十三、预应力构件混凝土的施工(一)后张法预应力屋架•预应力屋架制作与普通钢筋混凝土屋架制作的基本工艺相似,不同之处在于预应力屋架在制作成型过程中,需预留孔道,以待屋架混凝土达到设计强度后,在孔道内穿预应力钢筋,张拉锚固建立预应力,并在孔道内进行压力灌浆,用水泥砂浆包裹保护预应力钢筋。•孔道的留设是后张法构件制作中的关键之一。孔道的留设方法有钢管抽芯法、胶管抽芯法、预埋管道法。预埋管道即预埋波纹管,可省去抽管工序,可做成各种形状的管道,并可弯折连接,使之与混凝土有良好的粘结。•1、制作工艺•预应力屋架制作工艺见图13-1.•2、操作要点•(1)施工准备:预应力屋架一般采用卧式重叠法生产,重叠不超过3~4层。地胎膜应按照施工平面图布置。•(2)绑扎钢筋:预应力屋架的钢筋可在隔离剂已干燥的地胎膜上绑扎成型。•(3)预留孔道:屋架下弦预留直线孔道通常采用钢管抽芯法。•(4)侧模安装:侧模可采用木模板。应按要求留置灌浆孔及排气孔。•(5)浇筑混凝土:方法与普通混凝土屋架相似。•(6)抽芯管:在混凝土浇筑后每隔10~15min应将芯管转动一次,以免混凝土凝结硬化后芯管抽不动;转动时如出现裂纹应立即用抹子搓动压平消除。•(7)养护拆模:混凝土建筑后即应进行覆盖保温养护,浇水次数以保持覆盖物(草包)湿润状态为准,直至强度增长至实际强度的100%。•(8)清理孔道:抽芯后应检查孔道有无阻塞,可用强光电筒照射,或用小口径胶(铁)管试穿。如果阻塞,应及时清理。清理孔道可用清空器将孔道拉通。•(9)穿筋、张拉:穿筋前可用铁丝将水泥纸袋或破布片缠绕子啊螺丝端杆上保护螺牙,方可穿入。•(10)孔道灌浆:预应力钢筋张拉后,孔道应尽快灌浆。灌浆材料一般使用纯水泥浆。灌浆前,应先将下部孔洞临时用木塞封堵,用压力水冲洗管道,直到最高的排气孔排出水为止。•(11)屋架扶直就位:吊装屋架在孔道灌浆强度达到设计强度后即可翻身扶直就为并可直接吊装。(二)预应力T形吊车梁•1、长台座先张法预应力T形吊车梁制作工艺(图13-3)•2、操作要点•(1)施工准备:清理台座上地模的残渣瘤疤、刷隔离剂。•(2)安放下部预应力钢筋即预留件:安放钢筋前应检查预应力钢筋的制作是否符合设计要求,预埋件规格数量是否正确。•(3)张拉下部预应力钢筋:•(4)绑扎安装钢筋骨架:下部预应力钢筋张拉锚固后,方可绑扎钢筋骨架。•(5)安放上部预应力钢筋并张拉:张拉锚固与下部预应力钢筋张拉相同。•(6)安放绑扎网片:按设计要求绑扎网片,应注意绑扎牢固•(7)支侧模、安放预埋件:•(8)浇筑混凝土:人工操作必须反铲下料;若用料斗下料,应注意铺料均匀,下料速度。•(9)拆模:侧模在钢筋混凝土强度能保证棱角完整,构件不变形,无裂缝时方可拆除。•(10)养护:对浇筑完的混凝土应在其初凝前覆盖保湿养护。•(11)放松预应力钢筋:放张预应力筋时,混凝土应达到设计要求的强度。(三)鱼腹式吊车梁•预应力鱼腹式吊车梁一般采用后张法自锚工艺张拉预应力钢筋。•1、制作工艺•后张法锚法卧式生产预应力鱼腹式吊车梁的工艺流程见图13-5•2、操作要点•(1)施工准备:鱼腹式吊车梁的预制一般采用卧式浇筑,也可采用立式浇筑。•(2)安装外模:外模可用木模,要求支撑牢固,拼接严密,几何尺寸正确无误。•(3)绑扎、安装钢筋骨架:预应力鱼腹式吊车梁的钢筋骨架外形复杂,并且主要是由细钢筋组成,如采用预制绑扎,钢筋骨架很容易在运输、安装过程中发生变形、损坏。•(4)预留孔道:鱼腹式吊车梁上翼缘配置预应力直线钢筋,可用钢管预留孔道;下翼缘设置预应力曲线钢筋,通常采用充气胶管抽芯法形成预留曲线孔道。•(5)安装吊模:卧式生产工艺中的上部吊模可用木模制作安装。•(6)浇捣混凝土•(7)抽管:待构件浇捣完毕,混凝土初凝后终凝前即可放掉压缩空气。•(8)穿筋张拉:穿入钢筋应注意保护螺栓端杆,可缠水泥纸袋或破布片保护螺牙。•(9)浇筑自锚头、孔道灌浆:预应力钢筋张拉后,临时固定于承力架上,即可浇灌混凝土锥形自锚头。•(10)养护、拆模:浇筑混凝土后静停1~2d,即可拆除模板并覆盖草袋或塑料薄膜或塑料薄膜,浇水保湿养护不少于14d。•(11)起吊运输:当吊车梁自锚混凝土强度达到设计强度要求后,即可进行起吊运输安装。