低松驰有粘结预应力钢绞线施工运用实例

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低松驰有粘结预应力钢绞线施工运用实例

市体臣卫校图书馆建筑面积5919M²，框架结构，建筑总高度26.3M，层次为二层—五层。开工日期为2004年5月28日。设计单位为规划设计院有限公司，该工程部分梁系用预应力结构，2004年10月完成，现简要介绍一下施工过程以飧读者。

1、工程概况 

该工程在标高13.1M的(G)轴，(F)轴设置二根梁，在标高21.1M的⑥轴、⑧轴、⑩轴设置三根梁、预应力钢筋混凝土梁跨度为17.8M，断面尺寸400×1400。预应力筋采用低松弛有粘结预应力钢绞线。预应力筋采用双排钢筋，上排筋2—5фj15.2，2--7фj15.2。集束配置，即每个锚头张位一集束预应力筋，采用一端张拉。钢绞线的抗拉强度标准f_ptk＝1860/mm²。锚具采用OVM型夹片式锚具。张拉力应为0.7f_ptk，采用双控指标施工。预应力钢筋混凝土部分采用C40。其余部分采用C30，两种不同等级的混凝土间采用密孔钢丝网隔开。

2、预应力大梁施工顺序 

安装梁底模　　波纹管质量检查　　绑扎梁箍筋及钢筋、垫保护层　　在箍筋上画出预应力筋曲线位置并焊接固定波纹管的钢筋托架　　波纹管就位、固定端部埋件　　预应力筋质量检验　　预应力筋下料　　预应力穿入孔道　　安装梁两侧模板　　安装楼板底模和绑扎楼板底钢筋　　安装水电管线及板面钢筋　　检查和验收           浇筑混凝土、拉动钢绞线（制作混凝土试块）    混凝土养护、拆梁侧模板    锚具质量检查    千斤顶检验、检查张拉设备和压砼试块    预应力筋张拉    孔道灌浆（制作水泥浆试块）   压水泥浆试块;拆梁底模及楼板模    切割端部钢绞线、封裹。

3、大梁模板施工 

3.1技术要点 

3.1.1本工程预应力梁的载面尺寸较大0.4m×1.4m，因此要求梁模板支架必须满足承受结构的自重和可能出现的最大施工荷载的要求，并有足够的承载能力、刚度和稳定性。

3.1.2由于梁的高度大，预应梁两侧侧模必须在波纹管固定好并验收合格后方可进行封模安装，在模板打对拉螺栓孔时必须注意预先定出位置，防止打穿波纹管。 

3.1.3由于预应力框架梁自重较大，因此必须按设计要求起拱。 

3.1.4楼板模板、预应力梁侧模板和次梁模应在预应力筋张拉前拆除。 

3.2施工方案 

截面尺寸400×1400，采用多层板18mm，用C40混凝土浇筑坍落度为7cm，混凝土浇筑速度vm/h，混凝土温度T=30⁰C，试对梁模板、木楞、螺拉力进行验算。间距为0.75m。

1）          梁底模板计算

（1） 梁底模板标准荷载

  梁模自重力   0.3KN/M²

 混凝土自重力  25×0.4×1.4=14KN/M²

 梁钢筋自重力  1.5×1.4×2=2.1 KN/M²

（2） 梁底模板强度验算的设计荷载

  q₁=[(0.3+14+2.1) ×1.2+2.0×14] ×0.25=4.86 KN/M 

支座弯矩M_A=-1/2q₁L₁²=-1/2×4.86×(0.375)²=-0.34KN.M

跨中弯矩 M_B=0

底模应力=M_A/W=-(0.34 ×10⁶)/(1/6)×400×25×25

=8.16N/MM²<10N/MM²=f_c

故强度满足要求

（3） 梁底模刚度验算的标准荷载

q₂=(0.3+14+2.1) ×0.25=4.1KN/M

端部挠度W_C=(q₂l₁l³/24EI) ×(-1+6n²+3n³)

=[4.1×375×(750)³/24×9.5×10³×1/12×400×25³] ×[-1+6×0.5²+3×0.5³]=4.8mm<[W]

