邵建敏
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
后張法預應力鋼筋混凝土梁張拉方法
邵建敏
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
文章從預應力筋下料及制作、預留孔道成形及預應力筋穿束、預應力筋張拉、孔道壓漿四方面談后張法預應力鋼筋混凝土梁張拉方法。
預應力筋;鋼絞線
預應力筋的長度由兩部分構成,即有效長度和施工工作長度。因此,下料長度應綜合考慮預應力筋的設計布設長度(也就是預應力孔道長度)、錨具厚度、千斤頂長度、工作夾片厚度、彈性回縮率、張拉伸長值等因素。預應力筋的下料長度要滿足使用要求,一般每端考慮100 mm的富余量。
鋼絞線下料應在平坦的場地上,并要做好保護措施,避免鋼絞線傷人及鋼絞線受損。鋼絞線彈力大,為了避免在下料過程中盤卷的鋼絞線彈出傷人,應將鋼絞線盤卷裝在鋼管架制作成的籠框內,通過旋轉盤卷抽出鋼絞線,確保安全。鋼絞線要避免與水、土地直接接觸,同時要避免與硬物摩擦損傷鋼絞線。因此,鋼絞線的加工應在混凝土硬化的平臺上,并鋪設篷布。因鋼絞線為高強鋼材,如局部加熱或急劇冷卻,將引起該部位變脆。因此,鋼絞線不得采用電弧切割,而應采用切割機切割。
預應力孔道的位置決定預應力筋的布設位置,孔道偏差較大會影響預應力的作用。因此,預應力孔道應嚴格按照設計位置園順布設,坐標偏差不得大于5 mm。為確保預應力張拉效果,端部預埋的錨墊板應垂直于孔道中心線,并固定牢固,避免澆筑混凝土時將其擠歪。
預應力孔道一般采用預埋金屬波紋管的方法成形。波紋管由厚2 mm的鋼帶軋制而成,接頭采用稍大直徑的波紋管套接,并用膠帶將接頭密封,以免水泥漿進入堵塞管道。波紋管每1 m用一道U型或井字形定位鋼筋與梁體鋼筋固定牢固,不得晃動。
預應力筋可以采用人工穿束,也可以采用穿束機穿束。為便于鋼絞線順利穿過鋼波紋管,可用寬膠帶紙將鋼絞線端部均勻包裹成圓弧狀。
3.1.1 鋼絞線、錨具及夾片的檢驗
鋼絞線、錨具及夾片的質量直接影響工程質量,同時采用不合格的產品在張拉過程中會發生傷人事故。因此,鋼絞線、錨具及夾片應采用正規廠家的合格產品,進場后應按現行規范要求的檢測方法和檢驗頻率進行檢驗,檢驗合格方可使用。
3.1.2 張拉設備的選用及標定
張拉用的千斤頂的量程應大于鋼絞線根數最多的一孔內總設計預應力的 1.5倍,并且確保一孔內所有鋼絞線能順利穿過千斤頂。
為確定千斤頂張拉力與壓力表讀數的對應關系,在使用前應委托具備相應資質的檢測單位對張拉設備配套標定。張拉設備一次標定后的使用期限按照現行技術規范確定,當發生下列情況之一時,應對張拉設備重新標定:①張拉設備經過修理。②張拉設備長時間沒有使用。③壓力表受過碰撞或出現失靈現象。④更換壓力表。⑤張拉中預應力筋伸長量偏差較大或發生多根拉斷事故。
3.1.3 預應力筋張拉力值的確定
預應力筋設計張拉力值Pj,按下式計算:

式中,бcon:預應力筋設計張拉控制應力值;
AP:束預應力筋的截面積。
3.1.4 預應力筋理論張拉伸長值計算
鋼絞線張拉時的理論伸長值ΔL(cm)按下式計算:

式中,P:預應力鋼絞線平均張拉力,N;
L:預應力鋼絞線的長度,cm;
Ay:預應力鋼絞線截面積,mm2;按實測報告取值;
Eg:預應力鋼鉸線的彈性模量,N/mm2,按實測報告取值。
梁體砼達到設計強度的90 %以上時方可進入張拉作業,張拉施工按下列順序進行:清理錨墊板及鋼絞線表面→安裝錨杯→裝夾片→安裝限位板→千斤頂安裝就位→用擋板推緊工具錨夾片→向千斤頂張拉缸供油,直至設計油壓→測量并計算實際伸長值→打開截止閥,讓張拉缸回油錨固→向千斤頂回油缸供油,活塞回程→拆除千斤頂→切除多余鋼絞線→用高標號砂漿封錨。
在預應力張拉過程中,鋼絞線在拉力作用下,長度方向應該發生彈性變形,所以鋼絞線的理論伸長量可以通過計算得出。通過比對鋼絞線實際伸長值與理論伸長量的偏差是檢驗預應力張拉作業成敗的有效手段。鋼絞線的實際量測伸長值與理論伸長值的偏差應在6%以內。否則應暫停張拉,查明原因。
3.3.1 鋼絞線實際伸長值的量測
用量測千斤頂油缸行程數值方法,在初始應力下,量測油缸外露長度,在相應分級的荷載下量測相應油缸外露長度,實際伸長值ΔL應為:

式中,ΔL1:從初應力時的實測伸長值,可采用設計最大應力值ΔL3的10 %或15 %;
ΔL2:2倍的初應力值時的實測伸長值;
ΔL3:設計最大張拉應力值時的實測伸長值。
3.3.2 伸長值校核(略)
孔道壓漿就是用注漿機將水泥凈漿通過錨墊板上的預留孔壓注到預應力孔道內,將鋼絞線與孔道的空隙填充,并將鋼絞線與梁體形成一體。其目的是為了避免預應力鋼筋銹蝕和預應力損失,使預應力筋與構件混凝土有效的黏結,減輕梁端錨具的負荷,并提高梁體的承載能力、抗裂性能和耐久性。預應力張拉后,應在48 h內完成孔道壓漿。
孔道注漿所用的水泥漿,水泥漿標號不應低于梁體混凝土標號,宜采用P.052.5普通硅酸鹽水泥拌制。為避免水泥漿干縮,應在漿液中加入微膨脹劑,參量通過實驗確定。水泥漿應有較好的流動性,水灰比控制在 0.4~0.45之間,稠度控制在 14~18 s之間。水泥漿的一次攪拌的數量以不超過40 min的使用量為宜,在使用過程中應經常攪拌,確保其均勻無沉淀。壓漿工作要在一次作業中連續完成,水泥漿用注漿泵從一端向另一端壓注。另一端出漿后繼續壓注,直至出來的漿液與壓入的漿液稠度相同時,關閉出口閥門,穩壓30 s后關閉進口閥門。
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Shao Jianmin
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A
1000-8136(2011)06-0092-02