先张法预应力施工工艺（共10篇）
先张法预应力施工工艺 篇1
先张法预应力施工工艺在桥梁空心板施工中得到广泛应用, 其中先张法施工工艺以其造价低, 质量稳定, 宜于工厂化制作, 可以批量生产, 周转速度快等优点, 值得今后推广应用。
先张法的长线生产在张拉台座上完成, 构件在固定的台座上生产、预应力筋的张拉、锚固、混凝土浇筑、养护和预应力筋的放张等均在台座上进行, 因此台座要承受全部预应力筋的张力。必须具有足够的强度, 以免在张拉时产生结构破坏, 应有足够的刚度和稳定性, 以免受力后产生变形、滑移而使预应力减少, 甚至发生倾覆。
1 张拉前的施工准备
施工前, 首先在计量部门对油表进行校验, 然后在具备资质的部门对张拉机进行标定。选择张拉机具时, 为了保证设备、人身安全和张拉力准确, 张拉机具的张拉力应不小于预应力筋张拉力的1.5倍, 张拉机具的张拉行程应不小于预应力筋张拉伸长值的1.1-1.3倍, 确定出张拉力与读数的对应关系, 以便精确确定张拉时的读数。
张拉前, 对整个台座的传力、传力系统、千斤顶、油泵、压力表、油管和拉杆系统按实际工作进行试运行, 并对系统位移进行24小时观测, 确保整个拉杆系统运行、准确、安全后, 方可进行张拉。
2 张拉工艺流程
2.1 钢绞线下料
钢绞线的下料采用砂轮切割, 下料长度从被动端超过横梁200mm至张拉端超出构件300mm止, 下料长度务必准确, 以免造成不必要的浪费, 下料后即对钢绞线进行顺序编号, 以便套硬质塑料管进行失效处理时, 按照失效长度对号入座。
2.2 穿筋
为保证板底的平整度和光洁度, 要在构件底面的平台上铺钢筋, 并均匀涂刷隔离剂, 为避免钢绞线的油污, 隔离剂不一采用润滑水剂。铺筋前在每个构件两端均放置一根直径与保护层厚度一致的圆钢, 用以保证张拉后主筋的保护层, 待隔离剂干燥后, 依照编号顺序将钢绞线铺放并理顺。
安装时先安装被动端, 将钢绞线穿出钢横梁的限位孔, 并伸出150mm-200mm, 上锚前, 在锚具夹片上抹黄油, 以便放张后顺利退锚, 然后安装单孔锚, 并保证外露平片平整, 受力均匀。
2.3 张拉
多根预应力筋同时张拉时, 必须事先调整初应力, 使其相互间的应力一致, 张拉过程中, 应抽查预应力值, 其偏差不得大于或小于一个构件全部钢丝预应力总值的5%, 张拉采用控制应力和校核伸长双控的方法。
2.4 构件制作
张拉完成后, 静止观察8小时, 若无任何松动、位移现象, 则开始构件的制作。
钢筋绑扎应严格按照图纸要求, 绑扎时注意将失效塑料管与钢绞线用22号铅丝扎紧, 并将逐根失效塑料管的端头统一超出模板10mm, 以利于放张时保护端头混凝土支模的上、下口均采用螺杆拉紧, 底模侧面贴海绵条防止跑浆, 绞缝插筋贴紧钢模, 并用22号铅丝与侧模打眼绑扎固定, 以便拆模后顺利插筋。模型几何尺寸检查合格后, 方可浇筑混凝土。
原材料:混凝土强度主要取决于原材料的性能, 原材料在使用之前要经过各种检测试验, 水泥最好采用无论早期强度还是后期强度, 以后富余系数都比较好的。
浇筑:混凝土浇筑时, 先铺底灰, 保证构件底面振捣密实后再穿胶囊, 为防止其上浮, 增加弧形的直径为φ8的钢筋, 间距为800mm, 并确保高度一致, 混凝土振捣应保证密实, 贴近模板处应多进行振捣, 保证排除气泡, 构件浇筑完毕后将上表面做凿毛处理, 为了减少混凝土收缩徐变引起的预应力损失, 在设计混凝土配合比时, 水灰比不宜过大, 以控制水泥用量, 同时采用良好的级配, 保证振捣密实, 特别是构件端部, 以保证混凝土的强度和粘结力, 混凝土的浇注必须一次完成, 不允许留设施工缝。浇筑时, 振捣器不应碰撞预应力筋。在混凝土未达到规定强度之前, 仍不允许碰撞或踩动预应力筋。
养护:养护采用蒸汽养护, 应采取正确的养护制度, 以减少由于温差引起的预应力损失, 养护槽内通入蒸汽管道, 用帆布覆盖严实, 养护时应特别注意升温速度不可太快, 应保证25℃/h左右, 以防产生温度裂缝。
2.5 放张
当同条件养护的试块混凝土强度达到设计要求强度的75%以后, 才可以施行放张, 过早放张会引起较大的预应力损失, 预应力混凝土构件在预应力筋放张前要对混凝土试块进行试压, 以确定混凝土的实际强度。
放张时, 将活动横梁连同拉杆、螺母、连接器以及千斤顶依次吊回原台座。同张拉时一样, 安装好, 并先将千斤顶伸长200mm, 将螺母1旋紧, 两台张拉机同时缓慢张拉至螺母2稍有松动为止, 即将螺母2旋松200mm, 然后千斤顶回程至钢绞线松弛, 即放张完成。当钢绞线放张完后, 用手把砂轮机将钢绞线从构件根部切除, 构件即可出池起吊。
以上是在施工过程中对先张法预应力施工工艺流程简单的介绍, 在以后的施工中不断地总结经验, 引进更先进的工艺。
先张法预应力施工工艺 篇2
先张法预应力轨枕裂纹产生原因及解决方案
对混凝专轨枕裂纹产生的.原因进行了模型计算分析,从钢构、过程控制等方面进行了探讨,同时提出可行性解决方案,从而减少轨枕外部和内部裂纹,以提高混凝土轨枕的耐久性.
作 者：梁凤庆 LIANG Feng-qing 作者单位：中铁六局北京丰怀轨枕有限公司,北京,101408刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：200935(3)分类号：U213.3关键词：预应力混凝土轨枕 裂纹 解决方案 耐久性
先张法预应力施工工艺 篇3
【关键词】PTC；施工技术
1、PTC桩的特点
PTC管桩主要特点有如下三个方面：其一，管桩的单桩承载力高，而且管桩的环形截面在混凝土消耗量上相比其他状体有优势，所以在相同承载力的要求下，经济效益最好。其二，管桩的穿土层能力较强，只要施加3600KN以上的压力就可以穿过几米甚至十几米的中粗砂层，能够对桩长提供一定的保证。其三，与其他桩体相比，PTC管桩的抗压强度能够在70mpa以上，同时具有较强的抗裂弯矩，所以PTC管桩对恶劣地质条件的抵抗能力较强，在施工过程中基本不会出现裂桩、断桩等工程难题。
2、先张法预应力混凝土薄壁管桩|（PTC桩）施工前期准备工作
2.1 施工组织设计准备阶段
对PTC桩而言，在施工开始之前，相关施工单位应该根据前期的地质勘察报告和相应PTC桩体设计资料上结合施工单位实际和现场环境进行编制施工组织设计方案。方案中必须要对施工工序、方法、质量保证、安全保证等方面做出详细的规定。同时对PTC桩施工过程中所需要的材料、人员、设备、工艺等进行说明。应该在相关质量保证上做到人员负责制，保证施工现场的所有施工细节都在正常控制下，并且根据设计单位的施工图文件编制了桩位平面图，并与设计相对照，该桩位平面图作为开工报告的一部分报请监理组审批复核。
2.2 PTC桩的质量控制
