缓粘结预应力施工及质量控制要点.pdf

第 3 8卷第 7期 2 0 1 1年 7月 建筑技术开发 B u il d in g T e c h n iq u e De v e l o p me n t Vo 1 38 No 7 J u 1 2 0 1 1 缓 粘 结预 应 力施 工及 质 量控 制 要 点 王旭张平 生邱听 北京 六建 集 团公 司 北京 1 0 0 0 3 9 摘要 缓 粘结预应 力混凝土技术是继无粘结预应力技术 和有粘结 预应力 技术后 一种新 的先进 的预应力 结构体 系 该体系具有方便 的施 工工具 良好的润滑性 涂附性 和 自行 固性 能 根 据缓粘 结预应 力技术 施工特 点 简述 其施工 过程 中采 取的质量控制措施 关键词 缓粘结预应力 缓粘结剂 缓粘 预应力施 工工艺流程 预应力 张拉控制 中图分类号 T U 7 5 7 4 文献标 志码 B 文章编号 1 0 0 1 5 2 3 X 2 0 1 1 0 7 0 0 4 9 0 4 缓粘结预应力 混凝 土技术 是继无 粘结 预应力 技术 和有 粘结预应力技术后一种新 的先进 的预应力结构体 系 缓粘结 剂随着时间的推移逐 渐硬化 与混 凝土 和钢绞 线 间形成很 强 的粘结 力 对预应力钢 绞线 可 以提供所 需 的额外 防腐蚀 措 施 该 体系具有 方 便 的施工 工 艺 卓越 的抗腐 蚀 和耐 久 性 能 同时在缓凝涂料完全硬化后 又具 有有粘结 预应力体 系相 类似 的结构 性能 可广泛应用于 各类建筑 其 核心技术就 是 缓粘结剂 随着 时间的推 移逐 渐硬化 与混凝 土 和钢绞线 间形 成很强 的粘 结力 即按 无粘 结 预应 力筋 施工 但 是却 达到有 粘结预应力筋 的力学效果 1 工程概 况及特点 某办公楼 建筑面积 4万平 方米 混凝土框架 结构 其 中 2层 至顶层 1 2层 层 高 4 m 南北跨 度 1 6 m 梁 内采用 部分 缓粘结 预应力筋设计 预应力强度级别为 1 8 6 0 MP a 张拉端采用单孔夹 片锚具 固定 端采 用挤 压锚 具 张拉 控制 应力 0 7 缓 粘结预应力 筋的润滑材料 应具有 良好 的润滑性 涂附性 和 自 行 固化性能 可 以保证 施工 阶段 不离析 固化后体 积 稳定 不 收缩 能够很好的满足工程质量要求 依据 混凝 土结 构工程施工质量 验收规范 G B 5 0 2 0 4 2 0 0 2 无粘结预应力混凝土结构技术 规程 J G J 9 2 2 0 0 4 的规定进行质量控制 2 缓粘 结预应 力筋的制作 包装及运输 1 单根缓粘结预应 力筋采用 挤塑成型工 艺加工制作 并 由专业 厂家生产 缓粘结剂层 的涂敷 和护套的制作 应连续一 次完成 换粘结剂应完全 填充钢绞线 与护 套之间的环形空 间 缓粘结预应力筋的涂包质量应参考并符合现行行业标准 无粘 结预应力混凝土结构技术规程 J G J 9 2 2 O O 4 J 4 0 9 2 0 0 5 2 挤塑成型后的缓粘 结预 应力筋 应按 工程 所需 的长度 和锚固形式进行下料 和组装 收稿 日期 2 0 1 1 0 4 1 5 作者简介 王旭 1 9 5 9 一 女 北京人 毕业 于中 国农 业大 学 本科 工程师 北京六建集团公 司项 目工程师 3 缓粘结预应力 筋下料 长度 应综 合考 虑其 曲率 锚 固 端保护层厚度等 因素 并应根据不 同的张拉方法 和锚 固形式 预 留张拉长度 4 缓粘结预应力筋 的包装 运输 保管应符合下列要求 在不 同规格 品 种的缓 粘结 预应力 筋上 均 应有 易 于 区别的标记 缓粘结预应力筋在工厂加工成 型后 可整盘包装 运输 或按设 计下料组装后成盘运输 整盘运输应采 取可靠保 护措 施 避免包装破损及 散包 工厂下料组装 后 宜 单根或多 根合 并 成盘后运 输 长途运输 时 必须采取有效的包装措施 