淺析雙向有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁張拉施工工藝

摘要：結(jié)合集團(tuán)公司某城市規(guī)劃展示館雙向有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁的施工，簡(jiǎn)要介紹預(yù)應(yīng)力混凝土張拉施工工藝及施工過(guò)程控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；張拉；施工過(guò)程控制

引言

某市城市規(guī)劃展示館工程預(yù)應(yīng)力梁部分共有六道截面為700x1800，凈跨為31.5m、35.05m的雙向有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁。中間梁兩道，每道梁有3束，每束有12φ15.2的鋼絞線。其余四道梁，每道有三束，每束有9φ15.2的鋼絞線。

1.預(yù)應(yīng)力張拉前的準(zhǔn)備

1.1張拉機(jī)具

張拉機(jī)具與錨具應(yīng)配套使用，張拉千斤頂?shù)膹埨谐桃獫M足鋼束的張拉長(zhǎng)度，張拉力大于鋼束最大張拉力的1.2倍（鋼束最大張拉力可通過(guò)孔道摩阻試驗(yàn)確定）。千斤頂與壓力表在張拉前進(jìn)行配套校驗(yàn)，校驗(yàn)設(shè)備送到國(guó)家認(rèn)可的計(jì)量部門進(jìn)行校驗(yàn)，并使千斤頂活塞的運(yùn)行方向與實(shí)際張拉工作狀態(tài)一致，以確定張拉力與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線或線性回歸方程。從而計(jì)算出各束鋼絞線的張拉控制應(yīng)力相對(duì)的壓力表讀數(shù)值，并由專人負(fù)責(zé)使用、管理和維護(hù)。

本連續(xù)梁的鋼絞線張拉采用YCD250型千斤頂，可滿足要求。張拉油泵使用ZB2*2/50型油泵高壓電動(dòng)油泵，張拉壓力表位不低于1.0及精度的防震性精密壓力表，壓力表盤直徑不小于150mm，表盤最大讀數(shù)值為60MPa，表盤最小分化不大于0.5MPa。連接油泵與千斤頂?shù)挠凸転楦邏合鹉z管，工作壓力與千斤頂額定油壓相適應(yīng)。限位板、工具錨、承壓套等配件必須與張拉千斤頂配套。

1.2張拉前的準(zhǔn)備

1.2.1千斤頂配套使用的油表應(yīng)校驗(yàn)合格，且在校驗(yàn)期內(nèi)。張拉機(jī)具必須具有良好的使用性能。

1.2.2鋼絞線、錨具、夾片等應(yīng)檢驗(yàn)合格，且外觀檢查無(wú)缺陷。

1.2.3清除錨下墊板上的灰漿等雜物。清除喇叭口的海綿等雜物。

1.2.4檢查梁端孔道是否垂直于錨下墊板，因此可能影響到預(yù)應(yīng)力質(zhì)量時(shí)，必須對(duì)孔道進(jìn)行修整。

1.2.5孔道摩阻測(cè)定

根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算參數(shù)為u=0.23（摩擦系數(shù)）、k=0.0025（偏差系數(shù)）。豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算參數(shù)為u=0.35（摩擦系數(shù)）、k=0.003（偏差系數(shù)）。施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)摩阻試驗(yàn)測(cè)定后，如相差較大可通過(guò)設(shè)計(jì)修正。

1.2.6理論伸長(zhǎng)值及張拉控制應(yīng)力計(jì)算

預(yù)應(yīng)力鋼束張拉前，必須依照設(shè)計(jì)要求、千斤頂、油壓表的標(biāo)定情況等準(zhǔn)確計(jì)算出各鋼束的理論伸長(zhǎng)值，按照各鋼束的設(shè)計(jì)應(yīng)力、長(zhǎng)度等參數(shù)。根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求的計(jì)算方法分別計(jì)算。張拉前，要根據(jù)千斤頂與油壓表標(biāo)定證書給出的油壓表壓力表示值Y與對(duì)應(yīng)的標(biāo)定壓力噸位x，以及給出的線性回歸方程式：Y=A+BX計(jì)算出鋼束的各級(jí)油壓表讀數(shù)。張拉施工時(shí)，以此計(jì)算各鋼束的理論伸長(zhǎng)值，鋼絞線的彈性模量根據(jù)廠家提供的資料獲取。

