何為預(yù)制先張法預(yù)應(yīng)力疊合梁,?
何為混凝土結(jié)構(gòu)
談及這個問題,我們先了解一下何為“預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)”,。它是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受外力荷載作用前,,人為給拉區(qū)砼施加預(yù)壓應(yīng)力,由此產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)用以減小或抵消外荷載所引起的拉應(yīng)力,,即借助于混凝土較高的抗壓強度來彌補其抗拉強度的不足,,達到推遲受拉區(qū)混凝土開裂的目的。
預(yù)制混凝土兩種構(gòu)件方法
目前預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的施工方法有兩種,,即先張法和后張法,。
先張法
在混凝土灌筑之前,先將由鋼絲鋼絞線或鋼筋組成的預(yù)應(yīng)力筋張拉到某一規(guī)定應(yīng)力,,并用錨具錨于臺座兩端支墩上,接著安裝模板,、構(gòu)造鋼筋和零件,然后灌筑混凝土并進行養(yǎng)護。當(dāng)混凝土達到規(guī)定強度后,,放松兩端支墩的預(yù)應(yīng)力筋,,通過粘結(jié)力將預(yù)應(yīng)力筋中的張拉力傳給混凝土而產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。
后張法
先灌筑構(gòu)件,,然后在構(gòu)件上直接施加預(yù)應(yīng)力的方法,。一般做法多是先安置后張預(yù)應(yīng)力筋成孔的套管,、構(gòu)造鋼筋和零件,然后安裝模板和灌筑混凝土,。預(yù)應(yīng)力筋可先穿入套管也可以后穿,。等混凝土達到強度后,用千斤頂將預(yù)應(yīng)力筋張拉到要求的應(yīng)力并錨于梁的兩端,,預(yù)壓應(yīng)力通過兩端錨具傳給構(gòu)件混凝土,。
本次我們討論的“預(yù)制先張法預(yù)應(yīng)力疊合梁”即是采用預(yù)制混凝土構(gòu)件的技術(shù)結(jié)合先張法工藝在工廠生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力疊合梁。
相較于行業(yè)類常規(guī)的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝,,生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力疊合梁最大的不同也是最大的難點就是施加預(yù)應(yīng)力,。
首先我們了解一下預(yù)制先張法預(yù)應(yīng)力疊合梁施工工藝(如下圖所示):
先張法施工流程圖
預(yù)應(yīng)力疊合梁的模具的要求將遠遠高于一般預(yù)制墻疊合梁的模具。普通的梁模具只需要考慮漲模即可,,而預(yù)應(yīng)力疊合梁的模具還要考慮縱向受力,。如下圖所示,這是一套預(yù)應(yīng)力疊合梁的生產(chǎn)模具(缺端模),。從外面開來,,與一般疊合梁模具并無多大差異,但他的重量將是普通梁模具的2-3倍,。
確定模具方案時,,應(yīng)首要考慮臺座的方案。臺座是先張法構(gòu)件生產(chǎn)中是主要的承力構(gòu)件,,它必須具有足夠的承載能力,、剛度和穩(wěn)定性,以免因臺座的變形,、傾覆和滑移而引起預(yù)應(yīng)力的損失,,以確保先張法生產(chǎn)構(gòu)件的質(zhì)量。一般情況將預(yù)應(yīng)力疊合梁底模作為臺座,。
在施工過程中,,鋼筋的張拉、放張是決定預(yù)應(yīng)力構(gòu)件是否合格的重中之重,。絕對不能疏忽,。
預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求,采用合適的張拉方法,、張拉順序和張拉程序進行,,并應(yīng)有可靠的保證質(zhì)量措施和安全技術(shù)措施。
預(yù)應(yīng)力筋的張拉可采用單根張拉或多根同時張拉,,當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量不多,,張拉設(shè)備拉力有限時常采用單根張拉,。當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量較多且密集布筋,,另外張拉設(shè)備拉力較大時,,則可采用多根同時張拉。在確定預(yù)應(yīng)力筋張拉順序時,,應(yīng)考慮盡可能減少臺座的傾覆力矩和偏心力,,先張拉靠近臺座截面重心處的預(yù)應(yīng)力筋。
此外,,在施工中為了提高構(gòu)件的抗裂性能或為了部分抵消由選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 于應(yīng)力松弛,、摩擦、鋼筋分批張拉以及預(yù)應(yīng)力筋與張拉臺座之間溫度因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失,,張拉應(yīng)力可按設(shè)計值提高5%,。但預(yù)應(yīng)力筋的最大超張拉值:對于冷拉鋼筋不得大于0.95fpyk(fpyk為冷拉鋼筋的屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值);碳素鋼絲,、刻痕鋼絲,、鋼絞線不得大于0.80fpyk;熱處理鋼筋,、冷拔低碳鋼絲不得大于0.75(fpyk為預(yù)應(yīng)力筋的極限抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值),。
預(yù)制例筋的張拉力方法
預(yù)應(yīng)力筋的張拉力方法有超張拉法和一次張拉法兩種。
超張拉法
0-1.05con持荷2mincon
一次張拉法
0-1.03con
