后张法预应力施工方法

1、后张法预应力施工方法 后张法预应力施工方法(1) 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,最终进行孔道灌浆,张拉力由锚具传给混凝土构件而使之产生预压力。 后张法不需要台座设备,大型构件可分块制作,运到现场拼装,利用预应力筋连成整体。因此,后张法敏捷性较大;但工序较多,锚具耗钢量较大。后张法的工艺流程如下: 一、预应力筋制作 (一)钢丝下料与编束 1、钢丝下料 消退应力钢丝放开后是直的,可直接下料。钢丝下料时如发觉钢丝表面有电接头或机械损伤,应随时剔除。 采用镦头锚具时,钢丝的等长要求较严。同束钢丝下料长度的相对

2、差值(指同束最长与最短钢丝之差)不应大于l/5000,且不得大于5mm(l-钢丝下料长度)。为了达到这一要求,钢丝下料可用钢管限位法或用牵引索状态下进行。钢管固定在林板上,钢管内径比钢丝直径大35mm,钢丝穿过钢管至另一端角铁限位器时,用dl10型冷镦器的切断装置切断。限位器与切断器切口的距离,即为钢丝的下料长度。 2、钢丝编束 为保证钢丝束两端钢丝的排列顺序全都,穿束与张拉时不致紊乱,每束钢丝都必需进行编束。随着所用锚具形式不同,编束方法也有差异。 采用镦头锚具时,依据钢丝分圈布置的特点,首先将内圈和外圈钢丝分别用铁丝顺序编扎,然后将内圈钢丝放在外圈钢丝内扎牢。为了简化钢丝编束,钢丝一端可直

3、接穿入锚杯,另一端距端部约20cm处编束,以便穿锚板时钢丝不紊乱。钢丝束的中间部分可依据长度适当编扎几道。 采用钢质锥形锚具时,钢丝编束可分为空心束和实心束两种,但都需要圆盘梳丝理顺钢丝,并在距钢丝端部510cm处编扎一道,使张拉分丝时不致紊乱。采作空心束时,每隔1.5m放一个弹簧衬圈。其优点是束内空心,灌浆时每根钢丝都被水泥浆包裹,钢丝束的握裹力好,但钢丝束外径大,穿束困难,钢丝受力也不匀。采用实心束可简化工艺,削减孔道摩擦损失。为了检查实心束的灌浆效果,在灌浆后凿开孔道,发觉水泥浆较饱满,钢丝未暴露,同时试验结果表明实心束的握裹力也是足够的。 (二)碳素钢丝镦头 1、镦头设备 s5碳素钢丝

4、的镦头,采用ld10型钢丝冷镦器。该机的技术性能如下: 额定油压40n/mm2镦头力90kn 镦头活塞行程6mm夹紧活塞行程12mm 切筋刀头行程12mm最大切断176kn 形状尺寸:镦头器98×279mm切筋器98×326mm 重量:镦头器9kg,切筋器11kg 其工作原理是:油液先进入外油缸,推动夹紧活塞,使夹片夹住钢丝;当压力升至顺序阀开启油压后,油液再进入内油缸,推动镦头活塞,对钢丝进行冷镦。卸荷后,各零件自动复位。 s7碳素钢丝的镦头,采用ld20型钢丝冷镦器,其久镦头力为200kn,该机构造与ld10型冷镦器基本相同。 2、冷镦头型与质量 钢丝镦粗的头型,通常有

5、蘑菇型和平台型两种,前者受锚板的硬度影响大,如锚板较软,镦头易陷入锚孔而断于镦头处;后者由于有平台,受力性能较好。 对冷镦头的要求:头型尺寸要够,头型圆整、不偏歪、颈部母材不受损伤。钢丝镦头的强度不得低于母材强度标值的98%。 为了保证镦头质量,应预先制作6个镦头试件,进行外观检查与拉伸试验。镦头的形状检查要求:(1)钢丝的镦头尺寸不得小于规定值;(2)纵向不贯穿的钢丝镦头裂缝是允许的,已延伸至母材或将镦头分为两半或水平裂缝是不允许的;因镦头夹片造成的钢丝显著刻痕也是不允许的。镦头的拉伸试验应满意镦头强度要求。度镦合格后方可正式镦头。 镦头压力与头型尺寸表1 钢丝直径镦头压力 (n/mm2)头

