混凝土构件钢绞线束张拉工法优化

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

［序言］:后张法有粘结预应力技术，目前在世界发达国

家及我国南方某些大中都市，已广泛应用在预应力混凝土构

造上，如预应力混凝土框架、桥梁、水截及电视塔等，它可

以处理非预应力构造所无法处理日勺某些重要问题，并能充足

节经贸部钢材，减少成本，是一门具有远大发展前景日勺新技

术。

一、特点；

对大跨度混凝土构件及现浇整体构造及构筑物的预力

钢绞线束的张拉，采用本工法可做到，设备简朴，轻巧灵活、

便于转移，投入劳动力少，劳动效率较高，预应力张拉值精

确，施工质量可靠等特点。

二、合用范围

本工法合用于跨度在24米以上采用XM型锚具，两端同

步张拉后张法有粘结预应力杜构件钢绞线束日勺张拉施工。

三、材料及设备

1、钢绞线

规格中15各项性能指标必须符合国标GB5224-85的规

定，重要力学性能及规定见表1

重要力学性能及规定

钢绞线公称强度级别公称截面整根拉断每米厚松驰值不不小于

(N/nnf)W)

直径(mn)力(KN)(KG)(%)1^0II级松驰

1521470138.9203.741.0913.53.0-12)62.5-4.法

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。为了弄清晰钢丝日勺弹性

模量，便于校精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，测试在试验室进行。

2、锚固系统

锚具采用XM锚具，锚环、夹片及喇叭孔尺寸见图lo

XM锚固体系主参数见表2。

垫崔（怀叭孔）

表2

XM锚固体系主参数单位:

XM151345678912

D4498108125128145155165184

G505050505555606070

G4599109126129146157167186

C226575879597110123136

H222333444

B142225253030303540

L65160230190220305340340

A5050506060606060

I65160200200220220240250320

G5050556666697284

锚具应具有出厂质保书，并按GB50204-92及JGJ85-92

规定分别对锚具进行外观、硬度、锚固能力及疲劳检查。

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

额定压力61Mpa

额定拉力230KN

YCJ200四平市建筑棚戒厂

张拉缸面积37.68cm2

张拉行程200mm

额定压力63N/nm2

额定流量0.55L/min

超高压电动油泵

电动组三相交流380V352部队

(STDBO.55X630)

750W

储油量41

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.标定压力表日勺读数。

4、辅助二具，无齿锯、手动葫芦、三角支架、对讲机、

手锤及搬手等，都应保证完好日勺工作状态。

四、工艺原理

待构件（构造）的混凝土强度到达张拉规定强度时，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，

到达对构造产生预应力日勺效果。

五、工艺流程

钢绞线下料钢绞线编束钢绞线穿束清理端头

>"----------------------->--------

清理端头

六、工艺要点

制定施工方案i

------—¥--------------

机具准备----------制绞线张拉-锚固及端头处理

1、钢绞线下料长度确实定：

预应力钢绞线下料长充，应由计算确定，计算时应考虑

构造的孔道长充、锚夹具厚度、千斤顶长度等原因计算公式

如下：

L=l+2（11+12）

L一一钢绞线下料总长度

L——构件（构造）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绑扎一道密排日勺丝箍，编束后应在钢绞线束时

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，采用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）张拉前必须对多种机具、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

进行对话联络，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与否统

---致。

（2）张拉次序

张拉次序应按设计规定进行，如设计无特殊规定时，

可采用下列两种措施：

1）采用分批、分价段对称张拉。采用分批张拉时，

应计算分批张拉日勺预应力损失值，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

0-----105%6com-----------6com

(4)张拉控制应力及张拉力确实定

张拉控制应力6con=0.7fptk

6con张拉控制应力。

Fptk原则强度N/mm2

每根钢绞线的张拉力

N=ApX6con

N张拉力

Ap单根钢绞线截面积(139.98mm2)

(5)张拉伸长值日勺计算

NLL

A1=ApEp=6conEp

△1张拉伸长值

L预应力筋的长度

Ep预应力筋日勺弹性模量

（6）张拉操作要点：

1）张拉时混凝土强度要到达设计规定，设计无规定

时，不应低于设计强度日勺75%,并应有混凝土试压汇报。

2）安装夹片时，必须将三个夹片日勺端面保持平行一

致，以保证良好日勺锚固效果。

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，宜将锚具日勺夹片外壁用塑料透

明胶带缠绑，便于退锚，在最终一次张拉顶锚前，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）两端同步张拉，规定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%6con时，做好标识，

做为测量伸长值日勺起点。张拉到控制力6con时，测量其实

际伸长值，实测伸长值与计算伸长值相差不小于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步张拉，故操作由下列人

员构成，司泵2人，司顶2人，测量记录2人，技术负责指

挥1人。

八、质量原则

应遵照国标《混凝土构造工程施工及验收规范》

(GB50204-92)及《建筑安装工程质量检查评估原则》中的

有关规定，但还应注意如下几点：

1、预应力筋所用日勺锚夹具质量必须符合设计规定和施

工规范及行业原则《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、

控伤及外观检查汇报。

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，并具有复试汇报单。

4、张拉日勺预应力值与设计规定值偏差日勺百分率

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

备除遵照国家颁布日勺《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，还应注意如下几点:

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识，严禁非工作人

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，立即站在千斤顶的侧面，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，

投入日勺劳动力较少，所需的操作空间不大。

3、采用YCJ200型前卡式千尸顶，预应力筋外露长度自

工作锚外仅需28毫米，同其他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舲

拉杆为例，节省钢绞线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奇别致的网架

拱构造，为了承受拱脚强大日勺推力，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如下，每根拉开的截

面由两个800X600毫米日勺定形构成见图4,内配12束钢绞

线束，每束由6根①15钢绞线构成，锚具用XM15-6型，拉

杆两端用钢分派梁替代喇叭孔，每根拉杆日勺总张拉力达

10350KNo

孔道D=70内穿

J・-------4--------——-----------■■

/6股淅15钢绞线

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T「71

国4哈工大郡逾央体育常预应力磴拉杆断面K

该拉杆日勺张拉次序采用分批对称张拉的措施，将由於缩

短引起时应力损失值(59N/mm2)加列第一批前36根钢绞线

张拉力上。即①