先张法预应力空心板施工及监理控制要点.ppt

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1、,先张法预应力空心板施工 及监理控制要点,主讲：张玉德,青岛交通工程监理咨询有限公司,前言,先张法是浇筑混凝土前张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土强度达到设计或规范容许的条件后，放松预应力筋，借助混凝土与预应力筋的粘结，对混凝土施加预应力的一种施工工艺。先张法一般适用于一些中小型构件。先张法生产构件目前一般采用长线台座法，一般台座长度在50150m之间，流水法生产构件。先张法生产构件，涉及到台座、张拉机具和夹具及先张法张拉工艺，下面将分别叙述：,台座 台座在先张法构件生产中是主要的承力构件，主要用于承受预应力筋的全部拉应力。要求有足够的强度、刚度和

2、稳定性。其抗倾覆系数不得小于1.5;抗滑移系数不得小于1.3，以免因台座的变形、倾覆和滑移而引起预应力的损失，以确保先张法生产构件的质量。台座的形式繁多，因地制宜，按构造型式分为墩式台座、槽式台座等。,墩式台座墩式台座由承力台墩、台面与横梁三部分组成，其长度宜为50150m。台座的承载力应根据构件张拉力的大小，可按台座每米宽的承载力为200500kN设计台座。在台座上张拉一次预应力钢筋.可生产多根预应力混凝土构件。简易墩式台座用于生产张拉力不大的空心板、平板等平面布筋的混凝土构件。（1）承力台墩承力台墩一般埋置在地下，由现混凝土做成。台座应具有足够的承载力、刚度和稳定性。台墩的稳定性验算包括抗

3、倾覆验算和抗滑移验算。台墩的坑倾覆验算，按下式进行计算：K1=M1/M=Gl/(Pj*e1)式中K1抗倾覆完全系数，应不小于1.50；M倾覆力矩（Nm），由预应力筋的张拉力产生；Pj预应力筋的张拉力（N）；e1预应力筋的张拉力合作用点至倾覆点的力臂（m）；M1抗倾覆力矩（Nm），由台墩自重和主动土压力等产生；G台墩的自重（N）；L台墩重心至倾覆点的力臂；Ep台墩左侧面主动土压力的合力（N），当台墩埋置深度很浅 时，可忽略不计；e2主动土压力合力重心至倾覆点的力臂（m）。,台墩抗滑移验算，按下式进行计算。K2=N1/Pj式中K2抗滑移安全系数，应不小于1.30；N1抗滑移力，一般应有台面的抗滑移

4、力N，台面右侧面的被动土压力的合力Ep和台墩自重产生的摩阻力F组成，其中以N为主要抗滑移力，提供以下数据供参考：当台面采用C10C15混凝土时，厚60mm，台面每米宽抵能力取150250kN；当台面采用C10C15混凝土时，厚80mm，台面每米宽抵抗能力取200250kN；当台面采用C10C15混凝土时，厚100mm，台面每米宽低抗能力取250300kN；当采用混凝土台面，并与合墩共同工作时，一般可不进行抗滑移验算，而应验算台面的承载能力。,2）台面台面一般是在夯实的碎石垫层上浇筑一层厚度为60100mm的混凝土而成。其水平承载力N可按下式计算：N=*Ac*fc/(K1*K2)式中轴心受压纵向

5、弯曲系数，取=1；Ac台面截面面积（m2）；fc混凝土轴心抗压强度计算值（MPa）；K1台面承载力超载系数，取1.2；K2考虑台面不均匀和其他影响因素的附加完全系数，取1.5。台面伸缩缝可根据当地温差和经验设置，一般均为10m设置一道。也可采用预应力滑动台面，不留伸缩缝。预应力滑动台面，一般是在原有的混凝土台面或新浇筑的混凝土基层上刷隔离剂，张拉预应力钢丝后，浇筑混凝土面层，待混凝土达到放张强度后，切断钢丝台面就发生滑动。这种台面使用效果良好。（3）横梁台座的两端设置固定预应力钢丝的钢制横梁，一般用型钢制作，在设计横梁时，除考虑在张拉力的作用下有一定的强度外，应特别注意其变形，以减少预应力损失

