大跨度后张法有粘结预应力混凝土构件钢绞线束的张拉工法

大跨度后张法有粘结预应力混凝土构件钢绞线束的张拉工法HJ2-005-93前言：后张法有粘结预应力技术，目前在世界发达国家及我国南方一些大中城市，已广泛应用在预应力混凝土结构上，如预应力混凝土框架、桥梁、水截及电视塔等，它可以解决非预应力结构所无法解决的一些重要问题，并能充分节经贸部钢材，降低成本，是一门具有远大发展前景的新技术。一、 特点： 对大跨度混凝土构件及现浇整体结构及构筑物的预力钢绞线束的张拉，采用本工法可做到，设备简单，轻巧灵活、便于转移，投入劳动力少，劳动效率较高，预应力张拉值准确，施工质量可靠等特点。二、 适用范围 本工法适用于跨度在24米以上采用XM型锚具，两端同时张拉后张法有粘结预应力砼构件钢绞线束的张拉施工。 三、材料及设备1、 钢绞线 规格15各项性能指标必须符合国家标准GB5224-85的规定，主要力学性能及要求见表1主要力学性能及要求钢绞线公称直径（mm）强度级别（N/mm2）公称截面（mm2）整根拉断力（KN）每米厚（KG）延伸率（%）松驰值不大于I级松驰II级松驰151470138.9203.741.0913.53.0-12%2.5-4.5% 在满足上述性能基础上,进场后要对钢丝外观进行检查及力学性能复检,合格后,方可使用。为了搞清楚钢丝的弹性模量，便于校准确控制预应力筋张拉时的伸长值，还应对钢绞线进行弹性模量的测试，测试在实验室进行。 2、锚固系统锚具采用XM锚具，锚环、夹片及喇叭孔尺寸见图1。XM锚固体系主参数见表2。 表2XM锚固体系主参数 单位：XM151345678912D4498108125128145155165184G505050505555606070G4599109126129146157167186C226575879597110123136H222333444B142225253030303540L65160230190220305340340A5050506060606060I65160200200220220240250320G5050556666697284 锚具应具有出厂质保书，并按GB50204-92及JGJ85-92要求分别对锚具进行外观、硬度、锚固能力及疲劳检验。 3、张拉设备 选用YGJ200型前卡式千斤顶，及配套油泵其技术性能见表3 张拉设备性能表 表3设备名称技术性能生产单位YCJ200额定压力 61Mpa额定拉力 230KN张拉缸面积 37.68cm2张拉行程 200mm四平市建筑机械厂超高压电动油泵（STDB0.55630）额定压力 63N/mm2额定流量 0.55L/min电动组 三相交流380V 750W储油量 41352部队 使用YCJ200型前卡式千斤顶由于顶锚器直径过 插不到锚环的根部,因此,必须配置一顶压套管尺寸如图2. 千斤顶与油泵在试验机上配套校验.标定压力表的读数。 4、辅助工具，无齿锯、手动葫芦、三角支架、对讲机、手锤及搬手等，都应保证完好的工作状态。 四、工艺原理 待构件（结构）的混凝土强度达到张拉规定强度时，便可以张拉预应力钢绞线，借助两端锚具锚固预应力钢绞线，达到对结构产生预应力的效果。清理端头清理端头钢绞线穿束钢绞线编束钢绞线下料五、工艺流程制定施工方案锚固及端头处理制绞线张拉机具准备 六、工艺要点 1、钢绞线下料长度的确定： 预应力钢绞线下料长充，应由计算确定，计算时应考虑结构的孔道长充、锚夹具厚度、千斤顶长度等因素计算公式如下： L=l+2(l1+l2) L钢绞线下料总长度 L构件（结构）孔道长度 L1锚夹具厚度 L2千斤顶长度（包括顶压套管长）380mm。 预应力钢绞线应采用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。2、 钢绞线端束： 端束在绑扎台上进行，将每束绞线齐头后，穿入梳丝板，用铁丝将梳理规则的钢绞线绑扎牢固，绑束由起端1000-1500mm绑扎一道密排的丝箍，编束后应在钢绞线束的两端立即标明束号 中各根钢绞线的号码。 3、钢绞线穿束 穿束是人工进行，采取预先将钢绞线束穿入在固定钢管（金属波纹管）的井字架上，然后，将分段的钢管（金属波纹管）连成整体，找正后安装就位。 4、钢绞线张拉：（1） 张拉前的准备工作：1） 张拉前对构件端头铁件要进行清理，以使锚板与预埋铁件之间保持最佳状态的吻合。2） 张拉前必须对各种机具、设备及仪表进行校核及标定。3） 跨度较长且中间有障碍物将构件两端隔开，无法进行对话联系，要借助于对讲机进行通讯联络，对讲机要保证音质清晰，无失灵现象。4） 张拉前要检查每束，每根钢绞线两端编号是否统一一致。