预应力张拉施工技术【ppt课件】

预应力张拉、压浆施工技术（内部培训）中铁四局集团上海工程公司乐清湾铁路项目部2018年3月张拉施工分类一、先张法在浇筑混凝土施工前张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时固定在台座上，然后再浇筑混凝土，在混凝土强度达到规定值后，切割预应力筋。一般用于小型预制混凝土工程的施工；二、后张法先浇混凝土并预留预应力筋孔道的位置，待混凝土强度达到规定值后再张拉预应力筋，并用锚具进行锚固。一般用于大型预制混凝土以及现浇混凝土结构工程的施工。后张法预应力管道的设置一、波纹管型号按照截面形式可分为圆形和扁形两大类，具体表示方法如下：例如：SBG-90YSBG-75YSBG-60YSBG-55B预应力管道的规格、尺寸符合设计规定，且其内横截面积应不小于预应力净截面积的2倍。型号内径d(mm)外径D(mm)壁厚S(mm)不圆度标准值偏差标准值偏差标准值偏差SBG-60Y60±1.073±1.02.5±0.56%SBG-75Y75882.5SBG-90Y901032.5型号长轴U1(mm)短轴U2(mm)外径D(mm)不圆度标准值偏差标准值偏差标准值偏差SBG-55B55±1.022+0.52.5+0.5二、波纹管技术要求材料进场后，应检查波纹管的原材料、外观、环刚度、局部横向荷载、柔韧性、抗冲击性等项目的性能指标是否满足要求，具体如下：1、原材料：需经生产厂质量检验部门检验合格，并附有合格证；2、外观：肉眼直接观察，外壁光滑、色泽均匀；内部用光源照看，不允许有隔体破裂、气泡、硬块以及影响使用的划伤；尺寸测量内径和壁厚应符合要求；3、环刚度：不小于6KN/m2；4、局部横向荷载：波纹管承受局部荷载时，管材表面不应破裂，持荷5min后管材变形量不得超过管材变形量的10%；5、柔韧性：按规定的方法反复弯曲五次后，专用塞能顺利地从塑料波纹管中通过，6、抗冲击性：低温落锤冲击试验的真实冲击率TIR最大允许值为10%；7、不圆度：同一截面测量管材的最大外径和最小外径，按公式计算，取五个式样的试验结果的算术平均值作为波纹管不圆度的指标。三、波纹管的安装管道应按设计规定的坐标位置进行安装，并用定位钢筋固定，使其能牢固地置于模板内的设计位置，且在混凝土浇筑期间不产生位移。预应力钢束孔道与普通钢筋位置冲突时，普通钢筋的位置可适当调整，不得改变管道的设计坐标位置；固定各种管道用的定位钢筋间距，设计有要求时，按照设计执行；如设计无明确要求时，定位钢筋的间距不宜大于0.8米，位于曲线上的管道和扁平管道应适当加密。定位后的管道应平顺，其端部的中心线应与锚垫板相垂直所有预应力的管道均应在每个顶点设排气孔及需要时在每个低点设置排水孔，压浆管、排气管和排水管应是内径为20mm的标准管或适宜的塑料管，长度应足以从管道引出结构物以外。后张法预应力管道安装的允许偏差如下：项目允许偏差(mm)管道坐标梁长方向30梁高方向10管道间距同排10上下层10预应力筋的加工与安装预应力筋的下料长度要通过计算确定，计算时应考虑结构的孔道长度、锚具厚度、千斤顶长度、墩头预留量、冷拉伸长值、弹性回缩值、张拉伸长值和张拉工作长度等因素；预应力筋下料时，采用切断机或砂轮锯切断，严禁采用电弧进行切割；制作挤压锚时，模具与挤压锚配套使用，挤压锚具的外表面应涂润滑介质，挤压后的预应力筋外漏出挤压套筒2~5mm；预应力筋由多根钢绞线组成且当采取整束穿入孔道内时应预先编束，编束时应将钢绞线逐根理顺，防止缠绕，并应每隔1.5米捆绑一次，使其绑扎牢固、顺直；预应力筋应保持清洁，进场后的存放时间不宜超过6个月，室外存放时，不得直接堆放于地面，防止雨露和各种腐蚀性介质对其产生不利影响，预应力筋表面锈蚀的，严禁使用；箱梁钢筋与横梁钢筋、预应力管道或锚具等相碰时，可以适当避让但不得切断或取消；箱梁钢筋碰到预应力张拉槽时可以切断，但必须在预应力张拉后焊接恢复，保证恢复后的焊缝长度（单面焊10d、双面焊5d）；锚垫板位置及尺寸要求准确，锚垫板必须与预应力管道垂直，预应力钢束张拉后，应在距锚头3cm处切割，严禁电弧切割。