竇本洋

1 工程概況及設(shè)計(jì)要求

1)本框架梁截面是1.1 m×0.35 m,梁跨 22 m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C45。2)要求:a.預(yù)應(yīng)力鋼絞線布置:2-φ 15.24,共3排,每榀梁6根。b.預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用無(wú)粘筋。即在預(yù)應(yīng)力筋外表面涂以涂層,用油紙包裹,再套以塑料波紋管。鋼絞線 fptk=1 860 N/mm2,彈性模量 Es=1.95×105MPa。c.錨具體系:采用三片式QM 型。3)張拉強(qiáng)度:按設(shè)計(jì)要求,需待梁體混凝土達(dá)到90%強(qiáng)度后方可張拉。

2 預(yù)應(yīng)力施工方法

2.1 張拉工藝

采用一端超張拉,張拉程序?yàn)?0→1.1σcon停2 min→σcon。

張拉設(shè)備:YC-20型千斤頂(兩套)。

2.2 張拉順序

從上至下依次進(jìn)行,對(duì)于同排的鋼絞線,分別將張拉端置于框架梁兩端,同時(shí)對(duì)稱張拉。

2.3 張拉技術(shù)指標(biāo)

張拉控制應(yīng)力σcon=0.75ftpk=0.75×1 860=1 395 MPa。

每根張拉力為 F=1 395×Ap=1 395×140=195.3 kN。

根據(jù)預(yù)應(yīng)力施工相關(guān)技術(shù)規(guī)范:0→0.1σcon(量伸長(zhǎng)量初讀數(shù)ΔL1)→1.1σcon停 2 min→1.0σcon持荷 2 min(量伸長(zhǎng)量終讀數(shù)ΔL2)→校核伸長(zhǎng)值(滿足)→錨固。

本工程為現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),采用無(wú)粘結(jié)鋼絞線原位曲線后張法,一端張拉,另一端固定,張拉端采用夾片式錨具,固定端采用鋼絞線“壓花”成型。

施工質(zhì)量控制以應(yīng)力控制為主,應(yīng)變控制為輔。

3 應(yīng)力控制程序

張拉應(yīng)力控制表見(jiàn)表1。

表1 張拉應(yīng)力控制表

4 張拉伸長(zhǎng)值校核

應(yīng)變控制作為參考數(shù)據(jù),張拉時(shí)伸長(zhǎng)值滿足后方可錨固。如出現(xiàn)超過(guò)允許范圍,應(yīng)立即停機(jī)檢查,查明原因予以調(diào)整,直到滿足后方可正常施工。

在實(shí)行應(yīng)力控制時(shí),進(jìn)行伸長(zhǎng)值校核,將張拉實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論值差控制在±5%之內(nèi)。

理論伸長(zhǎng)值的計(jì)算:

ΔL=PL/Ap·Es,其中,曲線筋長(zhǎng)度 L=(工具段+AB+BC)×2+CDAP=140 mm2。

則:L上排=(0.5+2.63+2.3)×2+11.95=22.81 m;

L中排=(0.5+1.32+2.3)×2+14.52=22.76 m;

L下排=(0.5+0.8+0.92)×2+18.26=22.70 m。

則:

ΔL上排=214 830×22.81×103/(140×1.95×105)=179.5 mm;

ΔL中排=214 830×22.76×103/(140×1.95×105)=179.1 mm;

ΔL下排=214 830×22.70×103/(140×1.95×105)=178.6 mm。

伸長(zhǎng)值必須滿足:

ΔL×(1-5%)＜ΔL實(shí)＜ΔL×(1-5%)。

即: 上排:170.5＜ΔL實(shí)＜188.5;

中排:170＜ΔL實(shí)＜188;

下排:169.6＜ΔL實(shí)＜187.5。

經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量,L實(shí)均在理論值的±5%之內(nèi),滿足要求。

5 質(zhì)量保證措施

5.1 預(yù)應(yīng)力機(jī)械

1)本工程主要設(shè)備:2臺(tái)YC-20型千斤頂,切割機(jī)1臺(tái)。2)根據(jù)GB 50240-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中6.1.2條要求,將用于本工程的YC-20型千斤頂及相應(yīng)配套設(shè)備儀表,定期維護(hù)和校驗(yàn);張拉設(shè)備應(yīng)配套標(biāo)定,并配套使用。該設(shè)備使用期應(yīng)在標(biāo)識(shí)有效期之內(nèi)。3)預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用切割機(jī)切斷,不得采用電弧切斷,以免損傷鋼絞線。4)施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配有專用設(shè)備維修人員,以確保設(shè)備完好率,從而保證質(zhì)量工作的連續(xù)性。5)張拉機(jī)具應(yīng)有專人負(fù)責(zé)使用,嚴(yán)格執(zhí)行各種操作規(guī)程,以確保施工安全。