其中con為張拉控制應(yīng)力,,一般由設(shè)計而定,。采用超張拉工藝的目的是為了減少預(yù)應(yīng)力筋的松弛應(yīng)力損失。所謂“松弛”即鋼材在常溫,、高應(yīng)力狀態(tài)下具有不斷產(chǎn)生塑性變形的特性,。松弛的數(shù)值與張拉控制應(yīng)力和延續(xù)時間有關(guān),控制應(yīng)力高,,松弛也大,,所以鋼絲、鋼絞線的松弛損失比冷拉熱軋鋼筋大,,松弛損失還隨著時間的延續(xù)而增加,,但在第一分鐘內(nèi)可完成損失總值的50%,24h內(nèi)則可完成80%,。所以采用超張拉工藝,,先超張拉5%再持荷2min,則可減少50%以上的松弛應(yīng)力損失,。而采用一次張拉錨固工藝,,因松弛損失大,故張拉力應(yīng)比原設(shè)計控制應(yīng)力提高3%,。
某預(yù)應(yīng)力疊合梁采用高強低松弛鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力筋,,單根鋼絲截面面積Ap=139mm²,fptk=1860MPa,公稱直徑15.2mm,,如采用一次張拉工藝,;則其單根鋼絲的張拉力P=0.75x1860x139=193905N。其張拉應(yīng)力為0.69fptk,,小于0.75fptk,。
預(yù)應(yīng)力筋放張過程是預(yù)應(yīng)力的傳遞過程,是先張法構(gòu)件能否獲得良好質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié),,應(yīng)根據(jù)放張要求,,確定合宜的放張順序、放張方法及相應(yīng)的技術(shù)措施,。
放張預(yù)應(yīng)力筋時,,混凝土強度必須符合設(shè)計要求,當(dāng)設(shè)計無專門要求時,,不得低于設(shè)計的混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值的75%,。放張過早由于混凝土強度不足,會產(chǎn)生較大的混凝土彈性回縮而引起較大的預(yù)應(yīng)力損失或鋼絲滑動,。放張過程中,,應(yīng)使預(yù)應(yīng)力構(gòu)件自由壓縮,避免過大的沖擊與偏心,。
當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件用鋼絲配筋時,,若鋼絲數(shù)量不多,鋼絲放張采用氧-乙炔焰熔斷的方法,,并應(yīng)從靠近生產(chǎn)線中間處剪斷,,這樣比在靠近臺座一端處剪斷時回彈減小,且有利于脫模,。若鋼絲數(shù)量較多,,所有鋼絲應(yīng)同時放張,不允許采用逐根放張的方法,,否則,,最后的幾根鋼絲將承受過大的應(yīng)力而突然斷裂,導(dǎo)致構(gòu)件應(yīng)力傳遞長度驟增,,或使構(gòu)件端部開裂,。放張方法可采用放張橫梁來實現(xiàn)。橫梁可用千斤頂或預(yù)先設(shè)置在橫梁支點處的放張裝置(砂箱或楔塊等)來放張,。
粗鋼筋預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)緩慢放張,。當(dāng)鋼筋數(shù)量較少時,可采用逐根加熱熔斷或借預(yù)先設(shè)置在鋼筋錨固端的楔塊或穿心式砂箱等單根放張,。當(dāng)鋼筋數(shù)量較多時,,所有鋼筋應(yīng)同時放張。
采用濕熱養(yǎng)護的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件宜熱態(tài)放張,不宜降溫后放張,。
預(yù)應(yīng)力筋的放張順序,,應(yīng)符合設(shè)計要求;當(dāng)設(shè)計無專門要求時,,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1,、對承受軸心預(yù)壓力的構(gòu)件(如壓桿,、樁等),,所有預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)同時放張;
2,、對承受偏心預(yù)壓力的構(gòu)件,,應(yīng)先同時放張預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋,再同時放張預(yù)壓力較大區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋,;
3,、當(dāng)不能按上述規(guī)定放張時,應(yīng)分階段,、對稱,、相互交錯地放張。以防止在放張過程中,,構(gòu)件產(chǎn)生彎曲,、裂紋及預(yù)應(yīng)力筋斷裂等現(xiàn)象。
4,、放張后預(yù)應(yīng)力筋的切斷順序,,宜由放張端開始,逐次切向另一端,。
無論張拉還是放張都是存在較大安全隱患的,,工廠應(yīng)設(shè)置安全警戒線,非專業(yè)施工人員嚴格進入預(yù)應(yīng)力梁加工區(qū),。
預(yù)應(yīng)力梁相較于一般梁,,在幾何尺寸上,它將更大,,更長,,更高。實際施工過程中,,拆模,、混凝土澆筑振搗、吊裝都是較大的問題,,應(yīng)該要考慮好,。
如一個0.4m*0.8m*12m(寬*高*長)的預(yù)應(yīng)力疊合梁,它的端模與混凝土接觸面積達9.6平方,它的吸附力是不可想象的,。因此在涂刷脫模劑的時候一定要把控好涂刷質(zhì)量,,不可馬虎。
0.8m的高度以及12m的長度,,注定無法在PC流水線上生產(chǎn),、振搗?;炷帘仨毞謱訚仓?,振搗密實。
對于一般預(yù)制構(gòu)件廠應(yīng)該考慮預(yù)應(yīng)力梁的生產(chǎn)位置,。預(yù)制構(gòu)件廠內(nèi)行車一般配置為5T,、10T、16T,,就拿上面的預(yù)制梁來說,,它的重量約9.6T左右,動荷載按1.5計算,,實際起重重量將達到14.4T,。
在傳統(tǒng)施工中,先張法一般僅適用于生產(chǎn)中小型構(gòu)件,,同時也在固定的預(yù)制廠生產(chǎn),。而在國內(nèi),部分PC流水線廠家也將預(yù)應(yīng)力疊合梁生產(chǎn)線作為研發(fā)方向,。不難想象,,先張法預(yù)應(yīng)力疊合梁必將走進裝配式構(gòu)件廠,成為未來構(gòu)件廠的主流產(chǎn)品,。
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