施工工艺台座准备及张拉控制应力

1)台座准备

台座是先张法施工的主要设备之一,它随预应力筋传递全部的拉力。 因此,台座应具有足够的强度、刚度和稳定性。 台座按构件形式分为墩式和槽式两类,具体选用时,根据张拉构件种类、吨位和施工条件而定。 本书主要介绍墩式台座,如图4.2 所示。

图4.2　墩式台座示意图

1—传力墩;2—横梁;3—台面;
4—预应力钢筋;5—台座

墩式台座长度以100 m 为宜,张拉一次可生产多根预应力混凝土构件,减少了张拉力和临时固定的工作以及预应力筋滑移、横梁变形引起的预应力损失。

墩式台座宽度一般为2 ～3 m,具体宽度视情况而定。

墩式台座台面是预应力混凝土构件成型的胎膜,要求表面光滑,无起灰、起砂、起毛、裂缝、起壳等现象。 墩式台座台面平整度用2 m 直尺检查不大于2 mm,伸缩缝视情况而定,尽量符合模数,排水坡度一般为0.3% ～0.5%为宜。

夹具是预应力筋进行张拉和临时固定的工具,要求夹具工作可靠、施工方便、成本低。 根据施工特点,夹具一般分为张拉夹具和锚固夹具。 张拉夹具是张拉预应力筋的机构,要求工作可靠,操作简单,能以稳定的速率加荷。

2)预应力筋张拉

先张法预应力筋的张拉有单根和成组张拉两种。 单根张拉力小,设备简单;多根张拉力大,设备、锚固要求应严格。

(1)张拉应力

预应力筋张拉应力应按照表4.1 的规定。

表4.1　先张法张拉控制应力和最大超张拉应力值

注:fptk为预应力筋极限强度标准值,fpyk为预应力螺纹钢筋屈服强度标准值。

(2)张拉程序

为减少松弛而引起的应力损失,在施工过程中张拉应力值通常超过规范规定的控制应力,即超张拉。 预应力钢丝超张拉应力为5%,由于钢筋应力损失在最初几分钟内可完成40% ～50%,故常持荷2 min。

预应力筋的张拉程序:0→105%控制应力或0→103%控制应力。

(3)预应力筋的检验(www.xing528.com)

①位置:张拉后锚固位置偏差不得大于5 mm 和构件截面最短边长的4%。

②预应力:张拉锚固后预应力的偏差不得大于或小于构件全部钢筋预应力值总和的5%。

(4)张拉顺序

预应力筋宜按均匀、对称原则张拉。 张拉多根钢筋时,为避免台座承受过大的偏心压力,应先张拉靠近台座截面重心处的预应力筋。

3)混凝土的浇筑和养护

钢筋张拉完毕,侧模安装好后,即浇筑混凝土,并且必须一次性浇筑完毕,不允许留设施工缝。 构件应避免台面温度缝,若不能避开,必须在温度缝上铺设塑料薄膜或钢板等,混凝土强度不低于C30。 混凝土配合比应采用低水灰比,并控制混凝土水泥用量和粒径级配。 浇筑过程中,必须振捣密实,不得漏振,尤其是端部。 对叠层混凝土构件,生产时,应待下层构件强度达到8 ～10 N/mm2 后,再进行上层混凝土构件浇筑。

混凝土的养护温度一般不得超过20 ℃,但若防止因温差引起的预应力损失,可按正常升温制度加热养护,不需二次升温。

4)预应力筋放张

预应力构件强度符合设计要求后应进行放张。 当设计无具体要求时,至少应达到设计强度等级的75%时方可放张,对采用消除应力钢丝或钢绞线作为预应力筋的先张法构件,还不应低于30 MPa。 若过早放张预应力筋会引起预应力损失或钢丝的滑动而大大降低钢筋的预应力。

预应力筋的剪切、割断或熔断应从中间的两侧逐根依次进行,以利于减少回弹或脱模等。对配筋较多的预应力钢丝混凝土构件,预应力钢丝放张应同时进行,禁止逐根放张的方法,以防止最后一根钢丝应力过大而导致构件断裂或开裂。

活动建议

在教师带领下,到现场进行观察、实习先张法的操作工艺流程。

练习作业

1.什么叫预应力混凝土? 试述其优点。

2.简述先张法的施工工艺。

3.先张法预应力混凝土构件,在什么时候放张? 未达到混凝土放张强度时,对预应力混凝土构件有什么危害?