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论文摘要:混凝土结构被广泛应用于多种工程,解决开裂问题是决定混凝土结构是否能够满足使用需求和耐久性的关键。
0引言
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题,使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等,严重的将威胁到人民的生命、财产。出现混凝土裂缝的原因从微观上看,混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体,由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同,混凝土裂缝产生的原因也有很多种。
1混凝土结构的裂缝依其形成可分为以下三类
1.1静止裂缝系指形态、尺寸和数量均已稳定不再发展的裂缝。修补时,仅需依裂缝粗细选择修补材料和方法,而与其它因素无关。
1.2活动裂缝系指其宽度不能保持稳定,易随着结构构件的受力、变形或环境温、湿度的变化而时张、时闭的裂缝。修补时,应先消除其成因,并观察一段时间,确认已稳定后,再依静止裂缝的处理方法修补;若无法完全消除其成因,则应使用具有足够柔韧性的材料进行修补。
1.3尚在发展的裂缝系指长度、宽度或数量尚在发展,但经历一段时间后将会终止的裂缝。对此类裂缝应待其停止发展后,方可进行修复或加固。
混凝土裂缝修补前,应对其成因进行研究,若是由于承载能力不足引起的裂缝,除应选择相应的方法进行修补外,尚应选用适当的加固方法进行加固。
2修补设计
修补设计原则上应根据第四章是否需要修补及补强加固的判定结果,进行恢复己开裂结构件的机能及耐久性的设计,更重要的是要选择适当的修补材料、修补工法以及在选择修补时间的基础上进行修补设计。进行修补设计时,应考虑如下事项:①根据是否需要修补的判断结果,设定修补范围及规模,还应按需要再度调查现场。②掌握开裂原因、开裂状况(裂缝宽度、深度及型式等),建筑物的重要性及环境条件(一般环境、工厂地区、盐类环境、温泉地带、寒冷地带及特殊用途)。③为了明确规定修补目的及恢复目标,考虑环境条件,选定最适于修补的修补材料、修补工法及修补时间。选择修补工法,可按开裂现场及开裂原因决定。另外,当构筑物处于盐类等苛刻环境时,应选择比普通环境条件高一个等级的材料及工法。如有可能,裂缝最好在稳定后再作修补;对随环境条件变化的温度裂缝,则宜在裂缝最宽时处理。
混凝土建筑物及构件的修补恢复目标将视竣工时的初期性能、建筑物的耐用年限、开裂原因、劣化程度及劣化范围等而异,另外,保修年限也不尽相同。通常,可将修补恢复目标分成如下三个阶段:①恢复到与健全构件同等性能。②恢复到不妨碍使用的程度。③恢复到能够确保人身安全的程度。一般针对以确保人身安全而进行的应急修补工程。④必须充分研究修补作业所必要的机械材料、脚手架及工程现场对周围人群的安全保障。
3修补方法
3.1表面修补法①利用混凝土表层微细独立裂缝(裂缝宽度ω≤0.2mm)或网状裂纹的毛细作用吸收修补胶液,封闭裂缝通道。对楼板和其它需要防渗的部位,尚应在混凝土表面粘贴纤维复合材料以增强封护作用。常用的方法为涂覆法,增加整体面层,压抹环氧胶泥,环氧浆液粘玻璃丝布,表面缝合等。