在任何情况下，当在安装有预应力筋的结构附近进行电焊时，均应对全部预应力筋、管道和附属构件进行保护，防止溅上焊渣或造成其他破坏对在混凝土浇筑之前穿束的管道，预应力筋安装完成后，应进行全面检查，查出可能被损坏的管道并进行修补，在浇筑混凝土过程中随时检查预应力筋能否在管道内自由移动张拉千斤顶的选择张拉千斤顶的额定张拉力宜为所需张拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍；与千斤顶配套使用的压力表的最大读数应为张拉力的1.5~2.0倍，标定精度应不低于1.0级；张拉用的千斤顶与压力表应配套标定、配套使用；张拉千斤顶有下列情况之一时，应重新进行标定：1、使用时间超过3个月；2、张拉次数超过300次；3、千斤顶检修或更换配件后；4、使用过程中千斤顶或压力表出现异常情况；1、理论伸长值计算公式PPPPLLAEPP—预应力筋平均张拉力（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）张拉伸长量的计算一、计算公式的选用2、平均张拉力计算公式()(1)kxPPePkxPP—预应力筋平均张拉力（N）P—预应力筋张拉端的张拉力（N）—从张拉端至计算截面的孔道长度（m）—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数—预应力筋与孔道壁的摩擦系数xk二、参数的选用1、φs15.2mm钢绞线AP=139mm2fPK=1860MPaEP=1.95×105MPa2、张拉控制应力：P=1350MPa3、κ、μ的取值：κ=0.17μ=0.0015预应力筋张拉之前，对不同类型的孔道进行至少一个孔道的摩阻测试，通过测试所确定的μ值和κ值用于对设计张力控制应力的修正；管道成孔方式κμ钢丝束、钢绞线螺纹钢筋预埋金属波纹管0.00150.20~0.250.5预埋塑料波纹管0.00150.14~0.170.45三、张拉伸长量的计算以宽平大桥MP57~MP60一联现浇箱梁、顶板F1钢束为例()(1)kxPPePkxPPPPLLAE计算公式：1、△L1伸长量的计算AP=139mm2EP=1.95×105MPaP=1350MPaμ=0.0015κ=0.17x()(0.00151.8640.170)1(1)1350139(1)1873870.00151.8640.170kxppeePKNkx=1.864米=0度151873871.864100012.881391.9510pppPLLmmAE()(1)kxPPePkxPPPPLLAE计算公式：2、△L2伸长量的计算AP=139mm2EP=1.95×105MPaP=1350MPaμ=0.0015κ=0.17x()(0.00152.6180.170.4363)12(1)187387(1)1802560.00152.6180.170.4363kxpppeePKNkx=2.618米=25度=0.4363rad2251802562.618100017.411391.9510pppPLLmmAE依次类推，可以计算出△L3、△L4、~、△L11的理论伸长量数值，然后再进行相加。1231011=2L+L+L++L+LL总（）注意事项：1、计算时要保证各参数单位的统一；2、注意孔道长度与预应力筋的长度区别，单位的变化；3、角度与弧度的转换，rad；如竖弯角度与平弯角度同时存在，需进行角度叠加计算；4、注意两端张拉与一端张拉在计算伸长量中的差别。两端张拉伸长量的计算以跨中为界，应考虑双倍的半幅预应力伸长量值；一端张拉应的以锚固端为界，依次分段计算伸长量值至张拉端，然后汇总求和。1=180张拉施工控制纵向顶板、底板、腹板以及横梁混凝土强度达到设计强度的100%（横向顶板为90%）时且龄期达到10天后方可张拉预应力钢筋（如设计无规定时，混凝土的强度应不低于设计强度等级的80%）。