装卸 吊装及 搬运 时 不得 摔砸踩 踏 严禁其 他坚 硬 吊 具 与缓 粘结 预应 力筋 的外包层直接接触 缓粘结 预应力 筋应 按规格 品种 成盘或顺直 地分开堆 放在通风干燥处 露天堆放时 不得 直接 与地 面接触 并应采 取覆盖措施 3施 工工艺流程和操作要点 3 1缓 粘 预 应 力施 工 工 艺 流 程 预应力结构施工是整个工程结构施 工的一部 分 整 个预 应力 施工过程随主 体施工 情况 安排进 行 预应 力施 工是 整 个 工程结构施工的一部分 整个预应 力施工过 程随主体施 工 情况 安排进行 预应力 梁的施工顺序如下 1 支 托 梁底模板 2 绑扎梁的上下铁 3 绑扎梁钢筋成型 4 定预应力筋间距 5 同时铺设预应力筋 预应力 筋调整 绑扎 编柬 固定 6 预应力 筋张拉端 固定端 组件 安装 固定 切 开张拉 端 钢绞线护套 位置在 承压 板面处 7 梁 内管 线 预埋件 预留洞 口 8 绑 扎梁 板上铁等 9 浇筑混凝 土 l 0 混凝土终凝后 清理 张拉端和承压板 面混 凝土 水 泥 砂浆 49 第 7期 王 旭 等 缓粘结预应力施工及质量控制要 点 第 3 8卷 1 1 同条件混凝 土试 块混凝土达到设计强 度等级 后开始 张拉预应力筋 1 2 测量预应力筋外 露长度 1 2 安装锚 具 1 3 安装千 斤顶 开始张拉 1 4 当油压 达 1 5 MP a时持荷 1 5 当张拉 控制应力达 0 7 5倍钢绞线强度 标准值 时 测 量记 录预应力筋伸长值 1 6 退出千斤顶 l 7 切 筋 外露锚具 3 0 m m 张拉端锚具 防腐 处理 1 8 混凝土封锚 微膨胀 混凝土 1 9 整理张拉记 录 3 2缓 粘 结 预 应 力施 工操 作 要 点 1 缓 粘结 预应力筋铺放之前 及时检查其规 格尺寸 和数 量 逐根检查并 确认其 端部 组装 配件 可靠无 误后 方 可在 工 程 中使用 对护套轻微 破损处 采 用外包 防水聚 乙烯胶 带进 行修补 每圈胶带搭接宽度不应小 于胶 带宽度的 1 2 缠绕层 数不应少 于 2层 缠绕长度应超过破损 长度 3 0 mm 2 张拉端端部木模 板 预留孔 按施工 图 中规定 的缓 粘结 预应力筋 的位 置编号和钻孑 L 3 张拉端 的承压板采 用可靠的措施 固定 在端部模 板上 且保持 张拉作 用线与承压板面相垂直 4 缓粘结 预应力 筋应 按设 计 图纸 的规定进 行 铺放 铺 放 时符合 下列要求 缓粘结预应力筋可采用 与普 通钢筋 相 同的绑扎方法 铺放前应通过计算确定缓粘结 预应 力筋 的位 置 其竖 向高度 宜采用定位钢筋控制 亦可与其他钢筋 绑扎 见 表 1 表 1 束 形控制点的设计位置允许偏差 截面高 厚 度 ra m h 3 0 0 3 0 0 1 5 0 0 允许偏差 mm 5 4 1 5 f 2 0 缓粘结预应力 筋的位置宜保持顺直 铺放双 向配置的缓粘结预应力筋 时 对 每个纵 横筋交 叉 点相应 的两个 标高进行 比较 对各交叉 点标高较 低的缓粘 结预应力筋 应先进行 铺放 标 高较 高 的次之 避免 两个 方 向 的缓粘结 预应力筋相互穿插铺放 敷设 的各 种管线 不应将缓 粘结 预应力 筋的 位置抬 高 或压低 集团束配置多根缓粘结预应 力筋 时 各根筋 应保持平 行 走向 柬 之间的水平 净 间距不 宜小 于 5 0 mm 束 至构 件 边 缘的净间距不宜小 于 4 0 mm 5 在板 内缓粘结 预应力 筋绕 过开洞 处 的铺放 位置 应参 照并符合 无粘结预应力混凝土结构技术规程 J G J 9 2 2 0 0 4 J 4 0 9 2 0 0 5 的规定 6 夹片锚具 系 统张 拉 端和 固定 端 的安 装 应 符 合下 列 规定 张拉端锚 具 系统 的安 装缓粘 结预应 力筋 的外露 长度 应根据张拉机具所需 的长度确定 