起吊时应先使吊车梁与砖胎膜分离,可用小撬棍轻拨松动,后用带有横担,无水平分力的吊具起吊运输堆放或直接安装。(四)预应力圆孔板的浇筑•预应力圆孔板常用的生产工艺有长线台座法、机组法、平模流水传送法等。长线台座法又有挤压成型工艺和拉模成型工艺。生产中应用最多的是长线台座法。•1、生产工艺•挤压成型工艺是利用生产成型的旋转绞刀(绞龙)挤压混凝土,由振动器振动,依靠混凝土对绞刀的反作用力将挤压机推向前方进行生产。•圆孔板挤压成型机的构造分为两类:一类是用外部振动器振动成型;一类是外部振动器加绞刀内部振动成型。•2、操作要点•(1)台面清理•(2)刷隔离剂•(3)穿铺预应力钢丝•(4)钢丝张拉•(5)模具定位•(6)混凝土的制备•(7)浇筑成型•(8)养护•(9)切割、放张•(10)成品堆放(五)预应力构件的质量标准和生产中易出现的质量安全问题•1、质量标准•(1)主控项目•1)预应力筋用锚具、夹具和连接器应按设计要求采用,其性能应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》的规定。•2)预应力筋安装时,其品种、级别、规格、数量必须符合设计规定。•3)预应力筋的张拉力、张拉或放张顺序必须符合设计及施工技术方案的要求。•4)当采用应力控制方法张拉时,应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对允许偏差为±6%。•5)预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为±5%。•6)张拉过程中应避免预应力筋的断裂或滑脱。•7)后张法有粘结预应力筋张拉后应尽早进行孔道灌浆,孔道内水泥浆应饱满、密实。•8)锚具的封闭保护应符合设计要求,•9)构件成型后应在明显部位标明厂名以及构件型号、生产日期和质量验收标志。•(2)一般项目•1)预应力筋用锚具、夹具和连接器使用前应进行外观检查。•2)后张法有粘结预应力筋预留孔道的规格、数量、位置和形状除应符合可设计要求外,预留孔道的定位应牢固。•3)浇筑混凝土前穿入孔道的后张法预应力筋,宜采取防止锈蚀的措施。•4)锚固阶段张拉端预应力筋的收缩量应符合设计要求。当设计无具体要求时,应符合表13-1的规定。•5)构件制作要求表面平整,几何尺寸准确无误,铁件平整定位准确,不应有蜂窝、孔洞、露筋、裂缝等质量缺陷;不应有缺棱掉角、麻面、飞边等质量缺陷。•6)尺寸允许偏差为:长度+15mm,-10mm;宽度±5mm;厚度±5mm等•2、易出现的质量问题•(1)麻面•(2)蜂窝•(3)露筋、孔洞•(4)张拉时出现裂缝•(5)充气胶管抽芯困难:是由于振捣中胶管移位,或充气压力变化引起管径涨缩;或放空气较晚。所以在绑扎钢筋骨架时应每隔50cm设一钢筋井架固定胶管;在浇筑后约4h左右(混凝土初凝后终凝前)放掉压缩空气。•(6)预制板底露筋有孔洞:由于内振芯管发生故障,芯管振动效果不佳:石子粒径过大,卡在芯管之间造成露筋和孔洞缺陷。•(7)坍孔、拉裂、露筋:由于台面高低不平而使拉模移动不平;或混凝土水灰比过大;或芯管变形等问题是造成构件坍孔、拉裂、露筋的主要原因。固要求台面平整;合理设计配合比,混凝土稠度宜选择工作度在30~40mm。•(8)圆孔板横向裂缝:主要原因是圆孔板成型时横跨于台面伸缩缝或开裂的台面上,因台面温度升降而使构件产生裂缝,故构件成型时应避开生产台面的伸缩缝和开裂地段。当不能避开时应在台面上铺油毡或薄铁皮,铺垫宽度不宜小于1m。•3、应注意的安全事项•(1)预应力钢丝张拉前应检查锚具、夹具,有裂纹和破损的不得使用。•(2)张拉或锚固钢丝时。操作人员应站在张拉机侧面,以防锚具、夹具滑脱、破碎及断丝伤人。•(3)拉模牵引挂钩、料斗吊钩、钢丝绳应定期检查,不合格的应及时更换。•(4)拉模及振动器的电线应避免拉压刮伤表面以防漏电伤人。所用的用电设备除应有接地线外,还应有漏电保护装置,以保安全。•(5)龙门吊、电动葫芦刹车应定期检校调试,确保安全;电动葫芦不得超载吊物;吊物下严禁站人。•(6)灌浆人员应穿戴防护用品,以防水泥浆射出伤人。•(7)连接预应力筋的拉头套入千斤顶碗中时,应扭转900,以免因拉头双耳挂入碗套过少滑脱,造成严重安全事故。