先張法預應力空心板施工及監(jiān)理控制要點.

1、 主講：張玉德主講：張玉德 青島交通工程監(jiān)理咨詢有限公司 前言先張法是澆筑混凝土前張拉預應力筋，并將張拉的預應力筋臨時錨固在臺座或鋼模上，然后澆筑混凝土，待混凝土強度達到設計或規(guī)范容許的條件后，放松預應力筋，借助混凝土與預應力筋的粘結，對混凝土施加預應力的一種施工工藝。先張法一般適用于一些中小型構件。先張法生產(chǎn)構件目前一般采用長線臺座法，一般臺座長度在50150m之間，流水法生產(chǎn)構件。先張法生產(chǎn)構件，涉及到臺座、張拉機具和夾具及先張法張拉工藝，下面將分別敘述： 臺座在先張法構件生產(chǎn)中是主要的承力構件，主要用于承受預應力筋的全部拉應力。要求有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。其抗傾覆系數(shù)不得小于1.5;

2、抗滑移系數(shù)不得小于1.3，以免因臺座的變形、傾覆和滑移而引起預應力的損失，以確保先張法生產(chǎn)構件的質(zhì)量。臺座的形式繁多，因地制宜，按構造型式分為墩式臺座、槽式臺座等。 墩式臺座墩式臺座墩式臺座由承力臺墩、臺面與橫梁三部分組成，其長度宜為50150m。臺座的承載力應根據(jù)構件張拉力的大小，可按臺座每米寬的承載力為200500kN設計臺座。在臺座上張拉一次預應力鋼筋.可生產(chǎn)多根預應力混凝土構件。簡易墩式臺座用于生產(chǎn)張拉力不大的空心板、平板等平面布筋的混凝土構件。（1）承力臺墩承力臺墩一般埋置在地下，由現(xiàn)混凝土做成。臺座應具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性。臺墩的穩(wěn)定性驗算包括抗傾覆驗算和抗滑移驗算。臺墩的

3、坑傾覆驗算，按下式進行計算： K1=M1/M=Gl/(Pj*e1)式中K1抗傾覆完全系數(shù)，應不小于1.50；M傾覆力矩（Nm），由預應力筋的張拉力產(chǎn)生；Pj預應力筋的張拉力（N）；e1預應力筋的張拉力合作用點至傾覆點的力臂（m）；M1抗傾覆力矩（Nm），由臺墩自重和主動土壓力等產(chǎn)生；G臺墩的自重（N）；L臺墩重心至傾覆點的力臂； Ep臺墩左側(cè)面主動土壓力的合力（N），當臺墩埋置深度很淺 時， 可忽略不計；e2主動土壓力合力重心至傾覆點的力臂（m）。臺墩抗滑移驗算，按下式進行計算。 K2=N1/Pj式中K2抗滑移安全系數(shù)，應不小于1.30；N1抗滑移力，一般應有臺面的抗滑移力N，臺面右側(cè)面的被動

4、土壓力的合力Ep和臺墩自重產(chǎn)生的摩阻力F組成，其中以N為主要抗滑移力，提供以下數(shù)據(jù)供參考：當臺面采用C10C15混凝土時，厚60mm，臺面每米寬抵能力取150250kN；當臺面采用C10C15混凝土時，厚80mm，臺面每米寬抵抗能力取200250kN；當臺面采用C10C15混凝土時，厚100mm，臺面每米寬低抗能力取250300kN；當采用混凝土臺面，并與合墩共同工作時，一般可不進行抗滑移驗算，而應驗算臺面的承載能力。2）臺面臺面一般是在夯實的碎石墊層上澆筑一層厚度為60100mm的混凝土而成。其水平承載力N可按下式計算： N=*Ac* fc/(K1* K2)式中軸心受壓縱向彎曲系數(shù)，取=1；

5、Ac臺面截面面積（m2）；fc混凝土軸心抗壓強度計算值（MPa）；K1臺面承載力超載系數(shù)，取1.2；K2考慮臺面不均勻和其他影響因素的附加完全系數(shù)，取1.5。臺面伸縮縫可根據(jù)當?shù)販夭詈徒?jīng)驗設置，一般均為10m設置一道。也可采用預應力滑動臺面，不留伸縮縫。預應力滑動臺面，一般是在原有的混凝土臺面或新澆筑的混凝土基層上刷隔離劑，張拉預應力鋼絲后，澆筑混凝土面層，待混凝土達到放張強度后，切斷鋼絲臺面就發(fā)生滑動。這種臺面使用效果良好。（3）橫梁臺座的兩端設置固定預應力鋼絲的鋼制橫梁，一般用型鋼制作，在設計橫梁時，除考慮在張拉力的作用下有一定的強度外，應特別注意其變形，以減少預應力損失。槽式臺座槽式臺座