W_A=(K_WqL⁴)/100EI

=(0.967×4.1×750⁴)/(100×1×10⁴×1/12×400×30³)

=1.47<750/400=1.875=[w]

故刚度满足要求

2）、梁侧模板验算

（1） 梁侧模的标准荷载

新浇混凝土对模板产生的侧压力：

F=0.22×(γ_c200/T+15) β₁β₁V^1/2

=0.22×25×200/(50+15) ×1×1×3^1/2=42.3KN/M²

F=γ_cH=25×1.4=35KN/m²<42.3 KN/M²

倾倒混凝土产生的水平荷载4 KN/M²

（2） 梁侧模板的强度验算

q₁=(35×1.2+4×1.4) ×0.3=19.32KN/M

支座弯矩M_A=-1/2q₁L₁²=-1/2×19.32×(0.375)²=-1.358KN.M

跨中弯矩 M_B=0

W=1400×25²/6=145833

σ_A=M_A/W_X=-1.358×10⁶/145833=9.3<10N/mm²

3）          螺栓计算

   对拉螺栓取横向间距为0.75m，竖向为0.6m，按最大侧压力计算，每根螺栓承受的拉力为：

N=(35×1.2+4×1.4) ×0.75×0.6=26.82KN

采用直径φ16mm对拉螺栓净截面积A=144.1mm²,每根螺栓可承受拉力：S=144.1×215=30982N=30.982KN>26.82KN。

4、钢筋绑扎要点 

4.1钢筋绑扎好可以箍筋上放出波纹管（以管底为准）安装曲线。 

4.2框架梁应先绑扎钢筋及箍筋。S型拉筋待预应力筋安装完毕后再进行绑扎。

4.3绑扎钢筋时，应保证预应力孔道（波纹管）坐标位置的正确，若有矛盾时，就在规范允许或满足使用要求以前提下调整普通钢筋的位置，必要时应与设计人员商量后确定。 

4.4在绑扎柱筋时应考虑波纹管能顺利通过。钢筋交叉问题，施工时可会同有关人员商讨处理。 

4.5绑扎楼面钢筋、安装管线时，不得移动波纹管的位置，不得压瘪波纹管。 

4.6钢筋工程施工结束时应全面检查波纹管，发现问题及时处理。 

4.7为保证端部有足够的承载力，宜适当增加端部构造钢筋。 

5、混凝土施工

5.1 预应力部分混凝土采用C40级商品砼，

其配合比为：水：水泥（42.5级）：砂：石：粉煤灰：外加剂

= 180：384：661：1079：69：36

分包单位为南通威胜混凝土有限公司，其余部分采用C30，

其配合比为：水：水泥（42.5级）：砂：石：外加剂

= 220：480：644：974：1.20

振动器采用插入式振动器HX2-230型，除浇捣砼人工外，还配备了钢筋工、木工、水电工、各一名随班作业

5.2 技术要点

5.2.1 浇筑混凝土前检查波纹管和锚垫板的位置是否正确，接头处是否牢固，发现问题应及时处理。

5.2.2 混凝土入模时，应尽量避免波纹管受到过大的冲击，以防波纹管移位和压瘪。

5.2.3 混凝土应分层振捣，注意振捣密实，尤其在梁的端部及钢筋密集处更应加倍注意，必要时可适当较小混凝土石子粒径或采取其它合理的措施解决。

5.2.4振动器绝对不能直接振击波纹管，以防振瘪引起波纹管漏浆影响张拉和孔道灌浆。

5.2.5  及时制作混凝土试块，并按施工规范要求留置同条件养护的混凝土试块，以确定张拉时间。

5.2.6 混凝土浇筑后应及时养护，检查和清理孔道、锚垫板及灌浆孔。

6、预应力部分施工 

6.1预应力张拉设备 

本工程采用YCT－160千斤顶2台、高压的泵2台、砂轮切割机1台、角向磨光机2台、接线盘2个。

6.2预应力施工主要材料 

预应力钢绞线（1860级）采用常州法尔胜钢铁有限公司生产的，锚具采用南京下关OVM型夹片式锚具、波纹管采用张家港生产的，灌浆水泥采用华新水泥厂生产的PO42.5级，灌浆水泥外加剂采用南京生产的JM-Ⅲ

