预应力工程施工预应力施工工艺技术

6.1施工工艺流程 16.1.1有粘结后张法预应力梁施工工艺流程 16.2有粘结预应力主要施工方法 16.2.1预应力筋下料 16.2.2固定端挤压锚制作 26.2.3安装波纹管和锚垫板 26.2.4预应力筋铺放 76.2.5混凝土的浇筑及振捣 76.2.6预应力筋张拉 86.2.7孔道灌浆 106.2.8封锚 116.1施工工艺流程6.1.1有粘结后张法预应力梁施工工艺流程6.2有粘结预应力主要施工方法6.2.1预应力筋下料本工程预应力筋下料在预应力筋复检合格后方可进行，下料应在平坦干燥的场地上用砂轮锯逐根切割。下料前先在钢绞线盘卷外用钢管搭设一个固定铁笼，确认固定牢固后，剪开钢绞线包装用钢带，将钢绞线从盘卷中央小心抽出头后逐步向外拉，用砂轮锯按下料长度逐根切割、下料。下料长度误差应控制在0~+100mm以内。单根预应力钢绞线下料长度=孔道长度+工作长度孔道长度=直线长度+曲线增量其中：直线长度为梁边到梁边或柱边到柱边的直线距离；曲线增量按每跨增加1倍梁高累加计算；工作长度为孔道长度在20m以内时另增加1m计算；孔道长度在20m以上时另增加1.8m计算。要求：下料长度：<20m时，下料误差+20mm；下料长度：>20m时，下料误差+50mm；6.2.2固定端挤压锚制作对一端张拉，一端固定的钢绞线需用专用挤压机制作固定端挤压锚具。挤压锚制作时，先在预应力钢绞线端部安装内外带螺纹的片式衬套和挤压套筒，开启油泵，将其强力压过挤压机模孔后，片式衬套的内外螺纹分别嵌入钢绞线和挤压套筒上，形成可靠的锚固单元。操作时，须严格控制挤压锚制作质量，缩径模具涂减摩剂，保持润滑。固定端挤压锚制作固定端挤压锚成型效果6.2.3安装波纹管和锚垫板1、预应力筋定位根据施工图纸预应力筋曲线矢高的要求定位（详见下图），定位架立筋采用C10钢筋点焊于梁箍筋上，间距为不大于1000mm，其高度为波纹管中心线距梁底的高度减去波纹管的半径进行设计制作，宽度为梁宽减30mm，波纹管用扎丝绑扎固定在架立筋上。图6.2-1预应力筋架立定位示意图图6.2-2二层YKL1（1）500X1500预应力筋曲线定位图图6.2-3二层YKL2（1）500X1500预应力筋曲线定位图图6.2-4二层YKL3-500X800预应力筋曲线定位图图6.2-5三层WYKL1（1A）500X800预应力筋曲线定位图图6.2-6三层WYKL2（3B）500X800预应力筋曲线定位图图6.2-7三层WYKL3（1A）500X800预应力筋曲线定位图图6.2-8三层WYKL4（1B）500X800预应力筋曲线定位图图6.2-9三层WYKL5（1B）500X800预应力筋曲线定位图2、焊好波纹管支架后即可开始穿入波纹管。一般程序是从梁一端穿入波纹管，边穿边用连接套管连接。波纹管安装就位过程中，应尽量避免反复弯曲，以防管壁开裂。同时，还应防止电焊火花烧伤管壁。波纹管与支架钢筋用细铁丝绑牢，以防浇筑混凝土时波纹管位置偏移或上浮。波纹管安装就位后，应检查其位置、曲线形状是否符合设计要求，波纹管的固定是否牢靠，接头是否完好，管壁有无破损等。如有破损，及时用透明胶带修补。从梁上看，波纹管在梁内应平坦顺直，从梁侧看，波纹管曲线应平滑连续。连接接头的管径应比波纹管管道直径大一号尺寸，接头管长不低于30cm，两端分别全部拧入接头内，用胶带将接口密封好。图6.2-10波纹管连接示意图图6.2-11预应力波纹管在梁中布置示意图3、张拉端及固定端锚垫板、螺旋筋的安装波纹管位置固定好后，可安装锚垫板及螺旋筋或网片筋。锚垫板的固定采用与钢筋焊接的方式固定。