6、 槽式臺座由混凝土壓桿和上下橫梁以及磚坡組成。它適用于張拉噸位較大的構件。如吊車梁、屋架等。臺座的長度一般不超過50m，承載力可大于1000kN以上。為了便于澆筑漲凝土和蒸汽養(yǎng)護，槽式臺座一般低于地面。在施工現(xiàn)場還可利用已預制的柱、樁等構件裝配成簡易的槽式臺座。張拉機具張拉機具 錨具、夾具、連接器進場后除應按出廠合格證和質(zhì)量證明書核查其錨固性能類別、型號、規(guī)格及數(shù)量外，還應對其外觀、硬度、靜載錨固性能試驗等進行核查。工作夾片和工具夾片做為錨具的兩種夾片，作用都一樣。工作夾片：一般由兩片夾片組成，張拉時與工作錨具共同受力，張拉完畢便留在錨具上，為永久性使用材料。工具夾片：一般由三片夾片組成，張拉

7、時與工具錨共同受力，張拉完畢后可以取下，可重復使用。 預應力張拉張拉可分單根張拉和多根整批張拉兩種。 多根整批張拉時為使多根力筋的初應力基本相等，在整體張拉前要進行初調(diào)應力，應力一般取張拉應力的10% 15%。 施工方法施工方法1 1、鋼絞線下料長度、鋼絞線下料長度鋼絞線下料前應根據(jù)臺座設備的具體情況下料，下料長度在計算時考慮構件臺座長度、錨夾具長度和外露長度等。下料時首先將鋼絞線拉直，然后用鋼尺量測進行下料。下料在平直的場地進行，在用砂輪機切割,切割點兩側(cè)各5cm處用鐵絲綁扎緊，避免鋼絞線切斷后散頭，鋼絞線采用人工入模，穿束的順序由里向外。每根鋼絞線兩端要做出記號、編號，穿束后時應根據(jù)圖紙標

8、識安裝塑料管進行預應力失效處理。 2、理論伸長量計算、理論伸長量計算張拉時，應測量實際伸長值并與理論伸長值進行校核。預應力筋理論伸長值計算公式：式中：Pp預應力鋼絞線平均張拉力（N）L預應力鋼絞線長度（cm）Ap預應力鋼絞線斷面面積（mm2）Ep預應力鋼絞線彈性模量（N/mm2）假設張拉臺共設兩種型號：64.5米和52.5米。張拉臺鋼絞線張拉有效長度=張拉臺長度+兩個鋼梁寬度+減壓沙箱長度+兩端錨具長度64.5米張拉臺鋼絞線有效長度L=64.5+1.3+0.5+0.1=66.4m理論伸長值L=139566.41000(1.95105)=475mm52.5米張拉臺鋼絞線有效長度L=52.5+1.

9、3+0.0.34+0.1=54.24m理論伸長值L=139554.241000(1.95105)=388mmPPPEALPL實際伸長量的計算： L= L1+ L2式中： L-實際伸長量 L1從初應力至最大張拉力間的實測伸長值（mm) L2初應力以下的推算伸長值（mm),可采用相鄰級 的伸長值例如：兩端張拉：10%伸長量為78mm，20%伸長量為149mm,100%伸長量為398mm。計算結果為：（149-78）*2+398=540mm 單端張拉：10%伸長量為78mm，20%伸長量為149mm,100%伸長量為398mm，計算結果為：（149-78）*2+398-149=391mm判定張拉是否

10、合格：（實際伸長量540理論伸長量549）/理論伸長量549=偏差-1.6%初應力采用一端固定，單向張拉：張拉順序由中間向兩側(cè)對稱進行，加載分三階段進行。張拉操作人員應有三人，一人用鋼尺量測鋼絞線的實際伸長值，一人記錄、一人操作油泵。張拉順序為：2-4-3-1整體張拉：在整體張拉端以兩個250T 千斤頂推動活動錨箱進行整體張拉，張拉時為保持活動錨箱平衡，采取兩個千斤頂油路串通、同步頂進的方法進行。 先張法臺座制梁工藝養(yǎng)生期或達到放張強度澆筑混凝土前張拉預應力筋臨時錨固在張拉臺座上承受預應力筋在構件制作時的全部張拉力臺座受力后要求不移動不傾覆不變形綁扎鋼筋及澆筑混凝土逐漸將預應力筋放松 綁扎鋼筋