6.3波纹管的留设 

6.3.1波纹管按设计位置安装固定其过程如下： 

绑扎框架梁箍筋及梁钢筋   处理梁底保护层   在箍筋上按孔道坐标位置点焊固定托架    铺设和固定波纹管    安装和固定锚垫板    穿入钢绞线　　检查验收。

6.3.2波纹管安装中应特别注意预应力筋曲线的最高点、最低点及反弯点。 

6.3.3先安放框架梁钢筋保护层后，方能开始固定波纹管，波纹管之间可用大一号（3—5mm）波纹管连接，接管长为200mm，两端应均匀旋入，并应用胶带纸封裹接缝。

6.3.4必须采取有效的封裹措施，切实保证锚垫板处不致漏浆。 

6.3.5灌浆孔按设计单位要求设置，灌浆孔处用弧型压板与波纹管连接。 

6.4预应力筋下料 

6.4.1下料场地选择平整无积水，长度应满足最长束下料的要求 

6.4.2预应力筋下料应及时穿入孔道以免生锈 

6.4.3预应力筋的下料 

实际曲线长度采用AufoCAD软件绘图计算，编制钢绞线下料统计表并在现场抽查孔道实际长度进行校核;工作长度张拉端考虑到工作锚、千斤顶、工具锚等所需长度并留出适当余量，下料长度=孔道实际长度+张拉工作长度800mm。下料长度应准确，取料用砂轮切割机切断，严禁用电弧焊熔断。

6.5预应力筋穿束 

6.5.1预应力筋一般待波纹管基本固定后穿入。 

6.5.2穿束后应核对框架梁的预应力配筋，不得穿锚。 

6.5.3张拉端钢绞线应平齐并满足张拉所需的工作长度。 

6.6预应力张拉 

6.6.1混凝土强度应达设计要求的强度后方可进行张拉，正式张拉前应有同养护的砼试压报告。 

预应力筋采用一端张拉。预应力张拉前应拆除梁侧模板，梁底模须等孔道灌浆达到标号后方可拆除。预应力张顺序为：两束应要交替同时进行张拉。 

6.6.2预应力筋的张拉程序为： 

0　　0.2σcon　　0.5σcon    1.03σcon(持荷2分钟后锚固)

6.6.3预应力盘筋张拉控制应预力为σcon＝0.7fptk=0.7×1860=1302mpa

6.6.4每束张拉力为N＝σcon.As

6.6.5张拉伸长值应从0.2σcon　　1.03σcon分别量测，并作现场记录

6.6.6张拉时油压应缓慢、平稳 

6.6.7实际伸长值与计算伸长值偏差在+6%至-6%之内

否则应暂停张位，查明原因并采取措施后继续张位 

6.7孔道灌浆及端部封裏 

6.7.1预应力筋张拉后应早灌浆，一般待预应力筋全部张拉完毕后24小时内进行灌浆

6.7.2灌浆前一天，端部锚具处应用纯水泥浆（或砂浆）封裏锚具夹片间的空隙，仅留出灌浆孔或出气孔。 

6.7.3灌浆水泥应用强度不低于42.5的普通硅酸盐水泥，水泥浆强度M30，水灰比为0.45，空掺入适量膨胀剂，流动度为12—17cm，灌浆水泥可用机械搅拌。

6.7.4灌浆压力宜适中（封闭灌浆时压力约为0.6Mpa），应防止灌浆管接口处炸开水泥浆伤腿。

6.7.5从曲线孔道中所设的灌浆孔均匀地一次灌满孔道，待两端锚具出气孔处冒出浓浆后可封闭泌水孔（出气孔）并继续加压到0.6Mpa，持荷2分钟后封闭灌浆孔。

6.7.6灌浆后应及时检查沁水情况并及时进行人工补浆 

6.7.7灌浆时应及时制作水泥浆试块 

6.7.8灌浆后端都应尽早用细石混凝土封裏以保护锚具采用气割，但外露钢绞线应保留40—50mm，采用湿纱布包裏锚具降温措施。

 2005年12月8日