端部锚垫板、螺旋筋由于处于支座钢筋较密处，安装比较困难，应保证其位置的准确、可靠，防止在浇捣混凝土时，发生偏位等现象。设置在柱侧的锚垫板,往往发生柱子筋和梁的上排负筋与锚垫板的位置发生冲突,将梁的上排负筋除角筋外其余的钢筋下料内缩150mm。必须保证垫板与孔道切线相垂直。预应力筋张拉端和固定端锚固形式见下图：图6.2-12张拉端锚垫板、螺旋筋安装图图6.2-13固定端承压板、螺旋筋安装图4、张拉预留洞设置二层YKL1采用一端张拉，需在张拉端板的位置预留孔洞，尺寸为700*1200mm，为预应力张拉提供操作空间。预留洞内板钢筋需断开，张拉后重新连接，并用高一标高膨胀混凝土浇筑振捣密实。图6.2-14预应力张拉施工洞封堵详图6.2.4预应力筋铺放1、张拉端位置安装好螺旋筋及锚垫板后将钢绞线单根从一端穿入波纹管并从另一端穿出，穿筋时注意不要戳伤波纹管。单端张拉预应力筋应先安装好固定端垫板、螺旋筋后再从固定端波纹管穿入，固定端挤压锚要贴紧锚垫板，并保证穿入后张拉端外露的钢绞线长度应满足张拉要求。2、预应力筋铺放完毕之后，应逐孔检查波纹管曲线、矢高、反弯点位置及高度，检查支垫高度和支垫点是否绑牢，对波纹管破损处应用胶带缠绕修补。6.2.5混凝土的浇筑及振捣1、在预应力筋铺放完成后，应进行隐检验收，确认合格后，方可浇筑混凝土。浇筑混凝土之前，应再次检查预应力筋数量、位置是否正确，各种密封情况有无破损，固定是否牢固，锚垫板是否端正，位置是否准确，如发现问题应及时改正。2、浇筑混凝土时应认真振捣，保证混凝土的密实。尤其是锚垫板周围的混凝土严禁漏振，不得出现蜂窝或孔洞。振捣时，应严禁振捣棒直接碰撞预应力筋、架立筋以及端部预埋部件。3、预应力梁混凝土浇筑时，预留两组混凝土试块，两组试块和预应力梁混凝土同条件养护，在张拉前进行试压，作为张拉依据。4、浇筑混凝土时预应力施工方必须有专人负责看管，总包单位也应配合负责看管。6.2.6预应力筋张拉1、张拉前准备1）材料准备：预应力筋用锚具进场时按组批验收，合格后方准使用。2）张拉设备及工具准备（包括千斤顶、油泵、限位板、工具锚等配套设备及配套工具等）：预应力张拉前所有张拉千斤顶都须与油表配套到试验室进行标定校验，并根据校验报告计算出张拉力所对应的油表读数进行控制。施工时应根据所用预应力筋的种类及其张拉锚固工艺情况，选用张拉设备，预应力筋的一次张拉伸长值不应超过设备的最大张拉行程。当一次张拉不足时，可采取分级重复张拉的方法，但所用的锚具与夹具应适应重复张拉的要求。3）施工操作条件的准备：预应力筋的张拉作业应在混凝土强度达到100%后进行，张拉时的强度要求以现场同条件养护条件下的混凝土试压报告为准。严禁梁中预应力筋张拉前拆除预应力梁的底模，但需拆除梁侧模及板底模。张拉前应将预应力结构构件两侧侧模及端部侧模拆除，消除张拉时侧模对预应力梁所产生的约束力并将张拉端槽孔和外露钢绞线剔凿清理干净，满足安放锚板及千斤顶张拉就位要求，在结构边缘位置张拉利用支模架体作为千斤顶张拉操作平台。合理布置动力电源满足张拉要求。对施工作业人员进行详细的安全、技术交底。4）预应力筋理论伸长值计算：张拉前应按照设计图纸及有关规范标准要求对各型号预应力筋理论伸长值进行计算并报监理审核确认。理论伸长值的计算是否准确与预应力筋弹性模量取值有很大关系，本工程在进行钢绞线进场抽检复试时，应要求实验室对其弹性模量进行准确量测。