提高预应力张拉施工质量的控制方法_论文

发布于:2021-10-24 10:25:43

论文 THESIS 提高预应力张拉施工质量的控制方法 文 / 天津鑫路桥建设工程有限公司? 叶宏卫? 吴国柱 预应力技术的应用,极大地改变了传统钢筋混凝土 结构的受力形式和结构跨度,预应力张拉精度直接影响 了结构的受力状态、使用性能及耐久性。影响预应力张 拉施工质量的因素有多方面,需要严格控制材料质量和 施工工艺。 原材质量控制 钢绞线进场要分批(每批不大于 60t)检验,主要检 测的力学性能指标,包括最大负荷、屈服荷载、弹性模量、 伸长率、1000h 松弛等,这些检项均要满足设计要求。 锚夹具、连接器质量要符合现行国家标准《预应力 筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T 14370)的规定,检 验外观尺寸、硬度和锚固性。夹片硬度一般为 HRB51 ~ HRB82,如果夹片硬度过高,容易卡断钢绞线,硬度过低 夹持不牢容易产生滑丝。夹具要具有良好的锚固性。 张拉工艺控制 在原材料质量有保证的情况下,预应力张拉质量则 完全由设备的可靠性和操作过程的规范性决定。 张拉设备 张拉用千斤顶,额定张拉力为所需张拉力的 1.2 倍 ~ 1.5 倍,配套使用的压力表精度不低于 1.0 级。张 拉千斤顶与压力表应在法定计量机构里配套标定,并根 据标定报告中的回归方程计算张拉力与压力表读数。 传统的张拉设备由油泵、千斤顶、压力表组成。作 业时油泵供油驱动千斤顶油缸,油缸伸出带动钢绞线伸 长,钢绞线受拉后将应力反作用于混凝土结构,完成施 加预应力。施工中人工读压力表,再通过回归方程换算 施加的拉力。人工测量千斤顶油缸的伸长,计算钢绞线 的伸长量。 传统设备精度低,受人为因素影响大,效率低,将 逐步被淘汰。随着科技不断进步,基于计算机控制技术 的智能张拉技术在施工领域得到了广泛应用。作业前将 张拉作业的技术参数(控制应力、伸长量等)录入计算 机系统,该系统能自动分阶段地完成张拉作业,并实时 显示记录张拉数据,张拉控制精度控制在 0.5% 以内,远 高于《公路桥涵施工技术规范》规定的 1.5%。 操作过程 首先是波纹管安装位置必须准确,注意竖直方向和 水*方向的坐标位置,严禁为了施工方便改变位置,波 纹管定位下部用一根直钢筋点焊在箍筋上控制高度,用 “U”型钢筋点焊在直钢筋上控制水*位置;注意定位 筋间距不得过大,直线段 0.8m 设一道定位钢筋,曲线段 0.4m 设一道定位筋。波纹管安装位置直接改变钢绞线长 度和摩擦阻力,严重影响张拉数据的可靠性,所以要严 格按施工图设计定位安装。锚垫板是主要的受力部位, 在张拉完成时全部预应力都要通过锚垫板传递到混凝土 构件上。因此,对锚垫板和加强螺旋筋的安装要特别注意: 波纹管轴线与锚垫板*面垂直,要求波纹管线型准确、 端模加工和安装角度准确(安装角度直接影响钢绞线线 型和摩擦阻力)。 张拉作业前要编写作业指导书,复核伸长值,明确 各阶段张拉应力值和油表读数。 确定油表控制读数 张拉应力对应着油表读数,明确了不同阶段的控制 张拉应力后,通过线性回归方程计算确定对应的油表压 力,用油表读数作为张拉作业的实际依据。计算必须使 用钢绞线试验报告中的实际面积,以保证数据准确可靠。 千 斤 顶 编 号 为 116455, 油 压 表 编 号 为 YQ05064431, 回 归方程 P=0.0328x+0.4991,P 为油表读数,X 为各阶段的 张拉力。 特别要注意初应力的取值:《公路桥涵施工技术规范》 7.62-5 及条文说明规定:初应力为张拉控制应力的 10% ~ 25%,钢束长度小于 30m,初应力宜 10%~15%;钢束长度 30m~60m,初应力宜 15%~20%;钢束长度大于 60m,初 应力宜 25%;钢束长度超过 100m,通过试验确定。初应 112 China Highway 责任编辑 / 赵晓夏 美术编辑 / 王德本 位置 编号 根数 锚下控制应力(MPa) 束截面积(mm2) 控制张拉力 (KN) 初应力(10%控制张拉力KN) 油表读数(MPa) N1 6 1395 840 1171.8 117.18 4.34 中板 N2 5 1395 700 976.5 97.65 3.70 N3 5 1395 700 976.5 97.65 3.70 表1? 油压与应力对照表 力的作用是利用相邻级别应力(必须是 2 倍初应力)伸 长值代替初应力伸长量,以此消除由于钢绞线的非弹性 变化造成实测伸长值的不准确。一般情况下与初应力相 邻应力级别(必须是 2 倍初应力)的伸长量,小于 2 倍 初应力伸长量,因为开始钢绞线处于松弛状态,初应力 时钢绞线的伸长有一部分是非弹性伸长。 计算理论伸长量 在利用公式 ΔL=PpL/ApEp 计算伸长量时,参数 Ap 和 Ep 取值必须使用钢绞线试验报告中的数据,不能用图 纸中的标准值。施工中常规购进的钢绞线直径偏大,弹 性模量也偏大,如果按图纸提供的标准弹性模量和截面 积计算理论伸长值,计算结果将偏大,而实际伸长量偏小, 用伸长值校核张拉时甚至超过允许的 ±6% 标准,造成误 判。所以,对于图纸提供的钢绞线延伸率,要用实际的 弹性模量和截面积值验算,为张拉作业提供可靠的依据。 计算完成后,再加上两端实际工作长度(即千斤顶 段的钢绞线)的伸长量。千斤顶段钢绞线的长度一般在 0.4m ~ 0.7m,两端张拉的情况下钢绞线长度增加 0.8m ~ 1.4m,其延伸量在 6mm~10mm,对于 20m~30m 的长束 影响不大,但对于负弯矩之类的短束将使数据严重失实, 多数情况是张拉应力远未达到控制应力,但伸长量已达 到要求,而张拉力达到控制应力时,伸长量远超 6% 的极 限要求,造成严重误判。 钢绞线穿束(先穿管,后穿束)中,“先穿管”指的 是在波纹管中先穿塑料支撑管;“后穿束”指的是后穿预 应力钢绞线束,即在塑料波纹管中穿入直径比波纹管略 小并能顺利穿入的塑料支撑管,然后浇筑混凝土,待混 凝土浇筑后抽出支撑管,再把

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