先張法施工
先張法是在砼構(gòu)件澆筑前先張拉預(yù)應(yīng)力筋，并用夾具將其臨時(shí)錨固在臺(tái)座或鋼模上，再澆筑構(gòu)件砼，待其達(dá)到一定強(qiáng)度后(約75%)放松并切斷預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生彈性回縮，借助砼與預(yù)應(yīng)力筋間的粘結(jié)，對(duì)砼產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。
先張法施工工藝示意圖
臺(tái)座
臺(tái)座由臺(tái)面、橫梁和承力結(jié)構(gòu)組成。按構(gòu)造形式不同，可分為墩式臺(tái)座、槽形臺(tái)座和樁式臺(tái)座等。臺(tái)座可成批生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。
臺(tái)座承受全部預(yù)應(yīng)力筋的拉力，故臺(tái)座應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，以免因臺(tái)座變形、傾覆和滑移而引起預(yù)應(yīng)力的損失。
墩式長(zhǎng)線臺(tái)座
墩式臺(tái)座
墩式臺(tái)座由現(xiàn)澆鋼筋砼做成，臺(tái)座應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，臺(tái)座設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算與抗滑移驗(yàn)算。
墩式臺(tái)座構(gòu)造示意圖
墩式臺(tái)座近景
⑴ 抗傾覆驗(yàn)算：
式中：N——預(yù)應(yīng)力筋的張拉力；
e1——張拉力合力作用點(diǎn)至傾覆點(diǎn)的力臂；
G——臺(tái)墩的自重力；
L——臺(tái)墩重心至傾覆點(diǎn)的力臂；
Ep——臺(tái)墩后面的被動(dòng)土壓力合力；
e2——被動(dòng)土壓力合力至傾覆點(diǎn)的力臂。
對(duì)于與臺(tái)面共同工作的臺(tái)墩，傾覆點(diǎn)的位置宜選在砼臺(tái)面下4～5cm處。
⑵ 抗滑移驗(yàn)算：
式中：K——抗滑移安全系數(shù)，不小于1.3；
N1——抗滑移的力，對(duì)于獨(dú)立臺(tái)墩，由側(cè)壁土壓力和底部摩阻力產(chǎn)生。
槽式臺(tái)座
由端柱、傳力柱、橫梁和臺(tái)面組成，既可承受張拉力和傾覆力矩,加蓋后又可作為蒸汽養(yǎng)護(hù)槽。適用于張拉噸位較大的吊車梁、屋架、箱梁等大型預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件。
槽式臺(tái)座構(gòu)造示意圖
鋼模臺(tái)座
鋼模臺(tái)座主要在工廠流水線上使用。它是將制作構(gòu)件的模板作為預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固支座的一種臺(tái)座。模板具有相當(dāng)?shù)膭偠�，可將預(yù)應(yīng)力鋼筋放在模板上進(jìn)行張拉。
箱梁鋼模組裝
箱梁端部模板作張拉臺(tái)座
施工工藝
工藝流程
預(yù)應(yīng)力筋的張拉
⑴ 單根鋼絲張拉：臺(tái)座法多進(jìn)行單根張拉，由于張拉力較小，一般可采用10～20kN電動(dòng)螺桿張拉機(jī)或電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)單根張拉，彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力，優(yōu)質(zhì)錐銷式夾具錨固
⑵ 整體鋼絲張拉：臺(tái)模法多進(jìn)行整體張拉，可采用臺(tái)座式千斤頂設(shè)置在臺(tái)墩與鋼橫梁之間進(jìn)行整體張拉，優(yōu)質(zhì)夾片式夾具錨固。要求鋼絲的長(zhǎng)度相等，事先調(diào)整初應(yīng)力。
數(shù)控式預(yù)應(yīng)力鋼絲張拉機(jī)
在預(yù)制廠生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力多孔板時(shí)，可在鋼模上用鐓頭梳筋板夾具進(jìn)行整體張拉。
方法是：鋼絲兩端鐓粗，一端卡在固定梳筋板上，另一端卡在張拉端的活動(dòng)梳筋板上。用張拉鉤鉤住活動(dòng)梳筋板，再通過(guò)連接套筒將張拉鉤和拉桿式千斤頂連接，即可張拉。
鐓頭梳筋板夾具
張拉千斤頂與張拉鉤
⑶ 單根鋼絞線張拉：可采用前卡式千斤頂張拉，單孔夾片工具錨固定。
前卡式千斤頂逐根張拉
⑷ 整體鋼絞線張拉：一般在三橫梁式臺(tái)座上進(jìn)行，臺(tái)座式千斤頂與活動(dòng)橫梁組裝在一起，利用工具式螺桿與連接器將鋼絞線掛在活動(dòng)橫梁上，張拉前，先用小型千斤頂在固定端逐根調(diào)整鋼絞線初應(yīng)力。張拉時(shí)，臺(tái)座式千斤頂推動(dòng)活動(dòng)橫梁帶動(dòng)鋼絞線整體張拉。
⑸ 粗鋼筋的張拉：分單根張拉和多根成組張拉。由于在長(zhǎng)線臺(tái)座上預(yù)應(yīng)力筋的張拉伸長(zhǎng)值較大，一般千斤頂行程多不能滿足，張拉較小直徑鋼筋可用卷?yè)P(yáng)機(jī)。
鋼筋預(yù)應(yīng)力張拉機(jī)1
鋼筋預(yù)應(yīng)力張拉機(jī)2
張拉機(jī)具的張拉力應(yīng)不小于預(yù)應(yīng)力筋張拉力的 1.5倍；張拉行程應(yīng)不小于預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值的 1.1～1.3倍。
預(yù)應(yīng)力值校核
鋼絲張拉時(shí)，伸長(zhǎng)值不作校核。張拉錨固后，用鋼絲內(nèi)力測(cè)定儀反復(fù)測(cè)定4次，取后3次的平均值為鋼絲內(nèi)力。其允許偏差為設(shè)計(jì)規(guī)定預(yù)應(yīng)力值的±5%。
每工作班檢查預(yù)應(yīng)力筋總數(shù)的1%，且不少于3根。
2CN-1型雙控鋼絲內(nèi)力測(cè)定儀
【注意】預(yù)應(yīng)力鋼絲內(nèi)力的檢測(cè)，一般在張拉錨固后1h進(jìn)行
鋼絞線張拉時(shí)，一般采用張拉力控制、伸長(zhǎng)值校核。張拉時(shí)預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值的允許偏差為±6%。張拉力控制的校核方法與鋼絲相同.
