先张法施工混凝土简支梁整体张拉控制技术分析

来源:期刊VIP网所属分类:建筑工程发布时间:2012-07-02浏览:

  1.先张法施工概述
  根据施加预应力的办法可以把预应力混凝土分成后张法和先张法,使用先张法对钢绞线进行张拉施工,可分为整体张拉和单根张拉。一般整体张拉只需两个大吨位的千斤顶,省时,省工且张拉的速度快;单根张拉所需的设备较为简单,张拉吨位的要求较小,不过张拉的速度较慢。
  先张法施加预应力的工艺是指,对预制构件进行施工时,首先在台座上对力筋(预应力钢筋、钢丝、钢绞线)进行张拉,其次对混凝土进行支模浇注使构件成型,使预应力筋放松,从而让混凝土获得预压应力。
  2.整体张拉技术的优势
  与传统的“单张单放”相比,对预应力钢绞线进行整体张拉,仅需夹具,在台座两端设置夹具,待构件成型后可以对夹具进行回收利用,另外,整体张拉可以使混凝土构件在放张过程中均匀受力,且放张过程安全、简单,可形成规模化的生产。再者,整体张拉不但可以使预应力钢绞线均匀受力,而且张拉速度快。表1为整张工艺和单张工艺的对比。

工艺 张拉设备 张拉顺序 人工配合 张拉时间h 钢绞线受力 放张情况 补张
单张 小吨位 有严格要求 15人 10 难控制 氧割法 需要
整张 大吨位 无严格要求 6~8人 1 均匀受力 整体放松 不需要
表1整张工艺和单张工艺的对比
  3.整体张拉需要的主要设备
  (1)锚夹具。一般整体张拉使用OVM或QM型工具锚,固定端的锚固就是通过楔形夹片在锚板上锁定钢绞线,通过锚板将预应力传递给张拉横梁和固定端板,最后使用传力柱对预应力进行承受。
  (2)台座。台座承受着制作构件时预应力钢绞线的所有张拉力,它是先张法施加预应力的主要设备。台座的组成部分主要有:移动横梁、固定端板、张拉横梁、传力柱(承力架)和底板等。
  4.整体张拉需要的机具
  (1)高压电动油泵。高效的预应力张拉机组是由高压拉伸机和高压油泵(配套使用千斤顶)组成。初张的进行一般采用YDC24OQ型千斤顶和ZB4-500型油泵配套使用。整张张拉端的张拉体系一般采用YCW250B型千斤顶和ZB10/320-4/800B型油泵配套使用。
  (2)张拉千斤顶。千斤顶的选用一定要按照锚夹具和最大张拉力的配套性合理进行。一般整张使用两个YCW穿心式千斤顶一起顶进;而初张使用轻便、小型的YDC穿心前卡式千斤顶依照顺序进行单根张拉。
  5.施工的控制要点和工序
  5.1张拉前。(1)张拉台(槽)的建造。一般张拉台分为混凝土装配式和整体式两种。也可以把张拉台制作成槽式,以便于支撑模板。一般是在现场使用高标号的混凝土进行整体浇注,使用型钢装配组成横梁和传力柱。(2)刷隔离剂和台面的清理。制作好底板后,要把安装梁板钢筋的位置使用墨线弹出,用石蜡和煤油混合而成的溶剂刷两次台面,之后每次施工进行前都要刷一次。
  5.2张拉准备。(1)钢绞线下料。以可以满足千斤顶作用的最小长度为原则来计算钢绞线的下料长度。(2)安装夹具和锚。张拉端要使用单孔连接器和小丝杆连接移动横梁,要具备一定的刚度。锚具安装时,要注意夹片外露一致且均匀打紧,工作锚环对中。要注意保持工具锚夹片最佳的润滑状态和清洁。(3)穿钢绞线。钢绞线布置好之后要纵向沿着台座排好,张拉端要穿过连接器在连接丝杆上固定好;固定端要穿过张拉端板和张拉横梁,使用锚夹具固定好。要尽可能使每端钢绞线的外露长度一致。