根据《先张法预应力混凝土薄壁管桩质量标准》（JC888-2001）规定，工程中所采用的PTC桩必须达到合格等级以上。PTC桩生产单位按《先张法预应力混凝土薄壁管桩》JC888-2001的第8.3条进行联合检验满足要求后才可以进场，检测时，监理单位旁站检测。PTC进场后，监理单位、施工单位做外观检查：重点检查管桩表面平整，密实、无蜂窝、露筋、裂缝，桩顶无孔隙，预应力钢筋无断筋、脱头，合缝及包箍处不得漏浆。检查出厂合格证明：包括原材料的合格证，钢筋检测报告，预应力钢筋张拉记录，混凝土强度报告，桩体力学性检测，蒸汽养护记录等。
2.3 机械准备
2.3.1 静力压桩机：对普通地质而言，能够提供大于150t的压桩力的静压机即可，对特殊地质应该根岩土勘察报告进行适当的增加，压桩速度大于等于1m/min，压桩应该进行分段压入，每次压入1.5-2.0m为宜，严禁使用没有经过国家相关检测的机械以及经过私自改装的设备。
2.3.2 液压起重机；标准长度长挂车；推土机；自振型振动压路机
2.3.3 测量仪器包括：水准仪；经纬仪；全站仪；工程皮尺；钢尺；锤球绳等
上述设备和机械应该保证一定的数量，进而能够满足连续施工的日常施工要求。
2.4 现场清理与准备
2.4.1先清除地表。将地表的杂草、居民垃圾、生活垃圾等移除，对场地进行平整。在路基外缘开挖排水沟，部分多雨地段可以进行泄洪道的开挖。注意不能占用农田灌溉设施。
2.4.2 将地表土约20cm厚的土层进行松动处理，然后进行压实整平工作，压实过程保证压实度为85%，坡度应该保证2%的外向横坡，对部分地段可以铺设垫层来达到要求。
2.4.3 增加部分回填土（一般是灰土或者素土），继续压实，压实度应该大于85%，坡度同上。
2.4.4 保证施工场地内土的承载能力能够确保静压机的正常施工和移动。
3、PTC桩施工控制
3.1 桩位放样
根据相关设计方案和技术较低相关知识来确定桩位的坐标控制点，利用经纬仪、全站仪来进行桩位放样。对放好的样要进行相关标记工作，圆心处可以用木条来做标记。
3.2 压桩顺序
将压桩机运入场地，先对仪器的运行状态进行检查，确保设备处于正常工作状态时，按照设计打桩顺序对桩机进行定位调试工作。
桩的打入深度应该严格执行设计方案要求深度，原则上深度应该保持在8m-12m范围内，按照“长下短上”的原则压入桩的横向打桩顺序应该保证自中间向两边的顺序，对桥头的施工应该采取先桥头后路基的打桩工序，避免桥头部位出现桥拱效应。
3.3 压桩工艺
将桩身进行单点捆绑起吊工艺，放入桩机，调平之后开启纵向横向的移动油缸，进行桩位对中工作。在这项工作中应该用两个定点经纬仪来进行定位工作，确定垂直度符合设计要求。根据相关规范要求，在桩打入半米时应该进行垂直度校正工作，原则上应该在0.5%之内。进行压桩工作，压桩速度应该控制在1-2m/min为宜。
3.4 接桩及焊接工艺
桩体连接是应该保证打入桩的露出部分高度为1.0m左右，先在桩头加设定位板，然后将上下桩放入定位板内，利用定位板来进行桩对接工作。施工规范要求对位偏差应该在2mm以内。桩体连接处如果有空隙，应该采用铁片垫实然后进行焊接工作。在进行焊接工作时保证接头处的表面干净整洁，露出金属部分。焊接工艺采取对称焊接方法，焊接层数应该大于2层，保证焊缝的均匀和质量。对焊接工作完成的要保证焊缝厚度不得超过1mm，同时对气泡等焊接问题要进行检查，必要时可以采用超声波检查。相关要求可以参照《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205——2001）二级焊缝要求。焊接完成后要对焊缝进行一定的土层防护。
3.5 送桩或截桩工艺
送桩签，利用水准仪或者全站仪进行地面标高确定工作，并且全程定点对桩的送入过程进行跟踪，确保桩达到制定深度。桩体下段应该设置常规垫层，保证与送桩器的完整接触。在需要截桩时，应该对截桩之后的桩体质量进行保证，应该使用规定的设备进行截桩后的压入工作，避免用大锤砸入使桩体破坏。
4、PTC桩质量检验及验收
4.1 原始报表检查
施工原始报表应详尽、完整、如实地记录施工时间和工艺参数，完整的反映施工全过程。
4.2 工程质量控制指标及检验频率与方法
PTC桩施工质量要求和质量检验要求
检查项目质量要求和允许偏差检查规定备注
质量检查频率质量检查方法
桩位偏差要求±10cm抽查2%经纬仪或者全站仪检查纵横方向
第一节桩垂直度≤0.5%查施工和监理记录经纬仪或者全站仪测量
后续桩垂直度≤1%查施工和监理记录经纬仪或者全站仪测量
接桩时错位偏差 ≤2 mm 全部钢尺测量
焊接层数 ≥2层要进行全部目测
焊接点数 ≥6点的要采取全部目测
桩长度 ≥设计深度全部锤球法测
桩头标高偏差±5.0 cm 抽查2% 水准仪或全站仪测
桩身完整性符合设计要求 20% 进行低应变检测
单桩极限承载力 ≥1230KN ≥2% 静载试验
4.3 成桩检测
压桩结束后，需要对桩基进行检测，桩基检测依据设计要求采用《建筑基桩检测技术规范》及《基桩低应变动力检测规程》进行。检测的项目主要有桩身的完整性质量检测、单桩竖向抗压极限承载力检测。
5、结语
预应力混凝土管桩基础，因其在施工中具有低噪声、无污染、施工快等特点，比较适合用于公路工程。但是由于公路工程的地质差异性较大，所以导致PTC管施工难度也不尽相同，在施工过程中，对桩的质量控制、施工控制、安全控制等都存在的比较大的难度。本篇总结中难免存在片面或欠妥之处，恳请予以批评指正。
参考文献
[1]王国斌.软土层预应力管桩施工控制的难点与对策.2002
先张法预应力施工工艺 篇4
关键词：施工工艺,先张法,预应力,质量控制
辽宁阜朝高速公路路基第十一合同段共有20 m先张法预应力空心板936片,均在预制场预制。预制梁平均长19.96 m,梁高90 cm,板宽149 cm,混凝土设计标号为C40,预应力钢筋采用270级ϕj15.24钢绞线,标准强度Ryb=1 860 MPa,弹性模量Ey=1.95×105 MPa,单束张拉控制应力为195.3 kN,每片梁有18根钢绞线。
1 预制场布置
预制场布置在国道101北侧,朝阳东互通立交区A匝道起点,长320 m,宽40 m,设36个梁板预制台座,2个存梁场,1个钢筋骨架绑扎场及木工房、钢筋加工房、水泥库、发电机房等。场内设有1台贝雷桁架拼成的50 t自行式龙门吊,为梁板的预制及吊运、装车服务。1台拌合能力为25 m3/h的混凝土拌合站。混凝土采用混凝土罐车运输。
2 原材料质量控制及混凝土配合比要求
2.1 砂、石料、水泥的质量控制
1)砂。采用小顾洞河水洗砂,其指标要满足配合比及规程要求。2)石料。采用长宝石料,其指标要满足配合比及规程要求。3)水泥。采用秦皇岛“浅野”牌42.5级普通硅酸盐水泥,其指标要满足配合比及规程要求。
2.2 钢筋及预应力钢材的质量控制
