋架的纵向中心线在一个水平面上。

2.5 由于场地窄小，采用二品屋架，重叠施工，利用肥皂水加
滑石粉为隔离剂，待下部屋架混凝土强度达到30%设计时，才可进行上部屋架支模。

2.6 屋架的布置，相邻屋架的预留孔应串开，给穿筋和张拉创造条件。

2.7 在预应力钢筋混凝土中，当预应力建立以后就开始了它的运动变化，预应力值随时间而降低，因此产生了预应力损失，我们在施工中采取了一些措施，后节详述。

3 施工机具的选择
3.1 冷啦机具的选定
3.1.1 拉力设备
选用5t卷扬机（卷筒直径400㎜，转速为7.5转/分，5门工作线数n=11，阻力f=10kn）
滑轮组省力系数k=0.11
设备能力q= -1= 44t > 20t(φ24冷拉力)
冷拉速度v = == 0.85m/min<1m/min(可以)
3.1.2 测力器选用50t液压千斤顶并代压力表。

3.1.3 钢筋夹具选用槽式夹具。

3.2 张拉机具的选定
3.2.1 选用yc-60型拉伸机
下弦中一根最大张拉力为18.4t＜60t( 可以)
3.2.2 压力表选用：
yc-60拉伸机的工作油压面积a=157.6㎝2
p = = = 11.675mpa
实际压力表的最大读数为2p=116.75*2=23.35mpa因此选用最大读数为40mpa的压力表。

3.2.3 先张选用圆锥形夹具。

后张选用螺丝端杆锚具。

以上除螺帽外其余均用45#钢制造，并经热处理。

3.3 灌浆设备采用一台电动灰浆机
4 先张法施工系杆
4.1 钢筋的加工
4.1.1 钢筋在冷拉前对焊，张拉时锚固端用镦粗头，张拉端用圆锥形夹具。

在一端张拉，已知长线台座长50m，由试验知此批φ16筋冷拉控制应力为4500kgf/㎝2时的冷拉率ｒ=4%，回弹率
0.3% 。

4.1.2 钢筋下料长度：
lo=l2+l3+l4=5000+5+2+75=5082㎝。

a=0.3%*5082=15.2㎝
l = +nl1 +5×1.5 = 4904.15cm = 49.041m
由计算知5根9m长加1根4.041m钢筋对焊在一起即可。

（应考虑接头余量）。

4.1.3 钢筋经过冷拉后，需逐根进行外观检查，并取试件作物理试验合格后才能作预应力钢筋使用。

为了进一步提高冷拉后钢筋的强度和塑性，须在常温下经15~20天的时效后使用。

4.2 钢筋的张拉
4.2.1 将冷拉时效后的钢筋穿人台座两端的定位板上，张拉端用圆锥形夹具固定。

4.2.2 为了减少预应力钢筋的松驰损失我们采取了起张拉方法，其程序0→105%σk---→90%σk→σk
4.2.3 当张拉控制由105%σk降至90%σk时支模，注意隔离剂不能污染钢筋。

4.3 混凝土的浇注和养生
4.3.1 一条生产线的混凝土要一次浇注完。

4.3.2 混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失占有很大的比重，因此需要专人进行养护。

4.4 预应力钢筋的放松
4.4.1 当混凝土的强度达到70%设计强度时即可防松钢筋。

4.4.2 用氧炔焰先将钢筋加热使其局部伸长后对角逐根熔割切断。

5 用后张拉法施工屋架
5.1 混凝土的浇注和抽孔
5.1.1 在屋架的底部，在铺底模前进行场地抄平和夯实。

5.1.2 为了减少钢筋与孔壁的摩擦引起预应力损失，将二根管的顶接头采用了铁皮套管使孔壁光滑。

5.1.3 为了保证留孔位置正确，每隔1.5m设一个钢筋井字支架来固定钢管的位置。

5.1.4 灌浆时水泥浆将排挤空气，所以在垫板上留一个小槽作
为排气孔，而在构建上只留灌浆孔。

5.1.5 为了防止混凝土与钢管粘结牢固，每隔10分钟转动一次钢管，直到抽管时止。

当混凝土表面轻压不软，重压不陷，浆不沾手，不显印痕即可抽管。

抽管先上后下速度均匀，边抽边转管，并使管与孔道始终在一直线上。

抽管后及时检查孔道情况，做好孔道的清理。

5.2 钢筋的加工
5.2.1 钢筋和螺丝端杆对焊后进行冷拉，已知屋架孔道长度为17.86m，螺丝端杆一侧伸出构件的长度为0.12m，螺丝端杆的长度为0.32m，由试验知此批φ24筋冷拉控制应力为450mpa时的冷拉率ｒ=3.5%，弹性回缩率值δ=0.4% 。

（1）预应力筋的成品长度（冷拉后的全度）
l1=17.86+2l2=17.86÷2×0.12=18.10m
（2）预应力钢筋部分的成品长度
l0=l1-2l-1=18.10-2×0.32=17.46m
（3）预应力钢筋部分的下料长度
l= +nl3 = + 3×20=16.995m
由计算知用二根加起来为16.995m长度的钢筋，再加上二根0.32长的螺丝端杆对焊后经冷拉即得18.10m长的预应力筋。

5.2.2 冷拉后钢筋的检验同先张法相同不再述。

5.3 穿筋和钢筋的张拉
5.3.1 将螺丝端杆涂上油用纸包好，防止穿筋将丝扣碰坏。

5.3.2 当混凝土强度达到70%设计强度时可以进行钢筋张拉。

5.3.3 此下弦有4根预应力筋，采取了分批对角四次张拉。

并考虑了后张拉的钢筋所产生的混凝土弹性压缩对先张拉钢筋的应
力损失，因此张拉力第一根18.4t、第二根18.1t、三根18t，第四根17.3t 。

5.3.4 对于重叠生产张拉时，考虑由于上下层之间的摩擦阻力对于张拉的构件产生预应力损失，采用了自上层开始张拉，待全部张拉完后，再自上而下层地逐根校验补足预应力值。

5.3.5 为了减少预应力筋与孔道壁摩擦的应力损失，所以张拉设备的承力架与孔的中心在一直线上。

5.3.6 为了防止螺帽松动，待张拉完后再加上一个螺帽，并将最后一个螺帽焊死，
5.4 孔道灌浆
5.4.1 灌浆前将孔道冲洗使孔道湿润，同时也检查了灌浆孔和排气孔是否畅通。

5.4.2 为了防止水泥浆体积收缩，掺入了占水泥重量35%的细砂，水灰比0.4 。

5.4.3 灌浆时灰浆泵的压力取0.5mpa，当构件两端排气孔排出浓浆用木塞堵塞此孔并将压力提高至0.7 mpa随即停泵2~3min后拔出喷嘴，立即用木塞塞住。

5.4.4 当孔道内灰浆强度达到12 mpa时，便移动构件开始吊装。