先张法-后张法 PPT课件

先张法预应力空心板梁制作工艺与后张法预应力T梁制作工艺 制作人薛晨光 2020 4 7 1 先张法与后张法预应力梁制作工艺 先张法是在浇筑混凝土前张拉预应力筋 并将张拉的预应力筋临时锚固在台座或钢模上 然后浇筑混凝土 待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75 保证预应力筋与混凝土有足够的粘结时 放松预应力筋 借助于混凝土与预应力筋的粘结 对混凝土施加预应力的施工工艺 后张法是先浇筑水泥混凝土 待达到设计强度的75 以上后再张拉预应力钢材以形成预应力混凝土构件的施工方法 2020 4 7 2 两者的区别 先张法指先将钢筋按要求拉伸锚后浇捣砼 待砼达到规定强度后 轻开锚具 钢筋收宿后 钢筋砼才共同作功 一般用于小荷载构件 后张法是指在砼浇捣前先在构件内予留钢筋孔 待砼达到规定强度后再张拉 补浆 养护 再作功 施工工艺较复杂 2020 4 7 3 先张法预应力简支梁制作 先张法预应力简支梁制作有固定台座法和流水台车法 固定台座法是一种在固定台位上生产预制梁的方法 是现场制梁最常用的方法 流水台车法是在预制场内设置运输轨道 在活动的台车上制梁 这种生产方式需要极大的生产车间和堆放场地 宜在生产量大的大型预制厂采用 2020 4 7 4 先张法生产示意图 2020 4 7 5 先张法施工工艺基本流程图 2020 4 7 6 台座 类型构造形式 框架式 槽式 墩式受力形式 轴心压住式 偏心压柱式 无压柱式使用 可拆装式 固定式材料 钢筋混凝土式 钢筋混凝土和型钢组合式及钢管混凝土式 2020 4 7 7 墩式台座 墩式台座一般用于生产小型构件 生产钢弦混凝土构件的墩式台座 其长度常为100 150米 这样既可利用钢丝长的特点 张拉一次可生产多根构件 减少张拉及临时固定工作 又可减少钢丝滑动或台座横梁变形引起的应力损失 2020 4 7 8 槽式台座 浇筑中小型吊车梁时 由于张拉力矩和倾复力矩都很大 一般多采用槽式台座 它由钢筋混凝土立柱 上下横梁及台面组成 台座长度应便于生产多种构件 一般为45米 可生产6根6米长的吊车梁 或76米 可生产10根6米长的吊车梁 或24米屋架3榀 或18米屋架4榀 为便于拆迁移 台座式应设计成装配式 此外 在施工现场亦可利用条石或已预制好的柱 桩和基础梁等构件 装配成简易式台座 2020 4 7 9 预应力筋张拉 预应力筋张拉前 应先安装定位板 检查定位板的钻孔位置和孔径大小是否符合设计要求 然后将定位板固定在横梁上 在检查钢筋数量 位置和张拉设备后 方可进行张拉 张拉程序0 初应力 1 05 k 持约2分钟 0 9 k com 锚固 2020 4 7 10 2020 4 7 11 预应力筋放松 当混凝土强度达到设计要求后 可在台上放松受拉预应力筋 对预制梁施加预应力 当设计无规定时 一般在大于混凝土混凝土设计强度的70 时进行 预应力筋放松应按照对称慢速的原则进行 放松之后 切割梁外钢筋 即可移位准备再生产 1 千斤顶放松法在台座固定端的承力架与横梁之间涨拉前就安放两个千斤顶 待混凝土达到规定放松强度后 即可让两千斤顶同步回程 使拉紧的力筋慢慢回缩 将力筋放松 2 张拉放松法在张拉端利用连接器 拉杆 双螺帽放松预应力筋 2020 4 7 12 后张法预应力T梁制作工艺 2020 4 7 13 工艺流程 检查构件 或块体 预应力筋制作 穿预应力筋 锚具检验 安装具及张拉设备张拉设备预检 张拉 孔道灌浆 制作水泥浆试块 起吊 压水泥浆试块 2020 4 7 14 检查构件 或块体 尤其要认真检查预应力筋的孔道 其孔道必须保证尺寸与位置正确 平顺畅通 无局部弯曲 孔道端部的预埋钢板应垂直于孔道轴线 孔道接头处不得漏浆 灌浆孔和排气孔应符合设计要求的位置 孔道不符合要求时 要清理或作好处理 3 3穿预应力筋 3 3 1穿筋前 应检查钢筋 或束 的规格 总长是否符合要求 3 3 2穿筋时 带有瑞杆螺丝的预应力筋 应将丝扣保护好 以免损坏 钢筋束或钢丝束应将钢筋或钢丝顺序编号 并套上穿束器 先把钢筋或穿束器的引线由一端穿入孔道 