热轧钢筋采用凌钢和鞍钢生产的,预应力钢绞线采用天津预应力钢绞线一厂的。所有钢筋及预应力钢绞线进场时必须有出厂合格证、产品质量证明书,并进行外观检查。钢绞线要逐盘进行外观检查,表面不得有裂纹、毛刺、油污、锈蚀、机械损伤等缺陷。钢筋进场时,每20 t为一批;预应力钢绞线每60 t为一批,进行取样抽检试验,经检验合格后,方可使用。其机械性能分别按GB 1499-98和GB 5224-95执行,钢筋及预应力钢绞线必须入棚,贮存于地面以上0.5 m的平台、垫木或其他支承上。
2.3 外加剂
外加剂使用必须经过总监办中心试验检验,性能符合要求才能使用,且外加剂掺量必须严格控制。施工选用的是沈阳富浪FL高效减水剂,每盘混凝土所用外加剂应提前称量备好,专人负责添加。要求外加剂专库存放。
2.4 混凝土配合比要求
水灰比为0.41,水泥用量为440 kg/m3,5 mm～10 mm碎石掺量按35%,10 mm～30 mm碎石掺量按65%,外加剂按水泥用量的3%,坍落度按6.0 cm～9.0 cm控制。
3 预应力空心板施工工艺
1)准备好经校验的张拉机具。
施工现场应具备经监理工程师批准的张拉程序、步骤、现场施工说明书及能够正确操作的施工人员。施工现场具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施,实施张拉时,应使千斤顶的张拉力作用线与钢绞线的轴线重合一致。
2)清理台座。
先张法底座为现浇混凝土上铺钢板,张拉钢绞线前应先将钢板表面锈除去并冲洗干净,以免影响涂刷隔离剂。
3)涂刷隔离剂。
在清理好的台座上用毛刷涂刷好机油,一般要涂1遍～2遍,且要涂刷均匀,防止底座与梁体粘连,造成底座损坏。
4)钢绞线的制作与安装。
a.钢绞线放置在锚固端,底部放在钢架上,置于混凝土平台上。b.用切割机下料,依据现场条件,钢绞线下料长度为84.4 m,误差控制在L/5 000以内。 c.钢绞线下料完毕,放置在槽内台座上,并用钢筋架起,防止钢绞线下垂。d.放置预应力失效隔离套管,待张拉完毕后,定位套管,并把套管口封死,防止水泥浆进入套管内。e.装设张拉设备,准备预张。
5)预张拉调整初应力。
现场施工采取预应力钢绞线整体同时张拉,因此张拉前必须调整初应力。其值取控制应力的10%即19.53 kN;调整初应力时用25 t千斤顶一根一根的张拉,使钢绞线应力都为19.53 kN。初张拉结束后,应仔细检查每根预应力筋的位置是否与设计位置相符,否则应重新调整。
6)钢绞线的张拉。
a.预张拉结束后,对千斤顶锚固端、前后钢横梁作一次详细检查。若一切正常,则开始预备张拉,张拉时用2台300 t千斤顶,2台油泵供油,使2台千斤顶同时启动,千斤顶顶推前横梁,通过丝杠带动后横梁,使钢绞线被张拉。张拉前在钢绞线上作一记号,作为测量伸长量的参考点。b.张拉程序。0→初应力0.1δcon→1.05δcon(持荷2 min)→0→δcon(锚固)。c.初张拉结束后,安置好千斤顶进行张拉。张拉过程应匀速,两油泵压力表同时起动,且每隔5 MPa油泵暂停供油,测量钢绞线伸长量是否一致,前后横梁是否保持平行,否则应进行调整。在张拉过程中,抽查预应力钢绞线的预应力值,其偏差的绝对值不得超过按一个构件全部预应力总值的5%,这项工作应重复进行。当应力达到1.0δcon时,测其伸长值,如果差值超过±5%时应停止张拉,查明原因后,再继续张拉,当达到1.05δcon时,测其伸长值,并持荷2 min封锚。d.张拉时,注意检查钢绞线是否产生滑丝、断丝现象,如有则停止施工,进行更换。e.张拉完毕后,检查钢绞线的位置是否与设计位置一致,最大偏差不大于5 mm。f.以上各工序都在监理工程师的监督下进行,只有在监理工程师检查确认许可后,方可进行下一步工序的施工。
7)钢筋制作成型、安放。
绑扎钢筋应在张拉结束8 h后进行,定箍筋位置,绑扎底板、腹板钢筋,应符合JTJ 041-2000公路桥涵施工技术规范,并报请监理工程师检查认可后方可进行下一步工序的施工。
8)模板安装。
a.芯模为订做的楔形装置钢内模,进场时检查其尺寸是否与图纸相符,制作是否满足施工要求。b.侧模为订做的钢模,在立钢模前,先在底模上放出该梁的长度和角度。支撑时,下部要用方木与楔块撑于传力柱上,上部采用拉杆、撑杆拉紧边模,并打拉线固定牢靠。c.测量侧模的垂直度并进行调整。d.挡头模板,先在调整好的侧模上量好尺寸,用线锤检测垂直度,并与底模上的线相重合后,再进行加固。e.模板安装应符合JTJ 0411-2000公路桥涵施工技术规范要求,并经监理工程师检查合格后,方可进行下一步工序的施工。
9)浇筑混凝土。
a.混凝土拌制。在预制大梁前,应检查拌合楼自动计量装置的配料是否准确,严格按配合比上料,材料用量偏差控制在:水泥±1%,水±1%,骨料±2%。在混凝土拌制过程中,实验人员对混凝土坍落度应随时进行检查,以保证混凝土的和易性,拌制时间一般控制在2 min左右,使用外加剂应适当增加搅拌时间。b.混凝土浇筑。预制空心板梁混凝土浇筑分两次进行,浇筑前焊好内模支撑筋,1 m设一道。首先浇筑底板,混凝土用量为5.18 m3,然后安装内模,内模事先刷好隔离剂,分截放入,处理好接缝,随即进行顶板钢筋绑扎,时间控制在1.5 h内,然后进行腹板和顶板浇筑。浇筑混凝土时,为防止内模上浮和偏位,采取外模上拉杆与内模间垫木块加以固定,并应对称平衡地进行浇筑。混凝土振捣应有专人负责,严格执行操作规程。采用平板振动器和振动棒结合使用。插入式振动棒应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。在插入或提升振动棒过程中,不能过快,应匀速提升,直至混凝土面停止下沉,表面平坦、泛浆为止。混凝土浇筑应连续进行,顶面用木抹子抹平即可。
10)混凝土养护。
混凝土浇筑完毕初凝后,用麻袋覆盖;终凝后再洒水养护。为节约张拉台费用,提高梁体同期强度,加快周转,采用蒸汽养生辅助,保持混凝土面经常处于湿润状态,并连续养护5 d。随梁试件应在同条件下养生。
11)拆模。
a.拆除芯模。由于蒸汽养生辅助,空心板混凝土强度8 h达C20以上,拆除固定铁丝,启动钢内模楔形装置,自端头拆除内模,注意不能野蛮施工,以免扰动混凝土,产生裂缝。b.拆除外模。拆除端头时避免剧烈撬动,以免端头混凝土破损。c.封堵端头。拆模完毕后,自封头混凝土内砂浆砌砖,底部设泄水管,存水养生,养生期间封头C20混凝土要及时浇筑,封头混凝土拆模后,表面要平整、密实。
12)放张。
蒸汽养生辅助以常规养生,空心板强度一般5 d～6 d即可达到设计强度的100%,同期养生试件抗压强度合格后,即可进行钢绞线放张,否则延长养生时间。放张后把端头处钢绞线用砂轮切齐,涂以防锈漆即可移梁。
参考文献
[1]施展.跨既有线预制梁架设施工技术[J].山西建筑,2006,32(11):133-134.
