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无粘结预应力工程
无粘结预应力工程
    1、概况
    本工程13—20层为无粘结预应力结构,板厚250mm,无粘结预应力采用7sФ5钢绞线,预应力筋布置为单向布置。
    2、预应力筋的制作及质量要求
    预应力筋由7根5mm的钢丝铰合而成的钢绞线,其抗拉强度标准值为1570MPa,无粘结筋外包材料采用高压聚乙烯涂料层,内涂防腐建筑1#油脂,成品由天津预应力筋一厂供,成盘包装运到现场进行下料。
    预应力筋进场后,必须认真检查成品质量、出厂合格证,合格证指标符合下列规定:A抗拉强度标准值1570MPa;B、延伸率不小于3%;C、截面面积139.98mm2。D、弹性摸量1.8×105。合格证检查无问题后,取样对力学指标进行复验,其抗拉强度、屈服强度和延伸率必须符合要求,每15吨为一验收批。
    外观检查项目:A、预应力筋有无死弯.凡有死弯处必须切断:B、装卸车应用吊车装卸,严禁人力从车上往下扔,吊运时严禁钢丝绳或其它硬物与预应力筋的外包层直接接触。对于局部破坏的外包层,可用水密性胶带进行缠绕修补,胶带搭接宽度不应小于胶带宽度的1/2,对严重破坏的外包层应予以报废;C、验收合格后的无粘结预应力筋堆放在通风干燥处.不得直接与地面接触.并用毡布盖好。
    3、锚固系统
本工程锚固系统采用XM15-1型锚具,锚具分张拉端和固定端,张拉端锚具凹进砼表面,它是由锚环、夹片螺旋筋及塑料穴模组成,塑料穴模分为单孔和双孔两种,见附图所示.对梁和扁梁预应力筋张拉端洞穴用泡沫板予留。FGFHFGGHJKHJKJLKJLK;KL
    固定端的锚具采用承压板、夹板DM5B-7。
    铺设时将承压板按要求位置固定好,安放上塑料盒或泡沫板在外模板钻眼,并将预应力筋从承压板予留孔中穿出模板,保证张拉所需予留长度即可。
    预应力锚具XM15-1及挤压锚具,进场后核对其合格证及性能指标,是否符合规范要求.预应力筋锚具组装件静载试验的瞄具效率系数ηa和达到实测极限拉力时预应力筋的总应变εapu、toe应同时符合下列要求,ηa≥0.95,εapu、toe≥2.0%除满足上述静载锚固性能外,还应满足动载疲劳性能。即应能经受应力上限为预应力钢材抗拉强度标准值的65%,应力幅度为80MPa,200万次疲劳试验,抗震结构中承受反复荷载的性能要求.这是指应能经受应力上限为预应力钢材抗拉强度标准值80%,下限取钢材标准强度的40%,50次的周期荷载试验。
    现场外观检查,应从每批中取10%且不少于10套,检查其外观和尺寸,如有一套表面有裂纹或尺寸超过规定的外观允许偏差则应另取双倍数量重做检查,如仍有一套不符合要求,则应逐套检查,合格后方可使用。
硬度检查:从每批中抽取5%且不少于5套,对其中有硬度要求的零件作硬度检验。
    静载锚固性能试验,经上述两项检验合格后,应从同一批中抽取6套锚具,组装成3个预匣力筋锚具组装件,(连接器抽取3套试件)。进行静载锚固性能试验。静载锚固性能试验委托生产厂进行试验并提供报告,作为进场验收依据,锚具和卡具不超过1000套为一个验收批。
    4、张拉设备的选用
张拉设备选用开封产rc-20型卡式千斤顶四台.配套油泵为ZBO.6/630型油泵一台,采用前长式千斤顶,可一次完成张拉与锚固工作,操作简单,只用一个手柄,即可实现全部动作,张拉效率高,约每分钟一束,油路清晰,予留预应力筋的外露长度保证400mm,锚具变形回缩损失少,锚固可靠。
    张拉原理:该千斤顶由外缸、内缸、前端盖、后端盖、顶压器构成,在高压油作用下,顶压器活塞不动,油缸后退,使工具锚夹片抓紧钢丝,随着高压不断作用,油缸继续后退,抓紧钢丝后退完成张拉动作,千斤顶前部装顶压器,千斤顶张拉后油缸即到位时,顶压器中的顶楔环,将工具钱夹片打开,千斤顶退出,一次张拉完成。