②涂覆法:混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时,采用手工或机械喷涂方法,将修补材料涂覆于混凝土表面,起到表面封闭作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之间,厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件(室内、室外、环境温湿度变化,介质腐蚀情况)以及裂缝活动情况等,例如,要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料,聚氨酷涂料,聚氨酷沥青涂料等刚性涂料,不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体,橡胶型丙烯酸酷涂料等弹性涂料。③增加整体面层:混凝土表面裂缝数量较多,分布面较广时,常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下,整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时,宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。3.2局部修复法①充填法用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大,最终凿成V形或梯形槽,分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭裂缝。其中V形槽适用于一般裂缝修补;梯形槽用于渗水裂缝修补;环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补;聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。②预应力法用钻机在构件上钻孔,注意避开钢筋,然后穿入螺栓(预应力钢筋),施加预应力拧紧螺帽,使裂缝减小或闭合。如条件许可时,成孔的方向应与裂缝方向垂直,钻孔方向不与裂缝垂直时,宜采用双向施加预应力。③部分凿除重新浇筑混凝土对于钢筋混凝土预制梁等构件,由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土,清洗、充分湿润后,浇筑强度高一等级的混凝土,养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重。此外,修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真,否则新老混凝土结合不良将导致失败。
3.3灌浆法将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内,使其扩散,固化。固化后的浆液具有较高的粘结强度,与混凝土能较好地粘结,从而增强了构件的整体性,使构件恢复使用功能,提高耐久性,达到堵漏防锈补强的目的。用于结构修补的化学浆液主要有两类:一类是环氧树脂浆;另一类是甲基丙烯酸甲酷液(简称甲凝液)。用于防渗堵漏的化学浆液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙,使之不透水并增加强度。
3.4低压慢注修补法(注射法)以一定的压力将修补胶液注入裂缝腔内;此法适用于处理0.2<ω<1.5mm静止的独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状局部缺陷。可使用JN-L低粘度灌缝胶及JN-F封口胶。
3.5压力注浆法在一定时间内,以较高压力(按注浆料产品说明书确定)将灌注材料压入裂缝腔内;此法适用于处理大型结构贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而蜿蜒的裂缝。可使用JN-J或HPG两种水泥基改性材料,也可使用JN-M结构灌注胶。
