HRB400鋼筋先張法預應力吊車梁施工技術

胡宏青

(山西建筑工程(集團)總公司，山西太原 030006)

先張法預應力混凝土是在混凝土澆筑前張拉鋼筋，預應力是靠鋼筋與混凝土之間的粘結力傳遞給混凝土。

1 特點

1)預應力混凝土與鋼筋混凝土比較，具有截面小、自重輕、剛度大、抗裂度高、耐久性好、材料省等優點。2)預應力混凝土施工，需要專門的材料與設備，特殊的工藝、單價較高。3)可以減少材料用量，擴大使用功能，綜合經濟效益好。

2 適用范圍

適用于大開間、大跨度與重荷載的預應力混凝土結構。

3 工藝原理

先張法是先將預應力筋張拉到設計控制應力，用夾具臨時固定在臺座或鋼模上，然后澆筑混凝土;待混凝土達到一定強度后，放松預應力筋，靠預應力筋與混凝土之間的粘結力使混凝土構件獲得預壓應力。

先張法的工藝流程見圖1。

4 施工工藝順序及施工要點

4．1 槽式臺座構造

槽式臺座由端柱、傳力柱、柱墊、橫梁和臺面等組成，既可承受張拉力，又可作蒸汽養護槽，適用于張拉噸位較高的大型構件，如吊車梁、屋架等。1)臺座長度一般30 m，寬度隨構件外形及制作方法而定，一般不小于1 m。2)槽式臺座一般與地面相平，以便運送混凝土和蒸汽養護，但需考慮地下水位和排水等問題。3)端柱、傳力柱的端面必須平整，對接接頭必須緊密;柱與柱墊連接必須牢靠。

4．2 預應力筋的制作

采用HRB400鋼筋作預應力筋，先對鋼筋進行冷拉，冷拉鋼筋是用熱軋鋼筋經強力拉伸(拉應力超過屈服點)制成，其力學性能應符合表1規定。

預應力鋼筋應先對焊后冷拉，以免因焊接而降低冷拉后的強度并可檢驗對焊接頭質量。

圖1 先張法工藝流程

表1 冷拉鋼筋力學性能

鋼筋冷拉速度不宜過快，待拉到規定長度或控制應力后，應稍停，然后再行放松。

冷拉鋼筋制成后，應分批驗收，每批由不大于20 t的同級別、同直徑的冷拉鋼筋組成。

冷拉鋼筋的表面不得有裂紋和局部縮頸，作預應力筋時應逐根檢查。

4．3 預應力筋成品下料長度

其中，L1為承臺長度;L2上為鋼橫梁寬度尺寸;L3為螺栓端桿傳出橫梁外長度(包括螺母及墊板厚度、螺栓與千斤頂連接所需長度，一般為100 mm)，預應力筋下料長度見圖2。

圖2 預應力筋下料長度

4．4 鋼筋骨架綁扎

梁內預應力筋不得有綁扎及焊接接頭，在梁長范圍內不得在鋼筋上焊有任何附件，箍筋與架立筋采用綁扎。

4．5 預應力筋鋪設

長線臺座臺面(或胎模)在鋪放鋼筋前應涂刷隔離劑，隔離劑不應沾污鋼筋，以免影響鋼筋與混凝土的粘結。如果預應力筋遭受污染，應使用適當的溶劑加以清洗干凈。為了確保預應力筋位置準確在兩端部加設梳筋板。

4．6 預應力筋張拉

1)單根鋼筋張拉。直徑不小于12 mm的冷拉Ⅲ級～Ⅳ級鋼筋，可采用YLT-32G拉桿式千斤頂在雙橫梁式臺座上單根張拉，螺桿夾具或夾片具錨固。

2)鋼筋張拉程序:

3)預應力值校核。預應力鋼筋的張拉力，張拉力值采用控制應力和伸長值雙控制的辦法，以控制應力值為主要考核指標。在張拉過程中實際伸長值大于計算伸長值10%或小于伸長值5%時，應停止張拉，待查明原因并采取措施予以調整后，方可繼續張拉。

