淺談后張法施工

卓春波,任曉東

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

1 預留孔道

(1)制孔器的種類

為在梁體混凝土內形成鋼束的管道,應在澆筑混凝土前預先安放制孔器。按照制孔的方式可分為預埋式制孔器和抽拔式制孔器兩類。

預埋式制孔器一般采用薄鐵皮卷制而成,徑向接頭可采用咬口,軸向接頭則用點焊,按設計位置,在澆筑混凝土前,直接固定在鋼筋骨架上。

抽拔式制孔器有橡膠管制孔器、金屬伸縮管制孔器和鋼管制孔器。橡膠管制孔器是用橡膠夾兩層鋼絲編織而成的,為了加強剛度及控制其位置的準確,可在管內插入鋼筋芯棒;當用充水橡膠管時,管內的壓力不低于 5000kPa。金屬伸縮管制孔器是用金屬絲編織成的軟管套,內用橡膠襯管和鋼筋芯棒進行加勁,并用鐵皮管作接頭。鋼管制孔器,僅適用于直線形孔道,鋼管必須平直,表面光滑,接頭用鐵皮連接。

(2)制孔器的安裝

安裝制孔器時,可先將外管沿梁體長度方向順序穿越各定位鋼筋的“#”字網眼,然后在梁中部安裝好外管接頭,并固定外管,最后穿入鋼筋芯棒。外管接頭布置在跨中附近,但不宜在同一斷面上(同一斷面是指順制孔器長度方向為1m的范圍內)。

(3)制孔器的抽拔

混凝土澆筑后應及時抽拔制孔器,過早抽拔,混凝土可能塌陷而堵塞孔道;過遲抽拔,可能拔斷膠管。因此,制孔器的抽拔要在混凝土初凝之后與終凝之前進行,一般以混凝土抗壓強度達 400～800kPa時為宜。

抽拔的順序是先抽芯棒,后拔膠管;先拔下層膠管,后拔上層膠管;先拔早澆筑的半根梁,后拔晚澆筑的半根梁。

2 預應力鋼絲的制作

(1)下料

鋼絲下料時,應根據錨具類型、張拉設備條件確定下料長度。其計算公式為

式中:L為下料長度;L0為梁的管道加兩端錨具長度;L1為千斤頂支承端到夾具外緣距離(包括缺口墊圈厚 0.053m);n為張拉端數目(1或 2個)。

(2)編束

為使成束預應力筋在穿孔和張拉時不致紊亂,鋼筋應逐根排列理順,編孔成束。成束方法是先用梳絲板將其理順,然后每隔 1～1.5m襯以彈簧襯圈將鋼絲沿襯管均勻排列,并在各襯管處用 22號鐵絲纏繞 20～30道。

在露出梁端管道外的鋼絲束內各加一個臨時襯管,以便在安裝千斤頂時,保持各根鋼絲正確就位,不致被此交錯。當千斤頂對位后,立即將臨時襯管拆除。

3 預應力筋的張拉

(1)張拉原則

①對曲線預應力或長度大于 25m的直線預應力筋,應在構件兩端同時張拉。如設備不足時,可先在一端張拉完畢后,再在另一端補足預應力值。

②無論在一端或兩端同時張拉,均應避免張拉時構件截面呈過大的偏心受壓狀態。因此,應對稱于構件截面進行張拉,或先張拉靠近截面重心處的預應力筋,后張拉距截面重心較遠處的預應力筋。

(2)張拉程序

后張法預應力筋的張拉程序與配用的錨具型式有關。(3)操作方法

預應力筋的張拉操作方法與配用的錨具及千斤頂的類型有關。一般情況下,張拉鋼絲束可配用錐形錨具或環銷錨具、錐錨式千斤頂張拉粗鋼筋可配用螺絲端桿錨具、拉桿式千斤頂;張拉鋼筋束或鋼絞線可配用JM-12型錨具、穿心式千斤頂;張拉鋼絞線還可配用星形錨具、穿心式千斤頂。現以錐形錨具配錐錨式千斤頂為例,介紹張拉操作方法。

①張拉前的準備工作:用鋼絲穿過錨環,隨著放入錨塞將鋼絲均勻分布在錨塞周圍,用手錘輕敲錨塞,裝上對中套,并將鋼絲用楔塊楔緊在千斤頂夾盤內(先不要夾太緊)。

②初始張拉:兩端同時張拉至鋼絲達到初應力(約為10%σk)。由于鋼絲在夾盤上未楔緊,此時,鋼絲發生滑移,從而調整鋼絲長度。當鋼絲滑移停止后,可打緊楔塊,使鋼絲牢固地固定在夾盤上。打緊楔塊時,應分兩次進行,第一次均勻地將每只楔塊敲擊兩錘,第二次則重擊每只楔塊使鋼絲卡緊。在兩端補足張拉的初應力。在分絲盤溝槽處的鋼絲上標出測量伸長量的起點標記。在夾盤前端的鋼絲上也標出用以辨認是否滑絲的標記。

③正式張拉:兩端輪流分級加載張拉,每級加載值為油壓表讀數 5000kPa的倍數,直至超張拉值。持荷 5min,以消除預應力筋的部分松弛損失。減載至控制張拉應力。測量鋼絲伸長量。

④頂錨:當張拉到控制張拉應力后,此時鋼絲伸長量若與計算伸長量相符合,即可進行頂壓錨塞(頂錨力約為控制張拉力的 50%～55%)。頂壓錨塞時先從一端頂錨,此時,鋼筋因內縮而發生預應力損失,因此,應在另一端補足預應力損失。再進行另一端的頂錨。如果回縮量大于 3mm(規定錨具引起的預應力損失值),將影響鋼絲束最后建立的預應力值,必須再張拉,以補回預應力損失。

4 孔道壓漿

為了使孔道內預應力筋不受銹蝕,并與混凝土結成整體,當預應力筋張拉完畢后,應盡快進行孔道壓漿。

壓漿前先用清水沖洗孔道,使之濕潤。同時檢查灌漿孔、排氣孔是否暢通。

灰漿的水灰比應控制在 0.4～0.45之間。鋼筋束和鋼絲束采用純水泥漿灌入,不成束的預應力筋及孔道較大者,也可在水泥漿內摻入一定數量的細砂。水泥漿自調至壓入孔道的間隔時間不得大于 40min。在使用前應始終使水泥漿處于攪動狀態,以防沉淀。

壓漿的順序,應先壓下孔道,后壓上孔道,并將集中一處的孔道一次壓完,以免孔道串漿,將附近孔道堵塞;如集中孔道無法一次壓完,應將相鄰未壓漿的孔道用壓力水沖洗,使以后壓漿時通暢無組。曲線孔道由側向壓漿時,應由最低點的壓漿孔壓入水泥漿,并由最高點的排氣孔排除空氣和溢出水泥漿。