  5.3初张。使用YDC24OQ型的千斤顶施加初始张拉应力(10%),拉直钢绞线,拉紧连接器处和锚固端,且选择合适的位置在钢绞线上刻画标记,用作延伸量测量的基点。
  5.4整张。先要锚紧张拉端的螺帽A,B,C,油表压力读数和延伸量一起控制,油泵供油施加张拉力(30%-40%)。此时锚紧螺帽A和C,松开螺帽B,移动横梁会被张拉丝杆通过螺帽A拉动,通过连接器和小丝杆,移动横梁施加张拉力给钢绞线。如果钢绞线的延伸量出入较大,则进行补偿张拉(使用YDC24OQ型千斤顶),判断钢绞线均匀受力的依据是ZB4-500型油表的读数一致。如果千斤顶的行程小于钢绞线的延伸量,就进行二次张拉。
  5.5持荷。为了使锚固钢绞线后的预应力损失减少,保持持荷时间为2-5min,使钢绞线的部分徐舒完成。
  5.6补偿张拉。完成整体张拉及模板的拼装和钢筋的绑扎后,钢绞线徐舒会出现造成一定的预应力损失。就需要补偿张拉钢绞线,以便在混凝土浇注前使钢绞线保持设计时的张拉力。
  5.7整放。(1)放张条件。3d混凝土的强度必须为设计中混凝土强度的75%。(2)放张过程如图2所示,紧贴千斤顶把螺帽C锚紧,高压油泵供油,由千斤顶施加应力,持荷时间为2min,把螺帽B松开。使千斤顶进行回油,缓慢的使行程回零,直到张拉横梁和螺帽B紧贴为止,紧贴千斤顶把螺帽C锚紧,再进行张拉,把螺帽B松开,回油。如此重复进行,使钢绞线缓慢放松。预应力由板梁承载,使用切割机把钢绞线切断,封端使用同强度的混凝土。
  6.安全控制要点
  对现场施工中的各项安全规定进行严格执行,必须用电安全;若不得不使用电焊,就要做好防护措施;为了防止在钢绞线上掉落焊渣而导致断丝,对梁板钢筋进行绑扎时,要尽可能不使用电焊;为了避免在张拉和再安装时夹片齿槽被污物、浮锈填满而导致滑丝,当钢绞线产生浮锈时,就要清理干净锚固夹持段以及钢绞线外端的污物和浮锈,如果夹片的牙面破坏或开裂就不能再使用,必须更换。
  7.质量控制要点
  张拉过程中,尽量使高压油泵回油和供油的速度缓慢,放张和张拉的速度一致均匀;完成梁灌注后,要及时覆盖养护;放张后将外露钢绞线切除,用和梁强度相同的混凝土预制块将端口封闭,且使用环氧树脂砂浆进行封闭。要对初始的钢绞线应力值进行抽查,始终保持张拉横梁和移动横梁的平行,其绝对值偏差不可以比一片梁所有钢绞线总应力值的5%大。此外在张拉前,要详细检查移动横梁和台座等所有的张拉设备,看是否符合要求。
  8.结束语
  采用先张法施工混凝土简支梁整体张拉控制技术时,首先一定要对确保所使用机具的规格和合理性,其次要严格把关工序和施工要点,对质量和安全要点进行严格控制。这样才能使施工顺利,安全,有保障的进行。
  参考文献:
  [1] 李小敬.先张法预应力拱板空中张拉施工的监理[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,(04).
  [2] 韩军.先张法施工混凝土简支梁整体张拉控制技术[J].工程机械与维修, 2009,(06).
  [3] 聂海斌,张保伟.先张法预应力钢绞线施工控制[J].华章,2010,(24).
  [4] 宋银华.钢筋混凝土简支梁裂缝分析及维修对策[J].中国水运(理论版), 2007,(05).

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