摘#8195;要預應力混凝土施工分為先張法和后張法兩種,一般而言,由于工藝的限制,先張法僅適合小的預應力混凝土構件,而較大型的預應力構件都必須由后張法工藝完成,本文對兩種工藝分別進行介紹。
關鍵詞預應力;先張法;后張法;張拉端;固定端
中圖分類號TU47文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2012)041-0103-01
1先張法工藝介紹
先張法是在澆筑混凝土前在臺座上或鋼模上張拉預應力筋,并用夾具將張拉完畢的預應力筋臨時固定在臺座的橫梁上方或鋼模上,然后進行非預應力鋼筋的綁扎,支設模板,澆筑混凝土,養(yǎng)護混凝土至設計強度等級的70%以上,放松預應力筋,使混凝土在預應力筋的反彈力作用下,通過混凝土與預應力筋之間的粘接力傳遞給預應力,使得鋼筋混凝土構件受拉區(qū)的混凝土承受預壓應力。
先張法施工中常用的預應力筋有鋼絲和鋼筋兩類。
先張法施工工藝為:機具準備→刷隔離劑→鋪放預應力筋→放張→防側模,綁扎橫向筋→澆筑混凝土于養(yǎng)護→放張預應力筋→脫模出槽。
由于先張法施工預應力筋張拉、錨固、混凝土的澆筑。養(yǎng)護、放松,均在臺座上進行,預應力筋放松前,其拉力都是由臺座承受的。由于臺座或鋼模承受預應力筋的張拉能力受到限制,并考慮到構件的運輸條件,因此先張法施工適于生產中小型預應力混凝土構件,如預應力樓板、預應力屋面板、中小型應力吊車梁等構件。
2后張法工藝介紹
后張法施工是澆筑混凝土構件時,在放置預應力筋的位置處預留孔道,待混凝土達到一定強度(一般不低于設計強度標準值的75%),將預應力筋穿入孔道中并進行張拉,然后用錨具將預應力筋錨固在構建上,最后進行孔道澆灌。預應力筋承受的張拉力通過錨具傳遞給混凝土構件,使混凝土產生預壓應力。
3預應力施工的機具準備
夾具:在先張法預應力混凝土構件施工時,為保持預應力筋的拉力并將固定在生產臺座(或設備)上的臨時性錨固裝置;在后張法預應力混凝土結構或構件施工時,在張拉千斤頂或設備上夾持預應力筋的臨時性錨固裝置。夾具必須工作可靠,構造簡單,使用方便,能多次重復利用。夾具根據工作特點分為張拉夾具和錨固夾具。
錨具:在后張法預應力混凝土結構或構件中,為保持預應力筋的拉力并將其傳遞到混凝土上所用的永久性錨固裝置。
連接器:用于連接預應力筋的裝置。
但是要注意:在后張法中預應力筋的錨具與張拉機械是配套使用的,不同類型的預應力筋形式采用不同的錨具。由于后張法構件預應力傳遞靠錨具,因此,錨具必須具有可靠的傳遞性能,足夠的剛度和強度儲備,而且要求構件簡單,施工方便,預應力損失小,價格便宜。
4錨具、夾具和連接器的選用
1)預應力筋用錨具、夾具和連接器按錨固方式不同,可分為以下幾種夾片式(單孔和多空夾具錨具):JM12型夾具;支撐式(墩頭錨具、螺母錨具)螺絲端肝錨具,幫條錨具,追塞式,鋼質錐形錨具,握裹式,錐形螺桿錨具,壓花錨具。工程設計單位應根據結構要求。產品技術性能和張拉法施工方法,選用錨具。
2)預應力混凝土結構工程用錨具在錨固部位的布置,應根據錨具型號,預應力筋數量、混凝土強度等級等條件,進行局部承壓驗算,錨具間距應滿足最小間距的要求。當錨具下的錨墊板要求采用喇叭管時,宜選用鋼制或鑄鐵的產品,鋪墊板下應設置足夠的螺旋鋼筋或網狀分布鋼筋。錨墊板與預應力筋在錨固區(qū)及其附近應互相垂直。錨墊板上宜設灌漿孔,此孔還可用于排氣或安設水泥漿泌水補償器。選用錨具時,應根據張拉設計的要求,使現(xiàn)場有足夠的設計空間。
3)工程設計選用的錨具或者連接器,應在設計圖樣上注明形式。規(guī)格和性能要求,不得指定生產廠名或以獨家產品型號間接指定生產廠名。能夠使用與高強度預應力鋼材的錨具,也可用于較低強度的預應力鋼材;僅適用于低強度預應力鋼材的錨具,則不得用于高強度的預應力鋼材。在施工中,錨具需要代換時,應經工程設計責任方審核同意。
4)夾具和先張法預應力筋連接器的選用,應根據預應力筋的種類、規(guī)格、張拉設備形式以及工藝操作要求,由構件的生產單位或生產線的設計單位確定。
5張拉端與固定端的錨固
單根筋鋼筋用作預應力筋時,張拉端采用螺絲端桿錨固,固定端采用幫條錨具或鐓頭錨具。
鋼筋束或鋼絞線束用作預應力筋,張拉端采用JMI2型錨具,固定端采用端頭錨具。
6放張方法
對于預應力鋼絲混凝土構件,分兩種情況放張:配筋不多的預應力鋼絲放張采用剪切。隔斷和熔斷的方法自中間向兩側諸根進行,以減少回彈量,利于脫模;配筋較多的預應力鋼絲放張采用同時放張的方法,以防止最后的預應力鋼絲因應力突然增大而斷裂或使構件端部開裂。
對于預應力鋼筋混凝土構件,放張應該緩慢進行。配筋不多的預應力鋼筋。可采用剪切。割斷或加熱熔斷諸根放張。配筋較多的預應力鋼筋,所有鋼筋應同時放張,可以采用契快或砂箱等裝置進行緩慢放張。
契快放張。契快裝置在臺座和橫梁之間,放張預應力筋時,旋轉螺母使螺桿向上運動,帶動契快向上移動,剛快間距變小,橫梁向臺座方向移動,便可同時放松預應力筋,契快放張,一般用于張拉力不大于300 KN情況。
砂箱放張。砂箱裝置在臺座和橫梁之間,它由鋼制的套箱和活塞組成,內裝石英或砂漿,預應力筋張拉時,砂箱中的砂被壓實,承受橫梁的反力。預應力筋放張時,將出砂口打開,砂緩慢流出,從而使預應力筋緩慢的放張。砂箱裝置中的砂應采用干砂并選定適宜的級配,防止出現(xiàn)沙子壓碎引起流不出的現(xiàn)象或者增加砂的孔隙率,而使預應力筋的預應力損失增加。采用砂箱放張,能控制放張速度,工作可靠,施工方便,可用于張拉力大于1#8198;000 KN的情況。
參考文獻
[1]JTG E42-2005公路工程集料試驗規(guī)程[S].北京:人民交通出版社,2005.