    张拉设备应配套校验其千斤顶和油压表,检验后不得进行更换。如更换或维修,必须重新校验,校验时应以3T为格,确定张拉力与仪表读数的关系曲线,在施加预应力时根据拉力大小用插值法计算出表的读数,压力表的精度不宜低于15级,检验张拉设备的试验机或拉力器精度不得低于土2%。
    张拉设备的校验期限不宜超过半年。
    5、预应力筋的下料
    一端张拉的下料长度L=L4+L1+L2+L3+100
    L1--挤压锚具长
    L2--夹片锚具长
    L3--前长式千斤顶用钢丝长度400mm
    L4--构件长度,以曲线为准(放样实测)
    下料长度放样画出预应力筋曲线后,实测L值,并且从中心向两边分,每1m为一支点,求出马凳支架高。
    预应力筋的下料宜用砂轮锯或切割机切断,不得采用电弧焊切割,下料尺寸确定后,即可切断,凡外露的预应力筋两端用20#铁丝绑扎,防止松散。
一端张拉的预应力筋,其锚固端下料后即可将挤压端头割去60--80mm塑料皮,套上锚具及弹簧(要确保弹簧长度60mm)预应力筋比挤压锚具长出15—20mm,开始挤压,挤压力45MPa左右即可挤出,当挤压力小于35MPA或挤压力大于50MPa的为不正常现象,应将挤压的锚具割除,重新更换锚具,再挤压。
挤压后的锚具比挤压前锚具直径缩小6mm,长度增加14mm,挤压后对挤压锚具现场逐根检验,试验拉力控制在设计张拉力,其目的是确保挤压锚具达到100%的合格率,现场张拉试验台座见附图。

    6、预应力筋的铺设及浇筑砼
    (1)、施工工艺流程
    支楼板模板→放线→绑扎板的下排钢筋及预埋管线→焊马凳穿预应力筋→绑扎上排钢凳→支端头模板→承压板固定→隐蔽验收→浇筑砼→砼养护→预应力张拉→锚具端头封闭
    (2)、模板具体要求
    模板安装应竖直,允许偏差3mm。
    预应力筋留孔位置要找平定位,并在洞口模板位置对预应力筋进行编号。
张拉端承压板和予留塑料穴模(或泡沫板)要垂直,尺寸准确,承压板要用1根Ф18通长固定筋焊牢,见附图。

承压板的予留孔与模板上的永留孔应在同一中心线上。
   (3)、预应力筋的铺设与定位
    ①无粘结预应力筋在绑扎完下排非预应力筋及铺设完管线后,即可进行铺设,但尽量避免同时进行。
    ②铺设前的检查及修补
    预应力筋铺设前应检查其规格和数量,并应逐根检查其端头配件,对预应力筋和端头配件的污物要清除干净,并认真检查表面有无损伤漏油现象,发现问题及时进行修补,以免浇筑砼流入水泥浆,影响张拉。
    ③修补方法是塑料保护会脱焊时,可用塑料焊枪补焊,当无粘结筋表面漏油时,在清理干净后,用塑料胶带包严实,并用钢丝捆牢,破坏严重时应于以报废。
    ④铺设
    按设计编排尺寸,将中心线弹在楼层模板上。
预应力筋的曲率用加工的钢筋马凳控制,马凳用Φ18钢筋焊接而成,并按设计要求制成不同高度放在相应的位置上,马凳的横向间距(顺预应力方向)均为1m,纵向(垂直预应力方向)应通长设置,在跨中和支座处可不设马凳,支座处可利用立筋加焊一根Φ16横筋即可,注意只能焊接,不能绑扎。跨中可直接绑扎在底筋上,其它支点的预应力筋用铁丝绑在马凳上,预应力筋马凳的布置见附图。
    所有的预应力筋的中心曲点离砼上、下表面必须保证设计要求,同时其拐点位置、矢高均应正确,几何尺寸不得随意改动。
    预应力筋应铺放在电线管下面,避免预应力筋张拉时产生向下分力,导致电线管弯曲及其下面的砼破碎。
    张拉端预应力筋在端模内侧30cm区域内应与承压板垂直。
    ⑤验收
    浇筑砼前,应对钢筋和预应力筋进行检查验收.合格后方可浇筑砼,其验收质量标准为无粘结筋垂直偏差±5mm,水平偏差30mm,曲线控制点允许偏差,矢高±5,水平±30mm,目测横平竖直,严禁各种管线、钢筋将预应力筋抬高或压低。预应力筋成束铺放时,每根预应力筋应保持平行走向,不得相互扭绞。
