预应力张拉课件

预应力工程预应力：是为了改善结构服役表现，在施工期间给结构预先施加的压应力，结构服役期间预加压应力可全部或部分抵消荷载导致的拉应力，避免结构破坏。预应力，常用于混凝土结构，是在混凝土结构承受荷载之前，预先对其施加压力，使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力，用以抵消或减小外荷载产生的拉应力，使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚。根据给预应力筋实施张拉是在预应力混凝土结构物形成之前或之后分为：先张法和后张法两种。在路桥、水电工程中大都采用后张法施工。预应力工程锚具：为保持预应力钢筋的拉力，并将其传递到混凝土中的永久性锚固装置。夹片：1、先张法中，为保持预应力钢筋的拉力，并将其固定于台座或设备上的临时性锚固装置。2、后张法中，在张拉千斤顶或锚具中夹持预应力钢筋永久性锚固装置。锚垫板：在混凝土构件中，连接波纹管，预埋设置于混凝土模板边缘处。锚垫板其实是一个承载体，要把张拉力传给构件。使用安装时，通常与螺旋筋配套使用。预应力工程预应力工程在预应力的施工时，以张拉应力进行控制，以预应力筋的伸长量进行校核，俗称“双控”。而伸长量的控制对预应力的施加起着重要的作用，伸长量的量测与计算的前提，也直接影响到预应力施加与结构的受力性能。预应力工程预应力筋本工程所用横向和纵向预应力筋采用公称直径Φ15.20mm、公称截面积140mm2，低松弛高强度钢绞线，其标准强度fbk=1860MPa，E=1.95×105MPa，符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003的规定并满足设计要求。竖向预应力体系采用Φ25精轧螺纹钢，其抗拉强度标准值830MPa，产品质量要符合《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T20065-2006的要求。预应力工程进场时，厂家必须提供每批钢绞线的弹性模量实际值。钢绞线钢丝表面不得有裂纹、小刺、机械伤痕和油渍，不允许有锈蚀和目视可见的麻坑；不应有折断、横断和相互交叉的钢丝。钢绞线存放在仓库，高出地面20cm，避免潮湿锈蚀。每批钢绞线应由同一生产厂家、同一罐号、同一规格、同牌号、同生产工艺、同交货状态的钢绞线组成，每30t为一批，不足30t也按一批进行检验。预应力工程精轧螺纹钢筋表面不得有横向裂纹、结疤、锈斑和折叠，进场要求及存放同钢绞线。每批应由同厂家、同一罐号、同一规格、同一交货状态的钢筋组成，每60t为一批，不足60t也按一批进行检验。每批钢筋应逐支进行表面检验，任取3根，进行拉伸和疲劳试验（其中2根拉伸1根疲劳）。当试样中有1个试验项目不符合要求时，应另取双倍数量的试件对不合格项作第二次试验；当仍有1根试件不合格时，则该批钢筋应判为不合格。钢筋的松弛试验每1000t检验一次。预应力工程纵向预应力筋采用夹片式群锚体系，包括：锚垫板、螺旋筋、工作锚板和夹片、工具锚、限位板、加长套，类型为M15-15、M15-12。横向预应力钢绞线采用夹片式扁锚体系，固定端：由螺旋筋、垫板、钢质挤压套、超薄型挤压簧组成，张拉端：由扁形工作锚板、工作夹片、扁形锚垫板、扁形螺旋筋组成，分为BM15-3、BM15-4（张拉端）和BM15-3P、BM15-4P（锚固端）四种。竖向预应力筋采用精轧螺纹钢螺母体系采用JLM-25锚具，包括：锚垫板、螺旋筋、锚固螺母。预应力工程群锚体系是用一组内带齿槽的圆锥形夹片（由2片式或3片式组成）单独夹持一根钢绞线，与预留有多个圆锥形锚孔的锚板组成。使用时将整束钢绞线捆扎成束，穿入孔内，将各根钢绞线穿入永久施加预应力锚板（又称“工作锚”）的各个锥形小孔内，装上锥形夹片组，然后装上相应的吨位的千斤顶。千斤顶的尾部装有与工作锚板的相同原理的锥形锚板及夹片（又称“工具锚”，以拉紧钢绞线作为张拉的工具。当千斤顶张拉到设计张拉力时把千斤顶回油，钢绞线就自行被锚住。