建筑T程 业科技与发展 2010年第16期(总第286期) Cons|ructional Engineering Enterprise Science And Technology&Development NO.16,2O1O(Cumu1atiVely NO.286) 后张法有黏结预应力施工工法 李翔,梁源 (广西建工集团第二建筑工程有限责任公司,广西南宁530000) 【摘要】文章通过工程实践总结了后张法有黏结预应力施工工法,解决了该类施工中的X-T-技术难题及施工难 最,系统地总结了施工流程,为类似工程提供有益借鉴。 【关键词】后张法;有黏结;预应力 【中图分类号】TU756 【文献标识码】A 【文章编号】1674一o688(20lo)16—0126一o4 Construction Techniques of Prestress with Binder of Post——tensioning Method LI Xiang.LIANG Yuan (Gum, ̄i Construction Work Group Second Architectural Engineenng Co.,Ltd.,Nmming Guan ̄ci ̄oooo) 【Abstract J Based(m the engineering practice,the article summarizes the constucrtion techniques of prestress with binder of post—tensioning methods,solves the technical difieuhifes and problems in this kind of construction,sums I】p the construction lfow systematically,for tht、referenoe of similar projeels. 【Key words】post—tensioning method;binder;prestress 1背景 后张法有黏结预应力混凝土结构是一种常用的结构形式, 旧内的建筑工程、公路、铁路、城市 交桥梁的设计中都大量 采用了这种结构形式。 预应力材料进场、复检 根据构件特点绑扎普通钢筋 笪.! : 亟望 堕l+_[夏 蚕圈 安装固定端部锚固系统 2 适用范围 该结构适用于大跨度、大空问的房屋建筑T程,如大跨度 的混凝土梁、大偏心的框架往、大柱网的混凝上楼板、大悬臂 梁、转换梁或转换板、抗拔桩、基础地梁、地下室底板等混凝 土结构中的各种构件。其他土木lr程中的有黏结预应力构件 (如现浇预应力箱梁)也可参照使用 绑扎其余普通钢筋、埋灌浆管 }气管 I隐蔽验收 ............ I[....一 浇筑混凝土 3工艺原理 通过张拉预应力筋,在混凝土构件中产牛预压应力,张托 完后灌浆,使预应力筋与混凝土可靠黏结,充分发挥材料强度 塑呈竺竺: 兰塑垄H 垫堡皇 竺H竺 堡 ±垦兰 陌趸西 ’ l :垫垡l 图1施工流程 并使所建立的预压心力有更好的保障。 4施工流程及操作要点 4.1施工流程 施丁流程如冈1所示。 端外伸预留长度、弹性回缩值、张托设备、钢材品种和施T方 法等囚素,而对采用夹片式锚具与穿心式千斤顶进行张拉的构 件上的钢绞线,其下料长度L按下式计算。 一端张拉时:L=L’十Lj十 +IJ_;十k (1) (2) 4.2操作要点 4.2.1预应力筋下料、装配及运输 确定预应力筋的下料长度时,应考虑设计曲线长度、张拉 两端张拉时:L=10+2(L +L.2+L) 式(1)、式(2)中:I 构件的孔道长度;L ——张拉端 锚垫板厚度;L2——夹片式工作锚具厚度; ——张拉端外露 【作者简介】李翔(1966一),男,广西建工集团第二建筑工程有限责任公司工程师;梁源(1961一),男,广西建工集团第二建筑工程有限责任公司工程师。 1 26 预留长度;I ——锚固端K度。 在预应力筋的下料3:序开展前应在平整的场地上直线定冉 下料长度,并在下料场地两端设置吲定标志,每端 专人负 责;切断前应将预应力筋托直,然后用砂轮切割饥切断,不得 用电弧切割。在预应力筋下料同时制作装配同定端,当同定端 采用P型挤压锚时位采用专用设备对挤压套与锚垫板进行二 次挤压,以保证挤压套紧固在锚垫钣上。