缓粘 结预应 力筋在 张拉端 处及锚 固端处应 与承压 板相垂直 预应 力筋在 张拉锚 固点处 应有不小于 3 0 0 m m的直线 段 单 根缓粘 结预应 力筋要 求 的 最小弯 曲半 径对 qb l 2 7 m m 和 中1 5 2 mm钢绞 线分 别不 宜 小于 1 5 m和 2 0 m 固定端锚具系统的安装 将组装好的固定端锚具按 设计要求 的位 置绑扎牢 固 内埋 式 固定 端垫 板不 得重 叠 锚 具与垫板应贴 紧 张拉端 和固定端 均应 按设计要求 配置螺旋筋 螺旋 筋 应紧靠承压板 并保证 与缓 粘结 预应力筋对中和 固定可靠 7 浇 筑混 凝土时 除按有 关规 范 的规 定执 行外 尚应遵 守下 列规定 缓粘结预应力 筋铺放 安装完 毕后 应 进行 隐蔽工 程 验收 当确认 合格后方可浇筑混凝土 混凝土浇筑 时 严 禁踏 压撞 碰缓粘 结预 应力 筋 支撑 架以及端部预埋部件 张拉端 固定端混凝土必须振捣密实 8 具体操作方法 穿设缓 粘结 预应力筋 a 梁绑扎成型之后 按设计 图上 预应 力筋位 置 先找 好 定位 点 然后铺设缓粘结 预应力钢绞线 b 铺设缓 粘结 预应力筋时必须平行顺直 要求其 水平偏 摆不得 大于 5 0 m m 竖 向偏差不得大于 1 5 m m 以减 少张拉 时的摩擦 损失并保证张拉后有效应力达到设计要求 c 固定好 预应力筋 的位 置及 高度 之后 安装承压板 和螺 旋筋等 并 固定好 d 缓粘结筋应牢牢地 固定在定位筋 上 e 缓 粘结筋在靠近承压板处要有不小于 3 0 0 mm的平直 段 即缓粘 结筋 与承压板垂直 并 用铁丝绑扎牢靠 f 在浇筑混凝 土前 技术人员认 真检查 验收 预应力筋 及 锚具 承压板 螺旋筋的安装情况 填写 隐蔽工程验收记录 g 在浇筑混凝土 时 振捣棒 不得 长时 间碰撞 缓粘 结筋 防止钢绞线偏 离原 位或外皮受损伤 h 及 时拆模 拆模后清理张拉预 留洞 i 尽 量使各种管线为预应力筋让 路 在穿设 预应力 筋之 后 严禁 电气焊触碰损伤 预应 力筋 缓粘结预应力张拉作业 a 混凝 土同条件 养护试 块强度达到张拉 要求之后 开始 预应力筋的张拉 b 预应力张拉控制应力及伸长值应满足设计 要求 c 预应力筋张拉采用张拉力与伸长值双控进行 如发现伸 长值不满足设计的有关规定 应立即停止张拉 并查明原因 张拉步骤 a 剥去张拉端塑料 护套 擦 净预 应力筋 上缓 凝剂 清 理 端部及穴模后安装锚 环及 夹片 b 安装 千斤顶 连接 好油路 系统 张 拉到初 应力 张拉 控制应力 的 l 0 时 首次记 录千斤 顶伸 长值 然后 继续 张 拉至控制应力 再次量测伸长值 核算伸长值符合要求后 卸载锚 固回程并卸下 千斤 顶 张拉完毕 c 张拉时以控制张拉力为主 同时用 张拉伸 长值作为 校 第 3 8卷 王旭 等 缓粘 结预应 力施 工及 质量控 制要 点 第 7期 核依据 实 测伸 长值 与计 算伸长值的偏 差应在 一 6 6 范围之内 如果超 出正常 范 围 应立 即停 止张拉 查 明原 因 并采取相应的措施之后再继续作业 封端保护 缓粘结筋的锚 固区 必 须有 严格 的密封 防护 措施 严 防 水汽进入 锈蚀 预应力 筋 因此 缓 粘结预 应力 筋张 拉完 毕 后 应立即对缓粘结预应力筋进行封端保护 a 用砂轮切除多余 预应力筋 缓粘结预应力筋切 断后露 出锚具夹片外 的长度应不得小于 3 0 m m 严禁采用电弧烧断 b 将外露预 应力 筋 涂专 用 防腐 润滑 脂 并 罩上 封 端塑 料 套 C 用微膨胀细石 C 4 0混凝 土封堵 张拉端 后浇 部分 以保 护锚 具 封堵时应注 意插捣密 实 4预应力张拉控制力与伸长值 4 1 应 力 张 拉 控 制 力 1 对混凝土强度 的要求 本工程要求混 凝 土强度 达到设 计强 度后才 能 张拉 