大跨度后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件鋼絞線束的張拉工法

1、大跨度后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件鋼絞線束的張拉工法HJ2-005-93前言：后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，目前在世界發(fā)達(dá)國家及我國南方一些大中城市，已廣泛應(yīng)用在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)上，如預(yù)應(yīng)力混凝土框架、橋梁、水截及電視塔等，它可以解決非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)所無法解決的一些重要問題，并能充分節(jié)經(jīng)貿(mào)部鋼材，降低成本，是一門具有遠(yuǎn)大發(fā)展前景的新技術(shù)。一、 特點(diǎn)： 對大跨度混凝土構(gòu)件及現(xiàn)澆整體結(jié)構(gòu)及構(gòu)筑物的預(yù)力鋼絞線束的張拉，采用本工法可做到，設(shè)備簡單，輕巧靈活、便于轉(zhuǎn)移，投入勞動(dòng)力少，勞動(dòng)效率較高，預(yù)應(yīng)力張拉值準(zhǔn)確，施工質(zhì)量可靠等特點(diǎn)。二、 適用范圍 本工法適用于跨度在24米以上采用XM型錨具，兩端同時(shí)張拉后張法有

2、粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件鋼絞線束的張拉施工。 三、材料及設(shè)備1、 鋼絞線 規(guī)格15各項(xiàng)性能指標(biāo)必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB5224-85的規(guī)定，主要力學(xué)性能及要求見表1主要力學(xué)性能及要求鋼絞線公稱直徑（mm）強(qiáng)度級別（N/mm2）公稱截面（mm2）整根拉斷力（KN）每米厚（KG）延伸率（%）松馳值不大于I級松馳II級松馳151470138.9203.741.0913.53.0-12%2.5-4.5% 在滿足上述性能基礎(chǔ)上,進(jìn)場后要對鋼絲外觀進(jìn)行檢查及力學(xué)性能復(fù)檢,合格后,方可使用。為了搞清楚鋼絲的彈性模量，便于校準(zhǔn)確控制預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)的伸長值，還應(yīng)對鋼絞線進(jìn)行彈性模量的測試，測試在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。 2、錨固系統(tǒng)錨

3、具采用XM錨具，錨環(huán)、夾片及喇叭孔尺寸見圖1。XM錨固體系主參數(shù)見表2。 表2XM錨固體系主參數(shù) 單位：XM151345678912D4498108125128145155165184G505050505555606070G4599109126129146157167186C226575879597110123136H222333444B142225253030303540L65160230190220305340340A5050506060606060I65160200200220220240250320G5050556666697284 錨具應(yīng)具有出廠質(zhì)保書，并按GB50204-92及JG

4、J85-92要求分別對錨具進(jìn)行外觀、硬度、錨固能力及疲勞檢驗(yàn)。 3、張拉設(shè)備 選用YGJ200型前卡式千斤頂，及配套油泵其技術(shù)性能見表3 張拉設(shè)備性能表 表3設(shè)備名稱技術(shù)性能生產(chǎn)單位YCJ200額定壓力 61Mpa額定拉力 230KN張拉缸面積 37.68cm2張拉行程 200mm四平市建筑機(jī)械廠超高壓電動(dòng)油泵（STDB0.55630）額定壓力 63N/mm2額定流量 0.55L/min電動(dòng)組 三相交流380V 750W儲油量 41352部隊(duì) 使用YCJ200型前卡式千斤頂由于頂錨器直徑過 插不到錨環(huán)的根部,因此,必須配置一頂壓套管尺寸如圖2. 千斤頂與油泵在試驗(yàn)機(jī)上配套校驗(yàn).標(biāo)定壓力表的讀數(shù)

5、。 4、輔助工具，無齒鋸、手動(dòng)葫蘆、三角支架、對講機(jī)、手錘及搬手等，都應(yīng)保證完好的工作狀態(tài)。 四、工藝原理 待構(gòu)件（結(jié)構(gòu)）的混凝土強(qiáng)度達(dá)到張拉規(guī)定強(qiáng)度時(shí)，便可以張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線，借助兩端錨具錨固預(yù)應(yīng)力鋼絞線，達(dá)到對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的效果。清理端頭清理端頭鋼絞線穿束鋼絞線編束鋼絞線下料五、工藝流程制定施工方案錨固及端頭處理制絞線張拉機(jī)具準(zhǔn)備 六、工藝要點(diǎn) 1、鋼絞線下料長度的確定： 預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料長充，應(yīng)由計(jì)算確定，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的孔道長充、錨夾具厚度、千斤頂長度等因素計(jì)算公式如下： L=l+2(l1+l2) L鋼絞線下料總長度 L構(gòu)件（結(jié)構(gòu)）孔道長度 L1錨夾具厚度 L2千斤頂長度（包括頂壓