在另一端穿出 然后逐渐将钢筋或钢丝束拉出到另一端 3 3 3钢筋穿好后将束号在构件上注明 以便核对 3 4安装锚具及张拉设备 安装锚具及张拉设备时 对直线预应力筋 应使张拉力的作用线与孔道中心线在张拉过程中相互重合 对曲线预应力筋 应使张拉力的作用线与孔道末端中心点的切线相互重合 2020 4 7 15 3 5张拉 3 5 1预应力筋的张拉程序 应按设计规定进行 若设计无规定时 可采取下列程序之一 3 5 1 10 105 con持荷2min con 3 5 1 20 103 con con为预应力筋的张拉控制应力 3 5 2预应力筋的张拉顺序应符合设计要求 当设计无具体要求时 可采取分批 分阶段对称张拉 采用分批张拉时 应计算分批张拉的预应力损失值 分别加到先张拉预应力筋的张拉控制应力值内 或采用同一张拉值逐根复位补足 3 5 3单根预应力粗钢筋 采用拉伸机张拉螺丝端杆锚固 张拉时 应先少许加力 将垫板位置按设计规定找准 然后按规定张拉程序张拉 张拉完毕 用板子拧紧螺母 将钢筋锚固 测出钢筋实际伸长值 并作好张拉记录 2020 4 7 16 3 5 4 1预拉 将钢丝拉出一小段长度后 检查每根钢丝是否达到长度一致 如有不一致时 应退下楔块进行调整 然后再用力打紧楔块 3 5 4 2张拉及顶压 预拉调整以后方可按规定张拉程序张拉 张拉完毕 测出钢丝伸长值 苦与规定符合 就可进行顶压锚塞 顶压锚塞时必须关闭大缸油路 给小缸进油 使小缸活塞猛顶锚塞 3 5 4 3校核 将千斤顶装入未张拉的一端进行张拉 张拉到控制应力后 猛顶锚塞 当两端都张拉顶压完毕后 应测量钢丝滑入锚楦中的内缩量是否符合要求 如果大于规定数值 必须再张拉 补回损失 3 5 4 4钢丝断丝和滑脱的数量 严禁超过构件同一截面钢丝总数的3 且一束钢丝只允许一根 如超过上述规定 必须重新张拉 这时应把钢丝拉到原来的张拉吨位 拉松锚塞 用一根钢钎插入垫板槽口内 卡住锚塞 然后大缸回油 锚塞被拉出 取出整个锚楦 分别检查锚环是否被抽成凹槽 锚塞的细齿是否被抽平 若有这类情况 要调换锚具 重新张拉 如果锚环 锚塞仍然完好无损 则只要在顶压时加大压力顶紧锚塞 2020 4 7 17 3 6填写施加预应力记录 3 7孔道灌浆 3 7 1灌浆孔道应压水清洗干净 并检查灌浆孔 出气孔是否与预应力筋孔道连通 否则 应事先处理 3 7 2预应力筋张拉完后应尽早进行孔道灌浆 以减少预应为损失 3 7 3灌浆压力一般为0 4 0 6MPa 3 7 4灌浆顺序应先下后上 避免上层孔道漏浆把下层孔道堵住 待排气孔冒出浓浆后 即堵死排气孔 再压浆至0 6MPa 保持l 2min后 即可堵塞灌浆孔 3 7 5制作试块并注意养护 3 8浇筑封端混凝土或端部防护处理 并注意混凝土养护 2020 4 7 18 梁体预制 2020 4 7 19 预应力筋穿束与张拉 后张法是先制作构件 或块体 并在预应力筋的位置预留出相应的孔道 待混凝土强度达到设计规定的数值后 穿入预应筋并施加预应力 最后进行孔道灌浆 张拉力由锚具传给混凝土构件而使之产生预压力 可见 对预应力筋的穿束 张拉与孔道的灌浆是后张法预应力工程的三道关键工序预应力筋穿入孔道的方法有先穿束法和后穿束法张拉设备锥锚式三作用千斤顶 穿心式千斤顶 拉杆式千斤顶施加预应力方式一端张拉 两端张拉 对称张拉 分批张拉 分段张拉 分阶段张拉 补偿张拉等 2020 4 7 20 2020 4 7 21 管道压浆 2020 4 7 22 作用1 保护预应力筋免遭锈蚀 保证结构物的耐久性 预应力筋在高预应力状态下更易锈蚀 约是普通状态下的6倍 2 预应力筋通过灰浆与周围混凝土结成整体 增加锚固的可靠性 提高结构的抗裂性和承载能力 灌入孔道的水泥浆 既包裹预应力筋 又接触孔道壁 把预应力筋和孔道壁粘结起来 共同作用 2020 4 7 23 目的 一是保护钢绞线不生锈 延长结构使用年限 所以压浆要饱满 密实 二是作为媒介 在钢绞线松弛后 向梁体传递一部分应力 所以还是要严格控制压浆工艺的 只是由于控制过程中 一些人不能脚踏实地地认真执行规范要求 出现上述问题 开孔压注还是有必要的 