11、空心板梁的內(nèi)襯氣囊立模板 澆筑混凝土養(yǎng)生 拆模 出板 成品砼梁板檢查驗收檢查起拱度 檢查外觀 檢查梁體變形情況 監(jiān)理控制要點監(jiān)理控制要點施工準備：1、張拉機具張拉之前應對張拉用的機具進行檢查，檢查油表(編號）與千斤頂是否與校驗報告中配套一致，根據(jù)校驗報告中的回歸方程計算各行程的油表讀數(shù)是否準確。 圖中回歸方程公式為： F=4.6763P+1.7639 由回歸方程得油表讀數(shù) P=(F-1.7639)/4.6763 例如： (195.3*10%-1.7639) /4.6763 =3.79 圖中回歸方程公式為： F=44.885P+59.097由回歸方程得油表讀數(shù) P=(F-59.097)/44.8

12、85例如： (195.3*9 /2-59.097)/44.885 =18.28 2、認真檢查鋼絞線的外觀質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)鋼絞線面銹蝕或帶有降低鋼絞線與混凝土粘結力的潤滑劑、油漬等物及時清除，銹蝕嚴重或有裂紋缺陷的鋼絞線予以剔除。鋼絞線的下料只能使用切割機切割，不得使用電弧或氧乙炔切割。3、進場人員必須戴安全帽。張拉操作前，周圍應設置的警戒標志，并設專人照應現(xiàn)場安全。臺座兩端兩外側(cè)鋼絞線45度夾角輻射的扇形危險區(qū)。張拉和錨固操作人員必須站在側(cè)面安全處，嚴禁圍觀和閑雜人員進入張拉操作區(qū)，以防鋼絞線崩斷夾具滑脫傷人。 預應力張拉1、張拉過程中應密切關注鋼絞線拉伸情況，如有異響或斷絲、滑絲現(xiàn)象應立即停止張

13、拉，分析完原因后再決定是否繼續(xù)張拉。張拉過程中嚴格控制油表度數(shù)及伸長量的量測，并詳細記錄。2、先張法張拉采用“雙控”，即控制應力及伸長值雙向控制，張拉完畢后應及時進行實際伸長值計算，并與理論伸長值進行差值計算，允許偏差為6%。3、張拉完畢后，任何人不得進入施工現(xiàn)場，需待鋼絞線張拉完畢8小時候后，方可進行下道工序施工。 混凝土澆筑1、為防止芯模上浮，影響頂板及底板厚度，混凝土澆筑時，應嚴格控制混凝土塌落度及澆筑速度。底板完成后，腹板澆筑時一定要緩慢進行，及時監(jiān)控芯模上浮情況。 芯模如果采用充氣膠囊，應對充氣量進行確認，并進行現(xiàn)場檢查?；炷翝仓^程中，振搗時應注意對芯模的保護，避免因氣囊漏氣而影

14、響底、腹、頂板的厚度。 2、混凝土澆筑時，應及時關注混凝土振搗工藝，采用插入式振動棒振搗時應遵循“快插慢拔”的原則，應插入已澆筑層5-10cm，振搗時間以混凝土表面平坦泛漿、不冒氣泡、不明顯下沉為止。澆筑過程中應不間斷檢查氣囊的氣壓，如出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象應及時進行補充。 養(yǎng)護混凝土澆筑完畢后，在其終凝后應立即進行覆蓋養(yǎng)生，養(yǎng)生措施目前常見有覆蓋灑水養(yǎng)生、噴淋養(yǎng)生、涂刷養(yǎng)護液養(yǎng)生等 預應力放張1、混凝土養(yǎng)生期完畢后（一般要求7天），要對預應力進行應力放張，放張預應力筋時，混凝土強度必須符合設計要求，當設計無專門要求時，不得低于設計的混凝土強度標準值的80%。放張過早由于混凝土強度不足，會產(chǎn)生較大的混凝土彈性回縮而引起較大的預應力損失或鋼絲滑動。2、當采用沙箱放張時，放沙速度應均勻一致。 預應力