（2） 张拉顺序 张拉顺序应按设计要求进行，如设计无特殊要求时，可采用下列两种方法：1） 采用分批、分价段对称张拉。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。2） 采用同一张拉值逐复拉补足。（3） 张拉程序： 持荷2分钟 O 105%com com （4）张拉控制应力及张拉力的确定 张拉控制应力 con=0.7fptk con张拉控制应力。 Fptk标准强度N/mm2 每根钢绞线的张拉力 N=Apcon N张拉力 Ap单根钢绞线截面积（139.98mm2） （5）张拉伸长值的计算 NL L l= ApEp =con Ep l张拉伸长值 L预应力筋的长度 Ep预应力筋的弹性模量 （6）张拉操作要点：1） 张拉时混凝土强度要达到设计要求，设计无要求时，不应低于设计强度的75%，并应有混凝土试压报告。2） 安装夹片时，必须将三个夹片的端面保持平行一致，以保证良好的锚固效果。3） 跨度较长的构件，由于张拉伸长值较大，一次不能张拉到位，需多次张拉时，宜将锚具的夹片外壁用塑料透明胶带缠绑，便于退锚，在最后一次张拉顶锚前，将透明胶带取下，清净，然后张拉顶锚。4） 锚具安装完毕后，先将顶压套管套入钢绞线，然后再将顶锚器与千斤顶联接好，套入钢绞线。5） 张拉时要控制给油速度，给油时间不应低于半分钟。6） 两端同时张拉，要求两台设备张拉速度应保持一致。7） 张拉时，除应做好张拉控制应力记录外，还应测量钢筋的伸长值，一般当张拉到10%con时，做好标记，做为测量伸长值的起点。张拉到控制力con时，测量其实际伸长值，实测伸长值与计算伸长值相差大于10%以上时，应停止张拉，进行处理。 七、劳动组织 根据预应力钢绞线束为两端同时张拉，故操作由下列人员组成，司泵2人，司顶2人，测量记录2人，技术负责指挥1人。 八、质量标准 应遵照国家标准混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-92）及建筑安装工程质量检验评定标准中的有关规定，但还应注意以下几点： 1、预应力筋所用的锚夹具质量必须符合设计要求和施工规范及行业标准预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程（JGJ85-92）的有关规定。 2、锚夹具应具有出厂证明、硬度、锚固能力、控伤及外观检查报告。 3、预应力钢绞线除应有出厂材质证明外，还应进行二次物理性能试验，并具有复试报告单。 4、张拉的预应力值与设计规定值偏差的百分率不应超过5%。 九、安全措施 操作人员在施工现场及高空作业，用电和液压设备除遵照国家颁布的建筑安装工程安全技术规程及企业颁发的有关安全规定外，还应注意以下几点： 1、操作高压油泵人员应精神集中，给油回油应平稳。 2、高压油泵与千斤顶之间的所有连接点或接口处必须完好无损，并应把螺母拧紧。 3、张拉地区应标示明显的标记，禁止非工作人员进入张拉场地。 4、张拉时，构件两端要设置防护罩，操作人员在安装好锚夹具套好千斤顶后，马上站在千斤顶的侧面，张拉完毕后，稍等2分钟再拆卸张拉设备。 十、效益分析 1、经哈尔滨建筑工程学院设计院对哈尔滨工业大学 体育馆预应力混凝土拉杆方案和非预应力拉杆方案比较，采用预应力拉杆方案可以节省费用约40万元。 2、采用XM型锚具并配置YCJ200型前卡式千斤顶，一次性投资少，且体积小，重量轻，便于安装，操作和搬运，投入的劳动力较少，所需的操作空间不大。 3、采用YCJ200型前卡式千斤顶，预应力筋外露长度自工作锚外仅需28毫米，同其它大吨位穿心式千斤顶相比可以节省钢材400毫米左右，以哈工大邵逸夫体育馆预应力砼拉杆为例，节约钢绞线250米。 十一、工程实例哈尔滨工业大学邵逸夫体育馆工程是新颖别致的网架拱结构，为了承受拱脚强大的推力，防止发生过大的水平位移，在拱脚处设混凝土预应力拉杆。该拉杆为两根，各长97米，沿体育馆对角线放置在0.00以下，每根拉杆的截面由两个800600毫米的定形组成见图4，内配12束钢绞线束，每束由6根15钢绞线组成，锚具用XM15-6型，拉杆两端用钢分配梁替代喇叭孔，每根拉杆的总张拉力达10350KN。 该拉杆的张拉顺序采用分批对称张拉的方法，将由砼缩短引起的应力损失值（59N/mm2）加列第一批前36根钢绞线张拉力上。即-束 N=Ap(con+损) =139.98(1029+59) =152.3KN 第二批后36根钢绞线即张拉到-束 N=Apcon =144KN 张拉顺序如图5示。 拉杆钢绞线理论伸长值为:下拉杆561毫米,实测为558毫米.上拉杆549毫米,实测