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預應力混凝土范文1
隨著我國經濟的飛速發展和技術的快速進步,采用高強鋼絲、鋼絞線的高效預應力技術在混凝土結構工程中的應用越來越廣泛。由于預應力技術的特點,在許多大型建筑和特種結構中,可起到減輕自重、節約鋼材、實現大跨度等作用,其優越性更為明顯,如城市高架、高速公路鐵路橋梁、大跨度大型屋面板工業廠房屋架等。
在混凝土制品或構件承受荷載之前,預先通過鋼筋張拉產生彈性收縮對混凝土施加壓應力的就屬于預應力鋼筋混凝土。預加壓應力可以抵消荷載作用后在混凝土內產生的部分或全部拉應力,以提高混凝土制品或構件的抗裂性和剛度。
施加預應力的方法:按張拉時間可分為先張法和后張法兩類;按張拉工藝可分為機械張拉法、電熱張拉法和化學張拉法三類;后張法按預應力傳遞方式可分為有粘結預應力和無粘結力預應力兩類。工程建設中一般采用機械張拉。
預應力混凝土工程的主要材料及機具有預應力鋼材、錨具、夾具和連接器、后張法孔道成型材料和孔道灌漿材料。
錨具、夾具和連接器既是保持預應力的材料,又是實現預應力的重要工具。錨具僅用于后張法,夾具和連接器則在先張法與后張法中均可使用。
錨具、夾具和連接器應按設計要求采用,質量應符合相關規定,應有產品合格證和進場檢驗報告。
后張法孔道成型可采用鋼管、膠管抽芯和預埋管方法成型。
鋼管用于直線孔道,其軸線不應彎曲,表面必須圓滑,不應有塌陷和凸刺,預埋前應除銹、刷油。膠管可用于直線、曲線或折線孔道,一般采用有5―7層帆布夾層,壁厚6―7mm的普通橡膠管,需要充水充氣的膠管應經檢查,防止其漏水漏氣。預埋管多用鍍鋅雙波紋金屬軟管(波紋管)。在使用前應進行外觀檢查。其內外表面應清潔,無銹蝕,不應有油污、孔洞和不規則的褶皺。咬口部應有開裂或脫扣,應具有產品合格證和進場檢驗報告。
后張法孔道灌漿應用普通硅酸鹽水泥,水泥漿的水灰比不應大于0.45,攪拌后3小時泌水率不宜大于2%,且不應大于3%,泌水應能在24小時內全部重新被水泥漿吸收??箟簭姸炔粦∮?0Mpa。
預應力結構所用混凝土,其制作與普通混凝土相同,但其強度等級不宜低于C30,當采用碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作預應力筋時,混凝土等級不宜低于C40。
先張法是先將鋼筋張拉到設計控制應力,用夾具臨時固定在臺座和鋼模上,然后澆搗混凝土,待混凝土達到一定強度(不宜低于混凝土設計等級的75%)后,放松鋼筋,靠鋼筋與混凝土之間的粘結力,使混凝土獲得預壓應力。工藝流程:清理臺座―支底模、涂隔離劑、 安裝鋼筋骨架及預應力筋―張拉預應力筋―支模、安設預埋件、網片―澆搗混凝土―養護―拆模―放松及切斷預應力筋―出槽―堆放
預應力鋼絲宜采用一次張拉程序,即從應力為零開始張拉至1.03―1.05倍預應力筋的張拉控制應力。
預應力鋼筋宜采用超張拉程序,即從零應力開始張拉至1.05倍預應力筋的張拉控制應力,持荷2分鐘之后,卸荷至預應力筋的張拉控制應力。
同時張拉多根預應力筋時,應先調整初應力,使其相互間的應力一致。
當采用應力控制方法時,應校核預應力筋的伸長值。實際伸長量與設計計算理論伸長量的相對允許偏差為±6%。
預應力筋張拉錨固后實際建立的預應力值可用鋼筋內力測定儀測量,與工程設計規定檢驗值的相對允許偏差為±5%。
在張拉過程或澆搗混凝土前,發生斷裂或滑脫的預應力筋必須予以更換。張拉后的預應力筋與設計位置的偏差不得大于5mm,且不得大于構件截面短邊的4%。
預應力筋放張時,混凝土的強度必須符合設計要求,當設計無專門要求時,不得低于設計的混凝土立方體強度標準值的75%。
預應力筋的放張工作,應緩慢進行,防止沖擊。常用的放張方法有:千斤頂放張、砂箱放張、鍥塊放張、預熱溶割、鋼絲鉗或氧炔焰切割等。
工藝流程:安裝底模―安裝鋼筋骨架、支模―埋管、制孔―澆搗混凝土--(抽管)--養護、拆模―清理孔道―穿筋―張拉預應力筋―孔道灌漿―起吊運輸
預應力筋的孔道有直線、曲線和折線三種。孔道的直徑與布置,主要根據預應力筋混凝土構件或結構的受力性能、管道形狀和抽芯成型方法并參考預應力筋張拉錨固體系特點與尺寸確定。對粗鋼筋,孔道的直徑應比預應力筋直徑、鋼筋對焊接頭處外徑或需穿出孔道的錨具或連接器外徑大10―15mm,對鋼絲或鋼絞線,孔道的直徑應比預應力束外徑大5―10mm,且孔道面積應大于預應力筋面積的兩倍。
預應力筋孔道之間的凈距不應小于25mm,孔道至構件邊緣的凈距不應小于25mm,且不宜小于孔道直徑的一半。凡需要起拱的構件,預留孔道宜隨構件同時起拱。
