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预应力施工技术在建筑工程施工中的应用

2017-07-04汪锡明

建材发展导向 2017年3期
关键词:后张法张拉灌浆

汪锡明

摘 要:随着建筑行业的不斷发展,预应力施工技术因其具有施工方便、容易弯成多跨、曲线形状等优势被广泛的应用在建筑施工中。文章从实例出发,并且结合笔者多年工作经验,阐述了后张法有粘结预应力施工技术在建筑工程施工中的应用。

关键词:后张法;有粘结;预应力;建筑;张拉;灌浆

1 工程概况

某建筑工程为框架结构,二层、三层、四层、屋面部分梁采用有粘结预应力技术。张拉控制应力为1395MPa,单根钢铰线的张拉控制力为195.3kN,4根:781.2kN,5根:976.5kN,6根:1171.8kN,7根:1367.1kN,预应力梁混凝土强度等级为C35,要求强度达到100%以上方可张拉,张拉、灌浆完成后由土建施工方支模浇同强度微膨胀混凝土封堵,确保质量。Φs15为低松弛钢绞线fptk=1860Mpa,d=15.2mm。本工程设计采用后张法有粘结预应力技术,一端张拉、两端张拉均有,张拉端用夹片群锚,固定端用P型挤压锚具。

2 工程材料

2.1 预应力钢绞线

采用低松弛钢绞线,标准强度值为1860MPa,公称直径为15.20mm,钢绞线外观检查:无裂纹、无锈蚀、无折弯、无断丝;直径在公差范围(-0.15、+0.4)之内。

2.2 锚具

本工程一端张拉或两端张拉,张拉端采用THM15-4、5、6、7夹片锚具;锚固端采用THM15-1P型挤压锚具。

2.3 波纹管及排气孔管

波纹管用镀锌钢带制作,4、5根钢绞线用内径d=55波纹管,6、7根钢绞线用内径d=65波纹管,联结套管内径d大5mm,L=250。排气孔管用d=18或20的钢管或塑料管。

2.4 端部钢垫板

张拉端用成套锚具中的锚垫板,不需另加钢垫板。固定端采用成品钢垫板。

2.5 有粘结预应力筋的支架筋及螺旋筋

有粘结预应力波纹管支架筋采用C10钢筋,长度按梁的宽度减去保护层下料,焊接在梁箍筋上,如梁较宽、波纹管集中在梁中部也可缩短支架筋,以能与箍筋焊接固定为准。有粘结预应力张拉端采用配套成品螺旋筋。圆管有粘结张拉端和锚固端构造图见下图1:

3 有粘结预应力梁施工要点

3.1 波纹管的安装

定位支架筋位置必须准确、焊接牢固,垂直方向允许偏差为:梁高<1500mm时为±10mm;梁高≥1500mm时为±15mm;水平方向要顺直对称偏差为±20mm,若不能满足可移动箍筋间距。波纹管在梁侧面的保护层≥50mm。波纹管与支架筋用扎丝绑扎固定,避免施焊时可能烧伤波纹管。波纹管设置前须在距两端各125mm处用色漆画出标志线,以备连接波纹管时检查。用内径大5mm、长250mm的波纹管做套管,两端旋入波纹管125mm,距离相等,再用宽胶布封裹接口处,缠绕4~5圈,防止浇捣混凝土时套管脱开及防止浆液侵入,造成张拉困难等质量事故。波纹管与锚垫板连接处,喇叭管口处外形复杂且各种钢筋密集,接口缝隙用胶布很难密封,容易造成漏浆,一般采用棉纱等,由喇叭管的外口处塞入、塞紧,以防止浆液侵入。

波纹管严禁用钢筋撞击、撬动,防止其破裂、变形或者改变其高度;并避免在烧断或焊接钢筋时火花及焊渣烧伤管壁,烧断或焊接钢筋时要用石棉板或木板防护。波纹管固定在定位支架筋上,要求绑扎牢固。