5.2 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋

本工程無(wú)粘結(jié)鋼絞線進(jìn)場(chǎng)材料應(yīng)嚴(yán)格按GB/T 5224等的規(guī)定,抽取試件作力學(xué)性能檢驗(yàn),其質(zhì)量必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

本工程鋼絞線涂層,采用防銹油脂,其目的是防止預(yù)應(yīng)力筋腐蝕,并使鋼絞線與混凝土隔離,減少?gòu)埨瓡r(shí)的摩阻損失。進(jìn)場(chǎng)的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋,應(yīng)堆放在有遮蓋的棚內(nèi),以免烈日暴曬后造成涂層流淌。

5.3 錨具質(zhì)量控制

本工程采用的QM型三夾片式錨具,其性能應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14370預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器等的規(guī)定,按進(jìn)場(chǎng)批次和產(chǎn)品的抽樣檢驗(yàn)方案進(jìn)行操作。

5.4 張拉質(zhì)量控制

張拉前對(duì)梁板混凝土同樣試塊進(jìn)行試壓,或測(cè)其回彈值推算強(qiáng)度,達(dá)到90%fck后方可進(jìn)行張拉。

張拉過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范和專項(xiàng)施工技術(shù)方案的要求進(jìn)行,由專人統(tǒng)一指揮,責(zé)任到位,施工前應(yīng)對(duì)操作人員認(rèn)真做好技術(shù)交底,及時(shí)整理施工資料。

6 常見(jiàn)事故處理

1)刮絲:因夾片錨板孔加工精度不夠、不配套,使鋼絞線在限位板中不能自由伸縮,工作夾片刻傷鋼絞線,容易造成斷絲和滑絲,所以應(yīng)適當(dāng)調(diào)整限位板的限位槽深度。2)內(nèi)縮值過(guò)大:本工程質(zhì)量端采用三夾片錨具,一年錨具以自鎖為主,由于夾片持力不均所造成,可將限位板改用機(jī)械頂壓限位板。3)滑絲:鋼絞線在卸荷后,突然造成內(nèi)縮過(guò)大,超過(guò)允許范圍,應(yīng)檢查分析原因,如夾片硬度不夠,更換夾片,鋼絞線質(zhì)量不合格,錨板和夾片錐度不吻合等。4)預(yù)埋:在制梁時(shí),要嚴(yán)格保證錨墊板位置的準(zhǔn)確性,在梁的澆筑過(guò)程中保證不變形、不移位。5)斷絲:若出現(xiàn)整根斷裂,應(yīng)立即分析檢查原因,重新送檢鋼絞線并檢查張拉應(yīng)力、油表讀數(shù),如超過(guò)規(guī)范要求應(yīng)予以更換。6)伸長(zhǎng)率過(guò)大,應(yīng)檢測(cè)計(jì)算誤差,提高鋼絞線彈性模量,控制張拉速度。

7 結(jié)語(yǔ)

本工程采用無(wú)粘結(jié)鋼絞線后張法施工,借助兩端的錨具傳遞預(yù)應(yīng)力,無(wú)需留孔灌漿,施工簡(jiǎn)單,摩阻損失小,非常適用于現(xiàn)澆框架大梁的后張曲線張拉。該工程施工完畢,使用至今,無(wú)任何裂縫等質(zhì)量問(wèn)題,受到各方的一致好評(píng),是大跨度框架結(jié)構(gòu)施工的成功范例之一。

[1] 侯治國(guó).混凝土結(jié)構(gòu)[M].第 3版.武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2006.

[2] 應(yīng)惠清.建筑施工技術(shù)[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2006.

[3] 方世康.防水工程施工[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005.

[4] 何夕平.建設(shè)工程監(jiān)理[M].合肥:合肥工業(yè)大學(xué)出版社,2005.

[5] GB 50009-2001,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].

[6] GB 50240-2002,砼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].