預應力筋的預留孔道的規格、數量、位置和形狀除應符合設計要求外,尚應定位牢固,澆筑混凝土時不應出現移位和變形,孔道平順,端部預埋錨墊板應垂直于孔道中心線,成孔用管道應密封良好,接頭嚴密且不得漏漿,灌漿孔的間距對預埋金屬螺紋管不宜大于30米,對抽芯成形孔道不宜大于12米,在曲線孔道的曲線波峰部位應設置排氣兼泌水管,必要時可在最低點設置排水孔。灌漿孔及泌水孔的孔徑應能保證漿液暢通。澆筑混凝土前穿入孔道的預應力筋,宜采取防止銹蝕的措施。選用的錨具若沒設灌漿孔,則構件兩端及跨中應設置灌漿孔。預埋波紋管的孔道灌漿孔應在波紋管上開口,用帶咀的塑料弧形壓板與海綿墊片覆蓋,并用鐵絲扎牢,再接塑料管(外徑20mm,內徑16mm),該管垂直向上延伸至頂面以上500mm。塑料管內可用鋼筋墊起,以免澆筑混凝土時變形。抽芯成形孔道的灌漿孔可設在梁側,可用木塞抽芯成形,木塞直徑為20―25mm,木塞應抵緊鋼管或膠管,并應固定,嚴防澆搗混凝土時脫開,影響成孔質量??椎莱尚瓮戤?,拔出木塞,檢查孔洞通暢情況。
安裝張拉設備時,對直線預應力筋,應使張拉力的作用線與孔道中心線重合。對曲線預應力筋,應使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線重合。
對后張法預應力筋結構構件,斷裂或滑脫的數量嚴禁超過同一截面預應力筋總根數的3%,且每束鋼絲不得超過一根,對多跨雙向連續板,其同一截面應按每跨計算。
預應力筋分批張拉時,可采?。阂?、采用同一張拉值,逐根復拉補足。二、采用同一張拉值,在設計中扣除彈性壓縮損傷平均值。三、統一提高張拉力,即在張拉力中增加彈性壓縮損傷平均值。
孔道灌漿是在預應力筋張拉后,使用灰漿泵將水泥漿壓灌到預留孔道中去。其作用有二:一是保護預應力筋,以免銹蝕;二是使預應力筋與構件混凝土有效粘結,以傳遞預壓應力,減輕錨具負荷。因此孔道灌漿必須及時,灌漿質量必須保證。
灌漿前管道應濕潤、潔凈,攪拌好的水泥漿必須通過過濾器,置于貯漿桶內,并不斷攪拌、以防泌水沉淀。
灌漿工作應緩慢均勻進行,不得中斷,并應排氣通暢,在孔道兩端冒出濃漿并封閉排氣孔后,宜再繼續加壓至0.5―0.6Mpa,稍后再封閉灌漿孔。灌漿順序宜先灌注下層孔道再逐層向上灌注。
無粘結預應力是后張法工藝中的一種新技術,其特點是使用特制的預應力筋如同普通鋼筋一樣先鋪在支好的模板內,待混凝土達到要求強度后進行張拉錨固,無需留孔和灌漿,施工簡單,但對錨具要求高,必須是I類錨具。
預應力混凝土范文2
1、預應力混凝土結構中,混凝土的強度等級要高,鋼筋的強度也要高;普通混凝土結構中采用高強材料不能充分應用;
2、預應力程度較高預應力混凝土結構,性能如同均質彈性材料。而普通鋼筋混凝土在使用荷載作用下的性能是非線性的。
3、預應力混凝土結構剛度大,撓度小,裂縫寬度小;
4、一旦預應力被克服后,預應力混凝土和普通混凝土結構就沒有本質上的不同,因而正截面承載力是一樣的; 預應力混凝土梁的斜截面抗剪強度高于普通混凝土,因而預應力混凝土梁的腹板可做得較薄,大大減輕了自重。
(來源:文章屋網 )
預應力混凝土范文3
關鍵詞:預應力混凝土管樁 優缺點 設計 施工
0、引言
預應力混凝土管樁,以其工業化生產程度高,樁身質量好,自身強度大,穿透能力強,耐打性好,施工周期短,對環境影響少,噸位承載力造價低等優點,應用于深厚軟土,深埋持力層的二元結構地基顯示了技術上和經濟上的優越性,近兩年來應用愈來愈廣。
1、預應力混凝土管樁的優缺點
1.1 預應力混凝土管樁有如下優點
1.1.1 單樁承載力高
預應力混凝土管樁樁身混凝土強度高,尤其是高強預應力混凝土管樁,樁身混凝土強度可高達80Mpa,并可打入密實的沙層及強風化巖層,由于擠壓作用,管樁承載力要比同樣直徑的沉管灌注樁或鉆孔灌注樁高。
1.1.2 抗彎抗裂性好
采用高強度鋼棒和預應力工藝,與普通混凝土預制樁相比具有較強的抗裂性和較強的抗彎性剛度,在運輸吊裝過程中及施打過程中均能保持樁身完好。
1.1.3 符合環保要求
運輸吊裝方便,接樁快捷,施工現場整潔文明。
1.1.4 成樁質量可靠,施工速度快,工效高,工期短。
縮短工期是預應混凝土管樁的最大優勢,預應力混凝土管樁不需要等待28天齡期,成樁后即可作樁基檢測。
1.1.5 適應性廣
可用于工業與民用建筑工程基礎,大型設備基礎,橋梁和碼頭的基礎及擋土墻等,尤其是其樁身混凝土強度高,對各種地質地層有較強的穿透能力。
1.1.6 單位承載力造價便宜,經濟效益好。
因預應力混凝土管樁單樁承載力比同直徑的沉管灌注樁和鉆孔灌注樁高,并可拼接,管樁長度與沉管灌注樁和人工挖孔樁相比受施工機械和地質條件的限制較少。衡量樁基的經濟效益,以每米造價或以單方混凝土造價對比都是不科學的,應以單位承載力的造價作對比。雖然預應力混凝土管樁每米造價比沉管灌注樁高,但其單樁承載力高,結果每噸承載力造價比沉管灌注樁經濟,雖然預應力混凝土管樁單方混凝土造價比人工挖孔樁和鉆孔灌注樁高,但每噸承載力的造價在正常情況下還是比人工挖孔樁和鉆孔灌注樁便宜。
1.2 預應力混凝土管樁也有它的缺點和局限性
