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后张法预应力混凝土吊车梁施工实例_secret后张法预应力混凝土吊车梁施工一工程概况*****轮胎有限公司****车间工程采用了6m后张法预应力混凝土吊车梁,该吊车梁采用图集《04G426》(实行日期2004年3月1日)该工程共需YDL-330支,YDL-430支,YDL-760支,采用后张有粘结预应力施工技术,预应力钢筋采用钢绞线1×7-
15.2-1860-GB/T5224-2003,预应力筋预留孔道采用预埋金属波纹管,波纹管直径2-3根钢绞线时为φ50,4根钢绞线时为φ55吊车梁张拉端和锚固端均采用QM系列锚具,型号如下该工程工艺较复杂,技术含量高,施工质量要求较高二工艺流程三主要工序技术要点分析
1.砖砌底模用标准红砖砌筑6cm高底模,表面和两侧用13水泥砂浆抹面压光,砂浆面硬固后于底模上放线从底模中央依次向两边划分如图所示各段,以作为安装波纹管的水平方向控制线,同时施放出梁端头处的边线,作为安装梁端头铁件和模板的控制线,安装侧模板时不用控制线,施工时以侧模板夹紧砖底模即可,为保证侧模板上口宽度的准确,可用内衬木柱作临时固定(详见模板安装)
2.制作安装钢筋骨架该工程对钢筋制作质量要求较高,各种尺寸偏差必须满足图集要求,尤其横断面处箍筋(该箍筋要用以固定波纹管,尺寸偏差较大波纹管就不宜居中)钢筋骨架绑扎完毕后,将钢筋骨架吊放到砖底模上,吊装时在骨架底部作出中心标志,以此中心对准底模上的中心即可然后将骨架立直,线坠吊直,为防止骨架变形,四周用斜撑支撑,下面开始安装波纹管
3.波纹管安装依据图集上的尺寸下料裁好波纹管,安装梁头底部铁件,穿底部直线形波纹管,将波纹管直接从梁头铁件预留孔中穿入,下部垫35mm厚的砂浆垫块,上部用“V”形φ8钢筋卡住,用铅丝将“V”形钢筋绑扎在箍筋上曲线形波纹管可用木板作临时固定,在砖底模上的控制线上立木板(波纹管本身具有一定的弹性,故这样操作可以形成曲线形状),确定位置准确无误后开始固定波纹管,用φ8直钢筋段插在波纹管底部,用铅丝将直钢筋段绑扎在箍筋上,波纹管上部用“V”形φ8钢筋以和直线形波纹管相同的方法固定为保证混凝土振捣时振捣棒能够顺利插入,上部直线形波纹管可部分混凝土
4.模板安装波纹管固定完后,撤去所有支撑,开始支模板,按控制线立好端模板,用侧模板夹紧砖底模和端模板,并用φ16mm螺丝拉杆拉紧,施工时于梁体上预留φ20mm通透孔道,螺丝拉杆可从孔道中穿入,上下设三排梅花状布置(拉杆间距500mm),第一排距底面200mm,第二排距中,第三排位于上翼缘上表面20~30mm处,同时在端模板设钢板卡子固定,为保证上口宽度可用小木柱夹在模板内侧,待混凝土浇筑完成后取出小木柱同时在侧模板两侧设斜向支撑(每边两个)并用线坠吊直30mm
5.制作浇筑混凝土本吊车梁采用C50混凝土,使用P.
042.5R水泥,掺加NC-4早强剂,28天后混凝土强度达到120%以上,满足要求混凝土浇筑时采用插入式振捣棒(振捣棒直径40mm)底部辅以附模式震动器振捣,施工时将附模式震动器挂在吊车梁底部,打开电源边振捣边填料,填料至一半时采用插入式振捣棒振捣,附模式震动器跟随混凝土浇筑方向移动下部1/2高度以下混凝土振捣密实后,填料至上翼缘下表面后,再插入振捣棒振捣上翼缘下表面以下混凝土振捣密实后将上部波纹管穿入,施工时可将波纹管套在48mm钢管上,再将波纹管从端模板预留孔中穿入,然后填料振捣混凝土,混凝土振捣密实后,待混凝土还没完全终凝前,拔除钢管即可,施工时上部波纹管也可用钢管抽心的方法成孔,这样可以节省波纹管,较经济混凝土浇筑流程图
6.钢绞线下料钢绞线下料长度值一端张拉L=L1+2L2+100+L3+L4两端张拉L=L1+2L2+100+2L3+L4L1构件孔道长度L2夹片式工作锚厚度L3穿心式千斤顶长度L4工具锚厚度100L2L1L2L3L4100构件孔道长度对于直线形孔道容易计算,对于曲线形孔道长度可采用下列方法计算先确定曲线孔道的二次抛物线方程y=4f/L2·x2设4f/L2=a则y=ax2本工程f=
0.55L=
4.8Bx
1、y1x
2、y2则a=
0.0955y=
0.0955x曲线BC=∫=∫22fx1-x11+y|22dxx1-x11+2axdx=x1x22+
0.5/a·ln|2ax1+1+4ax12x1-x1=∫1+2·
0.0955·x2dx=
2.4√1+
40.
09552.42222+
0.5/
0.0955·ln|2·
0.0955·
2.4+1+
40.