对所下的预应力筋做 好分区及类型编号,必要时在其两端做出同颜色的标志并标明 长度,以便布束张拉时进行识别,再用放线盘将其分别盘成直 径约为2.0 m的圆盘。 预应力筋运至施工现场后要分区、分类堆放。露天堆放 时,需覆盖防雨布,并用垫木将其垫起,使之小 地面接触, 防止锈蚀、死弯。在堆放期间严禁碰撞踩压。 4.2.2预留管道埋设 绑扎构件的普通钢筋时,可同时进行预应力筋管道埋设。 采用金属波纹管时,可将金属波纹管按设计的曲线定位住非预 应力钢筋笼中。具体的做法是:根据欠高沿构件方向每隔约 0.8 ITI设置相应的马凳铡筋(根据具体] 程情况,可适当调整 马凳钢筋间隔,以保证设计曲线为宜),马凳钢筋宜采用 10~中12 mm钢筋,在马凳处用铁丝把波纹管与马凳钢筋 绑紧,使波纹管形成曲线(见图2)。连接金属波纹管时,采 用比主管大一号的金属波纹管作为连接管,连接管长200~ 300 mm。在连接管的两端缠J一塑料胶带,以防漏浆。预 管 道要求曲线流畅,水平顺直。 图2马凳位置示意图 框架梁中预留孑L道在竖商方向的净问距 应小于孔道外 径;水平方向的净问距不应小于1.5倍孔道外径;从孔 算起 的混凝土保护层厚度,梁底不宜小于50 mm,梁侧不宜小于 40mm。 4.2.3预应力筋穿束 根据 程的具体情况可采用逐根穿束或集束穿柬。逐根穿 束是将预埋管道内的预应力筋逐根穿人;集束穿束是将管道内 所需的预应力筋先绑扎成束后一次性穿人预埋管道内。集束穿 束前宜将预应力筋端部用胶布包扎,以减小摩擦力并防止穿破 波纹管。 人I:穿束确有 难时,可采用牵引机协助穿柬。 4.2.4端部预埋安装 1 27 4.2.4.1 『古1定端端部预埋安装 同定端采用P 挤压锚时,在保证田定端锚垫板、挤压 套简小外露的前捉下,按设计要求的高度同定好预埋件并焊好 网片筋或螺旋筋;当采用H型 化锚时也应保汪其不外露, 同时按设计要求固定好乐花端位置 }U焊时,应注意避免焊条 碰到裸露的预应力束 4.2.4.2张拉端端部预 安装 张拉端部有外凸和内 2种形式。张拉端部预埋位置应符 合设计要求,预应力筋应与锚垫板保持垂直。采用外凸式张拉 端部时,将锚垫板紧靠构件端部同定;采用内fu1式张拉端部 时,将锚垫板同定在离端部约90 mm处,调整铺垫板同同的 钢筋以保证张拉时下斤顶有足够的张抽空间,然后在承压板外 安装八模,按设计要求焊接好网片筋或螺旋筋 采用分段搭接 张拉时,张托端部的预埋安装在铺垫板等预埋件满足设计要求 的情况下,预应力筋与锚垫板心保持垂直,保证张拉千斤顶有 足够的张拉空间及张拉完后锚其不露出构件表面。 4.2.5灌浆管埋设 有黏结预应力的灌浆孑L与排气孔(泌水孑L)是通用的。在 预应l/J筋铺设完 进行灌浆管±甲没,一般 预埤孔道曲线的高 点处留设灌浆管。若是竖向构什,应巾孑L道底部开始沿高度方 向分段埋设:灌浆管 距一收不宜大十12 m,在一些较大跨 度的构件【1I,可适当放宽,佃管 应能保i 灌浆顺畅。灌浆管 的压板与金属波纹管J、 连接牢【占J,并用 料胶带缠紧密封,以 防漏浆 灌浆管在高出构件砼表面200~300 IFIIn处弯折。为 防止灌浆管存浇捣混凝土时脱落,叮在灌浆管巾插入钢筋,将 灌浆管卜j构件的面筋绑紧,同时避免将灌浆管留在构件模板 。 4.2.6混凝土浇捣 为确保lI_程质量,混凝土浇捣前,应 建设单位会同监理 单位、施T单位及设计单化等埘预应力T程进行隐蔽T程验 收,丰要验收内容包括: (1)原材料是否合格; (2)有黏结预应力筋的数量、规格、控制尺寸是否符合图 纸要求; (3)波纹管有无破损,接头是否牢同可靠; (4)灌浆管及端部的预±甲处理是否恰当 验收合格后,方可浇筑混凝土。混凝土浇筑时应避免踏压 撞碰波纹管、预应 筋、马凳、灌浆管以及端部预埋件。混凝 上浇捣完毕 ,构件侧模宦在预应力张掠前拆除,底模支撑拆 除膻符合设计要求。当没讣无具体要求时,张拉前不可拆除底 模。侧模拆除后,若发现张托端或同定端部混凝土有外观质量 缺陷,应住张拉前进行处 ,待处理后的混凝土达到要求的强 度后方可进行张托。 4.2.7预应力筋张拉 混凝土强度达到设计要求后可进行张托设计文件无具体 要求时,混凝土强度不应低于设计强度值的75%。张拉控制 应力按设计文件要求,且 应大于钢绞线强度标准值的75%。 