1.2.1 采用錘擊法施工,包括簡式柴油錘、液壓錘、高頻錘等,都伴有震動劇烈或噪音大,擠土量大,會造成一定的環境污染和影響。采用靜壓法施工,無震動、無噪音,但擠土作用依然存在。
1.2.2 有些工程地質條件不適合使用預應力混凝土管樁,如含孤石或障礙物較多且不易清除的土層;樁端以上存在難以穿透的堅硬隔層的地區;石灰巖地區;硬質巖殘積土及強風化層很薄且其上為松軟土層的地區。
2、預應力混凝土管樁的發展
預應力混凝土管樁雖然有許多優點和長處,但在八十年代末以前推廣步伐較慢,一方面是工藝技術條件收到限制,同時也有社會經濟體質等諸多因素,造成預應力混凝土管樁發展較慢。八十年代末直到九十年代,才在我國華東、華南特別是廣東地區由于受到港澳地區應用預應力混凝土管樁的影響,預應力混凝土管樁得到迅速發展。九十年代末到現階段,預應力混凝土管樁在國內各省均得到迅速推廣。
隨著人們近二十年來的工程實踐,不斷總結、積累預應力混凝土管樁使用中的豐富經驗,解決了預應力混凝土管樁的許多工藝技術等問題,如接樁和截樁等問題,便得預應力混凝土管樁的使用技術越來越成熟。
今天,隨著社會經濟建設突出猛進的發展,經濟體制的改革,經濟觀念的更新,預應力混凝土管樁特別是高強預應力混凝土管樁廣泛應用于工業與民用建筑、鐵路、公路、碼頭、港口等工程建設中。從國內各省的應用情況來看,以工業與民用建筑用量最大。預應力混凝土管樁既適用于多層建筑,也適用于高層建筑。特別是近些年來,全國各地高樓大廈的建設如雨后春筍,高強預應力混凝土管樁更是在10層到30層高層建筑中得到大量應用,倍受業主方的青瞇。目前,高強預應力混凝土管樁已經成為10層到30層高層建筑的常用樁基礎之一。
3、預應力混凝土管樁的施工
3.1 施工機具
根據設計文件、巖土工程勘察報告、施工場地周邊環境情況,選擇適宜的沉樁機械。對采用錘擊法施工,打樁錘宜選用簡式柴油錘、液壓錘、高頻錘,不宜采用自由落錘打樁機,根據單樁豎向承載力,樁的規格,入土深度等因素,并遵循重錘低擊的原則綜合考慮后選用。采用靜壓法沉樁時,靜壓樁機宜選用液壓式樁機。可選用頂壓式或抱壓式,樁機的型號,最大壓樁力必須滿足樁身力學參數和設計要求。樁機總量不小于最大壓樁力的1.2倍(不含靜壓樁機大履和小履的重量)。PTC樁不宜采用抱壓式沉樁。
3.2 沉樁
預應力混凝土管樁沉樁過程中,沉樁順序綜合考慮下列原則:宜從中間向四周進行;按樁的入土深度,宜先深后淺;按管樁的規格,宜先大后小;按高層建筑塔樓與裙房的關系,宜先高后低。樁間距較密時宜采用跳打。沉樁時,管樁的傾斜率應嚴格控制,第一節管樁起吊就位插入地面時的傾斜率不得大于0.5%。靜壓法施工沉樁速度不宜大于2m/min。沉樁時宜將每根樁一次性連續施工到底,盡量減少中間停歇時間,避免在接近設計深度時進行接樁。對采用閉口樁尖的管樁,當第一節樁插入土層后應及時在管樁內孔灌注符合規范有關要求的混凝土或水泥砂漿。
3.3 接樁
工程中應根據試樁的沉樁試驗及地層結構合理配置樁段,盡量減少接樁。接樁工藝及質量是預應力混凝土管樁質量的控制因素之一。一根樁的接頭數應符合規范的有關規定。接樁可采用端板焊接連接、法蘭連接或機械頭連接。接頭連接強度應大于管樁樁身強度。當管樁需要接樁時,其入土部分樁段的樁頭宜高出地0.5-1.0m。
焊接接樁應符合現行標準《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ81,《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205中二級焊縫有關規定。焊縫層數不得小于兩層,內層焊渣必須清理干凈后方能施焊外層;焊縫應飽滿連續,焊好的樁接頭應自然冷卻后才可繼續施工,自然冷卻時間不應少于1min;不得用水冷卻或焊完即施工。樁身接頭焊接外露部分宜作防銹處理。
3.4 送樁
當樁頂沉至接近地面需要送樁時,應測出樁的垂直度并檢查樁頂質量,合格后立即送樁。錘擊沉樁的最后貫入度應參考同一條件下的樁不送樁時的最后貫入度予以修正;靜壓沉樁到達預定油壓值后的穩壓時間不少于3min,穩壓時如油壓值上升,可以停止沉樁。送樁深度應符合規范有關規定,送樁超深時,應采取有效的控制措施。
3.5 截樁
管樁頂高于樁頂設計標高,需要截樁時。截樁宜采用鋸樁器,嚴禁采用大錘橫向敲擊截樁或強行扳拉截樁。應確保截樁后管樁的質量。截樁時應保留樁身全部預應力鋼筋,預應力鋼筋可以斜線形或斜折線形埋入承臺內,錨入承臺內的錨固長度應符合規范的有關規定,樁頭的錨固構造應符合規范的有關要求。
4、檢驗與檢測
預應力混凝土管樁運到工地后,應進行管樁的規格,型號、質量的全面檢查,并應符合有關標準的規定。工程樁施工前,應按規范的有關規定進行單樁豎向靜載荷試驗,并實壓至破壞,試樁數量應符合規范有關規定。工程樁應進行樁位的驗收檢測。樁位偏差應符合規范有關規定。工程樁應進行單樁豎向抗壓承載力的驗收檢驗,其檢驗應符合規范的有關規定。工程樁應進行樁身完整性的驗收檢測,其檢測方法及數量應符合規范有關規定。