通過(guò)千斤頂活塞伸出量量測(cè)的實(shí)際伸長(zhǎng)量，還應(yīng)考慮千斤頂工具段及工具夾片的影響。

張拉力數(shù)據(jù)要考慮錨圈口損失系數(shù)，該系數(shù)由錨具廠家提供，進(jìn)場(chǎng)后于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果核對(duì)。實(shí)際張拉噸位要加上錨圈口的損失力F。

2.預(yù)應(yīng)力張拉施工工藝及控制要點(diǎn)

梁體混凝土澆筑完成后，根據(jù)同條件試件報(bào)告，梁體混凝土強(qiáng)度及彈性模量均達(dá)到設(shè)計(jì)值的60%后，即可按設(shè)計(jì)要求的順序進(jìn)行預(yù)應(yīng)力初張拉。兩端張拉時(shí)要同步進(jìn)行，采用對(duì)講機(jī)聯(lián)系。終張拉應(yīng)在梁體混凝土強(qiáng)度及彈性模量均達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%，且混凝土凝期不少于7天后方可進(jìn)行。

2.1預(yù)應(yīng)力張拉

2.1.1工藝流程

預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉工藝流程：0-0.10-k（作伸長(zhǎng)量標(biāo)記）-0.20-k（測(cè)伸長(zhǎng)量）-ok（持荷5分鐘，測(cè)伸長(zhǎng)量）-回油錨固（測(cè)伸長(zhǎng)量）。預(yù)應(yīng)力精扎螺紋鋼筋張拉工藝流程：檢查孔道是否通暢-將錨固端清理干凈-旋上錨具-用連接器連接千斤頂張拉桿與預(yù)應(yīng)力鋼筋-安裝工具錨-按規(guī)范程序張拉到設(shè)計(jì)值-持荷5分鐘-檢查各項(xiàng)張拉控制指標(biāo)-上緊錨具錨固-24小時(shí)后張拉-卸載。

為保證張拉質(zhì)量，對(duì)精扎螺紋鋼筋采用復(fù)拉工藝是必要的，因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力粗鋼筋一般設(shè)計(jì)較短，相應(yīng)的伸長(zhǎng)值也較短，在鎖緊錨固螺母時(shí)因?yàn)槠牡纫蛩卦斐缮扉L(zhǎng)量的微量回縮，此值與本來(lái)就比較短的理論伸長(zhǎng)值相比的比例會(huì)很大。張拉完成并待灌漿施工完畢后方可使用砂輪鋸切割錨具外露精扎螺紋鋼筋，切割時(shí)應(yīng)留有4cm的外露端頭。

2.1.2張拉次序

預(yù)應(yīng)力張拉要對(duì)稱進(jìn)行，張拉順序嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力精扎螺紋鋼筋、粗鋼筋均采用單根張拉，在張拉時(shí)按對(duì)稱、平衡原則進(jìn)行。

2.1.3張拉方法

按每束根數(shù)與相應(yīng)的錨具配套，裝好夾片。在整束鋼絞線張拉前，使用YCD-250千斤頂逐根預(yù)緊，預(yù)緊完成后，再整束張拉。

向千斤頂油缸供油對(duì)鋼絞線進(jìn)行張拉，張拉時(shí)實(shí)行張拉力和伸長(zhǎng)值雙控，以錨下張拉控制應(yīng)力為主，以伸長(zhǎng)值加以校核，實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值相差應(yīng)控制在+6%～-6%，否則應(yīng)暫停張拉，待查明原因并采取措施加以調(diào)整后再繼續(xù)張拉。