顶应力构件的张拉顺序,应根据结构受力特点、施T方 便、操作安全等囚素确定,一般分楼层、分部位、分段张托。 各楼层部位应体现埘称、均匀原则。 应根据设计和施 I:计算要求,确定采取一端张拉或两端张 拉的预应力筋张拉方法:采用两端张抽时,宜两端同时张拉, 也可一端先张拉,另一端补张拉: 对同一束预应力筋,应采用相应吨位的千斤顶整束张拉。 对于直线形或扁管内半行排放的预应力筋,当各根预应力筋不 受叠压时可采用小 千斤顶逐根张拉。 对于特殊预应力构件或预应力筋,应根据要求采取专门的 张拉工艺,如分段张拉、分批张托、分级张拉、分期张拉、变 角张拉等。 预应力筋张拉T艺如下图3所示: 三笪笪垦重兰量J— 工= 室鲨H工丘堡堂迪 垫卜-叫 堕丝 区亘日 亟 ’回 图3预应力筋强拉工艺 预应力张拉施T中,质量控制以应力控制为丰,测量张拉 伸长值作校核。 预应力筋张托理论计算伸长值: N L 札 式中:Ⅳ厂预应力筋的平均张拉力,取张抽端拉力扣除 孔道摩擦损失后的拉力平均值; ,Jf__一预应力筋实际长度; A厂一预应力筋截面面积; 一预应力筋实测弹性模量。 南多段弯曲线段组成的曲线柬,成分段计算,然后叠加, 结果较准确。 预应力筋张拉伸长值的量测在建立预应力后进行,其实际 仲长值: △L=△LI+△L2十△k 式中:△L ——从初应力至最大张拉力之间实测伸长值; △ 一一初应力以下的推算值,可根据弹性范剧内张拉力 与伸长值成正比的关系推算确定; △I广施加预臆力时,后张法预应力构件的弹性压缩值 和固定端锚具楔紧引起的预应力筋内缩值,初应力宜为0.10~ 0.15仃con。 张抟预应力筋的 论伸长值与实际伸长值的允许偏差值控 制在±6%以内,如超出范 ,应查明原因并采取措施予以调 整,此后可继续张拉。 设计无具体要求时,一次张拉端锚固可采用如下程序: 【卜+10%盯con,'105% c0n(持荷2 min)。【丁Con一锚同或 l0%IT c0n一103%IT con_锚固。 4.2,8后张有黏结预应力孔道灌浆 灌浆前先打通灌浆孔,用清水清洗孔道,直到张拉端部出 水较大,各处均畅通时,l方可安排灌浆。灌浆时将灌浆机出浆 口与灌浆管相接,并确认连接处紧密后,开动灌浆泵加压灌入 水泥浆,从近至远逐个检查出浆孑L;在各出浆孔出浓浆后将其 逐一封闭,待最后一个出浆孑L出浓浆后,封闭该出浆孑L,继续 加压至0.5~0.7MPa,保持l~2rain,然后封闭进浆阀门;待 水泥浆凝同后,拆卸连接接头,并及时清理现场浮浆及杂物, 如发现管内有空隙应仔细补浆。 构件的底模支撑在无具体设计要求时,应在预应力筋张托 及灌浆浆体强度达到15 MPa后拆除。 4.2.9预应力端部封锚 张拉、灌浆后,用砂轮切割机切掉张拉端多余的预应力 筋,预应力筋的外露长度不宜小于其直径的1.5倍,且不宜小 于30 ifrim。用环氧树脂涂封锚具及外露预应力筋,封闭前应将 锚具周 的混凝上凿毛、冲洗干净。凸出式的锚头宜配置钢筋 网片,用微膨胀细石混凝上进行封闭。 5材料设备 5.1 预应力筋 常用后张有黏结预应力筋的规格及力学性能应符合《预应 力混凝土用钢绞线》 (GBfF 5224--2003)的要求。采用其他 形式、标准的预应力筋时,应按相应标准执行。 5.2预应力锚固体系 (1)现浇后张预应力端部锚具分为张拉端锚具和固定端锚 具。张拉端锚具有圆形锚具、扁形锚具;同定端锚具常用的 有H 压花锚和P型挤压锚,并可根据需要采用预应力筋连 接器、压片、螺旋筋、 定端锚板、端部封堵的干硬性水泥 浆体等。 (2)连接器包括锚板、连接体央片、锚垫板、螺旋筋或方 箍、约柬罔等。 预应力锚具应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》 (GBfF、14370---2000)及《预应力用锚具、央具和连接器应用 技术规程》 (JGJ 85—2()(】2)的规定。 5.3子L道成型材料 常用的孔道成型材料是金属波纹管。金属波纹管质量必 须符合《预应 混凝土用金属螺旋管》 (JGfI"3013一l994) 的规定。根据设计要求,施 中需采用钢管或塑料波纹管作 为孔道成型材料时,钢管或塑料波纹管的质量应符合相应标 准的规定。 5.4灌浆材料 灌浆用水泥应采用普通硅酸盐水泥,强度等级不宜低于 32.5。