大跨度梁內(nèi)緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工法

大跨度梁內(nèi)緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工法1前言以xx項(xiàng)目施工為背景，本工程單體風(fēng)雨操場地下一層、地上一層部分大跨度梁內(nèi)采用了緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)，緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋覆蓋范圍1822平方米，此范圍由19根400mm*1200mm單向預(yù)應(yīng)力梁、160mm厚板組成，梁跨度為24.5米，模板支架高度為8.77m，屬于超高大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁板結(jié)構(gòu)，其中采用76束梁內(nèi)緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，涉及預(yù)應(yīng)力筋長度達(dá)27米以上，根數(shù)達(dá)380根，為了保證結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性及改善結(jié)構(gòu)受力性能，全部預(yù)應(yīng)力構(gòu)件均按部分預(yù)應(yīng)力構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。本工法對(duì)大跨度緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁三個(gè)方面的施工技術(shù)進(jìn)行了研究,通過實(shí)例應(yīng)用,取得了較好的綜合經(jīng)濟(jì)效益,具有較強(qiáng)的指導(dǎo)作用,也對(duì)類似工程施工具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。2工法特點(diǎn)2.1可以抵抗溫度變化引起的溫度應(yīng)力，控制結(jié)構(gòu)的溫度收縮及表面裂縫。

2.2施工簡便、速度快，無需預(yù)埋孔道、穿筋、灌漿等，簡化施工工藝，加快施工進(jìn)度。2.3縮短工期，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。3適用范圍3.1本工法適用于大跨度梁板內(nèi)緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉施工工作。4工藝原理4.1使用緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力新技術(shù)，克服有粘結(jié)與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的缺點(diǎn)，省去有粘結(jié)埋設(shè)波紋管、灌漿兩道工序，節(jié)省工期。如圖4.1.14.1.1緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋示意圖4.2采用穴模留置，梁面無需開槽斷筋，只需將預(yù)應(yīng)力筋從縱筋間隙中穿出并留置穴模，待張拉時(shí)取出穴模，張拉后封錨，施工簡便。如圖4.2.1圖4.2.1穴模留置示意圖4.3單孔夾片錨具較有粘結(jié)偏小，節(jié)點(diǎn)布置靈活方便，節(jié)點(diǎn)交匯處混凝土澆注易密實(shí)，施工質(zhì)量有保障。如圖4.3.1。圖4.3.1單孔夾片錨具示意圖4.4預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)工程施工中預(yù)應(yīng)力損失及其控制，減少張拉端錨具變形和鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失；采用超張拉工藝時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋實(shí)際應(yīng)力分布沿構(gòu)件比較均勻，而且預(yù)應(yīng)力損失也大大降低了；采用高等級(jí)水泥,減少水泥用量，降低水灰比，以減少混凝土的收縮和徐變值。4.5高大模架選型是超大跨預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工的關(guān)鍵，直接決定結(jié)構(gòu)的工期、安全、成本。因此,在綜合考慮以上因素情況下，應(yīng)優(yōu)先選用通用性強(qiáng)、搭拆靈活的扣件式鋼管腳手架支撐體系。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程圖支梁底?！壴簝?nèi)普通鋼筋（拉結(jié)筋后放）→綁扎支撐鋼筋→將預(yù)應(yīng)力筋穿入→放置預(yù)應(yīng)力筋張拉端配件→調(diào)整和固定梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋的位置→封梁側(cè)模及張拉端處模板→鋪放樓板內(nèi)普通鋼筋→隱蔽工程檢查驗(yàn)收→澆筑混凝土→預(yù)應(yīng)力筋張拉→切斷多余預(yù)應(yīng)力筋→張拉端封錨5.2緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的制作將緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線放在平坦干燥的場地上進(jìn)行下料。首先根據(jù)施工圖紙的要求計(jì)算出下料長度，進(jìn)行編號(hào)下料。預(yù)應(yīng)力筋下料應(yīng)用砂輪切割機(jī)切割，嚴(yán)禁使用電弧和氣割。內(nèi)埋式的固定端應(yīng)除去端部部分PE護(hù)套，并用丙酮及刷子將緩凝結(jié)膠清除干凈。內(nèi)埋式固定端采用擠壓錨，擠壓錨的內(nèi)襯彈簧長度為50mm，在專用擠壓機(jī)下擠壓縮徑。如圖5.2.1。