6、型尺寸(mm) 直径高度 s5323677.54.75.2 s7404310116.77.3 (三)钢绞线下料与编束 钢绞线的盘重大、盘卷小、弹力大,为了防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出伤人,事先应制作一个简易的铁笼。下料时,将钢绞线盘卷装在铁笼内,从盘卷中央逐步抽出,较为安全。 钢绞线的下料宜用砂轮切割机切割,不得采作电弧切割。砂轮切割机有手提式及固定式两种,国内已有定型产品。用砂轮切割机下料具有操作便利、效率高、切口规则无毛头等优点,尤其适合现场使用。 钢绞线的编束用20号铁丝绑扎,间距11.5m。编束时应先将钢绞线理顺,并尽量使各根钢绞线松紧全都。如单根穿入孔道,则不编束。 (四)钢绞线

7、固定端锚具组装 1、挤压锚具组装 挤压设备采用yj45型挤压机,由液压千斤顶、机架和挤压模组成。主要性能:额定油压63mpa,工作缸面积7000mm2,额定顶推力440kn,额定顶推行程160mm,形状尺寸730mm×200mm×200mm。 挤压机的工作原理:千斤顶的活塞杆推动套筒通过喇叭形模具,使套筒变细,硬钢丝螺旋圈脆断并嵌入套筒与钢绞线中,以形成牢固的挤压头。操作时应留意事项: (1)挤压模内腔要保持清洁,每次挤压后都要清理一次,并涂抹石墨油膏; (2)使用硬钢丝螺旋圈时,各圈钢丝应并拢,其一端应与钢绞线平齐,否则锚固不牢; (3)挤压套装在钢绞线端头挤压时,钢绞线

8、、挤压模与钢绞应在同一中心线上,以免挤压套被卡住; (4)挤压时压力表读数宜为4045mpa时应不停顿挤过; (5)挤压模磨损后,锚固头直径不宜超差0.3mm。 2、压花锚具成型 压花设备采用压花机,由液压千斤顶、机架和夹具组成。压花机的最大推力为350kn,行程为70mm。 二、预应力筋穿入孔道 预应力筋穿入孔道,简称穿束。穿束需要解决二个问题:穿束时机与穿束方法。 (一)穿束时机 依据穿束与浇筑混凝土之间的先后关系,可分为先穿束和后穿束两种。 1、先穿束法 先穿束法即在浇筑混凝土之前穿束。此法穿束省力;但穿束占用工期,束的自重引起的波纹管摇摆会增大摩擦损失,束端保护不当易生锈。按穿束与预埋

9、螺旋管之间的协作,又可分为以下三种状况。 (1) 先穿束后装管:即将预应力筋先穿入钢筋骨架内,然后将螺旋管逐节从两端套入并连接; (2)先装管后穿束:即将螺旋管先安装就位,然后将预应力筋穿入; (3)二者组装后放入:即在梁外侧的脚手上将预应力筋与套管组装后,从钢筋骨架顶部放入就位,箍筋应先作成开口箍,再封闭。 2、后穿束法 后穿束法即在浇筑混凝土之后穿束。此法可在混凝土养护期内进行,不占工期,便于用通孔器或高压水能孔,穿束后即行张拉,易于防锈,但穿束较为费劲。 (二)穿束方法 依据一次穿入数量,可分为整束穿和单根穿。钢丝束应整束穿;钢绞线优先采用整束穿。穿束工作可由人工、卷扬机和穿束机进行。