先张法预应力施工工艺 篇5
关键词：先张法；预应力；混凝土空心板；裂缝成因；防治措施
中图分类号：U445.71 文献标识码：A 文章编号：1006—8937（2012）23—0157—02
我国桥梁科技的日益发展以及施工装备技术水平的提高，使预应力混凝土桥梁施工技术得到了普及，先张法混凝土空心板桥梁建设也日益的增加，空心板的生产也朝着规模化、工厂化生产了。但在施工过程中，由于各种环节的控制没有严格的到位等其他方面的原因，使得预应力钢筋混凝土桥梁的缺陷也一并暴露出来了，其中危害最大而又最常见的质量缺陷就是裂缝，而混凝土最主要的缺点就是抗拉能力差，容易开裂，很多的工程实践及理论研究结果得出，很多混凝土结构都是带裂缝工作的。有些裂缝在使用中或因各种物理化学因素的作用使裂缝不断产生，发展扩大从而引起混凝土碳化，钢筋保护层剥落，钢筋、钢绞线腐蚀，导致预应力损失，使混凝土强度和刚度受到削弱，耐久性降低，结构物使用寿命缩短，给人民群众的生命安全带来隐患。
下面笔者就在工作中整理的监理经验浅谈一下在先张法预应力钢筋混凝土空心板桥梁中空心板底板部位出现裂缝的成因和防治，以供桥梁工程技术人员同行参考。
1 设计原因及防治措施
①设计断面不足，宽度尺寸偏大。如一般薄壁式空心板底板宽度设计为1.0～1.2 m，底板厚为0.12 m。而有的年轻设计人员往往是从大学毕业就直接分到设计单位，搞的是纯理论化的设计，往往不考虑工程施工过程当中的可行性和可操作性。例如某省道二级公路大桥中20 m先张法预应力钢筋混凝土空心板的设计，在施工当中就往往使底板混凝土难以从两边振捣到底板中部。
②设计计算当中的结构计算时漏算或部分没有计算。计算的模型，结构受力假设理论与实际受力不一致，荷载少算或漏算，结构安全系数不够，内力分配筋计算错误，钢筋布置错误或设置偏少也既是相应的钢筋间距过大，结构刚度不足，构造处理欠妥，设计图纸技术交底不清。又例如某省道二级公路大桥高架桥当中的空心板中间部位的箍筋间距为0.2 m有点偏大，而往往同类型空心板桥梁中部箍筋间距一般为0.15 m。又如某省有一座20 m先张法预应力钢筋混凝土空心板桥梁在经业主请省内知名桥梁专家会诊部分空心板底板纵向裂缝质量缺陷时，专家组都认为该桥设计图纸为八十年代淘汰的设计图纸，到现在还在套用，而我们的交通主管部门一直都在提倡采用新方案、新材料、新技术，我们施工单位所拿到手上的设计图纸却都还没有紧跟时代步伐，与时俱进。这样一来，还让施工单位如何去采用新方案、新材料、新技术，施工单位又如何建设出精品工程、样板工程，我想施工单位也最多只能做出合格的工程了。
当然了，以上两种情况也是极少数现象，现在大多数设计单位还是采用新技术如CAD制图等，也考虑了施工过程当中的可操作性，如果设计当中没考虑到施工的操作性的可能，那么施工单位就肯定也会出现马虎施工、偷工减料、应付了事，与监理发生争执的情况，这样也就会出现质量缺陷。总之，在设计计算时应全面考虑空心板的受力情况，包括施工荷载作用下的受力计算。在梁板配筋时，注意剪力筋的布设，并要做到增加钢筋根数，减小钢筋截面，对薄弱位置应做特殊设计。
2 施工原因及防治措施
①预制台座平整度，强度。先张法预应力钢筋混凝土空心板施工一般为大批量预制生产，那么就要先建预制台座，台座必须保证有一定的强度和平整度，台座表面的质量相应影响空心板底板的质量。
②施工当中钢筋的安放位置。一定要按设计图纸的要求，间距不能偏大也不能不均匀，否则会出现放张后空心板底板混凝土受力不均匀而出现开裂现象。
③空心板底板钢筋的保护层。保护层要严格按照设计图纸的要求设置放好垫块，保护层不能太薄也不能太厚，钢筋混凝土空心板底板钢筋的混凝土保护层过厚或过薄也同样会使底板混凝土在放张后产生不同的内应力，从而使空心板底板出现纵向裂缝的质量缺陷。
④预应力钢绞线的张拉。预应力钢筋混凝土空心板桥梁中预应力的作用是最主要的，因此与预应力张拉工作相联系的预应力钢绞线、工具夹片、工具锚、张拉千斤顶、张拉机具设备、张拉油表，张拉台座的稳固性、抗倾覆性、抗滑移性、张拉台座的强度和刚度等都有关系。预应力钢绞线要采用设计图纸规定的型号规格，必须符合有关技术标准规定。工具夹片和工具锚必须要严格配套使用，否则会使夹片严重刮伤钢绞线从而会引起在张拉时产生断、滑丝现象，使钢绞线的伸长值没有在控制伸长值范围内，这样产生的后果会导致在钢绞线放张时产生的预应力不均匀，相应的使空心板底板的混凝土产生不均匀内应力而出现破坏，产生局部沿钢绞线方向的纵向裂缝。因此预应力钢绞线锚具、夹片和连接器必须符合规范要求且具有可靠的锚固性能。同理，张拉千斤顶，张拉油表要严格按《公路桥涵施工技术规范》要求进行标定，张拉机具也应经常检查并加好液压油。张拉台座张拉端和固定端必须具有一定的刚度，千斤顶的限位尺寸应在把工具夹片敲紧、敲平齐后量得的外露量的基础上加上1～2 mm，以保证钢绞线工具夹片、锚具的回缩量在施工技术规范规定的范围内，且也不会损伤刮坏钢绞线，这样才能使钢绞线的预应力不会产生过大的不均匀损失，从而保证空心板混凝土在钢绞线放张时均匀受力而不致开裂。预应力钢绞线的安装应严格按照设计图纸要求对称安放，且空心板两端钢绞线的失效长度应按图纸要求对称相等设置。预应力钢绞线的张拉一定要对称张拉，以防止局部变形过大，这样才能充分保证发挥预应力钢绞线的作用，安全地实现预应力的张拉作业，使预应力钢绞线受力均匀。预应力钢绞线的放张必须要等空心板混凝土强度达到设计要求的混凝土强度后，如设计没有规定时，不得低于设计混凝土强度等级值的75%且不低于4个昼夜，冬季放张施工则还要视气温情况而定，一般不得低于8个昼夜后才能放张，且放张必须按设计要求的顺序放张，如设计未规定时，应分阶段、对称，相互交错的放张。在放张之前应将限制位移的侧模、翼缘模板或内模拆除，多跟整批预应力筋的放张可采用砂箱法或千斤顶法，用砂箱放张时，放砂速度应均匀一致，用千斤顶放张时，放张宜分数次完成，单根钢绞线放张时，宜先两侧后中间，并不得一次将一根钢绞线放张完，这样才能使空心板底板混凝土在放张时均匀受力，不致产生扭曲、裂变进而引起纵向裂缝。
⑤预应力混凝土的组成材料和配合比。混凝土的组成材料一般为碎石、砂、水泥、水及外加剂。碎石的压碎值、含泥量、针片状必须符合规范要求，级配良好，在满足钢筋间距要求的条件下，尽可能的选用较大粒径的碎石，但也不可过大。砂应采用含泥量小于1.5%、级配良好、细度模数为2.6～3.2的中、粗砂，砂率应为35%～40%左右。水泥应选用水化热较低，水化速度较慢的矿渣或粉煤灰等低水化热的水泥。外加剂应在试配前做好各项检测，防止对钢绞线及钢筋的锈、腐蚀，而影响混凝土对钢绞线的不均匀握裹力。另外还要防止骨料间产生的碱—集料反应。水应采用干净的经检测合格的水，水灰比应能满足施工浇注的流动性、和易性，水灰比不可过大，否则会使混凝土的强度降低，也会使混凝土的后期收缩增加，从而产生裂缝。在满足施工要求的混凝土的工作性的前提下，应尽可能的采用偏小的水灰比，应在施工现场检测各种砂石材料的含水量后，扣除集料水份，按设计配合比准确地调整好实际施工配合比。另外设计配合比一定要试验工程师精心看懂图纸，理解透彻混凝土配合比设计中各项技术参数的应用范围，真正做到设计出最佳的设计配合比，最优的施工配合比，用来正确的指导空心板混凝土的施工生产。
⑥混凝土的温度变化。由于温度的变化而引起混凝土开裂的情况也是存在的，关键是要防止混凝土在施工、养护当中的温度变化速度。因钢筋、钢绞线和混凝土的热胀系数不一致，因此不能使混凝土空心板在浇注施工和养护中受到骤然升温和降温，否则混凝土会产生裂缝。这就要求对预应力混凝土的养护一定要到位，养生时间按规范要求7～14 d以上，因为预应力混凝土比普通混凝土要“娇贵”些。
⑦预应力混凝土的施工技术情况。预应力混凝土的施工千万要选择有一定经验的桥梁专业队伍施工，不能随便拉支队伍就开始桥梁建设，否则会走很多弯路的。一个专业化施工队伍选的好，各种环节的施工也就能够管理很好，搭接的顺利。例如钢筋加工制作、绑扎，钢绞线安装、张拉，模板的拼装，混凝土的拌和、浇注和振捣成型、养生，预应力的放张，每个环节每道工序都有可能产生使底板纵向开裂的因素，关键是如何避免。混凝土的浇注特别是腹板和底板的振捣成型，振捣的方式、方法、结果如何都要把握好。空心板混凝土的施工可采用先浇底板混凝土再装芯模方法施工，先张法空心板底板的振捣也可采用固定于底板上的附着式平板振捣器，且间距不能超过80～100 cm，腹板可用手提式振动棒，特别要交代操作人员不能漏振，也不要过振，漏振会使底板混凝土不够密实，产生蜂窝、麻面、气孔多等松散表面现象，过振也会使底板混凝土产生离析，使底板也出现蜂窝，这样会使底板混凝土强度不均匀，强度降低，达不到设计要求。在放张时会使空心板底板产生纵向裂缝等其他形式的裂缝，因此混凝土的振捣对空心板混凝土的强度的影响也是重要的。如果振捣方式方法和振捣效果越不理想，那么混凝土的收缩、徐变变形也就越大，空心板底板开裂的情况也就越容易出现。因此应严格控制好混凝土施工当中的浇注、振捣及成型，混凝土的养生也应及时且符合规范要求，使空心板混凝土保持在良好的养生状态，空心板内部也应注意养生。空心板在吊移出预制底座时，混凝土的强度不得低于设计所要求的吊装强度。另外现场施工员、桥梁工程师、试验工程师、质检工程师等技术人员也应技术交底到各班组民工当中并尽职负责、精心施工、管理到位。
3 结 语
总之，预应力混凝土空心板桥梁产生裂缝的原因很多，为了保证空心板满足设计和规范要求，从设计、施工、监理等各个环节都要层层严格把关，设计单位按设计规范和技术标准进行优化设计，施工单位严格按图操作施工，监理单位按监理规范严格监理，要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作，这样才能避免预应力混凝土空心板裂缝的产生，施工单位也才能交出业主满意的桥梁工程。
参考文献：
[1] JTG/TF50—2011，公路桥涵施工技术规范[S].