3.6填充密封法在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出U形或V形沟槽,然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料填充,必要时以纤维复合材料封闭其表面;此法适用于处理ω>0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。可使用JN-XF裂缝封闭胶或JN-LE弹性灌缝胶。
民用建筑混凝土结构裂缝修补工法多种多样,但我们不能只知其一、只用其一,而应牢牢掌握每一种方法,以一变应万变,做到根据不同情况采取不同方法,切实从每一个环节入手,做好过程控制,完善施工手段,确保施工质量,尽量实现修补最优。
参考文献:
论文摘要:随着人们对建筑质量的要求越高,也越来越重视建筑工程中的腐蚀现象。由于多种因素,在建筑工程中,腐蚀无所不在。本文就腐蚀混凝土结构的因素进行分析,进一步指出预防腐蚀混凝土结构的处理办法。
1腐蚀混凝土结构的因素:
1.1素混凝土结构
素混凝土的基本组成材料是水泥、砂、石和水。影响素混凝土结构的耐久性的主要因素为碱-集料的反应(混凝土中碱含量超标,暴露在水或潮湿环境使用时,其中的碱与碱活性集料间发生反应,引起膨胀)。
1.2钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构材料是混凝土与钢筋的复合体,它的腐蚀形态可分为两种:一是由混凝土的耐久性不足,其本身被破坏,同时也由于钢筋的、腐蚀而导致整个结构的破坏;二是混凝土本身并未腐蚀,但由于外部介质的作用,导致混凝土本身化学性质的改变或引入了能激发钢筋腐蚀的离子,从而使钢筋表面的钝化作用丧失,引起钢筋的锈蚀。从化学成分来看,钢筋的锈蚀物一般为Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe3O4·H2O、Fe2O3等,其体积比原金属体积增大2~4倍。由于铁锈膨胀,对混凝土保护层产生巨大的辐射压力,其数值可达30MPa(大于混凝土的抗拉极限强度)使混凝土保护层沿着锈蚀的钢筋形成裂缝(俗称顺筋裂缝)。这些裂缝进一步成为腐蚀性介质渗入钢筋的通道,加速了钢筋的腐蚀。钢筋在顺缝中的腐蚀速度往往要比情况快,等到混凝土表面的裂缝开展到一定程度,混凝土保护层则开始剥落,最终使构件丧失承载能力。
影响混凝土中性化(包括碳化)速度的因素很多,但主要的因素是混凝土的密实度,即抗渗性能。混凝土愈密实,即抗渗性能愈高,则外界的气体只能作用于混凝土表面,向内部渗透比较困难。影响混凝土密实度的主要因素是混凝土的水灰比和单位水泥用量。水泥品种对混凝土的中性化速度有一定的影响;不同品种的水泥,因其掺合料的品种及含量不同,水解时生成的碱性物质数量不同,使混凝土的中性化速度也就不同了。
普通硅酸盐水泥的熟料含量多,掺合料的含量一般不大于15%,其碱度比其它品种的水泥高,中性化速度相对的要慢。火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥,由于掺合料中的活性氧化硅与水泥熟料中水解时产生的氢氧化钙结合,从而降低了混凝土孔隙中的液相碱度,加快了碳化或中性化的速度。
1.3预应力混凝土结构
预应力混凝土结构的腐蚀除了具有普通混凝土结构的腐蚀类型外,由于采用高强度钢筋和钢筋在高应力条件下工作,所以可能发生应力腐蚀和钢材的氢脆。
1.3.1应力腐蚀
应力腐蚀是钢筋在拉应力和腐蚀性介质共同作用下形成的脆性断裂。这种破坏与单纯的机械应力破坏不同,它可以在较低的拉应力作用下破坏;这种破坏又与单纯的电化学腐蚀破坏不同,它可以在腐蚀性介质很弱的情况下而破坏。