张拉程序：0初应力（0.1б)1.0（1.0б)持荷5分钟锚固预应力钢绞线张拉顺序应符合设计规定，设计未规定时，采取分批、分阶段的方式对称进行，预施应力应采用双控制，即以张拉控制应力为主，并以钢绞线伸长量校核，实际伸长量应不超过理论伸长量的±6%，当伸长量超过±6%时应查明原因。•应在锚圈口处的钢绞线上做记号，以观察是否滑丝。经24h复查合格后，应用机械切割钢绞线头，切断处距锚具外不宜小于30mm。•张拉质量控制应符合下列规定：•1）实测伸长值与计算伸长值的差值不应超过6%。（计算伸长值应按钢绞线实测弹性模量计算）。•2）张拉端预应力内缩量应符合铁道部现行《铁路混凝土及砌体工程施工质量验收标准》（TB10424）的规定。•3）每片梁断丝及滑丝数量不应超过预应力钢绞线总丝数的0.5%，并不应位于梁体的同侧，且束内断丝不应超过丝。•4）钢绞线夹片布置应均匀，外露应平齐。预应力筋张拉端的设置应符合设计要求，当设计无具体要求时，应符合：对于曲线预应力筋或长度大于等于25m的直线预应力筋，宜在两端张拉；对长度小于25m的直线预应力筋，可在一端张拉；预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。预应力筋锚固后的外露长度不宜小于300mm，锚具应用封端混凝土保护，当需长期外露时，应采取防止锈蚀的措施。一般情况下，锚固完毕并经检验合格后即可切割端头多余的预应力筋，严禁用电弧焊切割，强调用砂轮机切割。一般防锈措施为砂浆封堵。后张预应力筋断丝及滑丝控制数，每束钢绞线断丝或滑丝不超过1丝，每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%；张拉过程中出现以下情况之一者，需要换钢绞线重新张拉：1、后期张拉时发现早期张拉的锚具当中夹片断裂者；2、锚具内夹片错牙在8mm以上者；3、锚具内夹片断裂两片以上者；4、锚环裂纹损坏者；5、切割钢绞线或者压浆时发生滑丝者。张拉安全注意事项1、高压油管使用前应作耐压试验，油泵与千斤顶之间采用高压油管连接，在最大工作油压下保持5min以上均不得漏油，否则应及时修理更换。张拉时不得踩踏高压油管；3、张拉时，千斤顶后面、预应力筋的两端严禁站人；张拉操作人员必须站在千斤顶和预应力筋的侧面；4、锚具、夹具均应设专人妥善保管，避免锈蚀，张拉时发现张拉设备运转异常，应立即停机检查维修；5、油泵运行中和液压系统带压状态，严禁拆卸压力表与管路系统。油泵运行过程中，严禁操作工离开岗位；需要离开岗位时，必须停止油泵运行，并切断油路和电源；6、张拉作业中发生异常响声或发现断丝、锚楔滑移和碎裂时，必须停止张拉，查明原因，待采取处理措施后，方可恢复张拉。7、张拉全过程要全程录像，存档（业主要求）。孔道压浆施工预应力筋张拉锚固后，预应力管道内应应在48小时内真空压浆其标号不低于C50，且孔道内的结硬浆体应饱满、密实；否则应采取避免预应力锈蚀的措施；压浆液所使用的外加剂，减水剂应采用高效减水剂，其减水率应不小于20%；膨胀剂宜采用钙矾石系列或复合型膨胀剂，不得采用铝粉为膨胀源的膨胀剂或总碱量0.75%以上的高效膨胀剂压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入，对上下分层设置的孔道，按照先下层后上层的顺序进行压浆，同一管道的压浆应连续进行，一次完成。压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次打开和关闭，使孔道内排气畅通浆液自拌制完成至压入孔道的延续时间不宜超过40min，且在使用前和压住过程中连续搅拌，对因延迟使用所导致流动度降低的水泥浆，不得通过额外加水增加其流动性；对水平或曲线孔道，压浆压力宜为0.5~0.7MPa；对超长孔道，最大压力不宜超过1.0MPa；对竖向孔道压浆的压力宜为0.3~0.4MPa。压浆的充盈的应达到孔道另一端饱满且排气孔排出与规定流动度相同的水泥浆为止，关闭出浆口后，宜保持一个不小于0.5MPa的稳压期，该稳压期的保持时间宜为3~5min；压浆时，每一工作