6、。,槽式台座 槽式台座由混凝土压杆和上下横梁以及砖坡组成。它适用于张拉吨位较大的构件。如吊车梁、屋架等。台座的长度一般不超过50m，承载力可大于1000kN以上。为了便于浇筑涨凝土和蒸汽养护，槽式台座一般低于地面。在施工现场还可利用已预制的柱、桩等构件装配成简易的槽式台座。张拉机具 锚具、夹具、连接器进场后除应按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外，还应对其外观、硬度、静载锚固性能试验等进行核查。工作夹片和工具夹片做为锚具的两种夹片，作用都一样。工作夹片：一般由两片夹片组成，张拉时与工作锚具共同受力，张拉完毕便留在锚具上，为永久性使用材料。工具夹片：一般由三片夹片组成，

7、张拉时与工具锚共同受力，张拉完毕后可以取下，可重复使用。,预应力张拉,张拉可分单根张拉和多根整批张拉两种。多根整批张拉时为使多根力筋的初应力基本相等，在整体张拉前要进行初调应力，应力一般取张拉应力的10%15%。,施工方法1、钢绞线下料长度钢绞线下料前应根据台座设备的具体情况下料，下料长度在计算时考虑构件台座长度、锚夹具长度和外露长度等。下料时首先将钢绞线拉直，然后用钢尺量测进行下料。下料在平直的场地进行，在用砂轮机切割,切割点两侧各5cm处用铁丝绑扎紧，避免钢绞线切断后散头，钢绞线采用人工入模，穿束的顺序由里向外。每根钢绞线两端要做出记号、编号，穿束后时应根据图纸标识安装塑料管进行预应力失效

8、处理。2、理论伸长量计算张拉时，应测量实际伸长值并与理论伸长值进行校核。预应力筋理论伸长值计算公式：,式中：Pp预应力钢绞线平均张拉力（N）L预应力钢绞线长度（cm）Ap预应力钢绞线断面面积（mm2）Ep预应力钢绞线弹性模量（N/mm2）假设张拉台共设两种型号：64.5米和52.5米。张拉台钢绞线张拉有效长度=张拉台长度+两个钢梁宽度+减压沙箱长度+两端锚具长度64.5米张拉台钢绞线有效长度L=64.5+1.3+0.5+0.1=66.4m理论伸长值L=139566.41000(1.95105)=475mm52.5米张拉台钢绞线有效长度L=52.5+1.3+0.0.34+0.1=54.24m理论

9、伸长值L=139554.241000(1.95105)=388mm,实际伸长量的计算：L=L1+L2式中：L-实际伸长量 L1从初应力至最大张拉力间的实测伸长值（mm)L2初应力以下的推算伸长值（mm),可采用相邻级 的伸长值例如：两端张拉：10%伸长量为78mm，20%伸长量为149mm,100%伸长量为398mm。计算结果为：（149-78）*2+398=540mm 单端张拉：10%伸长量为78mm，20%伸长量为149mm,100%伸长量为398mm，计算结果为：（149-78）*2+398-149=391mm判定张拉是否合格：（实际伸长量540理论伸长量549）/理论伸长量549=偏差

10、-1.6%,初应力采用一端固定，单向张拉：张拉顺序由中间向两侧对称进行，加载分三阶段进行。张拉操作人员应有三人，一人用钢尺量测钢绞线的实际伸长值，一人记录、一人操作油泵。,张拉顺序为：2-4-3-1,整体张拉：在整体张拉端以两个250T 千斤顶推动活动锚箱进行整体张拉，张拉时为保持活动锚箱平衡，采取两个千斤顶油路串通、同步顶进的方法进行。,先张法,台座,制梁工艺,养生期或达到放张强度,浇筑混凝土前张拉预应力筋,临时锚固在张拉台座上,承受预应力筋在构件制作时的全部张拉力,台座受力后要求,不移动,不倾覆,不变形,绑扎钢筋及浇筑混凝土,逐渐将预应力筋放松,绑扎钢筋,空心板梁的内衬气囊,立模板,浇筑混