先张法预应力施工工艺 篇6
1 基本概念
先张法是在浇筑混凝土构件前张拉预应力钢筋, 并将张拉的预应力钢筋临时固定在台座或钢模上, 然后再浇筑混凝土, 待混凝土达到一定强度 (一般不低于设计强度等级的75%) , 保证预应力筋与混凝土有足够的粘结力时, 放松预应力筋, 借助于混凝土与预应力筋的粘结, 使混凝土产生预压应力。
后张法是先浇筑混凝土, 后张拉钢筋的方法。在制作构件或块体时, 在放置预应力的部位预先留设孔道, 待混凝土达到设计规定的强度后, 将预应力筋穿入预留孔道内, 用张拉机具将预应力筋张拉到设计规定的控制应力后, 借助锚具把预应力筋锚固在构件端部, 最后进行孔道灌浆。
2 施工工艺
2.1 先张法施工工艺
2.1.1 预应力筋的张拉
预应力筋的张拉程序:
其中, σcon为预应力筋的张拉控制应力。
建立上述张拉程序的目的是为了减少预应力的松弛损失。
预应力筋的张拉可采用单根张拉或多根同时张拉, 多根预应力筋同时张拉时, 必须事先调整初应力, 使其相互之间的应力一致, 张拉过程中应抽查预应力值, 其偏差不得大于或小于按一个构件全部钢丝预应力总值的5%。在张拉过程中应避免预应力筋断裂或滑脱, 同时为了校核预应力值, 在张拉过程中应测出预应力筋的实际伸长值, 实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对允许偏差为±6%。
2.1.2 混凝土的浇筑和养护
确定预应力混凝土的配合比时, 应尽量减少混凝土的收缩和徐变, 以减少预应力损失。预应力筋张拉完成后, 钢筋绑扎、模板拼装和混凝土浇筑等工作应尽快跟上, 每条生产线应一次浇筑完毕。混凝土应振捣密实。混凝土浇筑时, 振动器不得碰撞预应力筋, 混凝土可采用自然养护或湿热养护, 但必须注意, 当预应力混凝土构件进行湿热养护时, 应采取正确的养护制度以减少由于温差引起的应力损失。
2.1.3 预应力筋放张
预应力筋放张过程是预应力的传递过程, 应确定适宜的放松顺序、放松方法及相应的技术措施。放张过程应使预应力构件自由压缩, 避免过大的冲击和偏心。先张法预应力筋放张时, 宜缓慢放松锚固装置, 使各根预应力筋同时缓慢放松, 以避免引起构件翘曲、开裂和断筋现象。先张法施工工艺见图1。
2.2 后张法施工工艺
2.2.1 孔道的留设
孔道留设是后张法构件制作的关键工序之一。后张法粘结预应力筋预留孔道的规格、数量、位置和形状除应符合设计要求外, 必须符合以下规定:预留孔道的定位应牢固, 浇筑混凝土时不应出现移位和变形;孔道应平顺, 端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线;成孔用管道应密封良好, 接头应严密且不得漏浆。孔道留设的方法有:钢管抽芯法、胶管抽芯法和预埋波纹管法。
2.2.2 预应力筋张拉
张拉程序一般与先张法相同, 但应注意:对配有多根预应力筋的构件, 应分批对称张拉;对平卧叠层浇筑的预应力混凝土构件, 宜先上后下逐层进行张拉。可逐层增大张拉力来弥补该预应力损失。
2.2.3 孔道灌浆
预应力筋张拉后, 应随即进行孔道灌浆, 孔道内水泥浆应饱满、密实, 以防预应力筋锈蚀, 同时增加结构的抗裂性和耐久性。灌浆前, 混凝土孔道应用压力水冲刷干净并润湿孔壁, 可用电动或手动压浆泵进行灌浆。灌浆除应满足强度和粘结力要求外, 尚应有较大的流动性和较小的干缩性、泌水性。故灌浆宜用标号不低于42.5级的普通硅酸盐水泥配制的水泥浆。 后张法工艺图见图2。
3 先张法和后张法的异同
3.1相同点
1) 对混凝土的要求相同:在预应力混凝土结构中, 混凝土的强度等级不低于C30;当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时, 混凝土的强度等级不宜低于C40;对构件混凝土的强度如无设计规定, 则不低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75%。
2) 张拉程序相同。
3.2不同点
1) 构件制作先后顺序不同:先张法是先张拉后制作构件, 后张法是先制作构件后张拉预应力筋。2) 固定构件的锚具不同:先张法一般采用的钢丝夹具和张拉机具如张拉夹具和锚固夹具以及穿心式千斤顶、电动螺杆张拉机、卷扬机等;后张法因预应力筋、锚具和张拉机具是配套使用, 一般采用的锚具有单根粗钢筋锚具、钢筋束和钢绞线锚具, 采用的张拉机具有拉杆式千斤顶和锥锚式千斤顶等。3) 施工工艺不同:张拉钢筋时间不一样, 先张法是先开始张拉, 而后张法是等浇筑完混凝土构件后张拉预应力筋;先张法需要混凝土预应力筋放张程序;后张法需要预留埋管制孔工序, 最后还有孔道灌浆工序等。4) 使用范围不同:先张法多用于预制构件厂生产定型的中小型构件, 也常用于生产预应力桥跨结构等;后张法宜用于现场生产大型预应力构件、特种结构和构筑物, 也可作为一种预应力构件的拼装手段。
4 结语
根据先张法和后张法预应力混凝土的施工工艺流程, 先张法和后张法各有其特点, 在施工过程中应取其精华, 去其糟粕, 合理科学应用, 加之随着预应力技术的广泛推广和普及, 其必将在工程施工领域内发挥不可替代的作用。
摘要：通过先张法和后张法预应力混凝土施工工艺的介绍, 分析了先张法和后张法的工艺区别, 得出了其工艺方法的异同, 供广大工程技术人员了解, 合理利用。
关键词：先张法,后张法,混凝土,施工工艺
参考文献
先张法预应力施工工艺 篇7
1) 将预制场地选择出来。选择开阔的场地, 为存梁提供良好的前提条件, 保证粘土具有较好的土质和较少的含水量, 灰土规格可以为20cm、4%, 碾实。将传力墙直接浇筑在灰土上。开挖两端的基础, 可以将基础尺寸做成宽和深均为1.5m, 浇筑几个槽子的端基础为一个整体, 从而促进自重的有效增加, 使抗倾覆力得到有效的满足;2) 对基础进行开挖之前运用全站仪矩形式精确放线, 以便日后对钢绞线张拉时造成的偏角隐患进行有效的预防;3) 运用C30混凝土砌传力墙, 为了使施工要求得到有效的满足, 设置断面尺寸为50×45cm;4) 将16mm环形钢筋预埋在墙顶面, 供立模时使用。由于应力集中在传力墙部位, 传力墙具有较大的受力, 因此应该将20mm厚的钢板预埋在传力墙两端头立面处, 以对端墙开裂进行有效的预防。
2 台座施工要点
1) 将15cm~20cm厚的混凝土浇筑在梁台座下面做基础, 并将12的螺纹钢筋预埋在基础上面, 作为基础和张拉台座的连接筋, 以便对起梁板时带起台座的现象进行有效的预防;2) 将放样台座中轴线精确下来, 保证其垂直于张拉横梁;3) 运用5cm×5cm的角铁为台座包边, 台座高度应当对应于模板底部预留长度, 前者比后者大2cm。运用水磨石或至少6mm后的钢板作为台面;4) 张拉横梁可以运用钢板制作, 规格可以是宽50cm×高40cm×厚2.5cm, 内侧用45c#工字钢作为支撑;长度应该控制在2.8m以内。如果超过, 则应该再次对横梁强度进行验算。
3 张拉钢绞线要点
1) 张拉之前到有资质的单位将千斤顶及油表标定下来, 配套使用千斤顶和油表, 将张拉应力及油表的对应值计算出来。通常情况下, 初应力伸长值应该为把控制应力的10%~20%应力值 (相邻级) ;2) 在张拉的过程中应该保持较慢的速度, 这是因为张拉力是通过张拉设备上的油表值反映的, 张拉力向油表传递的介质为油压, 在对张拉应力大小进行反映的过程中是需要时间的, 如果具有过快的张拉速度, 那么油表反映可能就会出现错误;3) 整体张拉之前首先应该张拉每根钢绞线到初应力;4) 张拉后首先保证没有滑丝等, 然后在对钢筋进行绑扎, 禁止将钢筋焊接在台座上, 以对损伤钢绞线的情况进行有效的避免。
4 立模板要点
1) 选择优质钢板作为模板的面板, 最好保证厚度为5mm, 新面板浇筑的梁板具有较好的外观光洁度;2) 运用橡胶芯模作为内膜, 以为安装和拆除提供便利。浇筑之前将一层脱模剂涂在橡胶芯模上, 以实现经济方便的目的;3) 在对模板进行加固的过程中, 运用16圆钢做对拉丝作为模板顶, 最好将间距控制在80mm~100mm之间, 底部可用自制做支撑顶, 顶的后部可以顶在传力墙上, 自由调节长度。该方法比用木支撑牢固不易变形, 且能够反复使用, 经济实用, 能够随时调换有损伤的螺丝;4) 运用反正拉丝调整模板侧板, 在模板上部固定一端, 在传力墙的环形钢筋上固定另一端, 这样一方面能够对模板倾斜进行有效的调节, 另一方面还能够对模板上浮进行有效的预防。