2.1.4張拉過(guò)程控制

初始張拉：開動(dòng)高壓油泵，使千斤頂大缸進(jìn)油。隨時(shí)調(diào)整錨圈與千斤頂?shù)奈恢茫蛊鋵?duì)準(zhǔn)孔道軸線，達(dá)到0.10k時(shí)兩端同時(shí)量出千斤頂活塞伸長(zhǎng)量。張拉時(shí)設(shè)專人指揮，確保兩端同步進(jìn)行。達(dá)到0.20k時(shí)兩端同時(shí)量出千斤頂活塞伸長(zhǎng)量。繼續(xù)加載至pk，關(guān)閉主油缸油路，保持油壓5分鐘，在5分鐘后回油到0，量出此時(shí)的活塞伸長(zhǎng)量。

根據(jù)上述各階段計(jì)算出實(shí)際伸長(zhǎng)量，并與理論伸長(zhǎng)量相比較。滿足+6%～-6%偏差則合格，否則應(yīng)分析原因后再行張拉。張拉結(jié)束后，錨固后，檢查斷絲，滑絲情況，斷絲、滑絲不得超過(guò)鋼絲總數(shù)的0.5%，且一束內(nèi)斷絲不得超過(guò)一絲，也不得在同一側(cè)。

2.1.5滑絲與斷絲的處理

預(yù)應(yīng)力鋼絞線每束滑絲與斷絲不超過(guò)1絲，且每個(gè)斷面斷絲之和不超過(guò)該斷面鋼絲總數(shù)的0.5%。超過(guò)該規(guī)定采取鋼絞線放松措施處理，放松用原千斤頂將油頂重新伸出并張拉，鋼絲受力伸長(zhǎng)時(shí)，夾片被帶出，這時(shí)立即用鋼釬撥出所有夾片，然后主缸緩慢回油，鋼絲內(nèi)縮，待油頂行程將要回完時(shí)再把夾片裝上，使夾片工作。千斤頂卸載。重復(fù)上述動(dòng)作。直至鋼束完全被放松，然后拉出鋼絲束更換新的鋼束和錨具。

2.1.6安全要求

2.1.6.1高壓油管使用前應(yīng)作耐壓試驗(yàn)，不合格的不能使用。

2.1.6.2油壓泵上的安全閥應(yīng)調(diào)至最大工作油壓下能自動(dòng)打開的狀態(tài)。

2.1.6.3油壓表安裝必須緊密滿扣，油泵與千斤頂之間的高壓管連同油路的各接頭均須完整緊密，油路暢通，在最大油壓下保持5分鐘以上均不得漏油。若有損壞者應(yīng)及時(shí)修理更換。

2.1.6.4張拉時(shí)，千斤頂后面不準(zhǔn)站人，也不得踩踏高壓油管。

2.1.6.5張拉時(shí)發(fā)現(xiàn)張拉設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)聲音異常，應(yīng)立即停機(jī)檢查維修。

2.1.6.6錨具、夾具均應(yīng)設(shè)專人妥善保管，避免銹蝕、沾污、遭受機(jī)械損傷或散失。施工時(shí)在終張拉完后按設(shè)計(jì)文件要求對(duì)錨具進(jìn)行防銹處理。

2.2孔道灌漿

2.2.1后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢并經(jīng)檢查合格后，應(yīng)在48小時(shí)內(nèi)進(jìn)行孔道灌漿，孔道內(nèi)水泥漿應(yīng)飽滿、密實(shí)。

2.2.2后張法預(yù)應(yīng)力筋錨固后的外露多余長(zhǎng)度，采用機(jī)械方法切割，其外露長(zhǎng)度不宜小于預(yù)應(yīng)力筋直徑的1.5倍，且不應(yīng)小于30mm。

