预应力钢筋混凝土吊车梁曲线钢绞线张拉施工工法

预应力钢筋混凝土吊车梁曲线钢绞线张拉施工工法

预应力钢筋混凝土吊车梁曲线钢绞线张拉施工工法

1.前言

由于受张拉方式、孔道摩阻、钢绞线理论伸长值计算精确度等因素影响，曲线形钢绞线张拉控制较直线形钢绞线更为复杂与精细。为控制结构建立起的预应力值在设计及规范规定的允许偏差内，使结构满足承载力及耐久性的要求，由兖矿东华建设有限公司研究开发，经方案总结及优化形成本工法。

2013年1月，中国煤炭建设协会在北京组织专家对本工法关键技术《预应力钢筋混凝土吊车梁曲线钢绞线张拉施工技术》进行鉴定，结论为：该项技术达到行业先进水平，具有推广应用价值。

采用本工法施工的兖矿集团高性能大型工业铝挤压材项目挤压四车间系统工程获得2010-2011年度全国煤炭行业优质工程及“太阳杯”工程奖项。

2.工法特点

2.0.1 在进行曲线形钢绞线理论伸长值计算时考虑孔道摩阻的影响，使理论计算结果更加精确，为指导张拉施工提供依据。

2.0.2 曲线形钢绞线采用两端同步张拉方式，不但使孔道摩阻力对张拉结果的影响程度降低，还能进一步提高张拉施工速度。

2.0.3 采用“双控”措施，即从张拉力及钢绞线实际伸长值两个方面对张拉结果进行控制，使构件施工质量得到保证。

3.适用范围

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非直线形钢绞线后张法预应力混凝土构件。

4.工艺原理

在设计确定的预应力钢绞线位置上预留孔洞，采用预埋金属波纹管，钢筋“井字架”加固成孔技术。其工艺原理是：吊车梁混凝土浇筑之前在构件内部预留孔道，待构件混凝土浇筑完成并达到设计要求的张拉强度后进行钢绞线的穿束、张拉及孔道注浆，借助孔道两端工作锚具及预应力钢绞线对构件建立预压应力，从而达到减小吊车梁变形，增大承载力的目的。

5.工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程

施工准备→钢绞线下料、穿束→锚具、夹片、千斤顶及百分表安装→张拉→孔道注浆

5.2 操作要点

5.2.1 施工准备

张拉之前的准备工作主要包括如下几个方面：

1、原材料（钢绞线、锚具及夹片）进场报验完成并经复试合格后方可用于张拉。

2、张拉机具（配套千斤顶及油压表）校检完成，如图5.2.1-1。- 2 -

图5.2.1-1千斤顶校检

3、措施及交底编制完成，并进行传达学习。同时要准备好各种

表格，如：张拉记录表格、配套千斤顶及油压表张拉力表格等，如图 5.2.1-2、5.2.1-3、5.2.1-4。在计算钢绞线理论伸长值时，中部曲线形孔道与直线形孔道相比，需要综合考虑孔道摩阻及张拉方式的影响，可采用公式5.2.1-1计算曲线钢绞线张拉应力，曲线形孔道设计定位及成孔技术如图5.2.1-5、5.2.1-6。

σ=σj*｛1-（KLT+μθ）/2｝（5.2.1-1）

式中：σ-曲线形钢绞线计算截面处张拉应力；

σj-曲线形钢绞线端部张拉应力；

K-孔道（每束）局部偏差时摩擦影响系数，波纹管取0.003；μ-预应力筋与孔道壁的摩擦系数，波纹管取0.25； LT-预应力筋的实际长度；

θ-从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角（以弧度

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计）

图5.2.1-2 张拉设备校检记录表

图5.2.1-3 张拉力对应压力表读数表

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图5.2.1-4 钢绞线张拉记录表

图5.2.1-5 预应力钢绞线设计定位

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图5.2.1-6 预埋金属波纹管成孔工艺

4、对现场吊车梁作全面检查，端头砼及波纹管道扩大部分的残

余灰浆要铲除打磨平整、光滑。

5、钢绞线穿束前应采用14#铁丝中部绑扎棉团对预留孔道进行通孔疏通、清理。

5.2.2 钢绞线下料、穿束

1、钢绞线下料

根据张拉方式，钢绞线下料长度采用公式5.2.2-1进行计算： L=L1+2(L2+100)+L3+L4+L5 （5.2.2-1）

式中：L1-构件长度；

L2-夹片锚厚度；

L3-千斤顶长度；

L4-工具锚厚度；

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L5-垫板厚度。

由于进场成捆钢绞线其弹性较大，为防止钢绞线弹出伤人，钢绞线下料时应先吊放进专门加工的放线盘内进行下料切割，如图

5.2.2-1。钢绞线下料应注意以下几个方面：

1）钢绞线下料长度根据计算长度确定，试用后可对长度进行修正。

2）钢绞线下料在干净无油污的枕木上进行，靠近放线盘架的枕木要求与放线盘架的距离不小于6m，在该位置处放置砂轮切割机。因为钢绞线从放线盘架弹出时有一定的弹力，防止伤人。

3）钢绞线采用砂轮切割机切断，以保证切口平正，切头断面不

散，不允许用电、气切割，以防损伤钢绞线和发生意外事故。

4）钢绞线在下料前应进行表面清理、除锈，钢绞线不允许焊接，或焊渣灼伤，凡有以上缺陷的钢绞线不准使用。

5）钢绞线穿束应待砼浇筑完毕，张拉前一周完成，防止穿筋过早造成钢绞线锈蚀或损坏。穿筋采用整束穿入方案，钢绞线应排列理顺，不得在孔道内交叉叠绕。如图5.2.2-2。

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图5.2.2-1 钢绞线放线盘架

图5.2.2-2 钢绞线穿束

5.2.3 锚环、夹片、千斤顶及百分表安装

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钢绞线穿束完成后开始安装工作锚环及夹片，如图5.2.3-1、

5.2.3-2。工作锚安装前提前在吊车梁端部预埋钢板上划线定位，保证工作锚环中心与孔道中心重合，安装夹片时，采用DN20镀锌钢管穿过钢绞线将夹片击紧，使夹片露出锚环长度相同并将每孔内夹片的间隙调整均匀，固定端钢绞线露出锚环的长度尽量控制在3cm并不得短于3cm。张拉端安放千斤顶之前先安装限位板，使限位板平面部位向外对准千斤顶前端，千斤顶通过放置在吊车梁两端的三角架采用手拉葫芦升降，千斤顶放置位置应保证千斤顶中心、锚环中心、孔道中心在一条直线上，千斤顶后端安装工具锚，工具夹片为每孔3片，周转使用，工具夹片紧固方法及要求同工作夹片，施加预应力之前，应检查工具夹片紧固程度（用手触碰无松动现象），工具夹片若安装