先张法预应力

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1、某高速公路北段第五合同段共有20m先张法预应力空心板439片，均在预制场预制。预 制梁长19.96m，梁高90cm，板宽143cm，砼设计标号为40MPa，预应力钢筋采用2 70级切15.24钢绞线，标准强度Ryb=1860Mpa，弹性模量Ey=1.95x105Mpa，单束 张拉控制应力为195.3KN，每片梁有16根钢绞线。1预制场布置预制场布置在国道206东侧，鲍集互通立交区内，长220m，宽35m，设4个梁板预 制台座，5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50t自行式龙门吊，为梁板的预制及吊运、装车服务。1台 拌和能力为25

2、m3/h的混凝土拌和站。混凝土采用翻斗车运输，具体见表1。1.1张拉台座(1) 张拉台座设计为长线型槽式台座，长度为85m。传力柱和抗力墩整体参加受力而台 座不受力，所以它必须有足够的强度和刚度。台座刚度对预应力影响较大，若刚度不够，台 座变形较大，预应力损失就会较大。因此要求在梁板预制前在台座放入钢绞线，对张拉台座 及横梁进行荷载试验，满足要求才能使用。经验算采用尺寸为传力柱边柱宽35cm、高55 cm，中柱宽60cm，抗力墩埋深150cm，抗力墩张拉端及锚固端都布设钢筋，其余为C3 0素砼。传力柱轴线与钢绞线在同一平面内，使传力柱为轴心受压构件。张拉端及锚固端部 预埋6=16mm的钢板，以

3、使应力分散。张拉台座横断面图如图1。(2) 台座底模的优劣直接影响着预应力空心板的几何尺寸及外观，所以在进行张拉台座底 模施工时，必须严格控制其宽度、平整度和直顺度。宽度控制在1430mm，平整度及直顺 度控制在3mm以内，采用水磨石底模。1.2张拉机具的选择和使用根据设计张拉力的大小选择千斤顶的吨位、行程以及与之相配套的高压油泵和油表。由 于施加梁体上的预应力值的准确性对预应力空心板质量的影响至关重要，所以张拉机具进场 之前，必须由有资格的检测单位进行千斤顶和油表的校验。张拉机具必须要由专人操作使用。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) 砂采用河南淮滨砂，检

4、测结果见表2。(2) 石料采用符离集石料，检测结果见表3。(3) 水泥采用巢湖水泥厂巢湖牌42.5级普通硅酸盐水泥，检测结果见表4。经检验合格后才能进场的砂、石料，必须分存堆放在已经硬化的硬地上，并且挂牌注明产地、 规格，不得直接置于土地上，以防污染。水泥必须用仓库存放，且有防潮防水措施。2. 2钢筋及预应力钢材的质量控制热轧钢筋采用首钢和马钢生产的，预应力钢绞线采用江阴法尔胜钢铁制品有限公司的。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 要逐盘检查，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20t为一批；预应力

5、钢绞线每60t为一批，进行取样验收试验，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0.5m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省指中心试验检验。性能符合要求，才能使用，且外加剂掺量必须严格 控制。施工选用的是山西黄河化工有限公司UNF-2C缓凝高效减水剂，每盘混凝土所用外 加剂应事称量备好，专人负责添加。要求外加剂专库存放。2. 4混凝土配合比的要求水灰比为0.41，水泥用量为440kg/m3, 510mm碎石掺量按35%，1030mm碎石 掺量按65%，外加剂按水泥用量的3%，坍

6、落度按3.05.0cm控制。3钢绞线伸长值计算(1) 依据台座具体形式及钢绞线锚固形式，计算下料长度为：下料长度1=传力柱长+钢横梁宽-1.20= 85+0.60-1.20= 84.4m设计图纸规定单束张拉控制力为195.3KN,则各阶段的张拉力为：初始应力 0.16con: 0.1x195.3 = 19.53KNScon :195.3KN1.056con : 205.065KN(2) 根据公式 AL=PL/AypEyp，(式中:L=84.4m，Ayp=140mm2，Eyp=1.95x105N/ mm2)计算各阶段张拉中钢绞线的伸长值:结果为：0.1Scon 时:AL1=60mmScon 时：

7、AL2=604mm1.05Scon 时：AL3=635mm则钢绞线在控制应力时的量测伸长值：AL=AL2-AL1 = 544mm钢绞线在1.056k时的量测伸长值：AL=AL3-L1 = 575mm4预应力空心板施工工艺4. 1施工步骤(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) 清理台座本先张法底座为水磨石，张拉钢绞线前应先将台座上的尘土和磨制过程中的砼粉冲洗干净， 以免影响涂刷隔离剂。(3)

8、涂刷隔离剂在清理好的台座上用毛刷涂刷隔离剂，一般要23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。1钢绞线放置在锚固端，底部放在钢架上，置于砼平台上。2用切割机下料，依据现场条件，钢绞线下料长度为84.4m，误差控制在L/5000以内。3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。4放置预应力失效隔离套管，等张拉完毕后，定位套管，并把套管口封死，防止水泥浆进 入套管内。5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19.53KN；调整初应力时用

9、25T千斤顶一根一根的张拉，使钢绞线应力都为19.53KN。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。1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300T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，千斤顶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。o2张拉程序0f 初应力 0.1Ron f1.05Ron（持荷 2min） 06con（锚固）。o3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

