《土木工程施工》第13次课.ppt
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1、1,二、预应力筋的制作,单根粗钢筋的制作包括配料、对焊、冷拉等工序。其关键是配料中的钢筋下料长度计算。计算时,需要考虑锚具的种类、对接头和镦粗头的压缩量、张拉伸长值、冷拉率、钢筋的弹性回缩率、构件或构件孔道长的影响。 锚具特点:螺丝端杆外露在孔道外的长度为120150mm,帮条、镦头视锚具尺寸而定。 对焊接头:每个对焊接头的压缩量约等于钢筋直径。,(一) 单根粗钢筋的制作,2,单根预应力粗钢筋的下料长度计算分为三种情况。, 弹性回缩率:冷拉后的回缩值与冷拉完成时的长度的比值,一般为0.3左右。,(1) 预应力筋两端均采用螺丝锚具时,其下料长度, 钢筋冷拉率:实际测定作为下料依据。,3,(3)
2、预应力筋一端采用螺丝端杆锚具,另一端采用镦粗头锚具时,其下料长度,(2) 预应力筋一端采用螺丝端杆锚具,另一端采用帮条锚具时,其下料长度,镦头锚具长度(可取2.25倍的预应力钢筋直径加垫板厚度15mm);,帮条锚具长度(可取7080mm);,式中,,式中,,4,式中:,构件的孔道长度;,螺丝端杆伸出构件外的长度(可取120150mm);,螺丝端杆的长度(一般取320mm);,预应力筋的冷拉率;,预应力筋的冷拉弹性回缩率(可取0.40.6);,n 对焊接头数量;,每个对焊接头的压缩量。,5,(c)预应力筋一端采用螺丝端杆锚具,另一端采用镦头锚具,(a)预应力筋两端采用螺丝端杆锚具,(b)预应力筋
3、一端采用螺盛端杆锚具,另一端采用帮条锚具,6,【例5-1】,某24m跨度的预应力钢筋混凝土屋架。屋架下弦孔道长度23800mm,预应力筋为4l25,实测钢筋冷拉率3.5,冷拉后的弹性回缩率10.3,预应力筋两端采用螺丝杆锚具,螺丝端杆长度320mm,其露在构件外的长度为120mm。预应力筋用三根钢筋对焊而成。试求粗钢筋的下料长度。若预应力筋一端为螺丝端杆,另一端采用帮条锚具,帮条锚具及垫板厚度为90mm;预应力筋一端为螺丝端杆,另一端采用镦头锚具(垫板厚度为15mm)。试求粗钢筋的下料长度。,7,解:,(1)预应力筋两端均为螺丝端杆锚具,各参数的取值为,则,8,(2)预应力筋一端为螺丝端杆锚具
4、,另一端采用帮条锚具时,各参数的取值为,则,9,(3)预应力筋一端为螺丝端杆锚具,另一端采用镦粗头锚具时,各参数的取值为,则,10,钢筋束的制作包括编束、下料和张拉等工作。,(二) 钢筋束的制作,钢筋束目前主要采用12钢筋36根组成,钢绞线束主要采用36根75组成。由于其强度高,柔性好,而且钢筋不需要接头等优点,近年来钢筋束和钢绞线束预应力筋的应用越来越广泛。 钢筋束所用钢筋一般是盘圆状供应,长度较长,不需要对焊接长。钢筋束预应力筋的制作工艺一般是:开盘冷拉、下料和编束。冷拉RRB400级钢筋及钢绞线下料切断时, 宜采用切断机或砂轮锯切断,不得采用电弧切割。钢绞线切断前,在切口两侧50 mm处
5、应 用铅丝绑扎,以免钢绞线松散。,11,1一混凝土构件;2孔道;3一钢筋束;4-JMl2型锚具;5一镦头锚具,12,(1) 预应力钢筋束两边同时张拉时,其下料长度,1 钢筋束的下料长度,式中:,构件的孔道长度;,端留量,采用YC-60型穿心式千斤顶张拉,JM12锚具时,a850mm;,预应力筋的下料长度;,13,(1) 预应力钢筋束一端张拉时,预应力筋的下料长度,式中:,非张拉端(固定端)留量,b80mm;,为了防止预应力钢筋束在穿筋和张拉时发生扭结现象,必须进行编束工作。 首先理顺钢筋根数,然后用1822号铁丝,每隔1m左右绑扎一道,形成束状。,2 钢筋束的编束,14,钢丝束的制作包括调直、
6、下料、编束和安装锚具等工作。,(三) 钢丝束的制作,采用钢质锥形锚具进行预应力张拉的钢丝束,其下料长度计算基本与采用JM-12型锚具进行预应力张拉的钢筋束相同。,1 钢丝束的下料长度,采用锥形螺杆锚具以拉杆式千斤顶在构件上张拉时,下料长度见教材 图5-33所示。,15,式中:,钢丝伸出套筒的长度,取a20mm;,预应力筋下料后的弹性回缩值;,锥形螺杆长度(可取380mm);,预应力钢丝束的下料长度,锥形螺杆锚具的套筒长度;,其它符号的意义同前。,16,预应力钢丝束的编束是为了防止钢丝互相扭结。编束工作应在平整的场地上把钢丝理顺放平,然后在全长每隔1m左右用铁丝将钢丝变成帘子状,最后每隔1m放置