预应力工程张拉设备选用计算：1、最大锚下控制应力2、钢绞线公称截面积3、束数吨位=1x2x3/10000x(1.2~1.5)例：最大锚下控制应力：1300MPa，12束应选用的吨位是：1300*140*12/10000*(1.2~1.5)=262t~328t预应力工程千斤顶在下列情况时应预以校验出厂后初次使用：千斤顶漏油严重；千斤顶调换油压表；油压表受到碰撞或出现失灵现象，油表指针不能退回零点；千斤顶每次检修后；千斤顶使用超过1个月且超过200次。预应力工程压力表校验送至当地具有量值传递权的计量检测部门进行校验，压力表校正后须进行铅封。张拉油表选用（必须不大于1.0级）0.4级精密压力表，表盘直径150mm，最大表盘读数60MPa；要求其标定有效期不得超过一个月。预应力工程张拉时，锚口及管道受力复杂，须通过现场测定来得出预应力损失值。锚口摩阻通过现场预制试验块测试，管道摩阻是对连续梁管道实测得出。张拉作业前应对A0段管道做预应力瞬时损失测试，确定预应力的实际损失，必要时应由设计方对张拉控制应力进行调整。预应力工程张拉前准备工作（1）检查梁体混凝土强度、弹性模量以及龄期是否达到设计要求。（2）在雨季钢绞线易生锈，为了避免滑丝，在穿好钢绞线后，应在钢绞线的锚固及外露部分穿塑料套进行密封。（3）锚具支承板上的灰渣应预先清除，以防管道压浆时跑浆。（4）如果管道口歪斜，在张拉时必须配偏垫，以免刻断钢绞线。（5）检查各项设备是否正常，并测定有关数据。预应力工程先将钢绞线盘立放在钢绞线施放支架内，抽出内圈的钢绞线的端头从前端的施放孔中牵引出来，然后利用人工牵引至规定的长度，用砂轮机切断。下料时应按编束顺序进行，每束钢绞线与设计或计算长度误差不大于±10mm，束中各根钢绞线长度差5mm。钢绞线下料长度与张拉工艺和使用的机具有关，一般下料公式如下：下料长度L=l+2(a+b+c+d)式中：l—构件孔道净长度（mm）；a—工作锚、限位板、加长套长度（mm）；b—千斤顶长度（mm）；c—工具锚长度（mm）；d—预留量（钢绞线露出夹片外的长度），取100mm。预应力工程将钢绞线装上挤压簧，穿进挤压套后，将其放进挤压机内，启动挤压机活塞杆推动套筒通过喇叭型模具，使套筒变细，紧紧夹住钢绞线以形成挤压头。挤压套外侧涂有防锈油，保证无污染。加工好的挤压头要进行检验合格后使用。挤压头制作时压力表的油压应符合操作说明书的规定，挤压后预应力筋外端应露出挤压套筒2～5mm。挤压时如发现压力表低于规定值，应将其切除，重新装套挤压。预应力工程钢绞线切断后即进行编束，钢束每隔1米左右用22#铁丝绑扎一道，绑扎好的钢束应持牌标明编号及长度，钢绞线成束时应保证顺直、不扭转，钢束的两端应注意齐平。将穿束端钢绞线用钢管套筒加楔形粗钢筋使端头形成圆锥形，用2～3道粗铁丝捆绑后调整各根端头之间的相对位置拧紧铁丝做成束头。成品钢绞线用帆布覆盖，搬运时，支距不得大于3米，两端悬出长度不得大于1.5米。预应力工程穿束前应清除管道内的水分及其它污物。对30m左右的钢绞线束采用人工穿束，30m以上的采用卷扬机穿束。穿束在混凝土强度大于10MPa后进行。用5T卷扬机配合穿束。穿束前理顺钢绞线，使之顺直不扭结，并用胶布将束头缠裹严实。穿束时首先用比孔道长10m左右的单根钢绞线穿过管道，然后通过该根钢绞线将卷扬机钢丝绳拉出孔道后，用O型卡将钢丝绳与束头上面的钢筋环相连。经检查连接可靠后，开动卷扬机，进行穿束作业。穿束时，卷扬机操作者与穿入端人员保持联系，避免少拉、多拉。在卷扬机牵引钢绞线束的同时，施工人员在束后不断地向前推送钢绞线束，并使两者速度基本同步，以减少牵引阻力、避免钢绞线弯折。为保证钢绞线束顺利穿过管道，在第一次穿过孔道的单根钢绞线前端固定一个直径比束头大1cm的铁球，借以提前发现孔道内堵塞和不畅问题，并在穿束前予以妥善解决，以免穿束中出现堵塞后进退两难。预应力工程连续梁分节段一次张拉完成，精扎螺纹钢不需要冷拉。张拉应在梁体混凝土强度达到设计值的95%及弹性模量达到设计值的100%后，且必须保证梁体混凝土龄期不小于7天。