10、动，且 每隔5Mpa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1.06con时，测其伸长值， 如果差值超过5%时应停止张拉，查明原因后，再进行张拉，当达到1.056con时，测其 伸长值，并持荷2min。o4当超张拉结束后，放松至零，再张拉到Scon，测其伸长量。若合格，用扳手带好螺母 进行锚固在前横梁上。再回油，使千斤顶复位。o5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。o6张拉完毕后，检查钢绞线的位

11、置是否与设计位置一致，最大偏差不大于5mm。o7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。注意事项：1、在工程施工前，组织相关人员进行安全培训，学习有关先张梁的技术及安全 规定。在每次张拉前要安排专人进行钢绞线、千斤顶、张拉台座、横梁等设施 进行检查，发现问题及时处理。2、进场人员必须戴安全帽。3、张拉操作前，周围应设置的警戒标志，并设专人照应现场安全。台座两端两 外侧钢绞线45度夹角辐射的扇形危险区。张拉和锚固操作人员必须站在侧面安 全处，严禁围观和闲杂人员进入张拉操作区，以防钢绞线崩断夹具滑脱伤人。4、张拉操作人员不宜频繁更换，应保持

12、相对稳定和训练操作。5、临时用电要求一律用“三相五线”制配线，每个临时配电板（箱）必须全部 安装灵敏漏电保护器。6、各种电动机机械必须有接地装置。定期检查，确保无故障后方能开动使用。 遇停电或下班休息时，必须拉闸加锁。电机机械严格按“一机一闸制”接线。7、现场施工期间，必须将施工设备电源、照明电源、办公用电源以及电灯电源 分别设置电盘作出标识。拆接电源时，由专职电工负责，其他人员不准任意拆 接。8、遇暴风雨、雷袭、浓雾和6级以上大风时，应停止施工作业。施工方法 1、钢绞线下料长度 钢绞线下料前应根据台座设备的具体情况下料，下料长度在计算时考虑构件台 座长度、锚夹具长度和外露长度等。下料时首先将

13、钢绞线拉宜，然后用钢尺量 测进行下料。下料在平直的场地进行，在用砂轮机切割,切割点两侧各5cm处用 铁线绑扎紧，避免钢绞线切断后散头，钢绞线采用人工入模，穿束的顺序由里 向外。每根钢绞线两端要做出记号、编号，穿束后时应根据图纸标识安装塑料 管进行预应力失效处理。2、张拉程序张拉程序为0 初应力O con （持荷2min锚固）其中O con为张拉时的控制应力值，包括预应力损失。3、理论伸长量计算 张拉时，应测量实际伸长值并与理论伸长值进行校核。预应力筋理论伸长值计算公式：式中：Pp预应力钢绞线平均张拉力（N）L预应力钢绞线长度（cm）Ap预应力钢绞线断面面积（mm2）Ep预应力钢绞线弹性模量（N

14、/mm2）o假设张拉台共设两种型号：64.5米和52.5米。张拉台钢绞线张拉有效长度=张拉台长度+两个钢梁宽度+减压沙箱长度+两端锚 具长度64.5米张拉台钢绞线有效长度L=64.5+1.3+0.5+0.1=66.4m理论伸长值 A L=1395X66.4X1000（1.95X 105）=475mm52.5米张拉台钢绞线有效长度L=525+13+0034+01=5424m理论伸长值 A L=1395X54.24X1000：（1.95X105）=388mm4、预应力束张拉施工采用一端固定，单向张拉：张拉顺序由中间向两侧对称进行，加载分三阶段进 行。张拉操作人员应有三人，一人用钢尺量测钢绞线的实际

15、伸长值，一人记录、 一人操作油泵。整体张拉：在整体张拉端以两个250T千斤顶推动活动锚箱进行整体张拉，张拉 时为保持活动锚箱平衡，采取两个千斤顶油路串通、同步顶进的方法进行。张 拉至80%时，因千斤顶行程较小，达不到计算伸长值，需在活动锚箱与固定锚箱 间用大块垫块保持行程，千斤顶回油，并在千斤顶下加两块垫块，再张拉至105%o张拉完毕后，用螺母锚定锚固，千 斤顶回油，并松开连接套，即可将活动锚箱及千斤顶移动至另一个生产线进行 张拉。先检查油路是否正常，检查安全设施，保证人员安全。各油泵司机严密 配合，控制各自的油泵，张拉到105%b k时持荷5min退回，再张拉到100%b k。 在钢绞线上划出标记，放松应力重新张拉。张拉完成后，重新校对用于张拉的 张拉机具、设备。对台座、压柱进行观查、测量。加钢塞支撑，千斤顶卸荷， 将不同厚度的钢塞插入承重箱与端横梁之间，并用薄钢塞塞严，使锚具均匀受 力，随后千斤顶卸荷。在钢绞线张拉完毕后，把失效管封闭好，防止砼浇筑时，砼浆倒灌进失效管内， 影响失效效果。在张拉完的48小时之内必须完成砼浇筑。(1)锚具安装：先安装被动张拉端锚具，拉直同组的每根钢绞线，再安装主动张 拉端锚具，然后将两端的锚销扣紧。安装时，应专人操作，严格检查锚具，锚 具型号应符合要求。安装千斤顶；千斤顶在使用前应