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1、预应力工程施工技术讲座,一、预应力工程简述,预应力钢筋混凝土结构是以预应力钢筋（钢束）为主要受力的钢筋混凝土构件。 预应力筋在张拉过程中的控制和孔道压浆的质量对构件的受力状态、使用性能和耐久性极为关键。 参与预应力钢筋混凝土施工的技术人员 ：了解预应力筋的重要性；并应熟练掌握张拉、压浆的施工工艺；预应力筋相关计算方法。,一、预应力工程简述,钢筋在混凝土构件中按受力状态分两种：一是受力钢筋，二是构造钢筋。混凝土主要起抗压作用，钢筋主要为抗拉作用。 普通热轧钢筋，其弹性形变小，塑性形变相对较大，一般不宜作为预应力钢筋。 常见的预应力钢筋一般为精轧螺纹钢和钢绞线、钢丝等。,一、预应力工程简述,在受弯
2、构件中，垂直于混凝土截面方向，主要有两种受力区域，即受压区和受拉区。 混凝土在构件中主要起抗压作用，抗拉强度很小，所以在受拉区域就会因径向拉力而产生破坏，从而产生裂缝。为增大混凝土结构的抗拉性能，一般在受拉区域配置受力钢筋。,一、预应力工程简述,普通钢筋由于其塑性形变较大，在受拉状态时，有一定的延展性，当拉力较大，延展率超出混凝土极限拉应变时，混凝土就会产生裂缝，影响使用性能和耐久性。 预应力钢筋的弹性形变较大，在构件受力前施加一定的应力后，其塑性形变基本消除。其弹性形变产生的作用为：给混凝土截面径向一定的压应力，使混凝土产生压缩应变，在混凝土构件承受外力产生拉应力时，可抵消部分拉应变，不至于
3、因拉应变而导致混凝土开裂。当预应力筋发生部分弹性形变后，在受外力（主要是拉力）作用时，其弹性形变因已经发生后就会显著降低，其和混凝土形成的整体构件的刚度大大加强。,一、预应力工程简述,一、预应力工程简述,由以上可知，预应力钢筋混凝土的特点如下： 增大混凝土构件的刚度，减少裂缝的发生； 节省钢材和混凝土，构件跨度增大； 施工工艺较复杂，施工质量要求较高；混凝土强度高，能承受局部较大的压应力；早期强度高，加快张拉机具的周转；徐变较小，减少预应力的损失。,二、预应力工程施工质量控制要点之 预留孔道,预留孔道的位置正确是保证结构受力状态符合设计的重要因素；孔道位置即预应力的位置；空间坐标的方式进行控制
4、，至少利用两个既有基准面进行定位；定位筋间距应符合规范要求（曲线50cm，直线100cm），特殊位置定位(接头、曲线最低部、喇叭口尾部)；定位筋的方式（井字形和U形）和安装方式（焊接和绑扎）；定位筋的材料必须采用圆钢或钢带。,二、预应力工程施工质量控制要点之 预留孔道,波纹管的接头：采用大一号的波纹管；直径略大5mm；宽胶带缠绕封闭；接头管长度宜为25cm（或57倍直径）；两端对称伸入；锚垫板后喇叭口也要封闭。,二、预应力工程施工质量控制要点之 预留孔道,注意：当普通钢筋和波纹管位置相冲突时，不得调整波纹管的位置，只能调整普通钢筋的位置，可适当弯折，尽量避免切断。波纹管检查注意：空间位置定位钢
5、筋；外观直顺情况；有无破损和折角；密闭性。,二、预应力工程施工质量控制要点之 张拉,1、预应力筋7丝钢绞线 标准抗拉强度为:fPtk=1860MPa 高强度低松弛钢绞线 直径j15.24截面面积为140mm2 张拉控制应力：各设计不同。 70%、72%、75%,二、预应力工程施工质量控制要点之 张拉,2、下料和穿束预应力筋下料：预应力筋下料时特别注意避免照搬图纸给定的下料尺寸，应根据现场拟采用的千斤顶、限位板及锚具的具体尺寸而定，最大限度地节省原材料，减少浪费。钢绞线穿束可采用先穿法和后穿法两种形式，无论哪种方法，在混凝土浇筑过程中，均应对管道的畅通进行检查，可采用抽拉钢绞线（或预装的胶管）的