5、結語
預應力管樁技術在施工應用方面的影響因素還是比較多的,施工過程中對質量控制稍有不慎就會導致質量問題和隱患的出現。通過以上內容對預應力管樁技術在民用建筑中的應用分析,只有通過在預應力管樁的施工全過程中采用正確的施工工藝并嚴格控制施工質量,才能發揮預應力管樁應用的施工效果。
參考文獻:
預應力混凝土范文4
關鍵詞:預應力混凝土簡支梁 施工控制 要點
本工法適用于客運專線箱梁的工廠化預制,類似結構形式的鐵路或公路用簡支箱梁亦可參考。
一、工藝原理
梁體鋼筋采用集中加工,底腹板鋼筋骨架和頂板鋼筋骨架分別在各自的預綁扎模具上綁扎后吊裝入模;模板由整體鋼底模、縱向滑移整體式鋼側模、液壓與機械相結合的全自動鋼內模組成;金屬波紋管成孔預應力管道;強制式混凝土拌合站攪拌高性能混凝土,輸送泵配合布料機澆筑,插入式振搗棒配合附著式高頻振動器振搗;采用抹面機抹面;采用棚罩法低溫蒸汽養護;預施應力分三次進行(預張拉、初張拉、終張拉);孔道采用真空一次壓漿工藝,微膨脹混凝土封錨;橋面防水層、保護層及防撞墻等橋面系工程,在架梁完畢后,現場進行施工。
嚴格控制各類梁體使用的原材料質量。采用礦渣粉、粉煤灰雙摻技術,以較低的水膠比和較少的水泥用量配制出高性能混凝土,成品梁逐榀進行全面的質量驗收和評定,根據驗收和評定結果判定該榀箱梁是否合格。
二、施工技術控制要點
1 制、存梁臺座
存梁時保證每支點實際反力與四個支點的反力平均值相差不超過±10%或四個支點不平整量不大于2mm,對臺座提出了更高的要求。
制、存梁臺座一般需對地質情況進行勘測,并據此采取處理措施,確保箱梁預制施工或存放中無不均勻沉降。
2箱粱預制施工
2.1鋼筋制安
鋼筋制作、綁扎與吊裝入模應注意以下問題。
1)嚴格控制鋼筋的下料及彎曲尺寸。宜采用自動化彎曲機,降低人為因素造成的鋼筋成型誤差。彎制鋼筋宜從中部開始,逐步彎向兩端,彎鉤一次完成。
2)底腹板、頂板鋼筋必須分別在專用預綁平臺上綁扎。
3)采用與梁體同強度、同壽命的高性能混凝土墊塊,必須4個/m2均勻布置,綁扎牢固。
4)鋼筋骨架在鋼筋綁扎臺座上綁扎成型后,吊裝過程須專人指揮,吊裝時嚴格遵守吊裝作業安全規程。
2.2模板的結構及組裝與拆除
1)箱梁模板的結構
箱梁模板不論采用何種結構,均應滿足梁體外形尺寸的精度要求。模板總體設計上采用側??康啄!饶0四?、端模置于底模上并聯結固定的結構形式,并且各部之間可做微調,確保梁體外形精度。
2)模板的安裝與拆除
模板的安裝過程中應隨時量測各部位的尺寸,及時通過頂升千斤頂和調節絲杠進行調節,嚴格控制梁體外形尺寸。
當梁體混凝土強度達到60%,梁體混凝土芯部與表層、表層與環境、箱內與箱外溫差均不大于15℃,且能保證棱角完整時,方可拆除模板。
混凝土強度達到要求后,松開所有與內模的聯接件,微收內模,拆除端模進行預初張拉。預張拉完成后即可拆除模板。
2.3高性能混凝土澆筑
混凝土拌制采用自動計量上料系統強制式拌合站進行集中拌合,拌制時間控制在120s左右,含氣量2-4%,坍落度控制在16-20cm,采用混凝土罐車配合輸送泵泵送灌注工藝,灌注時重點監測含氣量、坍落度、入模溫度等指標,確保施工性能、耐久性指標滿足要求。
混凝土澆筑前,在頂板鋼筋沿腹板頂部兩側分別鋪寬度約1m蓬布進行遮蓋,防止布料時濺漿污染翼緣模板及內模頂板。同時在梁體兩端部4.5m范圍內鋼筋較密的不便于振搗棒振搗的位置,預先插入若干60鋼管深入腹板鋼筋內部以輔助振搗棒插入振搗?;炷敛捎脙膳_地泵配合兩臺混凝土布料機進行澆筑。
澆筑方式采用斜向分段、水平分層,從梁體一端向另一端推進連續澆筑的方法。澆筑順序為:水平方向沿梁體縱向分段從一端向另一端布料,布料長度為6-8m厚度約30-50cm;豎直方向先底腹板結合部位,再腹板,后底板,最后澆筑頂板。
分段布料一層,打開相應的附著式振動器進行點振,振動時間約5s,同時采用振搗棒對該層混凝土進行振搗,振搗時間約25s;振動棒振搗采用快插慢提方式,下棒間距30cm~40cm,下棒插入下層混凝土面10cm。
頂板混凝土采用一端向另一端推進的方法進行澆筑,順橋方向澆筑2-3m即使用提漿整平機跟進進行第一次收面,之后人工二次壓光。在箱梁底板頂面,先使用水平尺進行收面,之后再使用灰刀收光。二次壓光完成立即覆蓋塑料薄膜,待混凝土初凝之后再鋪氈布,并在氈布上面澆水,以潤濕氈布為度。人工收面時嚴禁淋水。收面后覆蓋塑料薄膜要嚴密,不得有空缺,潤濕氈布時不能用水壓直接沖氈布,不能在氈布上出現漫水現象。
澆筑過程中當發現混凝土坍落度變化較大,不適宜用于梁體澆筑時要另做處理,不得將該盤混凝土灌入。
澆筑過程中,設備操作人員要熟練操作設備,提高混凝土的輸送能力及澆筑質量,保證混凝土的連續澆筑。澆筑時各工位要銜接緊密,盡量縮短混凝土澆筑時間。