2.2.3孔道灌漿前應(yīng)進(jìn)行下列準(zhǔn)備工作。

2.2.3.1應(yīng)確認(rèn)孔道、排氣兼泌水管及灌漿孔暢通；對(duì)預(yù)埋管成型孔道，可采用壓縮空氣清孔。

2.2.3.2應(yīng)采用水泥漿、水泥砂漿等材料封閉端部錨具縫隙，也可采用封錨罩封閉外露錨具。

2.2.4配置水泥漿用水泥、水及外加劑除應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：

2.2.4.1采用標(biāo)號(hào)為42.5普通硅酸鹽水泥，摻人優(yōu)質(zhì)微膨脹劑（UEA）及減水劑，由實(shí)驗(yàn)室出配比單。

2.2.4.2拌合用水和摻加的外加劑中不應(yīng)含有對(duì)預(yù)應(yīng)力筋或水泥有害的成分。

2.2.5灌漿用水泥漿應(yīng)符合下列規(guī)定，

2.2.5.1采用普通灌漿工藝時(shí)，稠度宜控制在12s～20s。

2.2.5.2 3h自由泌水率應(yīng)為0，且不應(yīng)大于1%，泌水應(yīng)在24h內(nèi)全部被水泥漿吸收。

2.2.5.324h自由膨脹率，采用普通灌漿工藝時(shí)不應(yīng)大于6%。

2.2.5.4水泥漿中氯離子含量不應(yīng)超過(guò)水泥重量的0.06%。

2.2.5.5 28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為70.7mm的立方體水泥漿試塊抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于30Moa。

2.2.6灌漿用水泥漿的制備及使用。應(yīng)符合下列規(guī)定：

2.2.6.1水泥漿宜采用高速攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間不應(yīng)超過(guò)5min。

2.2.6.2水泥漿使用前應(yīng)經(jīng)篩孔尺寸不大于1.2mmx1.2mm的篩網(wǎng)過(guò)濾。

2.2.6.3攪拌后不能在短時(shí)間內(nèi)灌入孔道的水泥漿，應(yīng)保持緩慢攪動(dòng)。

2.2.6.4水泥漿應(yīng)在初凝前灌入孔道，攪拌后至灌漿完畢的時(shí)間不宜超過(guò)30min。

2.2.7灌漿施工應(yīng)符合下列規(guī)定：

2.2.7.1宜先灌注下層孔道，然后灌注上層孔道。

2.2.7.2灌漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，直至排氣管排除的漿體稠度與注漿孔處相同且無(wú)氣泡后，再順漿體流動(dòng)方向依次封閉排氣孔：全部出漿口封閉后，宜繼續(xù)加壓0.5Mpa～0.7Mpa，并應(yīng)穩(wěn)壓1min～2min后封閉灌漿口。

2.2.7.3當(dāng)泌水較大時(shí)，宜進(jìn)行二次澆灌和對(duì)泌水孔進(jìn)行重力補(bǔ)漿。

2.2.7.4因故中途停止灌漿時(shí)，應(yīng)用壓力水將未灌注完孔道內(nèi)已注入的水泥漿沖洗干凈。

2.2.8每個(gè)工作班留置2組邊長(zhǎng)70.7mm的立方體試件，每組3塊。

2.3封錨

2.3.1封錨之前，應(yīng)將張拉端周圍的混凝土清理干凈，并用水濕潤(rùn)。

2.3.2預(yù)應(yīng)力筋張拉完后，經(jīng)預(yù)應(yīng)力施工人員檢查，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋外露剩余部分的切割，未經(jīng)檢查不得切割，切割采用角磨砂輪機(jī)，嚴(yán)禁采用電弧焊，預(yù)應(yīng)力筋切割后在夾片后的外露長(zhǎng)度不得小于30mm。

2.3.3封錨前在錨具及預(yù)應(yīng)力筋的外露部上涂一層防腐油脂，再將錨具套上封端罩，最后使用C40微膨脹細(xì)石混凝土封閉。

作者簡(jiǎn)介：苗華波（1975-），男，山西八建集團(tuán)有限公司，工程師。