虽然不饱满现象比较常见 主要是由于设计保守 安全系数等因素 才保证了结构能够正常运行 但是 一旦出现质量事故 那就会追究施工中存在的问题了 2020 4 7 24 预应力结构孔道压浆不实的解决方案 由于灌浆强度低 在孔道内填充不饱满 易产生预应力钢筋的锈蚀 对于通过灌浆握裹钢材来传递预加应力给结构混凝土的作用将有所削弱 如某工程预制T型梁 因波纹管不畅而未引起重视 导致压浆不实 经超声波无损检测后发现孔道内出现空洞 最终废弃 给施工单位造成经济和声誉的损失 给业主造成工期的延误 故施工时应采取以下方法进行控制 1 灌浆用的水泥应是新出厂的 标号不低于425 的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥 2 灰浆的配合比 必须结合施工季节 使用材料 现场条件等灵活选取 并通过试配试验确定 2020 4 7 25 3 灌注前应检查灌注通道的管道状态是否通畅 对孔道应在灌注前用压力水冲洗 4 张拉后应尽早进行孔道压浆 压浆应缓慢 均匀 连续进行 5 每孔道应一次灌成 中途不应停顿 交通部还规定 各项目施工 监理单位要加强预应力结构张拉后管道压浆的施工管理和控制 管道压浆的机械设备 灰浆质量 工艺过程必须完好准确 施工单位的技术主管 驻地监理工程师必须加强对压浆过程的旁站监督 重点检查压浆的充实度和饱满度 今后凡检验压浆不饱满的构件不得投入使用 2020 4 7 26 压浆不实的危害 一 预应力管道压浆不实造成的危害和机理分析 钢筋锈蚀是混凝土结构损坏的机理之一 而孔道压浆的根本目的是排除孔道内的水和空气 防止预应力筋被腐蚀 保证预应力构件的耐久性 孔道压浆的第二个目的是使预应力钢筋通过灰浆与周围混凝土结成一个整体 将预应力钢筋上的力均匀地传入到结构物中 从而既能减轻锚具的受力 又能提高构件的承载能力 抗裂性能和耐久性 第三个目的就是为了保护好预应力钢绞线不被腐蚀 能够顺利的完成上述压浆的任务 预应力钢材的锈蚀分为一般腐蚀和应力腐蚀 应力腐蚀是特别危险的腐蚀形式 所谓应力腐蚀是钢材处于受拉状态下 而同时受到腐蚀时发生的腐蚀的结果 将引起钢材急剧地脆性破坏 应力腐蚀断裂是金属材料在应力和腐蚀介质联合作用下产生的一种特殊破坏形式 不存在应力时腐蚀非常轻微 当应力超过某一临界值后金属会在腐蚀并不严重的情况下发生脆断 预应力筋的直径相对较小 强度较高 对腐蚀尤其是应力腐蚀更敏感 而且预应力筋发生的应力腐蚀不易从构件的外表察觉 其破坏又呈高度脆性 就使构件的破坏呈现突然性 这是由于预应力构件本身的性质及预应力筋的性质造成的 2020 4 7 27 普通钢筋混凝土构件中的钢筋中的应力值在构件开裂前很小 而预应力混凝土构件中的预应力筋从张拉直到破坏始终处于受拉状态 所以发挥了高强钢材和混凝土两种材料各自的特长 预应力混凝土构件出现裂缝比普通钢筋混凝土构件迟得多 所以构件裂度大为提高 但裂缝出现的荷载与破坏荷载比较接近 延性较差 从下面的预应力混凝土简支梁的荷载 挠度曲线和非预应力筋和预应力筋应力 应变曲线比较图可以看出 预应力的作用改变了截面应力状态 使全截面受力阶段的范围扩大 反映出很好的抗裂性能 预应力筋的塑性较小 一些高强度预应力筋应力 应变曲线没有明显的屈服台阶 预应力钢材对应力腐蚀具有敏感性 而且钢材抗拉强度越大敏感性越大 应力腐蚀是一种低应力脆性断裂 因为导致应力腐蚀开裂的最低应力远小于材料断裂强度fu 而且断裂前无明显的塑性变形 脆性断裂时其应力水平一般不会超出屈服点 宏观塑性变形很小 同时脆性破坏的断裂速度非常高 可达声速的1 3 这一点也是脆性破坏常导致灾难性事故的主要原因 2020 4 7 28 注意事项 1在冲洗孔道时如发现穿孔 则改为两空同时压注2压浆时 对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入3每个孔道的压浆作业必须一次完成 如果因故停顿 时间超过30分钟 应用清水冲洗已压浆的孔道 重新压注4间隔时间一般在30至45分钟内 并且应不断搅拌水泥5输浆管的长度最多补得超过40米 2020 4 7 29