预应力筋的理论伸长值计算公式：∆L=Pm式中：Pm——预应力筋的平均张拉力(N)，取张拉端拉力Pj与计算截面扣除孔道摩擦损失后的拉力平均值；Lp——从张拉端至计算截面的孔道长度(m)；θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)；k——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取为0.0015；µ——预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数，取为0.25；Es——预应力钢筋的弹性模量（MPa）；Ap——预应力钢筋的截面面积（mm2）；2、预应力筋张拉1）安装锚板及夹片：在张拉槽孔清理完毕后，将锚板从预应力筋端部套入并贴紧承压垫板，注意工作锚板与锚垫板对中，然后将夹片放入锚板内并打紧，各夹片应间隙均匀，端部齐平。2）预应力筋张拉控制应力：根据设计要求及施工规范的要求，张拉控制应力σcon=0.75fptk,张拉控制应力及控制张拉力如下表：钢绞线型号控制应力（N/㎜2）单根控制张拉力（KN）备注1×7－15.202超张3%3）预应力筋的张拉程序：梁预应力筋的张拉，应从预应力梁中部开始“对称”进行预应力筋张拉。张拉时采用：0→10%σcon→103%σcon→锚固。4）张拉采用“应力控制，伸长值校核”法，每束预应力筋在张拉以前先计算理论伸长值和控制压力表读数作为施工张拉的依据，每－束预应力筋张拉时，都要做详细记录，并以10%σcon时的千斤顶行程为初始行程，张拉前后预应力筋的伸长量加上初应力伸长量计算值，减去锚具内缩值后再与理论伸长量比较，其误差应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204－2015）要求：误差范围在±6％以内。5）张拉过程：张拉过程中以应力控制为主，通过油表读数及伸长值测量对预应力筋张拉实行双控管理，其实际伸长值与理论伸长值的差值不应超过±6%。具体张拉过程如下：（1）安装千斤顶：安装千斤顶时应注意千斤顶上的工具锚孔位与构件端部工作锚的孔位排列要一致，以防钢绞线在千斤顶穿心孔内交叉。对曲线顶应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。（2）启动油泵进行预应力张拉，对有粘结预应力筋在张拉力达到0.1σcon时测量千斤顶外露长度L1，加荷至103%σcon时测量千斤顶外露长度L2，持荷2分钟锚固，一次张拉成功撤掉千斤顶并作记录。6）张拉要求：（1）张拉时，实测伸长值应与理论计算值接近，相差幅度不得超过-6%～+6%范围，如超出范围应立即停止张拉，待查明原因后方可继续张拉。（2）张拉时如发现混凝土破裂应立即停止张拉，待查明原因并妥善处理后再继续张拉。（3）发现断丝断束应停止张拉，待调整张拉力和伸长值后再继续张拉。（4）张拉完成后应立即填写张拉记录，张拉记录精确到毫米。（5）对有粘结预应力筋梁应待灌浆完成后方可拆除模板。图6.2-1预应力筋张拉6.2.7孔道灌浆1、预应力梁张拉完成后应静停1~2小时，待应力传递均匀后，方可进行孔道灌浆。2、孔道灌浆采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比0.4~0.45，并掺入适量无腐蚀性的微膨胀剂和减水剂，以增加孔道灌浆的密实性。材料进场需提供合格证明材料，合格后才能用于本工程。灌浆用水应是清洁水，水泥浆强度不小于30N/mm²。每工作班留置一组边长为70.7mm立方体试件。4、灌浆时，将灌浆机出浆口与孔道相连，保证密闭，开动灌浆泵注入压力水泥浆，压浆时，压力保持在0.5~0.7MPa。灌浆应连续进行，直至排气管排出的浆体稠度与注浆孔处相同且无气泡后，再顺浆体流动方向依次封闭排气孔；全部出浆口封闭