09552.4=
4.963m公式1也可采用下列简便方法计算曲线BC=(1+8f2/3L2)L=[1+8·
0.552/3·
4.82]=
4.968m公式2钢绞线下料场地应平坦,下垫方木或彩条布,不得将钢绞线直接接触土地以免生锈,也不得在混凝土地面上生拉硬拽,磨伤钢绞线,下料长度误差控制在-50~+100mm以内钢绞线的盘重大、盘卷小、弹力大,为了防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出伤人,事先用钢管扎制一个简易的铁笼,下料时将钢绞线装在铁笼内,从盘卷中央逐步抽出,较为安全钢绞线的下料宜用砂轮切割机切割,不得采用电弧切割砂轮切割机有手提式和固定式两种,用砂轮切割机下料具有操作方便、效率高、切口规则无毛头等优点,尤其适合现场使用
7.预应力张拉待混凝土强度达到90%以上以后方可张拉预应力钢绞线,钢绞线逐根分级张拉一次锚固,直线形孔道内的钢绞线采用一端张拉,曲线形孔道内的钢绞线采用两端张拉(即一端张拉后另一端补足)σcon取0.75fptk=1395N/mm2,张拉时必须保证孔道中心线、锚具中心线、注〉另端张拉(1各括号内数字为张拉顺序号(2
(34)将钢绞线逐根穿入预留孔道(波纹管)内,安装锚具装上夹片,夹片均匀打紧并外露一致,装上限位板和穿心式千斤顶,一切准备就绪后即可张拉
8.张拉伸长值校核
8.1钢绞线实际伸长值量测钢绞线分三级张拉见下表在相应分级荷载下量测相应油缸外陋长度,然后用下列公式计算L实际=C-A+B-A
8.2钢绞线理论伸长值的计算L理论=σ·LT/ES(公式3)LT计算段长度内钢绞线实际受力长度mmES钢绞线弹性模量(
1.95×105N/mm2)σ计算段长度内钢绞线平均应力N/mm2由于预应力筋与孔道之间摩擦力的影响,预应力筋沿长度方向各截面的应力不是一个定值,而是自张拉端开始向内逐渐减少,因此应取应力平均值,对直线形预应力筋可不考虑孔道摩阻的影响,对于曲线形孔道应考虑摩阻的影响对于曲线形预应力筋σ=σ1·[1-1/2(κx+μθ)]κx+μθ≤
0.2(公式4)σ1计算段长度内起始点即靠近张拉段处端点处钢绞线应力N/mm2κ考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数,本工程采用金属波纹管,取值为
0.0015μ预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦系数,本工程采用金属波纹管,取值为
0.25x计算段长度内曲线孔道长度(可按第6节中公式1或公式2来计算)(m)θ计算段长度内两端点截面处孔道部分切线的夹角(弧度)用上述方法计算伸长值时,直线形孔道可直接套用公式3,平均应力取σcon(超张拉时取
1.03σcon);对于直线段和曲线段组合的孔道应分别计算伸长然后相加张拉端弧度总伸长等于直线段AB、CD和曲线段BC各段伸长之和需要指出的是平均应力的计算有所区别对于直线段AB,σAB=σA=
1.03σcon=1437N/mm2(注张拉端为超张拉)对于曲线段BC,σBC=σB·[1-1/2(κx2+μθ)]σ=σBA=
1.03σcon=1437N/mm2σBC=1437·[1-1/2(κx2+μθ)]=1437·[1-1/2(
0.0015·
4.963+
0.25·
0.86)]=1277N/mm2对于直线段CD,σCD=σC=σB·[1-(κx2+μθ)]2=1437·[1-(
0.0015·
4.963+
0.25·
0.86)]=1117N/mm
8.3伸长值校核张拉到规定油压后,持荷复验伸长值,理论伸长值和实际伸长值相对允许偏差为±6%,如果不符停止张拉,在采取有效措施后方可继续张拉
9.孔道灌浆钢绞线张拉完毕并校核无误后,切除多余的钢绞线24小时后进行孔道灌浆,灌浆用水泥浆采用不低于P.
042.5R水泥配制,并掺入UEA膨胀剂和NC-4早强剂,水灰比为
0.35~
0.38(重量比)水泥浆的抗压强度不低于30N/mm2,拌制后三小时泌水率应控制在2%,张拉完毕后尽早进行孔道灌浆,在跨中设灌浆孔,以锚孔、夹片、钢绞线之间的缝隙为出气孔,孔道应清洁并排气通畅灌浆时先灌注下层孔道再灌注上层孔道,灌浆必须连续不断,每件构件全部孔道必须一次灌浆完成,孔道内水泥浆必须饱满密实,同时每工作班必须留置试块,待混凝土强度达到15N/mm2后方可移动构件灌浆孔的留设用φ20mm硬塑料管抵紧波纹管,并将塑料管露出外侧50mm孔道灌浆前插入φ16mm光圆钢筋打穿波纹管,拔除钢筋即可,对于打穿不透或遗漏的可用φ20冲击电钻钻孔
10.封裹锚具孔道灌浆完毕后端部用C30细石混凝土封平,以保护锚具为增强新旧混凝土的结合性,可将锚具周围混凝土先凿毛再封裹混凝土四结束语该工程主要难点㈠钢绞线控制应力大,混凝土强度等级高(C50);㈡吊车梁高而薄(高
1.2/
1.5m最薄处160mm)同时梁体内部预埋有波纹管,为此混凝土不宜振捣密实,尤其波纹管底部混凝土通过如上工艺流程我们成功的解决了这些问题,取得了较好的效果。