水泥中宜掺入高性能外加剂,严禁掺人各种含氯盐或对 1 28 预应力筋有腐蚀作用的外加刺: 查,严格控制其尺寸及偏差、 (4)加强张批过程质量择制,严格遵守张托设备的配套校 验制度和灌浆质量保证措施。 (5)认真做好施Ti已录。 (6)对施r中出现的质镑问题应及时处 。 5.5机具设备 5.5.1 下料机具 波纹管及钢绞线的下料均宜采用砂轮切割机, 得采用电 弧切割。 5.5.2 张拉设备 张拉设备南穿心式液压千斤顶、高乐电动油泵、斥力表等 组成,当预应力筋预留长度较 时宜使用前卡式千斤顶。 张拉用的千斤顶吨位的大小应根据设计要求选用: 7安全及环保措施 预 施f 操作人员任用电技使用机械时应遵守僦—r现 场临时用电安伞技术规范)(JGJ 46--2005)及《建筑机械使用安 全技术规程》(J( 533—2O01)的冉火安全规定。 5.5.3压花机 压花机用以配套高压电动油泵制作H型压花锚同定端。 8工程应用实例 广西南 市龟背桥拓宽丁程桥 体结构为预应力混凝土连 续箱梁.全桥K 27.5 m+35 m+27.5 1/1=90 m,最大跨度为35 m, 项M部 陔I 程应用了有黏结预应力技术,顺利完成了施l , 5.5.4挤压机 挤压机用以配套高压电动油泵制作P 挤压锚同定端。 5.5.5灌浆设备 灌浆设备丰要包括高压灌浆泵和灰浆搅拌机。灌浆泵必须 能满足连续 I 作条件,并根据灌浆高度、距离、形态等选用, 取得了良好的效果。固 灌浆泵应配备计量校验合格的 力表: 参 考 文 献 6质量控制 6.1 质量要求 符合《混凝土结构设汁规范》 (GB 50010--2002)及 《=}昆凝土结构丁程施T及验收规范》 (GB 50204--2002)等有 关规定及设计文件要求。 Ij GB/T 1437()一2( ),预应力筋用锚具、夹具和连接器fS . f2 Jq 8j 2f ,预应力用锚具、夹具和连接器应用技术规程 s]. 3】JG/T 3013—1994,预应力混凝土用金属螺旋管『s . 4 GB (11()~2【}fl2,混凝土结构设计规范: 1. Lj GB j()2()4—2()()!,混凝土结构工程施工及验收规范『s 1. 6J GB/T 5223 1 995,预应力混凝土用钢丝S]. 7 GB/T j224 2(】(13,预应力混凝土用钢绞线 s . 6-2质量控制措施 (1)根据设计文件要求编制详细的施l 方案,严格按技术 要求进行施T,每道T序合格后,疗可进行下道丁序作业。 8 GB/T 1437(}J一!(II)I),预应力筋用锚具、夹具和连接器f s . 9-J叫85 2()()2,预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程[s]. (2)对所有原材料按规范要求进行外观检查和性能检验 (3)预埋孑L道、预埋件、编束、铺束的质量应经专人榆 (上接第125页) 一[责任编辑:刘新英] 样。 幸』:『,因此在设计巾根据其受力的特点,选择合理的布置形式 正确掌握结构设计方法 囵 4.6剪力墙的楼层处均设置暗梁 在剪力墙墙板交接处设置暗梁,可』J口强结构的整体性,似 在设置时不宜设置太大的断面及配筋。通常在底部加强 断面 取墙厚b×400mm,配筋上下各2中16mm; ・般部他断面取 参 考 文献 :I]Jq 3—2(1()2,高层建筑混凝土结构技术规程[S. 墙厚h×300miil,配筋E下各2cb14illm。 f2 张华锋.浅谈高层住宅剪力墙结构设计 .建筑设计管理,2009 (11). 5结语 关于高层住宅剪力墙结构的设计,文章主要从剪力墙的结 3 赵或,玄升大.小高层住宅剪力墙结构设计 J’.陕西建筑, 2(11()(1). 构特点、分类,剪力墙的结构伽旨,剪力墙结构设计应注意的 问题这几个厅面进行论述 日前,随着高层住宅建筑的逐渐发 4]鲍峰.浅析高层住宅剪力墙结构设计中的一些问题 J].黑龙江科 技信息,2…7(5). 5]张振涛.浅谈小高层住宅设计及剪力墙的布置 .q-国科技博览, 2()1【)(6). 展,人ffj对住宅使用功能的要求越来越高 .高层建筑住宅剪力 墙结构既能保证房屋结构设计的川嗖、位移, 能使住宅室内 空间比梁柱结构更简 、宽敞,且其抗震性能也优于砖砌结 [责任编辑:刘新英] 1 29