施组设计下载简介：

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　　 预应力混凝土的施工工艺有先张法、后张法、后张自锚法和电热法多种。而以先张法和后张法应用较多，工艺较典型。本文仅对先张法预应力混凝土施工工艺分析阐述。 　　一、先张法施工准备 　　先张法施工的工艺特点，是在浇筑混凝土前，先在台座上或钢模上张拉预应力钢筋，用锚（夹）具将预应力筋固定在台座的横承梁上，然后支模、绑扎非预应力筋和浇筑混凝土。经过养护达到设计强度后，放松预应力钢筋，通过钢筋将应力传递给混凝土截面，对混凝土构件产生预压应力。先张法施工的主要设备包括预应力钢筋的固定用夹具、张拉用台座和张拉机具。 　　（一）台座 　　台座是先张法张拉和固定预应力钢筋的承力结构。台座需承受全部预应力筋的荷载，所以要求台座具有足够的强度和刚度，以保证台座在工作期间的稳定性。目前台座有墩式和槽式等多种形式

　　传力墩是台座的主要承力结构，它是靠混凝土自重和局部的土压力平衡因张拉力产生的倾覆力矩，并靠土的反力和摩阻力来阻止由张拉引起的水平位移。混凝土台面是预应力混凝土成型的底模，应力求平整光滑。在台面与传力墩连接处的局部范围内适当加厚，增大与传力墩外伸部分的接合面。横梁是锚因预应力钢筋支承梁。可用型钢或钢筋混凝土制作。由于横梁的刚度直接影响预应力筋的内力值，故要求横梁的挠度最大值应小于2mm。 　　墩式台座的稳定性包含台座的抗倾覆和抗滑移的能力。施工及验收规范规定：台座的抗倾覆安全系数久，应大于或等于1.5；抗滑移安全系数K应大于或等于1.3。 　　2．槽式台座。槽式台座由钢筋混凝土传力柱、上下横梁、台面和砖墙组成。传力柱是台座的主要承力结构，抵抗张拉和倾覆力矩能力大。砖墙起挡土作用，并作为蒸汽养护时的侧壁，与传力柱、台面共同组成养护坑槽。槽式台座长度一般为45～76m，便于连续生产多根大型构件。 　　（二）夹具 　　夹具是先张法施工临时固定预应力筋的工具，夹具必须工作可靠、构造简单、装卸方便。夹具型式很多，这里仅介绍常见的几种典型夹具： 　　1．锥形夹具。锥形夹具是用于预应力钢丝的锚具，由锥形孔套筒和刻齿锥形板（或销）组成。它又分为圆锥齿板式夹具和圆锥三槽式夹具。圆锥齿板式夹具的套简和齿板均用45号钢制作。它是靠细齿锥形板和套筒间的挤压摩阻力固定钢丝。圆锥三槽式夹具的套筒和锥销均采用45号钢制作。它是利用圆锥销与套筒之间的挤压摩阻力固定钢丝。 　　2．镦头锚具。它是利用预应力钢筋末端镦粗加以固定的，镦头卡在锚固垫板上。冷拔低碳钢丝可采用冷镦（即在常温下镦粗）或热镦法（用通电加热挤压镦头）加工，而碳素钢丝只能用冷镦法加工。粗钢筋需用热镦头机镦粗。 　　3．圆套筒三片式夹具。圆套筒三片式夹具由圆锥孔形套筒和三个夹片组成。套筒和夹片均由45号钢制作。 　　二、先张法张拉工艺 　　先张法施工过程包括台座准备、预应力钢筋就位与张拉、支模板与绑非预应力筋、浇筑混凝土并进行养护、放松预应力筋。其中关键是预应力钢筋的张拉与固定，以及预应力筋的放张。 　　（一）预应力钢筋的铺设 　　在预应力钢筋铺设前，为便于预应力钢筋脱模，先对台面及模板刷隔离剂；在预应力钢筋设计位置下面放好垫块或定位钢筋，防止钢筋下垂破坏隔离剂，预应力钢筋受污染，影响预应力钢筋与混凝土的粘结。预应力钢筋铺设时，钢筋接长或钢筋与螺杆的联接可采用套筒双拼式连接器。钢筋采用焊接时，应合理布置接头位置，尽可能避免将焊接接头拉入构件内。预应力钢丝宜用牵引车铺设，如果钢丝需要接长时，可使用钢丝拼接器、20～22 号铁丝将钢丝连接段密排绑扎。对冷拔低碳钢丝绑扎长度不得小于40d ，对高强刻痕钢丝不得小于80d（d为钢丝直径）。 　　（二）预应力钢筋的张拉 　　预应力筋的就位，在固定在台座横梁上时，钢筋的定位板必须安装准确，定位板的挠度不应大于lmm，横梁挠度不大于2mm，以免影响预应力筋的内力。预应力筋的张拉应按设计要求进行。 　　1．张拉控制应力的确定。预应力筋的张拉控制应力，应按设计规定数值选用。施工时为克服应力损失需要超张拉时，其最大超张拉力应符合施工及验收规范规定：预应力筋为冷拉II级至IV级钢筋时为其屈服点的95％：钢丝、钢绞线及热处理钢筋则为其抗拉强度的75％。 　　2．张拉程序的确定。 张拉程序指的是预应力筋由初始应力达到控制应力的加载过程和方法。为了减少固钢筋受力产生松弛引起的应力损失值，一般采用超张拉工艺。预应力筋的张拉程序目前常用如下两种： 　　0→105％控制应力－100％控制应力（持荷2分钟）； 　　或：0→l 03％控制应力。 　　预应力筋由容开始。