只 有混凝土 同条件养 护试块 强度 试验 报告表 明混凝 土 强度 达 到要求后 才能开始张拉 2 张拉控制力 预应力筋 的张拉 控制 以控制 张拉力 为主 同时用 张拉 伸长值作为校核依据 本工程张拉 控制应力 取为 0 7 5倍 钢 绞线 强度 标准值 即 1 8 6 0 x0 75 1 39 5 MPa 每根钢绞线 张拉控 制力 为 2 0 1 1 k N 4 2理 论 伸 长 值 参考无粘结预应力 筋的伸长值计 算方法 0 式 中 无粘结预应力筋 的平均 张拉力 k N 取 张拉 端的拉力与 固定 端 两 端张拉 时 取跨 中 扣 除摩擦损失后拉力的平均值 f 无粘结预应力筋 的长度 m m 无粘结 预应力筋 的截 面积 m m E 无 粘结预应力筋的弹性模量 MP a 无粘结预应力筋 的实 际伸 长值 宜在 初应力为 张拉控制 应力 1 0 左右时开始量测 分级记录 其伸长值可 由量测结 果 按下列公式确定 A l l 2 一 A l 式 中 初应力至最大张拉力之 间的实测伸 长值 z 初应力以下的推算伸长值 可根据弹性范围 内张拉力与伸长值成正 比的关 系推算确定 Z 混凝土构件在张拉过程 中的弹性压缩值 注 对平均预压应力较小的板类构件 Z 可略去不计 4 3伸 长值 的实测和校 核 由于开始张拉 时 预应力 筋在 护套 内 自由放置 而 且 张 拉端各个零件之 间有一定 的 空隙 需要 用一定 的 张拉力 才 能使之收 紧 预应力筋 张拉伸 长值 的量测 是在建 立初应力 之后进行 实 际伸 长值 L应 等于 AL AL l 2一 式 中 从初应 力至最大张拉 力之间的实测伸长值 JL 初应力 以下的推算伸长值 混凝土构件在 张拉过 程 中的弹性 压缩值 量值 很小 可 忽略 初应力取为张拉控制应力的 l 0 初应力 以下 的推算 伸长值 三 根据 弹性范 围 内张拉 力与伸 长值 成 正 比的关 系 推算 张拉 时 通过 张拉伸 长值 的校核 可 以综合反 映 张拉 力 是否 足够 护套摩擦 损失 是否偏 大 以及 预应力 筋是 否有 异 常 张拉时要求实 测伸 长值 与理论 计算 伸长值 的偏差 应在 一 6一 6 范围之 内 超 出时应立 即停止 张拉 查 明原 因 并采取相应 的措施之后再继续作业 4 4施 工 几 点说 明 1 如果 由于洞 口 管线 过密 边 墙 边 梁 张拉端 不便 设 置 局部预应力筋 间距 及顺 直可作合理的调整 2 如果 由于梁 内管线管径过大 布置较密 影响预应力 筋 曲线线 型轴线与反弯点 间 曲线可 向上作 适 当调整顺 跨 中与 反 弯点之间曲线与下作适当调整 3 外伸张拉端 的侧模应使用木模 并在预应力 筋位置 开 槽或打 眼 4 对单端张拉 的预 应力 筋 如果 张拉端 不利 于张拉 在 线形定位 不 变的情况下 可将 张拉端 与固定端对 调 5工程质量控 制及质 量保 证措施 5 1 工 程 质 量 控 制 流程 5 2施 工 质 量保 证 措 施 1 加强技术管理 明确 岗位 责任制 认 真做好 技术 交底 工作 除进行 书 面交 底外 还 应组 织 各班 组 召开 技 术交 底 会 对施工难点 和重点专门进行讲解 2 锚具按有关规定进场验收 验收方式根据 混凝土结构 工程 施工 及 验收 规范 G B 5 0 2 0 4 2 0 0 2 的第 6 2 1 2条 进 行 每 2 0 0 0套锚具作 为一批进行检查 和验收 检验项 目包括 5 第 7期 王 旭 等 缓粘结预应 力施 工及 质量控 制要 点 第 3 8卷 外 观检查 锚具 的包 装合 乎规定 锚 板及 夹 片表 面无 裂纹 外观尺寸符合产 品标 准 夹 片及锚 环的硬度检验 锚 具静 载锚 固性能试验 钢绞线 一 锚 具组装件 的锚 固 效率 系数 要求大于或等 于 0 9 5 延 伸率大于或等于 