11、凝土,养生,拆模,出板,成品砼梁板检查验收,检查起拱度,检查外观,检查梁体变形情况,监理控制要点,施工准备：1、张拉机具张拉之前应对张拉用的机具进行检查，检查油表(编号）与千斤顶是否与校验报告中配套一致，根据校验报告中的回归方程计算各行程的油表读数是否准确。图中回归方程公式为：F=4.6763P+1.7639 由回归方程得油表读数 P=(F-1.7639)/4.6763 例如：(195.3*10%-1.7639)/4.6763=3.79,图中回归方程公式为：F=44.885P+59.097由回归方程得油表读数 P=(F-59.097)/44.885例如：(195.3*9/2-59.097)/4

12、4.885=18.28,2、认真检查钢绞线的外观质量，如发现钢绞线面锈蚀或带有降低钢绞线与混凝土粘结力的润滑剂、油渍等物及时清除，锈蚀严重或有裂纹缺陷的钢绞线予以剔除。钢绞线的下料只能使用切割机切割，不得使用电弧或氧乙炔切割。3、进场人员必须戴安全帽。张拉操作前，周围应设置的警戒标志，并设专人照应现场安全。台座两端两外侧钢绞线45度夹角辐射的扇形危险区。张拉和锚固操作人员必须站在侧面安全处，严禁围观和闲杂人员进入张拉操作区，以防钢绞线崩断夹具滑脱伤人。,预应力张拉1、张拉过程中应密切关注钢绞线拉伸情况，如有异响或断丝、滑丝现象应立即停止张拉，分析完原因后再决定是否继续张拉。张拉过程中严格控制油

13、表度数及伸长量的量测，并详细记录。2、先张法张拉采用“双控”，即控制应力及伸长值双向控制，张拉完毕后应及时进行实际伸长值计算，并与理论伸长值进行差值计算，允许偏差为6%。3、张拉完毕后，任何人不得进入施工现场，需待钢绞线张拉完毕8小时候后，方可进行下道工序施工。,混凝土浇筑1、为防止芯模上浮，影响顶板及底板厚度，混凝土浇筑时，应严格控制混凝土塌落度及浇筑速度。底板完成后，腹板浇筑时一定要缓慢进行，及时监控芯模上浮情况。,芯模如果采用充气胶囊，应对充气量进行确认，并进行现场检查。混凝土浇筑过程中，振捣时应注意对芯模的保护，避免因气囊漏气而影响底、腹、顶板的厚度。,2、混凝土浇筑时，应及时关注混凝

14、土振捣工艺，采用插入式振动棒振捣时应遵循“快插慢拔”的原则，应插入已浇筑层5-10cm，振捣时间以混凝土表面平坦泛浆、不冒气泡、不明显下沉为止。浇筑过程中应不间断检查气囊的气压，如出现漏气现象应及时进行补充。,养护混凝土浇筑完毕后，在其终凝后应立即进行覆盖养生，养生措施目前常见有覆盖洒水养生、喷淋养生、涂刷养护液养生等,预应力放张1、混凝土养生期完毕后（一般要求7天），要对预应力进行应力放张，放张预应力筋时，混凝土强度必须符合设计要求，当设计无专门要求时，不得低于设计的混凝土强度标准值的80%。放张过早由于混凝土强度不足，会产生较大的混凝土弹性回缩而引起较大的预应力损失或钢丝滑动。2、当采用沙箱放张时，放沙速度应均匀一致。,预应力放张采用千斤顶放张时，应分次数放张，不得一次性结束。所有钢丝应同时放张，不允许采用逐根放张的方法，否则，最后的几根钢丝将承受过大的应力而突然断裂，导致构件应力传递长度骤增，或使钩件端部开裂。,2、预应力筋放张后，对钢丝和钢绞线应采用机械切割的方式进行切断，对螺纹钢筋可采用乙炔一氧气切割，但应采取必要措施防止高温对其产生不利影响。,不当之处请诸位同仁批评指正！,青岛交通工程监理咨询有限公司,