圖5.2.1緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋固定端制作5.3緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)緩粘結(jié)筋鋪放時(shí)，應(yīng)保持順直，按照施工圖的線型標(biāo)高圖布置支撐鋼筋，亦可與其它鋼筋綁扎，保證束形控制點(diǎn)與設(shè)計(jì)的位置偏差在允許的偏差值內(nèi)，本工程中截面高度為300<h≦1500，允許偏差為正負(fù)10mm。如圖5.3.1。圖5.3.1反彎點(diǎn)處、梁內(nèi)端部、跨中位置處的預(yù)應(yīng)力筋位置設(shè)定張拉端端部的模板應(yīng)按預(yù)留孔的位置進(jìn)行鉆孔處理,放置張拉端穴模。穿束時(shí)可多人協(xié)同作業(yè)，兩根并著穿，防止相互扭絞。每根鋼絞線的外露長度不得小于1米。本工程中鋼絞線束將采用帶狀布置，每道梁分成平直的2束在張拉端平順分開。如圖5.3.2-1，如圖5.3.2-2。圖5.3.2-1預(yù)應(yīng)力筋呈彎矩走向布置圖5.3.2-2預(yù)應(yīng)力筋在梁內(nèi)分布示意圖5.4緩粘預(yù)應(yīng)力混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線鋪設(shè)完畢后應(yīng)進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收，當(dāng)確認(rèn)合格后方可澆筑混凝土。張拉端及固定端混凝土必須振搗密實(shí)?；炷翝仓r(shí)嚴(yán)禁踏壓碰撞預(yù)應(yīng)力筋、支撐架以及端部預(yù)埋部件。在養(yǎng)護(hù)期間要多澆水，減少混凝土水化熱對(duì)緩凝的影響。5.5緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉=1\*GB3①本工程張拉方式為單端出板面張拉。=2\*GB3②當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)，即可進(jìn)行張拉施工。=3\*GB3③張拉設(shè)備選用已進(jìn)行過配套校驗(yàn)的設(shè)備，校驗(yàn)期限在半年之內(nèi)。=4\*GB3④安裝張拉設(shè)備使張拉力的作用線與預(yù)應(yīng)力筋的中心線重合，張拉控制力不得超過0.75fptk，按雙控法進(jìn)行控制，在控制應(yīng)力下，當(dāng)實(shí)際伸長值與設(shè)計(jì)計(jì)算值相對(duì)偏差超過正負(fù)6%時(shí)，應(yīng)暫停張拉。=5\*GB3⑤根據(jù)每道梁的情況，張拉應(yīng)分批、分階段對(duì)稱張拉，本工程按從中間向兩邊逐根張拉。分別做好張拉記錄。5.6緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉伸長值5.6.1理論伸長值計(jì)算公式及參數(shù)的采用按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JGJ041—2000推薦的公式進(jìn)行計(jì)算。 （5.6.1-1）式中：PP——預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力(N)，直線筋取張拉端的拉力，本工程預(yù)應(yīng)力筋線型為L1（L1,e1,e2）直線型；當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋為直線時(shí)PP=P。L——預(yù)應(yīng)力筋的長度(mm)；AP——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積(mm2)；17.8為191mm2；EP——預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量(N／mm2)。5.6.2張拉控制應(yīng)力的確定根據(jù)《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》CJJ2—2008的8.4.3條規(guī)定：預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力必須符合設(shè)計(jì)規(guī)定，本工程設(shè)計(jì)的控制張拉應(yīng)力σcon＝0.75fpk＝1395Mpa（5.6.2-1）由此可得，P=fptk*AP*0.75=1860*191*0.75=266.4KN5.6.3預(yù)應(yīng)力筋的長度預(yù)應(yīng)力筋的長度為各段之和，即斜線段6710mm+直線段4000mm＝107100mm。5.6.4理論伸長值按公式計(jì)算 （5.6.4-1）式中：PP——預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力(N)；PP＝266400N。L——預(yù)應(yīng)力筋的長度(mm)；長度L＝10.71m；AP——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積(mm2)；AP＝1×191＝191mm2；EP——預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量(N／mm2)。EP＝1.95×105Mpa，把數(shù)值代入公式：采用一端張拉，一端的理論伸長值Δ＝76.6mm。5.6.5實(shí)際伸長值的長度根據(jù)實(shí)際伸長值可在正負(fù)6%理論伸長值范圍之內(nèi)，因此實(shí)際伸長值在72-81.2mm之間均為合格；5.7緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的封錨緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后即可切割工作長度內(nèi)多余鋼鉸線，用手提式切割機(jī)進(jìn)行，露出錨具外的鋼鉸線長度不小于30mm。最后用細(xì)石混凝土封閉，預(yù)應(yīng)力筋外混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)大于25mm。