腐蚀性介质与钢筋作用,在钢筋表面形成一个大小不等弥散分布的腐蚀坑后,每个腐蚀坑相当于一个缺口,钢筋在拉应力的作用下,形成应力的不均匀分布和应力集中,在缺口的边缘,当钢筋平均应力不高时,其集中的应力即可达到断裂应力的水平,而引起钢筋的断裂。由于缺口的存在,形成了拉应力三轴不相等状态,阻碍了钢筋塑性变形的开展,使塑性变形性能在钢筋断裂前不能充分发挥出来,延伸率、冷弯等塑性指标均有明显下降。预应力钢筋的腐蚀是拉应力与腐蚀性介质共同作用的结果,腐蚀因素对钢筋断裂的最初形成起主要作用,而拉应力则促进了腐蚀的发展。
1.3.2氢脆
氢脆是预应力钢筋在酸性与微碱性的介质中发生脆性断裂的另一中类型。氢脆与应力腐蚀的机理完全不同。应力腐蚀发生在钢筋的阳极,而氢脆发生在钢筋的阴极区域。氢脆是由于钢筋吸收了原子氢,而使其变脆,所以称为氢脆。钢筋在腐蚀过程中,表面可能有少量氢气产生,在通常情况下,生成的原子氢会迅速结成分子氢,在常温下是无害的,但当这一过程受到阻碍时,氢原子就会向钢筋内部扩散而被吸收到金属内部的晶格中去,如果钢筋内部有缺陷存在,氢原子很可能重新结合成为氢分子。氢分子的生成产生很大的压力,出现“鼓泡”现象。使钢筋变脆。产生氢脆的钢筋在受到超过临界值的拉力作用时,便会发生断裂。硫化氢是能引起预应力钢筋氢脆的介质之一。
1.4纤维混凝土结构
纤维混凝土的腐蚀机理与普通混凝土基本相同,但纤维的直径较细,且均匀分布,其耐久性相对普通混凝土要强一些。开裂的纤维混凝土构件在潮湿的环境下,裂缝处的混凝土碳化后,碳化区的钢纤维开始锈蚀。有研究表面,钢纤维混凝土中钢筋的锈蚀较普通混凝土钢筋的锈蚀减轻,其原因除了钢纤维阻裂作用的影响外,还在于细小纤维在混凝土中乱向均匀分布,从而改变了钢筋电化学锈蚀的离子分布状态,阻止了钢筋的锈蚀。
1.5轻骨料混凝土结构及加气混凝土
轻骨料混凝土的腐蚀机理与类型基本与普通混凝土相同,由于大多数轻骨料抵抗气体扩散能力较低,腐蚀性气体较易渗入内部,因此必须控制轻骨料混凝土的密实度。
加气混凝土的显气孔较多,不致密,吸水率高,碳化速度较快,在正常使用条件下尚需对钢筋进行表面涂覆保护层,而且加气混凝土表面气孔多,不容易进行保护,所以在腐蚀环境下不宜使用加气混凝土。
2预防混凝土结构腐蚀的办法
对混凝土结构腐蚀预防应针对其不同的结构组成制定不同的办法。
2.1原材料的选择
2.1.1水泥
水泥是水泥砂浆和混凝土的胶结材料。水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结、硬化而形成。水泥石一旦遭受腐蚀,水泥砂浆和混凝土的性能将不复存在。由于各种水泥的矿物质组份不同,因而它们对各种腐蚀性介质的耐蚀性就有差异。正确选用水泥品种,对保证工程的耐久性与节约投资有重要意义
2.1.2粗、细集料
发生碱-集料反应的必要条件是碱、活性集料和水。粗、细集料的耐蚀性和表面性能对混凝土的耐蚀性能具有很大影响。集料与水泥石接触的界面状态对混凝土的耐蚀性有一定影响。
混凝土中所采用粗细集料,应保证致密,同时控制材料的吸水率以及其它杂质的含量,确保材质状况。
2.1.3拌合及养护用水
混凝土拌合及养护用水,应考虑其对混凝土强度的影响。水灰比的大小很大程度影响混凝土强度值的大小。拌合水应检查其杂质情况,防止影响砂浆及混凝土生成时杂质影响其耐久性。
海水中含有硫酸盐、镁盐和氯化物,除了对水泥石有腐蚀作用外,对钢筋的腐蚀也有影响,因此在腐蚀环境中的混凝土不宜采用海水拌制和养护。
2.1.4外加剂
混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入,用以改善混凝土性质的物质。
混凝土外加剂的范围很广,品种很多,我国外加剂的品种目前已超过百种,其中包括减水剂、早强剂、加气剂、膨胀剂、速凝剂、缓凝剂、消泡剂、阻锈剂、密实剂、抗冻剂等。
在建筑防腐工程中,外加剂的使用主要是为了提高混凝土密实性或对钢筋的阻锈能力,从而提高混凝土结构的耐久性。实践证明,采用加入外加剂的方法,可以在一定范围内达到提高混凝土结构的耐腐蚀能力,是一种经济而有效的技术措施。