6、套管長）380mm。 預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)采用砂輪鋸或切斷機(jī)切斷，不得采用電弧切割。2、 鋼絞線端束： 端束在綁扎臺上進(jìn)行，將每束絞線齊頭后，穿入梳絲板，用鐵絲將梳理規(guī)則的鋼絞線綁扎牢固，綁束由起端1000-1500mm綁扎一道密排的絲箍，編束后應(yīng)在鋼絞線束的兩端立即標(biāo)明束號 中各根鋼絞線的號碼。 3、鋼絞線穿束 穿束是人工進(jìn)行，采取預(yù)先將鋼絞線束穿入在固定鋼管（金屬波紋管）的井字架上，然后，將分段的鋼管（金屬波紋管）連成整體，找正后安裝就位。 4、鋼絞線張拉：（1） 張拉前的準(zhǔn)備工作：1） 張拉前對構(gòu)件端頭鐵件要進(jìn)行清理，以使錨板與預(yù)埋鐵件之間保持最佳狀態(tài)的吻合。2） 張拉前必須對各種機(jī)具、設(shè)備及

7、儀表進(jìn)行校核及標(biāo)定。3） 跨度較長且中間有障礙物將構(gòu)件兩端隔開，無法進(jìn)行對話聯(lián)系，要借助于對講機(jī)進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò)，對講機(jī)要保證音質(zhì)清晰，無失靈現(xiàn)象。4） 張拉前要檢查每束，每根鋼絞線兩端編號是否統(tǒng)一一致。（2） 張拉順序 張拉順序應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，如設(shè)計(jì)無特殊要求時(shí)，可采用下列兩種方法：1） 采用分批、分價(jià)段對稱張拉。采用分批張拉時(shí)，應(yīng)計(jì)算分批張拉的預(yù)應(yīng)力損失值，分別加到先張拉預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力值內(nèi)。2） 采用同一張拉值逐復(fù)拉補(bǔ)足。（3） 張拉程序： 持荷2分鐘 O 105%com com （4）張拉控制應(yīng)力及張拉力的確定 張拉控制應(yīng)力 con=0.7fptk con張拉控制應(yīng)力。 Fptk標(biāo)

8、準(zhǔn)強(qiáng)度N/mm2 每根鋼絞線的張拉力 N=Apcon N張拉力 Ap單根鋼絞線截面積（139.98mm2） （5）張拉伸長值的計(jì)算 NL L l= ApEp =con Ep l張拉伸長值 L預(yù)應(yīng)力筋的長度 Ep預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量 （6）張拉操作要點(diǎn)：1） 張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無要求時(shí)，不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%，并應(yīng)有混凝土試壓報(bào)告。2） 安裝夾片時(shí)，必須將三個(gè)夾片的端面保持平行一致，以保證良好的錨固效果。3） 跨度較長的構(gòu)件，由于張拉伸長值較大，一次不能張拉到位，需多次張拉時(shí)，宜將錨具的夾片外壁用塑料透明膠帶纏綁，便于退錨，在最后一次張拉頂錨前，將透明膠帶取下，清凈，然后張拉頂

9、錨。4） 錨具安裝完畢后，先將頂壓套管套入鋼絞線，然后再將頂錨器與千斤頂聯(lián)接好，套入鋼絞線。5） 張拉時(shí)要控制給油速度，給油時(shí)間不應(yīng)低于半分鐘。6） 兩端同時(shí)張拉，要求兩臺設(shè)備張拉速度應(yīng)保持一致。7） 張拉時(shí)，除應(yīng)做好張拉控制應(yīng)力記錄外，還應(yīng)測量鋼筋的伸長值，一般當(dāng)張拉到10%con時(shí)，做好標(biāo)記，做為測量伸長值的起點(diǎn)。張拉到控制力con時(shí)，測量其實(shí)際伸長值，實(shí)測伸長值與計(jì)算伸長值相差大于10%以上時(shí)，應(yīng)停止張拉，進(jìn)行處理。 七、勞動(dòng)組織 根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼絞線束為兩端同時(shí)張拉，故操作由下列人員組成，司泵2人，司頂2人，測量記錄2人，技術(shù)負(fù)責(zé)指揮1人。 八、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)遵照國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及