5 混凝土浇注和养护要点
1) 混凝土施工前应该有效验证混凝土的配合比, 保证其没有错误。要严格控制混凝土的塌落度, 最好为7cm~9cm, 为入模提供便利;2) 在对梁板进行浇筑的过程中应该首先对梁板底部进行浇筑厚度在设计厚度以内。将橡胶芯模穿进浇筑好的底板中, 穿芯模的过程中应该给予钢筋等对芯模造成损伤以充分的重视, 依据厂家提供的气压值决定充气气压。从一端开始浇筑混凝土, 运用斜向分段、分层的方法交错进行。使段与段、层与层混凝土的相互交错得到切实有效的保证, 从而使混凝土的整体性得到有效保证;3) 要密实地振捣混凝土, 禁止过振或漏振。将振捣棒插入时应该对触到模板和钢绞线、台座上的情况进行有效的避免, 从而对梁底板外观在台面损伤的情况下受到不良影响的现象进行有效的避免;4) 浇筑梁板到设计高度时, 应该至少2次整平、压纹梁顶面, 以对梁顶面出现风裂的现象进行有效的预防;5) 给予混凝土的养护以充分的重视。冬季施工需要运用蒸汽养生时, 施工过程中应该严格依据施工技术规范, 梁板内温度升降幅度应该控制在10℃/h~15℃/h以内。需要拆除梁板时, 应该保证混凝土的温度接近外界温度。禁止在还没有有效降低温度的情况下就将油布提前掀开将模板拆除, 这是因为如果混凝土表面温度和外界温度的温差较大时温度应力极易产生, 促进一种内涨外缩现象的形成, 最终造成梁板表面裂缝;6) 放张混凝土时应保证混凝土到设计放张强度。放张过程中应该对放张的均匀性进行缓慢保持。。运用千斤顶放张整体时, 应该对梁板滑动情况进行缓慢及时的观察, 以对梁板斜角处混凝土受拉对梁板造成损伤的情况进行有效的预防;7) 放张梁板后用手砂轮机切除端部钢绞线, 同时用防锈漆涂抹外露绞线, 以对钢绞线生锈进行有效的预防;8) 向存梁底座上移动龙门吊把梁板, 将20cm厚的方木板垫在梁板下面, 以对梁底板受到损伤的现象进行有效的预防。
运用以上施工方法进行实际施工能够切实保证梁板的内在质量和外观质量, 目前广大监理工程师及业主已经对其进行了普遍的认可, 公司的经济效益也日益攀升。随着桥梁的不断发展, 我们应该对好的施工工艺进行不断的吸收, 从而不断提升空心板梁的质量。
参考文献
[1]周臻, 孟少平, 刘钊.宽幅空心板梁锚固端纵向抗裂的实用分析方法[J].工程力学, 2008, 25 (4) .
[2]陈立国.后张法预应力空心板梁施工控制要点[J].山西建筑, 2009, 35 (14) .
[3]陈保家.空心板梁模板施工技术的研究[J].价值工程2010, 29 (3) .
[4]邱利锐.混凝土空心板梁底板纵向裂缝对结构受力的影响分析[J].铁道建筑, 2009 (3) .
先张法预应力叠合梁的施工方法 篇8
首先介绍一下试制期叠合梁的设计及生产工艺。
1 试制期叠合梁的设计
1)梁体最初设计为分体拼装式,断面如图1。
梁体通过ϕ14不锈钢螺栓的连接和钢板与梁体上下预埋钢板焊接形成整体。
2)构件混凝土设计标号为C40,预应力筋采用高强刻痕钢丝ϕk5。
Rundefined=1 470 N/mm2,Ep=1.8×105N/mm2,σcon=0.75 Rundefined=1 103 N/mm2。
3)构件预应力筋的放张:
待构件混凝土强度达到设计强度80%时,方可进行预应力主筋放张。其顺序是:对称放张,先放张预拉区预应力筋,然后放张预压区预应力筋。
2 试制期的叠合梁生产工艺
1)生产方式
我单位使用的是墩式80 m长线台座,根据设计的截面形式,结合生产场地的实际情况将分体式叠合梁按图2所示进行生产。钢丝张拉时采用YC-18型千斤顶张拉,齿板式锥形工具锚对单根钢丝进行锚固。
这样先生产一半叠合梁,待这一半叠合梁浇筑完24 h后,再生产另一半叠合梁,放张起吊时,用螺栓连接。
2)工艺流程图
清理台座→张拉预应力筋→绑扎钢筋→安装一半外模→浇筑第一层混凝土80 mm→安装内模→浇筑第二层混凝土→养护24 h→安装另一半外模→浇筑第一层混凝土80 mm→安装内模→浇筑第二层混凝土→养护→放张、钻眼、拼装、堆放
3)张拉工艺及放张
由于采用单根钢丝进行张拉,为了保证张拉工序的质量,我们从确定钢丝下料长度、应力-应变双控等手段对张拉工序进行控制。在计算钢丝下料长度时,考虑了钢材品种、锚固形式、冷拉伸长率、弹性回缩率、张拉伸长值、台座长度等影响因素,确定了合理的下料长度为78 m。
钢筋的下料长度undefined
其中,l为长线台座长度;l1为每个对焊接头的预留量;l3为墩头或帮条锚具长度;l4为锥形夹具长度;l5为穿心式千斤顶长度(千斤顶脚至顶上上夹具末端之间的距离);γ为钢丝冷拉伸长率,通过试验γ取4.5%;δ为钢丝冷拉后的弹性回缩率,通过试验δ取0.7%。
同时在钢丝张拉时,先张拉至10%σcon,再进行超张拉。张拉过程中,以应力控制为主,通过油表读数及伸长值的测量,对预应力筋实行双控管理,其实际伸长值应不大于理论伸长值的6%。在张拉完毕后,用应力测定仪对张拉好的钢丝进行抽查,以保证应力的准确性。
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放张时从台座的一端向另一端对称放松钢丝,为减少钢丝放松时对构件端部混凝土的破坏,设置了40 cm长缓冲砂箱。
3 张拉工艺的完善
在这次的生产中我们采用了3种锚固方式进行比较:两端采用齿板式锥形锚具;一端用墩头锚固,一端采用齿板式锥形锚具;两端采用夹片式楔形锚具。
第1种锚固方式:钢丝滑脱量为20根(锚具转次为3～5次),操作时间8 h。
第2种锚固方式:钢丝滑脱量为13根(锚具转次为3～5 次),操作时间6 h。
第3种锚固方式:钢丝滑脱量为0根(锚具转次为3～5次),操作时间3 h。
通过张拉结果比较第3种锚固方式最好,可以很好地解决钢丝滑脱问题,锥形夹片式锚具与齿板式锥形锚具最大的不同点在于:锥形夹片式锚具的锚芯由3片锥形夹片组成,夹片表面上的齿槽与钢丝表面整个接触产生摩擦力,达到锚固钢丝的目的。这种锚具使用时需配合前置式千斤顶,当张拉钢丝至要求应力时前置式千斤顶可自动将锚芯顶紧,达到锚固的作用。不但安全可靠,而且提高了工作效率。
通过对锚具及张拉机具的改进,解决了钢丝滑脱问题,还将张拉工序调整为:
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4 断面形式的改进
在对钢丝张拉工艺进行改进的同时,还对构件双向起拱和工序复杂的原因进行分析:
1)由于设计的分体式叠合梁断面尺寸较小,所以构件放张后,在钢丝集中面、构件与台座接触面都会因为钢丝的放松而产生起拱,对构件的拼装造成困难。
2)分体式叠合梁是分两次浇筑成型的,放张后构件滑移距离不一致,给拼装造成了困难。
3)从已有的工艺流程里可以看出,构件的模板需要安装两次,砼要两次浇筑后才能生产一片叠合梁,工序复杂。
为解决以上矛盾,更有效地满足设计要求,我们将分体式叠合梁改为整体式叠合梁的想法与设计单位沟通,得到设计赞同。实施过程中,采用了胶囊充气成孔技术生产叠合梁,断面如图3。构件放张时从台座中间对称剪断钢丝,缓冲砂箱的长度延长到60 cm。
通过静载试验的检测,改进后的叠合梁结构性能均达到设计要求,省却了预制拼装及现场焊接的麻烦,得到了设计和甲方的好评。
叠合梁新的工艺流程:
清理底模→张拉钢丝→绑扎钢筋→安装侧模→浇筑第一层砼105 mm→胶囊成孔→浇筑砼至设计高度→养护→抽胶囊→放张→起吊堆放。
经过改进的叠合梁预应力主筋由原来的50根减少到49根。通过比较,显示新工艺较老工艺功效提高了40%。单根梁含钢量减少了3%,橡胶芯模比木内模每平方米节约5元,省去了预埋铁和不锈钢螺栓的使用,每立方砼造价降低了40～50元。在施工现场省却了拼装的麻烦,施工进度由每月的两层半增长为每月4层,每平方米造价降低为60～80元。
通过对叠合梁工艺的改进,我们生产的叠合梁产品质量合格率100%,优良品率均在85%以上,构件放张后起拱度一致,安装简便,价格较低,有更强的市场竞争力。通过这次工艺的改进,形成了一套我公司完整的预应力叠合梁施工方法,为今后开拓建筑产品市场打下了坚实的基础。
摘要：将预应力叠合梁由分体式改进为整体式,提高功效,降低成本,完善了生产工艺。
关键词：张拉,分体式,整体式,施工方法
参考文献
[1]GB/T5223—2002.预应力混凝土钢丝[S].