4)張拉注意事項。張拉時，張拉機具與預應力筋應在一條直線上，同時在臺面上每隔一定距離放一根圓鋼筋頭或相當于保護層厚度的其他墊塊，以防預應力筋因自重而下垂，破壞隔離劑沾污預應力筋。

預應力筋張拉完畢后，對設計位置的偏差不得大于5 mm，也不得大于構件截面最短邊長的4%。

臺座兩端應有防護措施，張拉時沿臺座長度方向每隔4 m～5 m放一個防護架，兩端嚴禁站人，也不得進入臺座。

4．7 模板制作與安裝

底模與側模采用鋼模板制作，底模一般采用槽鋼，側模面板、加勁肋、邊框等選料根據構件大小、形狀及所承受的側壓力計算確定，制成單塊大模板便于組合拼裝。

立側模前，首先在底模側面粘貼10 mm～15 mm厚海綿條，保證底模與側模之間無縫隙。

將側模按構件放線位置從中間向兩端豎直安裝好封頭模板，調整模板的設計高度。上部用與構件頂部截面尺寸相同的內外鋼卡固定，下部穿對拉螺栓緊固，最后進行模板調直，加設斜撐，保證模板垂直度、平整度、軸線偏差控制在規范之內。

預埋件錨筋與鋼板的焊接，應優先采用埋弧焊和錨塞焊。

當吊車起重量不大于32 t，上翼緣預留的直徑為25 mm軌道聯結螺栓孔，要求位置準確、光滑暢通，如施工困難不能保證質量時，則預埋25 mm的水煤氣管。

梁內設置的吊釣，用未經冷拉的Ⅰ級鋼筋制作，埋入梁內長度不應小于30d，當梁高為900時其直徑為16，當梁高為1 200時直徑為18，當梁高為1 500時直徑為20。

4．8 混凝土澆筑

混凝土應采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥作膠結料，并不得摻用氯化鈣、氯化鈉等對鋼筋有腐蝕作用的外加劑，混凝土坍落度控制在30 mm～50 mm。混凝土澆筑時宜采用分層澆筑法，澆筑高度一般控制在500 mm為宜，粗細振搗棒要配合使用，保證混凝土振搗密實。采用蒸汽養護時，養護溫度不宜超過60℃，養護時間控制在20 h～25 h為宜，作好測溫記錄，以保證構件的出池強度。

4．9 預應力筋放張

預應力筋放張時，混凝土的強度應符合設計要求;如設計無規定，不應低于強度等級的75%。

1)放張順序。

先上部預應力筋，后下部預應力筋，下部則先中間后兩邊，預應力筋的放張速度不應過快，應分階段、對稱、相互交錯地進行，以防放張過程中構件產生彎曲、裂紋和預應力筋斷裂。預應力筋外露長度為10 mm～15 mm，多余部分切斷。

在寒冷地區，為防止預應力筋脆斷，施工時應避免預應力筋產生撞擊、刻痕等缺陷。

2)放張方法。

采用預熱熔割法。采用氧炔焰預熱粗鋼筋放張時，應在烘燒區輪換加熱每根鋼筋，使其同步升溫，此時鋼筋內力徐徐下降，外形慢慢伸長，待鋼筋出現縮頸，即可切斷。此法應注意防止燒傷構件。

3)放張注意事項。

放張前，應拆除側模，使放張時構件能自由壓縮，否則將損壞模板或使構件開裂。用氧炔焰切割時，應采取隔熱措施，防止燒傷構件端部混凝土。

5 質量與安全要求

1)吊車梁的制作偏差不得超過表2允許值。

表2 吊車梁制作偏差允許值 mm

2)安全注意事項。

a．在預應力筋張拉時，作業人員不得站在預應力筋的兩端，同時在張拉千斤頂的后面應設立防護裝置。b．操作千斤頂和測量伸長值的人員，應站在千斤頂側面操作，嚴格遵守操作規程。油泵開動過程中，不得擅自離開崗位。