但由于外加剂的化学组成,来自外加剂中的氯盐可能使混凝土结构中的钢筋脱钝,给结构物带来隐患。在进行外加剂选择时需对其中氯盐的含量进行检测,并做相关实验。
2.2防腐混凝土的配合比设计
为提高混凝土的密实性和抗中性化能力,混凝土的强度等级宜大于或等于C25。受氯离子腐蚀或其它大气腐蚀时,钢筋混凝土构件中可掺入钢筋阻绣剂。对于预应力混凝土结构,其混凝土强度等级不小于C35,后张法预应力混凝土构件应整体制作,不得采用块体拼装的构件。
混凝土配合比的设计,应按以下两种情况进行:一是按设计要求的强度(即按正常要求的强度)进行配合比设计;二是按密实度的要求(即按最大水灰比和最小水泥用量的要求)进行配合比设计,但强度等级往往大于前者。腐蚀环境中的混凝土配合比设计,必须取用上述两种情况中强度等级的较高者。
关键词:预应力混凝土;无粘结;预应力筋;施工
1前言
无粘结预应力是后张预应力混凝土的一种新的施工工艺,其做法在预应力丝束表面涂防腐涂料并用塑料管包裹后,如同普通钢筋-预先铺设在支好的模板内,然后浇筑混凝土,待达到强度后进行张锚固。由于其具有无需留孔与灌浆、孔道摩擦力小、预应力筋易形成跨度曲线、施工简便等优点,近年来得以推广并广泛应用,但其技术量高、专业性强、施工中如果质量控制不严,易造成结构隐患,影响结构安全,在施工中应采取质量控制措施。
2工程概况
某出版基地科技文化活动中心-康乐中心,康乐中心共三层,一层层高5m,二层4.5m,三层6m,局部4.5m和7m。建筑物最高点19.1m,室外地坪最低标高-0.6m。康乐中心建筑物长度88.15m,宽度48.575m。各层建筑面积分别为:一层2840.81m2,二层2249.57m2,三层2593.5m2,单项工程建筑面积7880.92m2。其屋面设有4根24m跨无粘结预应力大梁,为本工程特殊结构部位。
3无粘结预应力屋面大梁施工
3.1施工前的准备工作
图纸会审和技术交底:在施工前组织各级技术人员审图对关键部位放出大样图,发现问题及时与设计者协商解决。
严格拉制所用材料:钢绞线、锚具进场后要检查与货同行的产品标牌、合格证、厂家出具的物理性能证明书或产品质量检验报告。对钢绞线进行外观检查,不得有接头或死弯,油脂饱满均匀,不漏涂、护套圆整光滑,松紧适当。预应力筋的表面如有破损,必须及时用塑料胶带纸修补,外观检查必须逐盘进行。同时钢绞线及水泥要进场后抽样送试。
张拉设备与压力表:使用前应由计量部门配套检测是否合格,并提供相应拉力对照表。
3.2屋面大梁施工
康乐中心屋面结构层,纵向17轴、19轴的C轴至J轴线段,横向G轴、E轴的15至21轴线段设计为无粘结预应力屋面大梁,共四根,呈井字状布置。跨度24m,截面尺寸宽500mm,高1350mm,C40砼。除配设普通钢筋外,另配设8根单束φs15.2钢铰线作为预应力主筋,呈抛物线布置,一端作固定端,一端作张拉端,大梁与柱为刚结点。
3.2.1施工顺序
施工中采用如下的施工顺序:搭设大梁、板支撑架铺大梁底模绑扎大梁普通钢筋和敷设无粘结预应力筋固定端附加螺旋钢筋、安装锚板及夹具张拉端附加钢筋网片、安装锚垫板支次梁底模、扎次梁钢筋支大梁侧模、次梁侧模、板底模绑扎屋面板钢筋浇捣梁板砼大梁砼达到75%设计强度后,张拉钢铰线建立预应力张拉端锚板、锚具防腐处理、浇砼封闭张拉端预留张拉口处砼后浇封闭模板拆除。
3.2.2屋面大梁支撑及模板施工
支模体系:双立杆钢管、双扣件支模架体系。双立杆纵横间距不大于800mm,水平横杆间距不大于1200mm,支撑架体纵、横向均开设剪刀撑。梁底受力杆为8号槽钢。
模板材料:为确保模板自身刚度,梁底、侧模均采用20mm厚钢框竹胶合板。