[2]日本建筑协会.预应力钢筋混凝土(部分预应力混凝土)结构设计施工规范与解释[M].北京:中国建筑科学院,1986.
[3]GB/T50204—2002.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].
先张法预应力施工工艺 篇9
1 台座的布置
台座是先张法施加预应力的主要设备之一,它承受构件制作时的全部张拉力,因必须保证在受力后不倾覆、不移动、不变形。
预制厂台座常采用框架式台座和重力墩式台座两种。框架式台座由纵梁、横梁及横系梁组成框架承力体系,采用钢筋混凝土在现场整体浇注,底板应选择在硬实的地基上,底板标高要严格控制,以便进行梁底铺筑。重力式台座构造简单,造价偏低,但稳定性较差,变形也较大,重力式台座需要具有足够的强度和刚度,抗倾覆系数及抗滑系数也要满足一定的设计要求。
2 千斤顶与压力表的配套标定与使用
千斤顶应选择具有国家质量体系认证的公司生产的千斤顶和高压油泵;压力表要选择符合国家标准的,其精度不宜低于1.5级,最大读数值以40～60MPa为宜,每一台液压千斤顶配备2块压力表。
标定试验应选择具有国家计量资质的计量单位。标定过程宜采用传感器与电阻应变仪配合使用,以降低人工读数的误差,提高校正的精度。
同一台千斤顶宜与同一块压力表配套使用,因为在两种不同的工作状态下即使实际作用力相同,相应的压力表的读数却不相同。了解这一点对正确校验和使用液压千斤顶是十分必要的。
3 连接器的选择和检测
采用连接器的预应力钢绞线因采用分段的张拉方式,所以可以减少磨阻损失,提高有效预应力,而且接长方式不受结构跨径数量限制,方便施工,降低材料损耗。
在连接器的使用上,要按照《预应力筋用锚、夹具和连接器应用技术规程》(JGL85-2002)标准进行验收,进行外观检查、硬度检查和静截锚固性能试验。
4 预应力筋伸长值的控制
板梁的质量如何其关键控制点之一是预应力筋的张拉,钢绞线作为板梁中的生命筋,其张拉质量尤为重要。
首先预应力筋采用应力控制方法张拉时,按照施工规范,伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求,在±6%范围内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉,张拉应力已超过75%的预应力筋应报废处理。
预应力筋的理论伸长值△L(mm),按照公式计算: L=(PpL)/(ApEp)
式中:
Pp——预应力筋的平均张拉力,直线筋取张拉端的拉力,一般按平均拉力计算(N);
L——预应力筋的长度(mm);
Ap——预应力筋的截面面积(mm2);
Ep——预应力筋的弹性模量(N/mm2)
4.1 伸长值的计算
在每一批钢绞线进场后,都要到检测机构测出实际的弹性模量值;同时从本批钢绞线中截取一段,用游标卡尺测定钢绞线的实际断面直径,换算成截面积。因为现在的钢绞线市场常常是直径偏大,结果造成相同的吨位下,长度偏短,同样也影响张拉伸长值计算的准确性。所以不能忽视这一点。如果我们只是以一次计算值为准,而不是按实测的弹性模量值,对每一批钢绞线的伸长值分别进行计算,按照双控原则,则会出现超张拉,或者应力到位,伸长值超过控制范围等情况。其后果就可能导致板梁起拱过大,使后续工程―桥面铺装的厚度难以保证,同时板梁的内在质量也相应的受到影响。
4.2 初应力的确定及推算伸长值的选取
在预应力筋张拉时,先控制到初应力,该初应力宜为张拉控制力的10%～15%,伸长值从初应力时开始量测,预应力筋的实际伸长值除包括量测中得到的伸长值外,还必须加上初应力以下的推测伸长值。
施工规范中说明初应力以下的推测伸长值,可采用相临级别的伸长值,例如:初应力σ为10%σcon时,其伸长值可采用由10%σcon到20%σcon的伸长值。但是,由于目前施工所用的压力表精确度不是很高,指针的运行有时也不是很稳定,同时达到初应力的张拉力比较小,指针的行程很短。例如张拉10m板梁,10%张拉力我们采用单顶逐根张拉,油表读数只有3MPa,油泵一开动,指针很快就达到了10%σcon的位置。然后在10%σcon～20%σcon整体张拉过程中,指针也是很快就到达了20%σcon的位置,稳压测量,得出相邻级的伸长值,之后,再继续升压,现场要测量,又要读数,准确性就不会很高。我们在现场分几级进行测量:10%～20%,20%～30%,30%～40%,几次测量出来的伸长值很难一致。鉴于每次初应力张拉之前每根钢绞线的松紧程度不一,测量出来的伸长值很难与理想化一致。所以我们现场把初应力定位在15%σcon,按照15%σcon-30%σcon-100%σcon-锚固这样的顺序进行张拉。初应力的伸长值以理论计算的伸长值为准,这样则更为准确。在施工过程中,我们照此控制,取得了良好的效果。
4.3 施工中期千斤顶及油表的标定
千斤顶和油表在使用一段时间后,需要重新标定。
规范规定,张拉机具的校验期限应视机具设备的情况确定,当千斤顶使用超过6个月,使用200次,或在使用过程中出现不正常现象,或检修以后应重新校验,以确保其张拉数据的准确性。我们的千斤顶在初次校验后接近3个月时出了问题,进行校验后,重新张拉,千斤顶基本保持同步,油表读数正常,张拉到位后,两个千斤顶的伸长值误差在3mm左右,满足要求。
4.4 预应力筋的放张
当混凝土达到设计规定的强度之后,应对预应力筋进行放张。综合目前几种先张预应力的放张方法,我们选取了砂箱放张法。这种放张法的优点在于:
(1)施工方便,有现成机械可用;
(2)放张速度易控制,保证张拉安全;
(3)对梁的损害较小,不易掉角掉边。
设计中有明确规定的情况下一定要严格按照设计规定进行放张,设计图纸中要求在梁体强度达到100%后才能放张,强度到达后也要考虑时间的因素,放张时间宜满足10d,否则会造成预制板的起拱值不一致,甚至超出设计范围,给以后的桥面系施工制造困难。
5 结束语
以上是在施工中总结的一些经验,而且在实际的施工中,这些经验对于板梁的质量控制也都取得了很好的效果。在不同的施工环境中还有很多不可预见的因素,都需要我们现场施工人员多动脑筋、多注意小的细节问题,并及时进行总结,只有这样,我们的施工技术才能不断进步,才能真正的确保板梁预制工程的施工质量。
摘要：介绍了在预应力空心板梁预制过程中应力控制方面经常遇到的一些问题及其处理方法。
关键词：桥梁工程,空心板梁,初应力,伸长值,张拉,放张
参考文献
[1]JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S]..
