3.1.3 钢筋和混凝土施工(4)
3.预应力混凝土工程施工
1)预应力材料及预应力管道
(1)预应力钢筋和金属管道在仓库内保管时,仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质;在室外存放时,时间不宜超过6个月,不得直接堆放在地面上,必须采取垫以枕木并用苫布覆盖等有效措施,防止雨露和各种腐蚀性气体、介质的影响。
(2)锚具应满足分级张拉、补张拉以及放松预应力的要求。
(3)夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能。
(4)锚具、夹具和连接器进场时,除应按出厂合格证和质量证明书核查锚固性能类别、型号、规格及数量外,还应按下列规定进行验收:
①外观检查:应从每批中抽取2%的锚具且不少于10套,检查其外形尺寸、表面裂纹及锈蚀情况。
②尺寸检验:应从每批产品中抽取2%且不少于10套样品,检验其外形尺寸。外形尺寸应符合产品质保书所示的尺寸范围。当有1个零件不符合规定时,应另取双倍数量的零件重新检验;如仍有1个零件不符合要求,则本批全部产品应逐件检验,符合要求者判定该零件尺寸合格。
③硬度检验:应从每批中抽取3%的锚具且不少于5套样品(对多孔夹片式锚具的夹片,每套抽取6片),对其中有硬度要求的零件进行硬度检验,每个零件测试3点,其硬度应符合产品质保书的规定。当有1个零件不合格时,则应另取双倍数量的零件重做检验;如仍有1个零件不合格,应对本批产品逐个检验,合格者方可使用或进入后续检验。
④静载锚固性能试验:应在外观检查和硬度检验均合格的同批产品中抽取样品,与相应规格和强度等级的预应力筋组成3个预应力筋-锚具组装件,进行静载锚固性能试验。如有1个试件不符合要求,则另取双倍数量的锚具(夹具或连接器)重做试验,如仍有1个试件不符合要求,则该批锚具(夹具或连接器)为不合格品。
2)混凝土的浇筑***
用于判断现场预应力混凝土结构或构件强度的混凝土试件,应置于现场与结构或构件同环境、同条件养护。
3)施加预应力(经常出案例***)
(1)机具及设备要求
①预应力筋的张拉宜采用穿心式双作用千斤顶,整体张拉或放张宜采用具有自锚功能的千斤顶;张拉千斤顶的额定张拉力宜为所需张拉力的1.5倍,且不得小于1.2倍。与千斤顶配套使用的压力表应选用防振型产品,其最大读数应为张拉力的1.5~2.0倍,标定精度应不低于1.0级。张拉机具设备应与锚具产品配套使用(有可能出案例判断),并应在使用前进行校正、检验和标定。
②张拉用的千斤顶与压力表应配套标定、配套使用,标定应在经国家授权的法定计量技术机构定期进行。当处于下列情况之一时,应重新进行标定:
A.使用时间超过6个月。
B.张拉次数超过300次。
C.使用过程中千斤顶或压力表出现异常情况。
D.千斤顶检修或更换配件后。
③采用测力传感器测量张拉力时,测力传感器应按相关国家标准的规定每年送检一次。
(2)张拉应力控制(超高频考点***)
①预应力筋采用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求,设计无规定时,实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在±6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。
②预应力筋的理论伸长值△LL(mm)可按式(3.1-3)计算:
式中Pp——预应力筋的平均张拉力(N),直线筋取张拉端的拉力,两端张拉的曲线筋,计算方法见现行《公路桥涵施工技术规范》JTG/T 3650-2020附录的有关规定;
L——预应力筋的长度(mm),角标L为理论;
Ap——预应力筋的截面面积(mm2);
Ep——预应力筋的弹性模量(N/mm2)。
(3)预应力筋张拉时,应先调整到初应力,该初应力宜为张拉控制应力σcon的10%~25%,伸长值应从初应力时开始量测。
预应力筋的实际伸长值除量测的伸长值外,尚应加上初应力以下的推算伸长值。
预应力筋张拉的实际伸长值△LS(mm),可按式(3.1-4)计算:
△LS=△L1+△L2 (3.1-4)
式中△L1——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值(mm);
△L2——初应力以下的推算伸长值(mm),可采用相邻级的伸长值。
(4)预应力筋张拉控制应力的精度宜为±1.5%。
(5)张拉锚固后,建立在锚下的实际有效预应力与设计张拉控制应力的相对偏差应不超过±5%,且同一断面中预应力束的有效预应力的不均匀度应不超过±2%。***
(1)预应力筋在实施张拉或放张作业时,应采取有效的安全防护措施,预应力筋两端的正面严禁站人和穿越。
4.先张法
1)墩式台座结构应符合下列规定:
(1)承力台座应进行专门设计,并应具有足够的强度、刚度和稳定性,其抗倾覆安全系数应不小于1.5,抗滑移系数应不小于1.3。
答疑解惑:台座承受全部预应力筋的拉力,故台座应具有足够的强度、刚度和稳定性,以免因台座变形、倾覆和滑移而引起预应力的损失。
1)预应力筋的安装宜自下而上进行,并应采取措施防止其被台座上涂刷的隔离剂污染。预应力筋与锚固横梁间的连接,宜采用张拉螺杆。
(2)同时张拉多根预应力筋时,应预先调整其初应力,使相互之间的应力一致,再整体张拉;张拉过程中,应使活动横梁与固定横梁始终保持平行,并应抽查预应力筋的预应力值,其偏差的绝对值不得超过按一个构件全部预应力筋预应力总值的5%。
(3)预应力筋的张拉应符合设计要求,设计无规定时,其张拉程序可按表3 . 1-7 的规定进行。
表3 . 1-7 先张法预应力筋张拉程序***
注:1.表中σcon为张拉时的控制应力值,包括预应力损失值;
2超张拉数值超过设计或《公路桥涵施工技术规范》JTG/T 3650-2020规定的最大超张拉应力限值时,应按设计或规范规定的限制张拉应力进行张拉;
3.张拉热扎带肋钢筋时,为保证施工安全,应在超张拉并持荷5min后放张至0.9σcon时安装模板、普通钢筋及预埋件等。
(1)张拉时,同一构件内预应力钢丝、钢绞线的断丝数量不得超过1%,同时对于螺纹钢筋不容许断筋。
(2)预应力筋张拉完毕后,其位置与设计位置的偏差不得大于5mm,同时不应大于构件最短边长的4%,且宜在4h内浇筑混凝土。
3)先张法预应力筋的放张应符合下列规定:
(1)预应力筋放张时构件混凝土的强度和弹性模量(或龄期)应符合设计规定;设计未规定时,混凝土的强度应不低于设计强度等级值的80%,弹性模量应不低于混凝土28d弹性模量的80%。当采用混凝土龄期代替弹性模量控制时应不少于5d。
(2)在预应力筋放张之前,应将限制位移的侧模、翼缘模板或内模拆除。
(3)预应力筋的放张顺序应符合设计规定;设计未规定时,应分阶段、均匀、对称、相互交错地放张。
4)先张法预制梁板施工工艺流程:张拉台座准备→穿预应力筋、调整初应力→张拉预应力筋→钢筋骨架制作→立模→浇筑混凝土→混凝土养护→拆模→放松预应力筋→成品存放、运输。