2.4粱體養護
分蒸汽養護和自然養護兩個階段。
梁體混凝土采用養護棚蒸養法。蒸汽養護分靜停、升溫、恒溫、降溫共四個階段。靜停時間為:夏季4~6小時;冬季6~8小時;在蒸汽養護過程中,自送汽以后每半小時查溫一次,注意調整。溫度表的布置不得小于6處,對稱布置。其中:跨中處箱內、外各布—個點,兩端各一個點。另外兩個表布置在混凝土較厚大的端頭部分測量混凝土的芯部溫度。
蒸養結束,梁體拆模后即進入自然養護,采用噴水系統噴霧養護,灑水次數以混凝土面充分濕潤為度;當環境溫度低于5℃時,應在預制梁表面噴涂養護劑,采取保溫措施,禁止對混凝土灑水。
3 預應力施工要點
3.1張拉前應進行管道摩阻、喇叭口摩阻等預應力瞬時損失測試,據此對張拉控制應力進行調整。預應力張拉采用兩端同步,左右對稱四頂張拉,張拉過程中保持兩端的伸長量基本一致,并以張拉力控制為主,伸長值作為校核。
3.2張拉程序
0初應力(張拉控制應力的20%作伸長值標記)0.4倍控制應力0.7倍控制應力1.0倍控制應力(靜停5分鐘,測量伸長值和錨夾片外露量、記錄、計算并校核伸長值)回油錨固(測回縮量)。
3.3預應力按預張拉、初張拉和終張拉三個階段進行。
3.4嚴格控制張拉控制應力、張拉時間以及二期恒載施加期限是保證將無碴軌道預應力箱梁殘余徐變上拱度值控制于限值之內的關鍵。
3.5壓漿預應力管道壓漿采用真空輔助壓漿工藝;同一管道壓漿應連續進行,一次完成;漿體嚴禁摻入氯化物或其它對預應力筋有腐蝕作用的外加劑。
為保證預應力管道內漿體飽滿密實,進漿管和出漿管采用帶球形閥的橡膠管,壓漿完成后將進出漿橡膠管向上彎曲豎立,使初凝過程中管內的儲漿能有效的填補因漿體收縮產生的空間,有效預防和避免不飽滿現象。
3.6封錨端模拆除后先將錨穴四周進行鑿毛處理,鑿毛深度控制在2-3mm;清除錨墊板表面的灰漿及雜物;利用錨墊板安裝孔連接一端帶螺紋一端帶鉤的短鋼筋,使之與封錨鋼筋連為一體;封錨混凝土一次澆筑完成。
封錨施工中混凝土的密實是關鍵,否則不能形成對錨具有效防護。自制了手持式平板振動器,保證了混凝土的密實度。
三、施工安全措施
1 現場安全措施
1.1 設專職安全員管安全,設置安全標志,在各操作工位、設備周圍配備、架立安全標志牌;
1.2 施工現場的布置符合防火、防爆、防洪、防雷電等安全規定,現場道路應平整、堅實、保持暢通;設置足夠的消防設施。
2 用電安全措施
2.1 電纜線路采用“三相五線”接線方式,電氣設備和電氣線路必須絕緣良好,場內架設的電力線路其懸掛高度及線距應符合安全規定,并應架在專用電桿上;
2.2 室內配電盤、配電柜前要在絕緣墊,并在安裝漏電保護裝置。各類電氣開關和設備的金屬外殼,均要設接地或接零保護;配電箱要能防水、防火、防雨箱內不得存放雜物并應設門加鎖,專人管理;
2.3 移動的電氣設備的供電線,應使用橡套電纜,穿過行車道時,應穿管埋地敷設,破損電纜不得使用。水下電纜應安裝漏電保護裝置;
3 施工機械的安全控制措施
3.1 各種機械操作人員和車輛駕駛員,必須持有操作合格證,嚴禁操作與證件不相符的機械;嚴禁無證操作,對機械操作人員要建立檔案,專人管理。
3.2 操作人員必須按照本機說明書規定,嚴格執行檢查保養制度。
3.3 嚴格按施工機具的操作規程操作,禁止超載工作,布料管在模型上下移動時要注意起升高度一定要適當。
四、質量標準及控制
1 執行標準
本工法嚴格執行以下標準:鐵科技[2004]120號《客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件》,科技基 [2005]101號《客運專線高性能混凝土暫行技術條件》,鐵建設[2005]160號《客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準》,鐵建設[2005]160號《鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準》,TB10415-2003《鐵路橋涵工程質量驗收標準》,TB10424-2003《鐵路混凝土與砌體工程施工質量驗收標準》。
2 質量控制
質量控制的關鍵是各種原材料的質量、梁體的外形外觀質量、預埋件位置控制、粱體的高性能混凝土的質量、灌注工藝控制、粱體養護控制、預應力控制、壓漿質量、吊移梁及存梁狀態控制等。
2.1 混凝土質量控制標準:
混凝土各種原材料分別計量,按重量計各種材料的計量誤差標準為:水泥、粉煤灰、礦碴粉、水、減水劑及其它外加劑準確到±1%;碎石、砂準確到±2%?;炷潦┕ぬ涠瓤刂圃?6~20cm,含氣量為2%-4%?;炷两Y構表面應密實平整、顏色均勻,不得有露筋、蜂窩、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。