预应力张拉严格按照施工图要求顺序进行张拉，预应力钢束采用两端张拉时，两端应保持对称张拉，最大不平衡束不应超过1束，张拉顺序先腹板束，后顶板束，从外到内左右对称进行。预应力工程当梁体混凝土强度达到设计值的80%后，且温度符合要求时，拆除内模、松开外模紧固件。当梁体混凝土强度达到设计值的95%及弹性模量达到设计值的100%后，且必须保证梁体混凝土龄期不小于7天时，进行张拉。张拉流程如下：0→0.1σk（作伸长量标记，此数值可适当调整在0.1~0.2σk范围内）→0.2σk（作伸长量标记）→控制应力（持荷5min）（测伸长量）→锚固→画钢绞线滑丝观察标记。注：σk—指终张拉锚外控制应力预应力工程1、在进行第一批索张拉前，应进行管道摩阻、锚圈口摩阻试验，以检查实际损失值与理论计算值的差别，以确保有效预应力值。当二者差异较大时需调整张拉力。2、备用孔道不使用时，必须压浆填实；钢索张拉后，必须用钢筋混凝土封端。3、纵向预应力按照张拉顺序，两端两侧同时对称张拉（即四台张拉千斤顶同时工作），当油表读数达到0.1σk时，测量出各千斤顶活塞伸出长度与工具夹片外露量，然后四台千斤顶继续同步工作张拉到规定应力后，四台千斤顶同时全部停止工作，持荷5min，测量出各千斤顶活塞伸出长度与工具夹片外露量。预应力工程（1）首先检查锚垫板（预埋在梁体上的）与孔道轴线是否垂直，若有偏差应加楔形垫圈校正。在张拉过程中，锚具位置不得偏离锚垫板止口范围，确保管道与锚具同心。张拉前先将工作锚、夹片上好，打齐，之后安装限位板和加长套，再将钢绞线从千斤顶中心穿过，千斤顶使用专门吊架提升。（2）开动油泵，令大缸活塞打出一定伸长量（大约2cm左右）后停泵。安装工具锚及工具夹片，工具夹片外壁涂蜡，以利退锚。将钢绞线按顺序分别穿入工具锚的锚孔内，不得交错。人工推动千斤顶使千斤顶、限位板、加长套、工作锚连接在一起，并确保位置正确、同心不偏斜，之后将工具锚上的工具夹片用专用工具打齐、打紧。预应力工程（3）初调：梁体两端同时张拉，千斤顶充油到达初调应力(0.1σk)时，测量千斤顶油缸伸长值，作为测钢绞线伸长量的起点。（4）张拉：在初始拉力的基础上，两端分别以5MPa为一级，对称张拉，在张拉过程中，两端随时保持联系，保持油压上升速度相等，同达到控制张拉吨位，持荷5min。当确认张拉力（以油压表为准）、伸长量符合要求且达到持荷时间后，千斤顶回油锚固。为了减少钢绞线回缩造成的预应力损失，要求采取一端先回锚，另一端补足吨位后再回油锚固。然后油缸回油，退出工具锚，移至下一孔道。预应力工程（1）张拉钢绞线之前，对梁体混凝土强度、弹模及外观质量应做全面检查，并将锚垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净，否则不得进行张拉。（2）两端钢绞线应同步张拉，夹片外露量应均匀一致。每片梁的断丝、滑丝总数不得超过钢丝总数的0.5%，且一束内断丝不超过1丝，且不得在同一侧。（3）张拉力的大小以油压表的读数为主，以钢束伸长值加以校核，实际伸长值与理论伸长值相差控制在±6％以内，两端不同步率不大于10%。每端钢绞线及锚具回缩量应控制在6mm以内。现场由专人填写张拉记录表，并及时计算钢束伸长值，与理论伸长值对比，当伸长量出现异常的时候，停止张拉退锚后，更换新的钢绞线重新进行张拉，并查明原因。预应力工程（4）张拉完后要在每根钢绞线上画出标记，观测24小时钢绞线无滑丝、断丝现象后方可割丝，切割时在距锚板3-5cm处，用手动砂轮机将外露的钢绞线切断。（5）夹片外露量2-3mm，错牙量1-2mm（八字形）。（6）如钢绞线出现滑丝现象，可使用YDCW200t千斤顶单根张拉，将损坏的夹片退出，回油后，重新安装夹片，再单根张拉至设计吨位。如出现多于1丝的断丝现象，则将工作锚全部退出，更换新的钢绞线重新进行张拉，必要时与设计单位商定启用备用束。（7）千斤顶不准超载，不准超出规定的行程，转移油泵时必须将油压表拆卸下来另行携带转送。（8）张拉钢绞线时