后张法预应力张拉计算及关键

后张法预应力张拉计算及关键 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 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 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 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 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 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 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 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 1 理论伸长值计算公式 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 张拉伸长量的计算 一 计算公式的选用 2 平均张拉力计算公式 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 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 二 参数的选用 1 s15 2mm钢绞线AP 139mm2fPK 1860MPaEP 1 95 105MPa2 张拉控制应力 P 1350MPa3 的取值 0 0015 0 17 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 值和 值用于对设计张力控制应力的修正 三 张拉伸长量的计算以宽平大桥MP57 MP60一联现浇箱梁 顶板F1钢束为例 计算公式 1 L1伸长量的计算AP 139mm2EP 1 95 105MPaP 1350MPa 0 0015 0 17 1 864米 0度 计算公式 2 L2伸长量的计算AP 139mm2EP 1 95 105MPaP 1350MPa 0 0015 0 17 2 618米 25度 0 4363rad 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 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 3 角度与弧度的转换 rad 如竖弯角度与平弯角度同时存在 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 一端张拉应的以锚固端为界 依次分段计算伸长量值至张拉端 然后汇总求和 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 1 0 1 0 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 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 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 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 浆液自拌制完成至压入孔道的延续时间不宜超过40min 且在使用前和压住过程中连续搅拌 对因延迟使用所导致流动度降低的水泥浆 不得通过额外加水增加其流动性 对水平或曲线孔道 压浆压力宜为0 5 0 7MPa 对超长孔道 最大压力不宜超过1 0MPa 对竖向孔道压浆的压力宜为0 3 0 4MPa 压浆的充盈的应达到孔道另一端饱满且排气孔排出与规定流动度相同的水泥浆为止 关闭出浆口后 宜保持一个不小于0 5MPa的稳压期 该稳压期的保持时间宜为3 5min 压浆时 每一工作班应制作留取不少于3组的试块 标准养护28天进行抗压强度和抗折强度试验 作为质量评定的依据 压浆过程及压浆后48h内 结构混凝土的温度及环境温度不得低于5 否则应采取保温措施 并应按照冬期施工的要