2.2 預應力控制要點
(1)預應力按預張拉、初張拉和終張拉三個階段進行。當梁體砼強度大于60%設計強度后,脫去端模、側模和內模,進行預張拉。
(2)初張拉在梁體混凝土強度達到設計值80%,按設計的相關規定進行初張拉,初張拉后梁體吊離預制臺座。
(3)終張拉在梁體砼強度及彈性模量達到設計值后且齡期≥10天時進行。
2.3 壓漿質量控制
管道壓漿待出漿濃度與進漿濃度一致時,才能關閉出漿口并在0.5~0.6 Mpa壓力下持壓5分鐘,30分鐘后卸拔膠管,不得有水泥漿反溢現象;真空泵最高輸漿壓力不超過-0.6Mpa,保證壓入管道內水泥漿飽滿密實為準。連續一次灌滿或間隔間時不得超過30分鐘。
2.4 吊移梁及存梁控制
運輸和存梁時均應保證每支點實際反力與四個支點的反力平均值相差不超過±10%或四個支點不平整量不大于2mm。
預應力混凝土范文5
關鍵詞:無黏結 預應力筋 混凝土
無黏結預應力混凝土施工工序減少,操作簡便。無黏結預應力鋼絲可以按曲線行駛安裝綁扎,具有結構性能好、摩擦損失小、設計自由度大等特點。該體系廣泛用于大開間多層建筑、高層建筑,具有較大的發展前景,可改善開裂后的性能與破壞特征,提高結構的整體剛度,節約鋼材和混凝土的用量。由于無黏結預應力混凝土技術綜合了先張法和后張法是公共工藝的優點,因而具有廣闊的發展前景。
一、無黏結預應力筋
無黏結預應力筋是由7根Φ5高強鋼絲組成的鋼絲束或扭結成的鋼絞線,通過專門設備涂包涂料層和包裹外包層構成。
涂料層一般采用防腐瀝青,其作用是是預應力筋與混凝土隔離,可減少摩擦力,并能防腐,故要求它具有良好的化學穩定性,溫度高時不流淌,溫度低時不硬脆。外包層選用高壓聚乙烯塑料制作,其溫度適應性范圍大,化學溫度性好,具有足夠的韌性和抗破損性,能保證無黏結預應力筋在運輸、存放、鋪放和澆筑混凝土過程中不損壞。
無黏結預應力混凝土中,錨具必須具有可靠的錨固能力,要求不低于無黏結預應力筋抗拉強度的95%。
高強鋼絲作為無黏結預應力筋時,主要用墩頭錨具;鋼絞線作為無黏結預應力筋時,則可采用XM型錨具。
二、無黏結預應力混凝土施工工藝
(一)無黏結預應力筋的鋪放與定位。
在無黏結預應力梁板結構中,無黏結鋼筋按曲線配置,其形狀與外荷彎矩圖相適應。因此,鋪放雙向配筋的無黏結預應力筋時,應先鋪放標高低的鋼絲束,再鋪放標高較高的鋼絲束,以避免兩個方向鋼絲束互相穿插。鋼絲束的曲率用Φ2鋼筋馬凳控制,其間距一般為1m。單向配置無黏結筋平板時,可依次鋪放。
無黏結預應力筋應在綁扎完底筋以后進行鋪放。無黏結預應力筋應鋪放在電線管下面,避免張拉時嗲線管彎曲破碎。鋼絲束就位后,按設計要調整標高及水平位置,用20~22號鐵絲與非預應力細筋綁扎固定,以免澆筑混凝土過程中發生位移。
(二)端部錨具節點安裝
1、無黏結鋼絲束墩頭錨具。
張拉端鋼絲束從外包層抽拉起來,穿過錨環孔眼敦粗頭。塑料套筒一端與承壓板預留孔接口,另一端與無黏結預應力筋外包層結構,要求接口嚴實牢靠,以免澆筑混凝土時進漿影響張拉。塑料套管內應注滿防銹油脂。固定端墩頭錨具設置在構件內,并用螺旋狀鋼筋加強。張拉端承壓板和固定端錨板安裝應緊貼端模。無黏結預應力筋在300mm區段內,應與內,應與承壓板、錨板垂直。
無黏結預應力筋安裝定位后,在錨具張拉端將螺母擰入錨環,頂緊錨環內的鋼絲墩頭,確定錨環埋入深度。用定位螺母將錨環固定在端模板上,使之不滑移錯動,固定端鋼絲墩頭與錨板緊貼,不允許有錯落。
2、無黏結鋼絞線夾片式錨具。
無黏結鋼絞線夾片式錨具常采用XM型錨具,其固定端采用壓花成形埋置在設計部位,帶混凝土強度等級達到設計強度后, 方能形成可靠的黏結式錨頭。張拉端抽出鋼絲,并應夾片加緊,鋼絲預留長度不小于150mm。墊板按設計位置預埋,要求緊貼端模。
經檢查鋼絲束(絲)、錨具安裝符合設計要求后,即可澆筑混凝土。
(三)無黏結預應力筋的張拉及錨頭處理
混凝土強度達到設計強度是,才哦能進行張拉。張拉程序采用0 ~130cm。由于無黏結預應力筋一般為曲線筋,故采用兩段同時張拉。張拉順序應根據設計順序,先鋪放的先張拉,后鋪放的后張拉。
為了減小張拉摩阻損失,成束無黏結預應力筋張拉前,宜用千斤頂往復抽動1~2次。無黏結預應力筋張拉過程中,鋼絲發生滑脫或斷裂根數不應超過同一截面總根數的2%。對于多跨雙向連續板,其同一截面應按每跨計算。
無黏結預應力筋端部錨固區的防護處理是施工的一項重要內容,必須認真做好防銹、防火處理,嚴防水汽滲入。錨具外包澆筑鋼筋混凝土圈梁。
①墩頭錨具。通過錨環注油孔,用油槍想塑料套管內注滿防銹油脂,再澆筑外包鋼筋混凝土。
②夾片式錨具。將外露無黏結預應力筋切去,僅留200mm長,將其分段彎折后,再澆筑外包鋼筋混凝土。
③鐓頭錨固錨頭部位的外徑比較大,因此,預應力筋兩端應在構件上預留有一定長度的孔道,其直徑略大于錨具的外徑。預應力筋張拉錨固之后,其端部便留下孔道,并且該部分鋼筋沒有涂層,為此應加以處理保護預應力筋。