3.2 预应力钢绞线的下料、固定端锚具的挤压

3.2.1 下料

有粘结预应力钢绞线在现场或加工厂下料,长度为图纸的实际尺寸加上千斤顶夹持长度,用砂轮切割机切断。下料后的成品钢绞线不能有死弯及磨伤。下料长度L按下列公式计算:

L=L1+L2

式中:L——钢绞线的下料长度;L1——钢绞线埋入构件内的曲线长度;L2——张拉时钢绞线的夹持长度。

下料应在硬化的地面上进行并保证干净无积水。如在未硬化地面下料时,钢绞线下垫方木,方木间距控制在1~1.5米左右,对于拆盘后的钢绞线,其上应搭设遮雨布篷。

3.2.2 锚固端P型锚具的挤压

预应力钢绞线锚固端P型锚具的挤压在加工厂或现场进行,操作时须注意:挤压套内放入锚固夹片或锚固弹簧方可挤压。挤压完后钢绞线应露出挤压套外1~5mm;钢绞线头如凹进挤压套内则必须切除,重新挤压。挤压完后挤压套表面不得有裂缝;挤压机锚具表面要经常涂抹润滑剂。

3.3 波纹管内穿钢绞线

波纹管安装结束后,即可穿入预应力钢绞线。采用人工单根穿入。穿钢绞线之前应进行仔细检查,严防有电弧焊火花烧伤钢丝的钢绞线混入,若有要将该根钢绞线更换。钢绞线表面若沾有粘土等杂物,应清除干净。

3.4 张拉预应力筋

张拉预应力筋前,必须提供张拉区域内梁的混凝土试块强度报告,达到100%时,方可张拉。张拉控制应力取σcon=0.75fptk=0.75×1860=1395Mpa,单根钢绞线的张拉控制力Np=1395×140mm2=195.3kN。张拉时比较理论伸长值与实际伸长值,检查有无异常。

一般张拉程序为:

张拉顺序:同一截面由中心开始对称张拉。梁中波纹管有长有短时,必须先拉较短的波纹管内预应力筋,后拉较长波纹管内预应力筋。

预应力筋理论伸长值△Lcp按以下公式计算:(由张拉10%到100%的伸长值)

△Lcp=0.9FpmLp/ApEp

式中:0.9——系数(由10%~100%的伸长值折减系数);Fpm——预应力筋张拉力的平均值,即张拉端的控制张拉力Ncon与锚固端扣除损失后的剩余张拉力两者的平均值;Lp——预应力筋的长度mm;Ap——预应力筋的截面面积n×140mm2,n为波纹管内钢绞线根数;Ep——预应力筋的弹性模量1.95×105N/mm2。

张拉时夹片滑移超过8mm时,需要更换锚具,重新张拉,重新张拉力仍为张拉控制力。

3.5 孔道灌浆

在每根波纹管内灌浆必须连续,中途不得停顿,一次灌满为止。若孔道灌浆过程中发生局部堵塞现象时,可在孔道壁沿波纹管位置凿洞,及时用清水把水泥浆冲净。孔道灌浆用42.5普通硅酸盐水泥,水泥浆的水灰比为0.4,水泥浆中加入适量减水剂,灌浆用水应是清洁水,水泥浆强度不小于30N/mm2。每个梁中由下排向上排,单排依次灌。在灌满孔道并封闭排气孔后,再继续加压至0.5~0.6Mpa一分钟以上,然后撤除灌浆管封闭灌浆孔。用压力灌浆机灌浆,水泥浆从张拉端灌浆孔注入到每个排气管冒浆,直到另一端冒浆为止。完成后,还应在排气泌水管处人工补浆,确保灌浆饱满。

4 结语

工程实践告诉我们,预应力技术以种种优势,在某些建设领域有着强大的生命力和竞争力,甚至在其还未完全占领的领域仍然具有强大的发展力。总之,预应力技术是我国建筑业重点开发和推广项目,只有认真总结经验,不断探索,才能在这一领域得到长足的发展。

参考文献

[1] 耿高阳.预应力施工技术在房屋建筑工程中质量控制中的应用浅[J].科技创新与应用,2013(02).

[2] 刘琼.预应力施工技术在当前高层建筑施工中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(08).

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