6、方式，混凝土浇筑完成后，必须进行抽拉，确保管道畅通。,二、预应力工程施工质量控制要点之 张拉,3、张拉前准备工作千斤顶和油表的标定千斤顶应在标定有效期内使用，一般为6个月（客专为1个月）或200次张拉作业（做资料时应注意时间和次数）。工地转场（项目）后，无论是否在有效期内，均应重新进行标定后使用。标定后，试验室应保存好标定证书和相关参数资料的原件，工程部留存复印件。工程部应参照标定参数，重新复核线性回归方程，回归方程的常数量的有效位应为小数点后4位。使用时，应根据标定时的千斤顶和油表对应使用，每次张拉作业前，均应检查，严禁混用、替用。,二、预应力工程施工质量控制要点之 张拉,理论伸长量的计算预
7、应力张拉作业时，采用双控措施，以应力控制为主，伸长量校核。此伸长量为理论伸长量，需通过计算确定。严禁直接采用设计图纸中给定的伸长量作为理论伸长量。因为设计给定的伸长量采用的计算参数和现场的参数不同，所以无任何参考价值。主要有以下参数不同：管道摩阻系数、钢绞线弹性模量、钢绞线实际张拉的的长度等。理论伸长量的计算结果并非是定值，不同批次的钢绞线的弹性模量均有变化，所以，应根据钢绞线的批次进行及时调整。即使误差很小，也必须进行重新计算，计算书应附相关批次钢绞线弹性模量检测报告复印件。,二、预应力工程施工质量控制要点之 张拉,锚垫板下混凝土密实度的检查安装张拉机具前，必须对锚垫板后混凝土的密实度进行检
8、查，可采用小铁锤轻敲锚垫板，听音检查。当对混凝土密实度产生怀疑时，应从锚垫板后侧面进行凿开检查，发现确有空洞现象时，应凿除松散石子，采用高标号细石混凝土进行填补密实，待强度达到要求后再行张拉。如必须尽快张拉时，可试配环氧树脂砂浆进行填补后，强度达到要求后张拉。,二、预应力工程施工质量控制要点之 张拉,张拉机具及安装 根据规范要求，单束为长度小于25m的直线预应力筋可采用单端张拉，其余情况均须采用两端张拉。钢绞线调整完毕后，安装工作锚具和夹片，工作锚具紧贴锚垫板，注意检查锚具底面是否完全嵌入锚垫板的凹槽内，钢绞线是否扭曲。安装限位板，限位板的凹槽应紧扣工作锚具。安装千斤顶和工具锚、工具夹片。安装
9、时注意做到“三同心”，即：锚垫板与管道同心，锚具和锚垫板同心，千斤顶和锚具同心。千斤顶安装时注意吨位是否符合要求，油表和千斤顶是否对应。,二、预应力工程施工质量控制要点之 张拉,二、预应力工程施工质量控制要点之 张拉,对相关作业人员技术交底张拉前应对相关张拉作业人员进行技术交底。包括：施工技术交底、专项安全技术交底、临时张拉参数交底等。施工技术交底和安全技术交底交底采取交底会的形式，保存技术交底会签表。临时张拉参数技术交底应作为施工技术交底的补充交底形式进行（每次张拉前必须进行交底），只交至张拉操作员即可。,二、预应力工程施工质量控制要点之 张拉,4、预应力筋张拉 因预应力筋的张拉采取张拉控制
