1.先張法施工概述
根據施加預應力的辦法可以把預應力混凝土分成后張法和先張法,使用先張法對鋼絞線進行張拉施工,可分為整體張拉和單根張拉。一般整體張拉只需兩個大噸位的千斤頂,省時,省工且張拉的速度快;單根張拉所需的設備較為簡單,張拉噸位的要求較小,不過張拉的速度較慢。
先張法施加預應力的工藝是指,對預制構件進行施工時,首先在臺座上對力筋(預應力鋼筋、鋼絲、鋼絞線)進行張拉,其次對混凝土進行支模澆注使構件成型,使預應力筋放松,從而讓混凝土獲得預壓應力。
2.整體張拉技術的優勢
與傳統的“單張單放”相比,對預應力鋼絞線進行整體張拉,僅需夾具,在臺座兩端設置夾具,待構件成型后可以對夾具進行回收利用,另外,整體張拉可以使混凝土構件在放張過程中均勻受力,且放張過程安全、簡單,可形成規模化的生產。再者,整體張拉不但可以使預應力鋼絞線均勻受力,而且張拉速度快。表1為整張工藝和單張工藝的對比。
工藝 |
張拉設備 |
張拉順序 |
人工配合 |
張拉時間h |
鋼絞線受力 |
放張情況 |
補張 |
單張 |
小噸位 |
有嚴格要求 |
15人 |
10 |
難控制 |
氧割法 |
需要 |
整張 |
大噸位 |
無嚴格要求 |
6~8人 |
1 |
均勻受力 |
整體放松 |
不需要 |
表1整張工藝和單張工藝的對比
3.整體張拉需要的主要設備
(1)錨夾具。一般整體張拉使用OVM或QM型工具錨,固定端的錨固就是通過楔形夾片在錨板上鎖定鋼絞線,通過錨板將預應力傳遞給張拉橫梁和固定端板,最后使用傳力柱對預應力進行承受。
(2)臺座。臺座承受著制作構件時預應力鋼絞線的所有張拉力,它是先張法施加預應力的主要設備。臺座的組成部分主要有:移動橫梁、固定端板、張拉橫梁、傳力柱(承力架)和底板等。
4.整體張拉需要的機具
(1)高壓電動油泵。高效的預應力張拉機組是由高壓拉伸機和高壓油泵(配套使用千斤頂)組成。初張的進行一般采用YDC24OQ型千斤頂和ZB4-500型油泵配套使用。整張張拉端的張拉體系一般采用YCW250B型千斤頂和ZB10/320-4/800B型油泵配套使用。
(2)張拉千斤頂。千斤頂的選用一定要按照錨夾具和最大張拉力的配套性合理進行。一般整張使用兩個YCW穿心式千斤頂一起頂進;而初張使用輕便、小型的YDC穿心前卡式千斤頂依照順序進行單根張拉。
5.施工的控制要點和工序
5.1張拉前。(1)張拉臺(槽)的建造。一般張拉臺分為混凝土裝配式和整體式兩種。也可以把張拉臺制作成槽式,以便于支撐模板。一般是在現場使用高標號的混凝土進行整體澆注,使用型鋼裝配組成橫梁和傳力柱。(2)刷隔離劑和臺面的清理。制作好底板后,要把安裝梁板鋼筋的位置使用墨線彈出,用石蠟和煤油混合而成的溶劑刷兩次臺面,之后每次施工進行前都要刷一次。
5.2張拉準備。(1)鋼絞線下料。以可以滿足千斤頂作用的最小長度為原則來計算鋼絞線的下料長度。(2)安裝夾具和錨。張拉端要使用單孔連接器和小絲桿連接移動橫梁,要具備一定的剛度。錨具安裝時,要注意夾片外露一致且均勻打緊,工作錨環對中。要注意保持工具錨夾片最佳的潤滑狀態和清潔。(3)穿鋼絞線。鋼絞線布置好之后要縱向沿著臺座排好,張拉端要穿過連接器在連接絲桿上固定好;固定端要穿過張拉端板和張拉橫梁,使用錨夾具固定好。要盡可能使每端鋼絞線的外露長度一致。
5.3初張。使用YDC24OQ型的千斤頂施加初始張拉應力(10%),拉直鋼絞線,拉緊連接器處和錨固端,且選擇合適的位置在鋼絞線上刻畫標記,用作延伸量測量的基點。
5.4整張。先要錨緊張拉端的螺帽A,B,C,油表壓力讀數和延伸量一起控制,油泵供油施加張拉力(30%-40%)。此時錨緊螺帽A和C,松開螺帽B,移動橫梁會被張拉絲桿通過螺帽A拉動,通過連接器和小絲桿,移動橫梁施加張拉力給鋼絞線。如果鋼絞線的延伸量出入較大,則進行補償張拉(使用YDC24OQ型千斤頂),判斷鋼絞線均勻受力的依據是ZB4-500型油表的讀數一致。如果千斤頂的行程小于鋼絞線的延伸量,就進行二次張拉。
5.5持荷。為了使錨固鋼絞線后的預應力損失減少,保持持荷時間為2-5min,使鋼絞線的部分徐舒完成。
5.6補償張拉。完成整體張拉及模板的拼裝和鋼筋的綁扎后,鋼絞線徐舒會出現造成一定的預應力損失。就需要補償張拉鋼絞線,以便在混凝土澆注前使鋼絞線保持設計時的張拉力。
5.7整放。(1)放張條件。3d混凝土的強度必須為設計中混凝土強度的75%。(2)放張過程如圖2所示,緊貼千斤頂把螺帽C錨緊,高壓油泵供油,由千斤頂施加應力,持荷時間為2min,把螺帽B松開。使千斤頂進行回油,緩慢的使行程回零,直到張拉橫梁和螺帽B緊貼為止,緊貼千斤頂把螺帽C錨緊,再進行張拉,把螺帽B松開,回油。如此重復進行,使鋼絞線緩慢放松。預應力由板梁承載,使用切割機把鋼絞線切斷,封端使用同強度的混凝土。
6.安全控制要點
對現場施工中的各項安全規定進行嚴格執行,必須用電安全;若不得不使用電焊,就要做好防護措施;為了防止在鋼絞線上掉落焊渣而導致斷絲,對梁板鋼筋進行綁扎時,要盡可能不使用電焊;為了避免在張拉和再安裝時夾片齒槽被污物、浮銹填滿而導致滑絲,當鋼絞線產生浮銹時,就要清理干凈錨固夾持段以及鋼絞線外端的污物和浮銹,如果夾片的牙面破壞或開裂就不能再使用,必須更換。
7.質量控制要點
張拉過程中,盡量使高壓油泵回油和供油的速度緩慢,放張和張拉的速度一致均勻;完成梁灌注后,要及時覆蓋養護;放張后將外露鋼絞線切除,用和梁強度相同的混凝土預制塊將端口封閉,且使用環氧樹脂砂漿進行封閉。要對初始的鋼絞線應力值進行抽查,始終保持張拉橫梁和移動橫梁的平行,其絕對值偏差不可以比一片梁所有鋼絞線總應力值的5%大。此外在張拉前,要詳細檢查移動橫梁和臺座等所有的張拉設備,看是否符合要求。
8.結束語
采用先張法施工混凝土簡支梁整體張拉控制技術時,首先一定要對確保所使用機具的規格和合理性,其次要嚴格把關工序和施工要點,對質量和安全要點進行嚴格控制。這樣才能使施工順利,安全,有保障的進行。
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