目前常采用兩種方法進行錨頭端部處理:第一種方法系在孔道中注入油脂并加以封閉。第二種方法系在兩端留設的孔道內注入環氧樹脂水泥砂漿,其抗壓強度不低于35MPa。灌漿同時將錨頭封閉,防止預應力筋銹蝕,同時也起一定的錨固作用。預留孔道中注入油脂或環氧樹脂水泥砂漿后,用C50級細石混凝土封閉錨頭部位。
(四)混凝土養護
在澆筑混凝土之前,要配備專職人員負責檢查無黏結筋的束形是否符合設計要求,張拉端和固定端安裝的是夠符合工藝要求,若是發現不符合要求的應當技術的進行調整和綁扎牢固。凝土振搗密實,必須要保證張拉端和固定端混凝土的澆筑質量,嚴格的進行混凝土養護,混凝土成型之后,若是發現有裂縫或者空鼓現象,必須在無黏結筋張拉之前進行修補。
三、無黏結預應力筋束張拉
1、張拉伸長值的測量
無黏結預應力筋的實際伸長值是在初應力為張拉控制應力的10%左右的時候開始測量,分級記錄的過程、。
2、施加預應力的時候混凝土強度
預應力鋼筋錨具下的混凝土受到很大的計劃總理,因此在混凝土達到一定強度的過程中要是加預應力,除了滿足承載力和裂縫控制的技術要求之外,還需要做施工階段的驗算,構建在施工的時候加預應力,也要求混凝土具有足夠的強度,為了減少收縮的變換損失,也是不宜在混凝土強度還很低的時候施加預應力。
3、張拉工藝
曲線預應力筋張拉所建立的預應力值能否滿足設計者的要求,主要是錨具變形和鋼筋內縮值、孔道摩擦系數的大小及其曲線束彎曲指的大小因素有關,是可以通過計算確定的。
預應力混凝土范文6
關鍵詞: 預應力;結構設計
Abstract: in this paper the author mainly according to many years engaged in structural design, combined with examples of large span prestressed concrete frame beams of the design are discussed. Refers for the colleague.
Keywords: prestressed; Structure design
中圖分類號: TU318 文獻標識碼:A 文章編號:
1 工程概況與結構選型
該工程4層的局部2層( 3層,4層) 為大空間結構,平面尺寸為41.6 m×24 m。因單向跨度較大,經多種方案比較,選用有粘結預應力混凝土現澆框架和單向肋梁結構體系??蚣懿捎脵M向布置,3層,4 層高度分別為6.8m 和6.3m。
根據平面尺寸及建筑凈高要求,框架梁截面取700mm×1 200mm,框架柱截面1000mm ×1500mm,樓板厚度150mm( 見圖1) 。
圖1 空間結構示意圖
梁板混凝土強度等級C40??蚣馨?度抗震設防,地面加速度0.2g,場地類別Ⅲ類??蚣芸拐鸬燃墳橐患墶俏菝婊詈奢d為4.0kN/m2。預應力框架梁設計與計算
2.1 框架的幾何特征及外荷載作用下的內力計算
1) 框架的幾何特征見表1。
表1 框架的幾何特征
2) 荷載效應組合見表2。
表2 荷載效應組合
2. 2 梁中預應力筋估算
框架梁預應力筋布置盡可能與外彎矩相一致。該工程采用如圖1 所示的正反拋物線預應力筋布置形式。預應力筋采用低松弛預應力鋼絞線,fptk = 1860 MPa,fpy = 1320MPa,預應力的有效應力取為張拉控制應力的70%。為考慮次彎矩對支座截面的有利影響,近似取0.9的系數將外荷載作用下的彎矩減小(支座為控制截面) 。
現以樓面框架梁為例,因為作用在梁上的活荷載值相對恒載較小,且梁跨度較大,結合以往類似工程經驗,裂縫控制應從嚴要求,按荷載短期效應組合下構件邊緣混凝土拉應力滿足下述限值要求的估算預應力筋:
將上述相應數據代入計算得: AP≥2094mm2。
考慮本工程較常規預應力設計跨度大,取2 束9 15.2(200,150,200) (AP=2502mm2 ) 。
2.3 預應力損失計算
1) 張拉控制應力σcon= 0.7fptk=0.7×1860 = 1302 MPa,預埋波紋管κ= 0.0015,μ=0.25; 孔道摩擦損失σL2( 采用兩端張拉―――對于每跨梁,相當于一端張拉) ,計算結果見表3。
a= ( 1400-200-150)×0.15/0.5 =315mm; b= (a/0.15)×0.35 = (315/0.15)×0.35=735mm。
表3 預應力損失計算結果
2) 錨具內縮損失σL1,采用夾片式錨具,其回縮值為5 mm( 有頂壓),根據公式得:
i1=(1302-1239.5)/3.6=17.35N/mm2/m;
i2=(1329.5-1171.64)/8.4=18.8N/mm2/m;
L0=0.6m;L1=4.2m。