进行超张拉并持荷2分钟，目的是使钢筋因松弛引起的应力损失尽量减小，并促使钢筋的松弛过程尽快趋于完成，最后退回至设计控制应力值。或根据经验从零一次连续拉至控制应力的103％，不再经过2分钟的持荷过程，也不退至控制应力值，是考虑预留出3％的应力损失。采用超张法张拉时，其超张控制应力总值不得超过钢筋的屈服强度，以保证预应力筋处于弹性工作状态。 　　（三）预应力筋的检查 　　1．预应力筋的检查着重在以下几个方面：如果采取多根成组地进行预应力筋张拉时，应严格控制多根钢筋之间内应力的一致性，避免产生因内力大小不均而导致应力集中现象，因此，正式进行张拉前应检查和调整预应力筋的初始应力，使初始应力趋于一致。 　　多根钢丝同时进行张拉完毕后，应抽查钢丝的内应力值，一根钢丝的预应力值的偏差，不得大于或小于按一个构件全部钢丝预应力总值的5％，避免各钢丝受力的不均衡性。 　　预应力筋张拉后，对设计位置的偏差不得超过5mm，同时也不得大于构件截面最短边尺寸的4％。否则，将会影响设计的受力状况。 　　应合理确定截面内预应力筋的张拉顺序，原则上应尽量避免使台座承受过大的偏心压力，故宜先张拉靠近台座截面重心处的预应力筋，预防台座产生弯曲变形。 　　2．混凝土的浇筑和养护注意事项。预应力钢筋张拉完毕后，立即绑扎骨架、立模、浇筑混凝土。预应力混凝土构件的混凝土浇筑，应一次连续浇筑完成，不允许留设施工缝，并且尽可能采用低水灰比，控制水泥用量，选用级配优良的骨料。浇筑时应充分捣实，尤其要注意靠近端部混凝土的密实度。在浇筑、振捣混凝土时和混凝土未达到一定强度时，都不允许碰撞和踩动预应力钢筋。这些都是为了减少混凝土在预加应力作用下的收缩和徐变值，从而减小应力损失。 　　当台座上制作预应力构件需要蒸汽养护时，应选择合理的养护制度。通常应采用二次升温的方法，以减少因台座与钢筋间的温差过大引起预应力损失。一般第一次加热时，使二者间的温差控制为20℃以内，待混凝土硬化具有约10N/mm2的强度后，再按正常升温制度加热养护。混凝土可采用自然养护或湿热养护。采用湿热养护时，采取二次升温制，初次升温的温差不宜超过20℃，当构件混凝土强度达到7.5～10N/mm2 时，再按一般规定继续升温养护，这样可以减少预应力的损失。这样因钢筋与混凝土间已具有足够的粘结力，限制了钢筋的热变形，避免了过多的应力损失。 　　（四）预应力筋的放张 　　在先张法施工中，混凝土浇筑以后，何时允许放松预应力钢筋、则应视混凝土强度是否已经达到设计规定值。当设计无具体要求时，应按施工及验收规范规定进行，即放张时混凝土的强度不得低于设计强度标准值的75％。具体放张时间要通过不同条件养护的混凝土试块试压结果决定。如果放张过早将会引起较大的压力损失或产生钢丝滑动，造成质量事故。 　　放松预应力筋时会有很大的冲击和振动，严重时会使构件端部裂缝或发生翘曲，所以应按照以下原则进行放张： 　　1．对于轴心受压构件，所有预应力筋应同时放张，避免产生偏心受压现象。 　　2．对于偏心受压构件，应允同时放张预压力较小区域内的预应力筋，然后再同时放张压力较大区域内的预应力筋，否则，容易产生弯曲或裂缝。 　　3．如果按上述二原则放张有困难时，则应分阶段、对称、相互交错地进行放张，这样可以防止在放张过程中构件翘曲或裂缝。 　　此外，放张时要防止切断钢筋时产生突然的过大冲击力，应采用缓冲办法子以缓解，如砂箱缓冲装置等。 　　对预应力钢筋为钢丝或细钢丝的板类构件，放张时可直接用钢丝钳或氧炔焰切割，且可从生产线中间处切断，以减少回弹量，也有利于脱模；对每一块板，应从外向内对称放张，以免构件扭转，两端开裂。对预应力钢筋数量较少的粗钢筋构件，可采用氧炔焰在烘烤区轮换加热每根粗钢筋，使其同步升温，钢筋内应力均匀徐徐下降，外形慢慢伸长，等钢筋出现颈缩现象时，即可切断。对预应力钢筋配置较多的构件，不允许采用剪断或割断等方式突然放张，以避免最后放张的几根预应力钢筋产生过大的冲击而断裂，致使混凝土构件开裂。因此，应采用千斤顶或在台座与模梁间设置砂箱和楔块、或在准备切割的一端预先浇筑混凝土块等方法，进行缓慢放张。 　　三、结语 　　先张法预应力混凝土施工是在浇筑混凝土前张拉预应力钢筋，将其固定在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，等混凝土达到规定强度，保证预应力钢筋与混凝土有足够粘结力时放松预应力钢筋，借助预应力筋的弹性回缩及与混凝土的粘结，使混凝土产生预压应力。预应力混凝土由于施工的原因会产生不同程度的缺陷，影响结构的安全性和耐久性。做好设计和施工的过程控制，及时发现问题，不断总结各种病害产生的原因，并且从技术质量管理、工艺方法改进和设计理念更新等方面出发，逐步提高预应力结构在工程中的应用水平。