2 3 缓粘结 钢绞 线进 场后 抽样 送检 每 6 0 t 作 为一 批验 收 材料 的极 限强 度和延伸率须符合规范 的有关规定 4 预应力 张拉设备 在使用 前 应送 权威 检验 机构 对 张 拉设 备进行配套标 定 并且 在张拉 前要 试运 行 保证 设备 处 于完 好状态 5 三检制 质 量严 格 检查 坚 持 自检 互检 交接 检 三检制 6 隐检制 根据施 工进 度安排 预检 隐检计 划 进行 预 检 隐检程序 办理 预检 隐检手续 并及时履行签证归档 7 缓粘结预应力筋 的加工 时 间应与 工程 整体进 度相 协 调 减少缓粘结筋在 空气 中的暴 露 时间 根据缓 粘结 预应 力 钢绞线 专用 粘合 剂冻融性能测试结果 该粘合 剂温度指标 在 一 2 5 3 5 因此施 工时应考虑施工环境影响 8 缓粘结预应力筋端头要 用胶带包裹密实 避免润 滑油 剂 流出和杂质进入 运 输 吊装过 程 中应 注 意避免 对预应 力 筋 表皮 的损 伤 轻拿轻 放 严禁抛 摔 铺 放 时避 免拖 擦 并 着 重加强铺放后混凝土浇筑时 的成 品保护工作 9 施 工需 要多专业穿 插 配合 在 总体施 工顺 序 以及工 序间的流水作业方面必须与水 电专业 做好协调 配合工作 尽 量避免缓粘结预应力筋穿越后浇带 施工 单位应合理 安排施 段的划分和施工顺序 在混凝土强度达 到设计要求 后尽快优 先张拉缓粘结 预应 力筋 以保证 总体施 工进 度和施 工 安全 在预应力工序安排方 面 由于铺柬工 序位于施工 网络 图的关 键线路上 其它张拉工序也需要模板 支撑 等材料 的配合 因 此必须精心组织预应力 专项 施工 确保工 程质量 上接 第 4 8页 2 4 预 留管道的形成与 穿束 混凝 土浇筑完毕后 根据 经验 应在混凝 土灌 注完毕 4 6 h 混凝 土强 度达到 4 1 1 MP a时抽 拔橡 胶管 抽拔 后混 凝 土孔 道不得发生变形及塌 落现象 拔管采用 3 t 卷 扬机 并 用直 径 1 0 1 2 m m钢 丝绳 设 计 拔胶管 专 用卡 具将 梁端 外 露胶 管顶端 固定住 接上 卷扬机 上的钢 丝绳 然后 开动 卷扬 机往 外拉 即可将胶 管拔 出来 特 别应注 意 卷扬 机必 须预 先检查维修保养完 好 不 能临 时拔管 出故 障 拔管 顺序 应 从 箱梁混凝土先灌 注的一端 开始 自上 而下进 行 每次 拔管 的根数最多不得超 过 2根 拔管速度应缓慢进行 将钢绞线按规 定的要求制成钢束并捆绑好 钢绞线成束 时应保证顺直 不 扭转 钢 束 的两 端应 注意 齐平 参差 不 齐 的不能超 过 5 0 mm 钢束 穿人 梁体混 凝 土孔道 可采 用 卷扬机进行 引拉 应先 穿人一 根钢丝 作为 引线 将钢 丝绳拉 进孔道 再将钢丝绳与钢束联接起来 然后开动卷扬 机 人 工 扶正钢束 即可将钢柬拉入管道 2 5预 应 力 工 程 预制梁张拉按预张拉 初 张拉 终张拉 三个 阶段进行 1 预张拉 预制箱梁预张拉在 制梁 台座上 进行 当混凝 土强 度达 到设 计要求 拆 除端 模松 内模 同时清 除管道 内 的杂物 和积 水 将 预应 力钢 筋穿进 进行 预张拉 预张拉 能有 效 的控制 混凝土预制梁的早期裂纹 2 初张拉 当梁体混凝 土强 度达 到设计 值 的 8 0 后 拆 除外 模 紧 固件 脱 出内模 后 按 照设计 要求对 梁体 进行 初张拉 初张 拉在预制 台座上进行 初张拉结束后 方可将梁体移 出台座 3 终张拉 当梁体混凝 土强度 及弹性 模量 达到设 计值 且混凝 土龄 期大于 l 0 d时 进 行终 张拉 终张 拉结束且 存 梁期 达到 3 O d时 应 由质检人员对梁体进行上 拱度测量 实测上 拱值不 宜大于 1 O 5倍 的设计计 算值 52 2 6压 浆 与 封 锚 预应力管道压浆采用真空辅助压浆工