張拉過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量伸長(zhǎng)值(量測(cè)千斤頂活塞行程反算預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值)
先張法施工注意事項(xiàng)
⑴ 臺(tái)座法張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，應(yīng)先張拉靠近臺(tái)座截面重心處的預(yù)應(yīng)力筋，避免臺(tái)座承受過(guò)大的偏心壓力。張拉宜分批、對(duì)稱進(jìn)行。
⑵ 采用應(yīng)力控制法張拉時(shí)，應(yīng)校核預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值。當(dāng)實(shí)際伸長(zhǎng)值與計(jì)算伸長(zhǎng)值的偏差大于±6%時(shí)，應(yīng)暫停張拉，查明原因并采取措施調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉。
⑶ 多根預(yù)應(yīng)力筋同時(shí)張拉時(shí)，須事先調(diào)整初應(yīng)力，使相互間的應(yīng)力一致。預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后的實(shí)際預(yù)應(yīng)力值與設(shè)計(jì)規(guī)定檢驗(yàn)值的相對(duì)允許偏差為±5%。
⑷ 先張法中的預(yù)應(yīng)力筋不允許出現(xiàn)斷裂或滑脫。在澆筑砼前發(fā)生斷裂或滑脫的預(yù)應(yīng)力筋必須予以更換。
⑸ 錨固時(shí)，張拉端預(yù)應(yīng)力筋的回縮量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)不得大于施工規(guī)范規(guī)定。
⑹ 張拉錨固后，預(yù)應(yīng)力筋對(duì)設(shè)計(jì)位置的偏差不得大于5mm，且不得大于構(gòu)件截面短邊尺寸的4%。
⑺ 施工中必須注意安全，嚴(yán)禁正對(duì)鋼筋張拉的兩端站立人員，防止斷筋回彈傷人。
預(yù)應(yīng)力筋張拉的安全防護(hù)
砼的澆筑與養(yǎng)護(hù)
預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后，應(yīng)盡快進(jìn)行鋼筋綁扎、模板拼裝和砼澆筑等工作。砼澆筑時(shí)，振動(dòng)器不得碰撞預(yù)應(yīng)力筋。砼未達(dá)到強(qiáng)度前，也不允許碰撞或踩動(dòng)預(yù)應(yīng)力筋。
當(dāng)構(gòu)件在臺(tái)座上進(jìn)行濕熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)防止溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失。先張法在臺(tái)座上生產(chǎn)砼構(gòu)件，其最高允許的養(yǎng)護(hù)溫度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定的允許溫差(張拉與養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫度之差)計(jì)算確定。當(dāng)砼強(qiáng)度達(dá)到7.5N／mm2(粗鋼筋配筋)或10N／mm2(鋼絲、鋼絞線配筋)以上時(shí)，則可不受設(shè)計(jì)規(guī)定的溫差限制。
預(yù)應(yīng)力筋的放張
砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的數(shù)值(不小于標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的75%)后，才可放松預(yù)應(yīng)力筋。
放張順序
⑴ 軸心受預(yù)壓構(gòu)件，所有預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)同時(shí)放張；
⑵ 偏心受預(yù)壓構(gòu)件，應(yīng)先同時(shí)放張預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋，再同時(shí)放張預(yù)壓力較大區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋；
⑶ 不能滿足上述要求時(shí)，應(yīng)分階段、對(duì)稱、交錯(cuò)地放張，防止構(gòu)件在放張過(guò)程中產(chǎn)生彎曲、裂紋或預(yù)應(yīng)力筋斷裂。
放張方法
⑴ 當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋采用鋼絲時(shí)，配筋不多的中小型鋼筋砼構(gòu)件，鋼絲可用砂輪鋸或切斷機(jī)切斷等方法放松。
配筋多的鋼筋砼構(gòu)件，鋼絲應(yīng)同時(shí)放松，如逐根放松，則最后幾根鋼絲將由于承受過(guò)大的拉力而突然斷裂，易使構(gòu)件端部開裂。
長(zhǎng)線臺(tái)座上放松后預(yù)應(yīng)力筋的切斷順序，一般由放松端開始,逐次切向另一端。
長(zhǎng)線法生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力空心板
⑵ 預(yù)應(yīng)力筋為鋼筋時(shí)，對(duì)熱處理鋼筋及冷拉IV級(jí)鋼筋不得用電弧切割，宜用砂輪鋸或切斷機(jī)切斷。數(shù)量較多時(shí)，也應(yīng)同時(shí)放松。多根鋼絲或鋼筋的同時(shí)放松，可用油壓千斤頂放張、砂箱放張、楔塊放張等方法。
楔塊放張
砂箱放張
⑶ 采用濕熱養(yǎng)護(hù)的預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件，宜熱態(tài)放松預(yù)應(yīng)力筋，而不宜降溫后再放松。