10、驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-92）及建筑安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定，但還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1、預(yù)應(yīng)力筋所用的錨夾具質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程（JGJ85-92）的有關(guān)規(guī)定。 2、錨夾具應(yīng)具有出廠證明、硬度、錨固能力、控傷及外觀檢查報(bào)告。 3、預(yù)應(yīng)力鋼絞線除應(yīng)有出廠材質(zhì)證明外，還應(yīng)進(jìn)行二次物理性能試驗(yàn)，并具有復(fù)試報(bào)告單。 4、張拉的預(yù)應(yīng)力值與設(shè)計(jì)規(guī)定值偏差的百分率不應(yīng)超過5%。 九、安全措施 操作人員在施工現(xiàn)場及高空作業(yè)，用電和液壓設(shè)備除遵照國家頒布的建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程及企業(yè)頒發(fā)的有關(guān)安全規(guī)定外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1、操作高壓

11、油泵人員應(yīng)精神集中，給油回油應(yīng)平穩(wěn)。 2、高壓油泵與千斤頂之間的所有連接點(diǎn)或接口處必須完好無損，并應(yīng)把螺母擰緊。 3、張拉地區(qū)應(yīng)標(biāo)示明顯的標(biāo)記，禁止非工作人員進(jìn)入張拉場地。 4、張拉時(shí)，構(gòu)件兩端要設(shè)置防護(hù)罩，操作人員在安裝好錨夾具套好千斤頂后，馬上站在千斤頂?shù)膫?cè)面，張拉完畢后，稍等2分鐘再拆卸張拉設(shè)備。 十、效益分析 1、經(jīng)哈爾濱建筑工程學(xué)院設(shè)計(jì)院對哈爾濱工業(yè)大學(xué) 體育館預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿方案和非預(yù)應(yīng)力拉桿方案比較，采用預(yù)應(yīng)力拉桿方案可以節(jié)省費(fèi)用約40萬元。 2、采用XM型錨具并配置YCJ200型前卡式千斤頂，一次性投資少，且體積小，重量輕，便于安裝，操作和搬運(yùn)，投入的勞動(dòng)力較少，所需的操作空間

12、不大。 3、采用YCJ200型前卡式千斤頂，預(yù)應(yīng)力筋外露長度自工作錨外僅需28毫米，同其它大噸位穿心式千斤頂相比可以節(jié)省鋼材400毫米左右，以哈工大邵逸夫體育館預(yù)應(yīng)力砼拉桿為例，節(jié)約鋼絞線250米。 十一、工程實(shí)例哈爾濱工業(yè)大學(xué)邵逸夫體育館工程是新穎別致的網(wǎng)架拱結(jié)構(gòu)，為了承受拱腳強(qiáng)大的推力，防止發(fā)生過大的水平位移，在拱腳處設(shè)混凝土預(yù)應(yīng)力拉桿。該拉桿為兩根，各長97米，沿體育館對角線放置在0.00以下，每根拉桿的截面由兩個(gè)800600毫米的定形組成見圖4，內(nèi)配12束鋼絞線束，每束由6根15鋼絞線組成，錨具用XM15-6型，拉桿兩端用鋼分配梁替代喇叭孔，每根拉桿的總張拉力達(dá)10350KN。 該拉桿的張拉順序采用分批對稱張拉的方法，將由砼縮短引起的應(yīng)力損失值（59N/mm2）加列第一批前36根鋼絞線張拉力上。即-束 N=Ap(con+損) =139.98(1029+59) =152.3KN 第二批后36根鋼絞線即張拉到-束 N=Apcon =144KN 張拉順序如圖5示。 拉桿鋼絞線理論伸長值為:下拉桿561毫米,實(shí)測為558毫米.上拉桿549毫米,實(shí)