10、应力为主，伸长量作为校核。所以在张拉时应根据控制应力分阶段张拉和量取伸长量。 在张拉初期，由于钢绞线的松弛、夹片不够密贴、各张拉机具间的缝隙及弹性压缩等原因，其伸长量不足以反映钢绞线在本阶段受力状态时的实际伸长量。 所以初张拉伸长量应采取较接近初张拉工况的相邻阶段伸长量为近似值。初张拉应力一般采取10%，则在张拉时控制应力分阶段应为：10%0、20%0、100%0。 张拉记录伸长量应采用经检测合格的钢直尺或钢板尺，严禁采用塑料直尺和卷尺。 张拉量取伸长量时，量取数值人员应站立在张拉机具侧面，不得正对张拉端。每阶段量取伸长值均为总伸长量（原始记录的数值应为总伸长值），精确至mm，并保留估计值。,
11、二、预应力工程施工质量控制要点之 张拉,如某束钢绞线10%0、20%0、100%0时量取值分别为15.2mm、25.5mm、100.8mm，则实际伸长值的计算方法如下：10%020%0阶段的伸长量为：25.515.210.3mm20%0100%0阶段的伸长量为：100.825.575.3mm初应力阶段伸长量取相邻阶段应力伸长量，即0%10%0阶段伸长量也取10.3mm。所以总伸长量应为：L10.310.375.395.9mm,二、预应力工程施工质量控制要点之 张拉,每束钢绞线张拉结束后，应立即进行伸长量的校核，当实际伸长量超出理论伸长量6%时，应进行分析原因并采取有效措施后，再进行其余预应力筋
12、的张拉。张拉时应确保“两同时”，即两端、两侧同时、对称张拉。张拉时应注意两端伸长量的不同步率，一般不得超过10%。,三、预应力工程施工质量控制要点之 压浆,张拉结束后24小时内，无断、滑丝现象或断、滑丝数在规范范围内，尽快进行压浆。压浆前应估算所需浆料，在压浆过程中严重超量时应检查是否有串孔、爆孔等原因。压浆料应进行试验确定配合比，现场必须严格计量各入仓料的重量，确保施工配合比。压浆一般为真空压浆，真空负压值在0.60.1MPa之间，压浆压力在0.50.7MPa，出口处浆液浓度满足要求后，关闭出浆阀，仍应进行持压2min左右。压浆顺序自下而上逐孔进行，每孔压浆时应缓慢均匀进行，不得中断。为避免
13、预应力筋受热应力损失，锚外钢绞线应采用砂轮机等冷切割的方法割除，严禁电焊、氧割等热切割的方法切割。,三、预应力工程施工质量控制要点之 易忽视的问题,1、波纹管的破损问题在波纹管下料和安装过程中，由于操作不当或其他方面的原因，波纹管容易产生破损。在常规作业中，波纹管的安装是由钢筋班组完成，很多作业人员为逃避责任或避免返工，往往隐瞒不说。这就导致在混凝土浇筑过程中，水泥浆进入波纹管内，堵塞预留管道，在进行钢绞线穿束时才发现堵管现象，此时只能开仓修补。所以，在波纹管安装完成后，应对所有波纹管进行全面检查，检查重点应在：波纹管接头处、曲线曲率最大处、定位钢筋焊接处等。,三、预应力工程施工质量控制要点之
14、 易忽视的问题,2、锚垫板安装的问题锚垫板安装时，端面应垂直于管道轴线，这是必须要保证的。要保证这点，在制作端模板时就应进行检查，确保从模板的制作来控制。锚垫板压浆孔的位置应在低端。安装锚垫板时一定要注意，认真检查压浆孔是否畅通，压浆端的压浆孔应设置在低端。,三、预应力工程施工质量控制要点之 易忽视的问题,3、钢绞线穿束问题钢绞线穿束易产生的质量问题为扭曲、长短不一、缠绕等。最好的检查方法为两端所有钢绞线束均平齐为准，穿束时应采取整孔整束的方法，条件限制等困难作业环境下，可采取35根作一束进行。尤其应注意的一点是，当作业班组完全穿进所有钢绞线存在困难时，可能会做假头（即两端仅1m左右，中间无钢绞线），旁站人员必须全程进行旁站，张拉完毕后应对钢绞线的夹片牙痕进行检查，无牙痕或牙痕明显不同于其他钢绞线的，可能为假头。,