6材料與設(shè)備6.1材料本工程采用中國建筑集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的17.8（1860MPa）鋼絞線，錨具采用天津市銀燕建筑材料有限公司產(chǎn)品。表6.1.1材料及指標(biāo)表材料名稱選用型號(hào)及規(guī)格產(chǎn)地廠家RPS鋼鉸線d=17.8fptk=1860MPa天津固鑫金屬制品有限公司預(yù)應(yīng)力錨具KM系列,Ⅰ類型(18-1)天津市乾昌預(yù)應(yīng)力機(jī)械有限公司預(yù)應(yīng)力錨具KM系列,18-1P型天津市乾昌預(yù)應(yīng)力機(jī)械有限公司6.2設(shè)備表6.2.1設(shè)備及指標(biāo)表機(jī)械名稱型號(hào)數(shù)量工作能力油泵ZB4-5002精度1.5級(jí)，量程60MPa擠壓機(jī)GYJ350-1502與油泵配套使用，額定壓力50MPa千斤頂及配套設(shè)備YCW-502張拉行程300mm，理論拉力500KN切割機(jī)PWS6-1001功率1500KW,電焊機(jī)J30KW1功率為30KW7質(zhì)量保證措施7.1熟悉緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力圖紙及施工工序，做好施工人員的技術(shù)交底工作。7.2加強(qiáng)施工過程中控制，經(jīng)常抽查、復(fù)核施工中相關(guān)數(shù)據(jù)、尺寸。做好鋼鉸線、錨具等驗(yàn)收工作。7.3混凝土試塊多做三組現(xiàn)場同條件養(yǎng)護(hù)，以便提供張拉時(shí)砼的強(qiáng)度。7.4做好張拉記錄的檢查抽查工作，如果發(fā)現(xiàn)張拉結(jié)果與設(shè)計(jì)及規(guī)范要求不相符應(yīng)及時(shí)通知張拉人員暫停并查明原因。7.5重點(diǎn)檢查預(yù)應(yīng)力筋位置、綁扎情況，鋪放完成后做好隱蔽工程驗(yàn)收記錄單。7.6預(yù)應(yīng)力張拉必須有檢測中心的試塊強(qiáng)度報(bào)度，且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。7.7預(yù)應(yīng)力鋼絲下料后，應(yīng)經(jīng)調(diào)直處理，成束時(shí)應(yīng)梳理均勻，確保順直而不交叉扭轉(zhuǎn)，搬運(yùn)鋼絲束時(shí)提點(diǎn)、掮點(diǎn)、吊點(diǎn)距離不應(yīng)大于3m，端部懸出長度不得大于1.5m。7.8錨固端處理完畢，另一端安裝前用密封膠帶或塑料熱縮管封裹。7.9預(yù)應(yīng)力筋初張拉時(shí)應(yīng)先使鋼絲略為拉緊，并同時(shí)調(diào)整錨圈、墊圈及千斤頂?shù)奈恢?，使孔道錨具、千斤頂三者軸線互相吻合，注意使每根鋼絲受力均勻，當(dāng)鋼絲束達(dá)到初應(yīng)力時(shí)，打緊楔塊，并在鋼絲束上進(jìn)行標(biāo)記作為測量鋼絲伸長值的終點(diǎn)。7.10張拉中應(yīng)避免預(yù)應(yīng)力鋼絞線的滑絲、斷絲，發(fā)生滑絲、斷絲應(yīng)暫停張拉，查明原因采取糾正措施后恢復(fù)張拉。對(duì)于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，斷絲或滑絲的數(shù)量嚴(yán)禁超過同一截面預(yù)應(yīng)力總根數(shù)的3%，且每束鋼絞線不得超過一根。8安全措施8.1全體施工人員應(yīng)牢固樹立起“安全第一，預(yù)防為主”的思想觀念，發(fā)現(xiàn)隱患立即整改，將事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)。8.2加強(qiáng)安全意識(shí)，進(jìn)入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽。8.3高空、臨邊張拉作業(yè)應(yīng)搭設(shè)腳手架或操作平臺(tái)，腳手架應(yīng)牢固可靠、有裝卸操作千斤頂用面積，并有可靠的護(hù)欄。8.4作業(yè)中要特別注意張拉安全，在任何情況下人員都不得站在預(yù)應(yīng)力筋張拉的兩端，在千斤頂后1.5~2m處設(shè)置防護(hù)板，以免千斤頂與銷子脫節(jié)發(fā)生“飛頂”事故。8.5張拉時(shí)發(fā)現(xiàn)以下情況，應(yīng)立即放松千斤頂，查明原因，采取措施后張拉。(1)斷絲、滑絲或錨具碎裂；(2)混凝土破碎，墊板陷入混凝土；(3)孔道中有異常聲響；(4)達(dá)到張拉力后，伸長值明顯不足，或張拉力不足，預(yù)應(yīng)力筋已被拉動(dòng)并繼續(xù)伸長。9環(huán)保措施9.1以文明工地為目標(biāo)組織施工。9.2做好現(xiàn)場材料分類歸堆，并做好相應(yīng)標(biāo)識(shí)牌。9.3在施工現(xiàn)場做好落手清工作，做到工完場清。9.4進(jìn)入施工現(xiàn)場，必須佩戴好胸卡，表明工作崗位，統(tǒng)一編號(hào)。9.5進(jìn)入施工區(qū)域，嚴(yán)禁吸煙。10效益分析10.1預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性比較預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)和普通混凝土結(jié)構(gòu)的對(duì)比，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)大量節(jié)省鋼材，減小構(gòu)件的截面，減輕結(jié)構(gòu)自重比普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)計(jì)可節(jié)約鋼材30%-60%，減輕結(jié)構(gòu)自重預(yù)計(jì)達(dá)30%左右，特別在大跨度結(jié)構(gòu)中更為經(jīng)濟(jì)能有效地降低結(jié)構(gòu)高度或增加凈空，建造大跨度、大空間結(jié)構(gòu)，增加使用面積不開裂使