10、1、人工穿束 人工穿束可利用起重设备将预应力筋吊起,工人站在脚手架上逐步穿入孔内。束的前端应扎紧并裹胶布,以便顺当通过孔道。对多波曲线束,宜采用特制的牵引头,工人在前头牵引,后头推送,用对讲机保持前后二端同时出力。对长度50m的二跨曲线束,人工穿束还是便利的。 2、用卷扬机穿束 用卷扬机穿束,主要用于超长束、特重束、多波曲线束等整束穿的状况。卷扬机的速度宜慢些(每分钟约10m),电动机功率为1.52.0kw。束的前端应装有穿束网套或特制的牵引头。 穿束网套可用细钢丝绳编织。网套上端通过挤压方式装有吊环,使用时将钢绞线穿入网套中(究竟),前端用铁丝扎死,顶紧不脱落即可。 3、用穿束机穿束 用穿束

11、机穿束适用于大型桥梁与构筑物单根穿钢绞线的状况。 穿束机有两种类型:一是由油泵驱动链板夹持钢绞线传送,速度可任意调整,穿束可进可退,使用便利。二是由电动机经减速箱减速后由两对滚轮夹持钢绞线传送。进退由电动机正反转掌握。穿束时,钢绞线前头应套上一个子弹头形的壳帽。 三、预应力筋张拉与锚固 (一)预备工作 1、块体拼装 后张法构件如分段制作,则在张拉前应进行拼装。块体的拼装,应符合下列要求: (1)混凝土强度应符合设计要求,如设计无要求时,不应低于设计强度等级的75%; (2)块体的纵轴线应对准,其直线偏差不得大于3mm;立缝宽度偏差不得超过+10mm或-5mm,最小宽度不得小于10mm; (3)

12、拼装面的孔道端部应插入一段1015cm长的铁皮管(管径小于孔径),以防止灌竖缝的灰浆进入预留孔道; (4)灌浆的细石混凝土或砂浆的强度,应符合设计要求;灌缝应密实;承受预拉的立缝,宜在预应力筋张拉后灌缝; (5)承受预拉的连接板应在张拉前焊牢,承受预压的连接板,宜在预应力筋张拉后焊接。 2、混凝土强度检验 预应力筋张拉前,应供应构件混凝土的强度试压报告。当混凝土的立方强度满意设计要求后,方可施加预应力。 施加预应力时构件的混凝土强度应在设计图纸上标明:如设计无要求时,不应低于强度等级的75%。立缝处混凝土或砂浆强度如设计无要求时,不应低于块体混凝土强度等级的40%,且不得低于15n/mm2。

13、如后张法构件为了搬运等需要,可提前施加一部分预应力,使梁体建立较低的预压应力,足以承受自重荷载,但混凝土的立方体强度不应低于设计的强度等级的60%。 3、构件端头清理 构件端部预埋钢板与锚具接触处的焊渣、毛刺、混凝土残渣等应清除洁净。 4、张拉操作台搭设 高空张拉预应力筋时,应搭设牢靠的操作平台。张拉操作台应能承受操作员与张拉设备的重量,并装有防护栏杆。为了减轻操作平台的负荷,张拉设备应尽量移至靠近的楼板上,无关人员不得停留在操作平台上。 5、安装锚具与张拉设备 依据预应务筋张拉锚固体系不同,分述于下。 (1)粗钢筋螺杆锚固体系;应事先选择配套的张拉头;将垫板与螺母安装在构件端头,但应留意垫板的排气槽不得装反。 (2)钢丝束锥形锚固体系:由于钢丝沿锚环周边排列且紧靠孔壁,因此安装钢质锥形锚具时必需严格对中,钢丝在锚环周边应分布匀称。 (3)钢丝束镦头锚固体系:由于穿束关系,其中一端锚具要后装并进行镦头。配套的工具式拉杆与连接套筒应事先预备好;此外,还应检查