[2]JTG-D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S]..
浅谈先张法预应力空心板的施工 篇10
关键词：先张法,空心板,浇筑,安装
先张法预应力空心板将作为重点和难点派专人负责,设立专门的预制场,坚决要求质量精美。我们计划制造张拉台1座,长150 m,最多可同时制作13片空心板。
1 场地平整
由于存在张拉工作,故占地面积也较大,为保证预制工作需要及空心板对地基的严格要求,决定采用平地机将原地面整平,然后用18 t～21 t光轮压路机碾压原地面,压实度按95区控制,碾压前进行测量,按成型路基验收标准要求,控制测定平整后的原地面相对高程,并注意做好地面排水系统工程。
2 张拉台制作
张拉台座的反力墩拟采用钢筋混凝土制作。反力支墩应能承受预应力钢材的全部张拉力,而不产生变形和位移,其抗倾覆系数不应小于1.5,抗滑移系数不应小于1.3。另外,张拉台应有足够的定位板以保证在浇筑混凝土期间钢绞线能保持其适当位置,定位板上钻孔的位置与孔径应符合图纸中预应力钢绞线的规格和位置,孔径应比钢绞线直径大1 mm～2 mm,以便穿筋。
3 底模的制作
在预制空心板时,我们计划将空心板底模周转使用。故决定将底模做成较为耐用的混凝土结构。在做底模前,首先根据总体施工方案,确定底模的位置关系。在确定的底模位置处可取土回填至比周围原地面高10 cm左右,夯实整平。然后在填土上浇筑10 cm厚的混凝土,每一个混凝土底模在两端厚度都要加厚到20 cm,且按照原设计要求,底模预拱度为2 cm,整个底模预拱度按抛物线设置,混凝土底模表面,用人工抹光,消除砂眼等缺陷。
4 钢筋骨架的绑扎
在钢筋绑扎前,混凝土底模上用墨线标出钢筋的位置,然后按照编号,对号放座。为加快施工速度,我们计划在底模上直接绑扎钢筋骨架。按照图纸能连接成整体的钢筋事先焊接成型,然后拿到现场直接装配,绑扎时按图纸上规定的箍筋间距,在受力钢筋或地模上划线,从中间向两边分,使箍筋在两端的间距均匀,将全部所需的箍筋从受拉纵钢筋的一端套入,按线距将箍筋摆开,并将受拉钢筋、弯起钢筋和箍筋这一面全部绑扎完毕。钢筋骨架绑扎完毕,所有横纵向钢筋应横平竖直,尺寸间距符合图纸要求,所有绑扎细铁丝头弯入骨架内。
5 侧模板和内模板
为考虑空心板的整体美观性,空心板的侧模板决定采用钢板按照空心板的外型尺寸定做制成。并且为了加快施工速度,将一侧侧模板从跨中分开,制成两块,将来利用预制厂龙门架拼接成型。
空心板的内模决定采用橡胶胎模——胶囊,采用尼龙或维纶帆布两面涂胶制成胶布,然后经冷粘合成素胶囊,表面再覆平面硫化的氯丁橡胶而制成的圆形胶囊。
底模板、侧模板我们均采用机油作为胶模剂,内模外缠绕塑料布作为隔离层。侧模板由龙门架一次吊装就位,然后固定位置。内模胶囊按设计要求充气达到要求气压后用定位钢筋固定到钢筋骨架内。胶囊在使用前要检查,不得漏气。使用中避免被钢丝头、钢筋头划破。使用前将其表面的水泥浆清洗干净,从开始浇筑混凝土到抽拔胶囊经常检查其充气压力,保持稳定。
6 张拉预应力筋
在张拉台上穿置预应力筋,使之就位。采用双控张拉施工,用锚具将预应力筋固定在台座上。张拉程序为0→初应力→105%σk持荷5 min→0→σk(锚固)。当预应力钢材张拉时温度低于10 ℃的,伸长值计算应考虑张拉时与混凝土初始凝固时之间温度的增长,测量的钢材温度低于5 ℃时禁止张拉。另外,作好张拉控制,保证实际伸长值与理论伸长值之差控制在6%以内。
本标段空心板采用两端同时对称张拉。一孔的钢绞线分别单根穿,并且穿完一根,就给一根钢绞线安设锚具,这样可以避免将来张拉时,两端张拉的不是同一根钢铰线。
张拉时,应避免构件截面偏心受压过大。因此,应对称于构件截面张拉,或先张拉靠近截面重心部位的,再张拉远离截面重心部位的。受弯构件在受拉区和受压区均配有预应力钢材时,为防止张拉过程中混凝土发生裂缝,分区进行张拉。先张拉受压区的,再张拉受拉区的。
张拉钢绞线前,要具有业主认可的检测单位出具的设备合格鉴定书。空心板锚具的安装,由专人负责,张拉前仔细检查锚具中心是否与波纹管重合,锚垫板是否平整、干净,压浆孔是否通畅,锚具夹片是否齐全,如锚具夹片安装不符合规范,不平整,造成将来夹片跟进不统一,有可能滑丝或夹断钢绞线。
张拉钢绞线时,闲散人员不得进入张拉范围50 m内,任何人不得在张拉过程中随意在空心板周围走动,必要时,设专人进行警戒。同时,增加张拉安全设施,加强安全教育。
张拉设备由专人掌握。本桥设计为两端对称张拉。故在张拉时,两端掌握张拉设备的操作人员互相通气,步调一致。
张拉程序和方法,要严格按照设计图纸的指示办理。张拉持荷时间满足设计要求。
7 空心板混凝土的浇筑
为严格控制混凝土的施工质量,对进场的施工原材料要有实验室的认可书,对于不合格的原材料坚决不用,对于混凝土的配制,我们计划采用JS500型强制式搅拌机,利用1 t机动翻斗车进行混凝土的运输,然后使用龙门架上的电动葫芦提升料斗,将混凝土倒入空心板模板内。
在胶囊的定位情况和气压情况均满足合同文件的要求时,就能进行混凝土的浇筑工作。决定采用插入式振动棒振捣混凝土,并加密胶囊的定位钢筋的方法处理,同时应注意浇筑混凝土时应防止振动棒碰撞预应力钢绞线。
8 放张
待混凝土强度达到设计强度80%以上时,对称、均匀分次切断或放松力筋,不得骤然放松。然后浇筑封头混凝土。
空心板成批生产之前,应做几块预制板进行试验,检查建立预应力情况,并应采取适当措施,确保无任何质量问题。
9 空心板的移位与安装
因为空心板的混凝土底模计划周转使用,故预制空心板就必须移梁存放,预制空心板张拉压浆完毕,待水泥浆的强度达到设计强度的100%时,可利用场内的龙门架将成型的预制空心板横向移出底模外。
在空心板就位前,首先由测量人员将每块板的位置用墨线标画出;然后安装临时支座,对每一个临时支座都要有操平资料,核对实测高程与设计高程是否一致,如果两者不等,只能用钢板来调整支座高度。空心板采用拖车来运输,在存梁场地,由预制场龙门架将空心板吊放至拖车的承重拖轮上,为防止运输中损坏空心板,对空心板采用临时固定措施,尤其注意对预埋件混凝土棱角的保护,运输车辆应缓慢、平稳,避免过大的振动对空心板产生不良影响。
起吊空心板时,两台起重机要保持步调一致,由指挥员控制起吊速度,保证空心板在起吊过程中,大体保持水平,防止因倾斜过大,加重较低一端吊环的负载,产生不良影响。空心板就位后,检查空心板是否有悬空现象、是否有偏位现象,直至满足施工要求后方可继续安装下一块空心板。空心板安装完毕后可进行铰缝和湿接头的施工。
空心板安装就位后,首先要注意橡胶支座就位情况。
先张法预应力空心板的制作是桥梁工程质量的关键因素,故为保证施工质量,特成立质检小组,由专人负责,实行整个过程的跟班作业,工程的每项检查都做到自检合格,且由质检负责人填写检查记录,待监理工程师签认后,方可进行下道工序。技术工作认真执行复核制度,所有上岗人员都必须经岗前培训,合格后方可上岗。
参考文献
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