所以,端部支座:σL1=2×17.35×3.6 + 2×18.8×(7.31-4.2)= 241.9 N/mm2; 跨中: σL1=0N/m m2。
3) 第一批預應力損失匯總如下:
端部: σL1= 241.9 N/mm2 ,跨中: σL1= 1302×10% =130.3N/mm2。
4) 鋼筋應力松弛損失σL4: σL4 = 0.125( σcon /fptk-0.5)σcon =32.6 N/mm2。
5) 混凝土收縮徐變引起的預應力損失σL5( 考慮自重影響,近似取恒載的全部) :
支座處: NP =2 652.4 kN,σPC = 1.33N/mm2。
跨中處: NP = 2 931.6kN,σPC = 5.10N/mm2。
假設非預應力配筋面積,取預應力度:λ= 0.6。
As=[APfpy (1-λ)/(fyλ)= 6116mm2。
支座處: 取As= 6874mm2 (14 25,Ⅲ級鋼) ; ρ= 0.798%。
跨中處: 取As = 6383mm2 (13 25,Ⅲ級鋼) ; ρ= 0.756%。
則收縮徐變損失:
支座處: σL5 = ( 35 + 280σPC / fcu) /( 1 + 15ρ)= ( 35+280×1.33 /30) /( 1+15×0.798%) = 42.3 N/mm2。
跨中處: σL5 = ( 35 +280σPC /fcu ) /(1+15ρ) = (35+280×5.10/30)/( 1 +15×0.756%) = 74.2N/mm2。
6) 總預應力損失σL及有效預加力Np匯總見表4。
表4 總預應力損失σL及有效預加力Np匯總
2.4 預應力引起的次彎矩和次剪力計算
2.4.1 等效荷載
取支座和跨中截面有效預應力的平均值作為跨間的預應力值計算等效荷載( 簡化計算) ,樓面梁預加力值Np=(2174.2+2190.8)/2=2182.5kN。
該工程等效荷載為:
Mp=2182.5×0.396 = 864.3kN•m。
q1=(8×182.5×0.735)/16.82= 45.5kN/m;
q2=(8×2182.5×0.315)/(2×3.6)2= 106.1kN/m。
2.4.2 綜合彎矩、次彎矩及次剪力的計算
次彎矩等于綜合彎矩減去主彎矩,主彎矩為框架梁中預應力值對截面的偏心距乘積( 見表5) 。因梁中次彎矩接近常數,故梁中的次剪力可忽略。
表5 綜合彎矩、次彎矩及次剪力計算結果
2. 5 結論
經正截面、斜截面承載力驗算、截面抗裂、施工階段的抗裂驗算以及梁端局部承壓驗算,構件截面及配筋滿足規范要求。計算過程從略。
經過上述計算分析可知,在預應力結構計算中,預應力損失與次彎矩的計算較為復雜,其余驗算基本同普通混凝土構件; 但必須計入次彎矩在正常使用極限抗裂驗算中對支座有利、對跨中不利的影響。
3 預應力框架結構的抗震設計與主要構造措施
1) 預應力混凝土結構在彈性范圍內時,彈性恢復力好,但地震反應卻比相應的普通鋼筋混凝土結構大10%~30%,根據規范要求阻尼比一般可采用0.03; 并可按照鋼筋混凝土結構部分和預應力混凝土結構部分在整個結構總變形能所占的比例折算為等效阻尼比。
2) 由于預應力施工時對相連構件產生作用,在梁、板、柱中產生次內力,并引起次應力和預應力損失,因此預應力結構應采用整體分析與設計,考慮預應力索產生的次內力對相連構件及整體結構的影響、預應力施工對結構的構件影響,以及索產生的軸壓力導致的預應力作用的降低等。
3) 考慮地震反復荷載的作用,抗震設計的預應力混凝土結構宜采用混合配筋的后張法有粘結預應力形式。
4) 為保證預應力混凝土框架的延性要求,梁端塑性鉸應具有滿意的塑性轉動能力。根據規范及抗震構造要求,選用合適的預應力強度比值,滿足配筋限制,可改善其變形能力。必須保證不發生完全的柱鉸破壞,應允許部分鉸出現在梁上,部分鉸出現在柱上的混合機制; 邊節點處應防止鉸出現在柱上。
5) 在承載能力設計時,應遵守“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件”的原則。預應力大梁的寬度不宜太小; 箍筋的直徑不宜過細,一般可按同樣跨度內布置普通混凝土梁的梁高來確定梁端箍筋加密區的長度,箍筋加密區還應延伸過反彎點或加腋端點之外梁高h 處??蚣苤拷顟獓栏癫捎萌呒用艿姆忾]箍。
6) 本工程考慮結構層高較大,預應力施工時對邊梁及框架柱影響也較大,因此采用了在框架柱頂的梁底設置了能臨時支撐的豎向施工滑動后澆帶( 豎向局部型鋼臨時支撐) ,有效減少了預應力施工時對邊梁、框架柱產生的次內力; 待預加力完成后澆筑后澆帶。
7) 為保證預應力的有效施加,必須保證構件澆筑的密實性,避免出現蜂窩、狗洞等結構缺陷; 張拉與固定端必須按照規范要求進行局部承壓驗算,設置規范的構造措施; 加強孔道灌漿施工和控制混合料配合比的管理,保證結構構件的連接和錨固。
4 結語