    (4)、浇筑砼
    浇筑砼前对非预应力筋和无粘结预应力筋进行隐蔽验收。
    浇筑时严禁塌压无粘结预应力筋和塌压锚具,确保其位置准确。
    确保砼饶捣密实,尤其确保两端部砼的质量,加强砼养护,保证昼夜养护砼浇水次数,防止空鼓和裂缝,否则必须在预应力筋张拉前进行修补处理好。
    7、施加预应力
   (1):张拉准备工作及注意事项
①        楼板砼强度必须达到设计强度80%,并应有试验报告单。
    ②张拉预应力前该层楼板支柱不得拆除,上层楼板砼只允许重叠施工一层,支架必须使垫板,但筒体可以向上施工二层。
    ③将预应力筋外露部分的外包塑料管削去,擦干油膏,套上锚具并平齐将夹片塞入锚具内。
    ④各种机具、设备、仪表进行校验及核定。
   (2)、张拉要求
    张拉采用双控,即控制张拉力和钢绞线的伸长值,张拉过程中,以控制应力为主,张拉完后,根据所量测的钢绞线张拉前后长度推算伸长值,并和理论数据相比较。
    张拉控制应力为1099MPa(0.7fptk、fptk为钢绞线的强度标准值)。
    张拉程序为  0→1.03σcon→锚固(板)
                0→1.00σcon→锚固(梁)
    使用前长式千斤顶张拉操作工艺程序为:套上锚具及夹片→安装千斤顶→开动油泵给油→控制拉力、量千斤顶活塞外伸值→张拉至要求值→测量千斤顶油缸后退值→回油→锚固→千斤顶退出移到另一束。
    顶压完后回油过程中要观察锚塞回缩量不得超过5mm,如超过应重拉并加大顶力。正常锚固顶力不得小于40MPa。
    张拉注意事项:
    张拉必须严格控制张拉力并认真做好记录并应留档存查,所标定设备不允许随意更换油泵及油表。
    张拉过程中要严防锚具和其它机具,从高空坠落伤人,油管接头处和坠落油缸端部严禁站人,测量伸长值时严禁用手扶摸缸体,避免油缸崩裂伤人。
    张拉伸长值 ΔL=L-LNn+ΔLNn
    注意事项:
①        对多曲线段组成的曲线束,应分段计算,然后叠加。
    ②由于开始张拉时,无粘结筋在塑料套管内是自由放置的,要用一定的张拉力使之收紧,为此,宜在初应力约为10%σcon时开始量测无粘结筋的变形,分级记录。
    预应力值的校核是用伸长值核验的,张拉时预应力筋的理论伸长值与实际伸长值的差在5%至10%之间,即可认为合格。若不在此范围内,则应查找原因,及时进行处理,处理方法如下:
    a、前后两次的读数有误差时,用千斤顶重新张拉,确定预预应力是否达到所要求的应力,若是则表明张拉合格。
    b、由于钢筋外皮破损漏浆进去与砼形成握裹力,引起摩擦力过大,要采用反复多次张拉,并持荷一段时间,以克服摩擦力过大的影响。
    c、张拉设备核定不准,处理办法是对设备进行重新标定,根据油压表的读数和万能机反映出的实际张拉力得出两者的对应关系。
    d、10%的张拉控制应力一般在油压表不易读准,因油表初始应力太大,所以一般将测量初始长度的应力值提高至张拉控制应力的15%或20%,甚至30%,具体视情况定,如因机械原因或预应力筋原材料造成超允许偏差伸长或缩短,则应重新校验张拉机和更换材料等待处理。
    张拉过程中如出现断丝和滑脱现象,相应降低张拉值,在同一截面,断丝面积不得超过总量的2%,且一束只允许出现一根。
    ③锚固端头的处理
    待预应力筋锚固完毕后,将外伸部分从锚具外量30mm处用手提砂轮机或切割机将筋切断,封端前先用建筑1#油脂注满锚具卡片缝隙(或用PVC涂料封口),在凹槽四周壁涂环氧树脂砂浆,再用1:2的水泥砂浆(内掺15%的膨胀剂)封闭。
锚固区保护措施详见附图。