7、一个直径与螺杆直径相一致的钢丝弹簧圈作为衬圈,将编好的钢丝帘绕衬圈形成束,再用铁丝绑扎牢固。如下图所示。,2 钢丝束的编束,钢丝编束示意图 1钢丝;2铁丝;3衬圈;,17,三、后张法施工工艺,后张法施工工艺流程图如下所示。,18,19,后张法施工工艺中比较重要的施工过程有孔道留设、预应力筋张拉和孔道灌浆三部分。,(一)孔道留设,1、要求 (1)孔道尺寸、位置应正确,孔道要平顺; (2)端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线; (3)孔道直径取决于预应力筋和锚具、保证预应力筋穿入。,20,2、施工方法 (1)钢管抽芯法适宜于留设直线孔道。 方法 在需留设孔道处预埋钢管,在混凝土浇筑、养护中定期慢转钢管
8、,以防粘结,待混凝土初凝后,终凝前抽出钢管,形成孔道。, 施工时应注意的问题,钢管应平直,光滑,埋前应出锈,刷油,位置正确; 每根长度小于15米,以便于旋转、抽管;,21,恰当掌握抽管时间 早:坍孔; 晚:抽管难,抽不出来。 一般在初凝后终凝前,手指按压混凝土不粘浆又无明显印痕时,则可抽管。 常温下,一般 36小时即可抽管。,抽管顺序和方法 先上后下,边抽边转,速度均匀,与孔道保持在同一直线。,22,注意:留设预留孔道的同时,还要在设计规定位置留设灌浆孔和排气孔。一般在构件两端和中间每隔 12m左右留设一个直径20mm的灌浆孔,在构件两端各留一个排气孔。 留设灌浆孔和排气孔的目的是:方便构件孔
9、道灌浆。 留设方法:用木塞或白铁皮管。,23,钢管连接方法 1一钢管;2一白铁皮套管;3一硬木塞,24,(2)胶管抽芯法 适宜于留设直线孔道、曲线孔道、折线孔道等。, 方法 在孔道留设处,安放胶管(内充气或水、钢丝网胶 管),浇筑混凝土,养护,初凝后,通过放气(水)或直接拉,形成孔道。,长度 2030米以内整根管,一端抽出。较长时在中间接长,接头处应防漏气、漏水; 抽管顺序:先上后下,先曲后直。, 施工时应注意的问题 :,25,胶管密封装置 (a) 胶管封头 (b) 胶管与阀门连接 1一胶管;2一铁丝密缠;3一钢管堵头;4一阀门,注意:胶管抽芯法的灌浆孔和排气孔的留设方法同钢管抽芯法。,26,
10、(3)预埋波纹管法 适宜于曲线孔道。, 施工时应注意的问题:,使用前应作灌水试验,检查有无渗漏; 连接用大一号波纹管(接长时); 固定:用钢筋卡子,并用铁丝绑牢; 避免反复弯曲。, 方法 波纹管直接埋设在需留设孔道处,不再抽出。,27,波纹管外形 (a) 单波纹; (b) 双波纹,波纹管的连接 1波纹管;2接头管;3密封胶带,28,金属螺旋管(波纹管)的固定 1箍筋;2一钢筋托架; 3波纹管;4一后绑的钢筋; 5垫块;6梁侧模,波纹管的安装,应根据预应力筋的曲线坐标在侧模或箍筋上划线,以波纹管底为准。波 距为 600mm。钢筋托架应焊在箍筋上(如上图所示),箍筋下面要用垫块垫实。波纹管安装就位
11、后,必须用铁丝将波纹管与钢筋托架扎牢,以防浇筑混凝土时波纹管上浮而引起的质量事故。,29,灌浆孔的留设 1波纹管;2一海棉垫片;3塑料弧形压板;4一增强塑料管5铁丝绑扎,灌浆孔与波纹管的连接,如下图所示。其做法是在波纹管上开洞,其上覆盖海绵垫片 与带嘴的塑料弧形压板,并用铁丝扎牢,再用增强塑料管插在嘴上,并将其引出梁顶面400500mm。灌浆孔间距不宜大于30m,曲线孔道的曲线波峰位置,宜设置泌水管。,在混凝土浇筑过程中,为了防止波纹管偶尔漏浆引起孔道堵塞,应采用通孔器通孔。通孔器由长 6080mm的圆钢制成,其直径小于孔径10mm,用尼龙绳牵引。,30,(二)预应力筋的张拉,张拉前,将预应力
12、筋穿入钢筋的预留孔道。混凝土应有一定的强度,张拉过早将使混凝土收缩徐变产生的预应力损失增大。因此,张拉时混凝土的强度应符合设计规定,如设计无规定时,不应低于设计强度等级的70。对于拼装的预应力构件,其拼缝处混凝土或砂浆强度如设计无要求时,不宜低于块体混凝土设计强度等级的40,且不低于15MPa。,1. 控制应力,与先张法一样,张拉控制应力过大或过小都会产生不良影响。后张法控制应力也应符合设计规定,如无设计规定时,可按 表5-1取值。,31,2. 预应力筋张拉程序,3. 后端法张拉端设置,后张法预应力筋张拉端的设置,应符合设计要求;当无具体设计要求时,应符合下列规定:,(1)抽芯成形孔道。对曲线
13、预应力筋和长度大于24m的直线预应力筋,应在两端张拉;对长度不大于24m的直线预应力筋,可在一端张拉;,32,(2)预埋波纹管孔道。对曲线预应力筋和长度大于30m的直线预应力筋,宜在两端张拉;对长度不大于30m的直线预应力筋,可在一端张拉。,当同一截面中有多根一端张拉的预应力筋时,张拉端宜分别设置在结构的两端;当两端同时张拉同一根预应力筋时,宜先在一端锚固,再在另一端补足张力后进行锚固。,4. 张拉顺序,预应力筋的张拉顺序,应使混凝土不产生超应力、构件不扭转与侧弯、结构不变位等,因此,对称张拉是一条重要原则。下图所示为预应力混凝土屋架下弦杆与吊车梁的预应力筋张拉顺序。,33,预应力筋的张拉顺序
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