特殊措施:梁底模起拱3‰L,梁底中部加设双立杆顶撑,梁两侧模板设置3道直径16、间距600mm的对拉螺杆。立杆底部带钢垫板,一、二层楼板顶撑保留不拆除并垂直对应,使大梁梁板砼及支撑架的重量直接传至地面。屋面梁板砼浇筑时,派专人看模,发现异常情况,停止砼浇筑,待加固支撑体系后再施工。
3.2.3屋面大梁无粘结预应力钢铰线施工
采用挤塑涂层工艺生产的1×7,直径为15.2的标准型钢铰线,强度级别为1860Mpa。钢铰线的下料长度及下料方法:下料长度按钢铰线一端张拉L=L0+2(L1+100)+L2+L3公式计算。L0为构件内孔道长度,L1为夹片式工作锚厚度,L2为穿心式千斤顶长度,L3为夹片式工具锚厚度。经计算,17轴线、19轴线梁钢铰线下料长度为25.6m,E轴线、G轴线梁下料长度为25.8m。因钢铰线盘重大,盘卷小,弹力大,采用简易铁笼,将钢铰线盘卷装在铁笼内,从盘卷中央逐步抽出,丈量长度后,采用砂轮切割机断料。
钢铰线铺设与固定:在大梁底部普通钢筋铺设后进行,采用人工穿束铺设。先临时固定在模板支撑体系的横杆上,待普通钢筋箍筋绑扎后,根据设计图纸确定的抛物线状标记出钢铰线每距1m的高度位置,用直径14的钢筋点焊固定在箍筋上,作为钢胶线就位的支杆。复核支杆高度无误后逐步拆除临时支杆,使其就位。并按设计给定的水平位置将8根单束钢铰线排列均匀,用8号铁丝绑牢。对预应力筋和普通钢筋分别隐蔽验收。
3.2.4钢铰线锚固端、张拉端的特殊处理
17、19轴线预应力大梁钢铰线张拉端考虑设在C轴柱顶外侧端,固定端则直接锚入J轴柱梁端顶部内。E、G轴大梁钢铰线张拉端考虑设在21轴柱梁端固定端则直接锚入15轴柱梁端内。
钢铰线锚固端的特殊构造处理:钢铰线锚固端处按单根套设直径8mm的螺旋钢筋,螺旋钢筋圈数5圈以上。单孔钢锚垫板设4根螺纹直径14mm的锚筋,锚筋长度大于140mm,直接点焊固定在柱、梁钢筋上。钢铰线末端穿过锚板孔口后,采用单孔15-1P夹片式锚具固定。
钢铰线张拉端的特殊构造处理:钢铰线张拉端处按设计增设5片直径10mm,间距50~80mm的钢筋网片,钢筋网片与柱梁钢筋点焊固定。8根单束钢铰线按设计设二块锚垫板,锚垫板采用Q235材质,厚度14mm,长宽按设计尺寸。锚垫板设直径16的螺纹锚脚,钢筋长度大于160mm。锚脚点焊固定于柱梁钢筋上,并固定于端部模板上,确保锚板位置正确,平整无误。张拉端的钢铰线通过锚板孔,甩头长度确保大于穿心式千斤顶的长度,以便张拉。
3.2.5大梁砼浇捣
大梁分三层浇捣,每层分别浇捣密实,特别是锚固端及张拉端部砼必须仔细浇捣,确保密实。大梁一次连续浇捣成型,没有水平、垂直施工缝。大梁浇捣沉实1小时后再浇板砼,以免出现裂缝。为提早张拉时间,大梁砼强度宜提高一级,按C50砼浇捣。
3.2.6锚具
固定端采用单孔15-1P夹片式锚具,张拉端采用单孔15-1夹片式锚具。锚具锚环采用45号钢,调直热处理硬度HRC32-35。夹片采用20Cr钢,表面热处理后的齿面硬度为HRC60-62。
3.2.7无粘结预应力张拉施工
预应力张拉准备工作:砼浇捣时预留试块,按现场同条件养护,试压检验砼强度达到设计强度75%以上时,才进行张拉。张拉端预埋垫块与锚具接触处的焊渣、砼残渣等清理干净。准备四台穿心式YC20D千斤顶,四台ZB0.8-500电动油泵。未张拉前,模板及支撑系统不得拆除。
张拉方法及顺序:采取一端张拉,双控方法(即控制张拉应力、控制张拉伸长值),分束分批建立预应力。因四根梁呈井字布置,考虑张拉应力平衡,每根梁端设一套张拉机具,四根大梁同步分束建立预应力。
张拉程序:因钢铰线为曲线布置,以0.2Pj级载量初始伸长值,Pj级或1.03Pj级为伸长终点值。本工程张拉程序征求设计单位意见,取其中一种与设计松驰应力相吻合的张拉程序。为便于同步建立预应力和便于校核张拉伸长值,实行分级加载,中间增加一级0.6Pj载级。
张拉最大控制应力:最大张拉应力бcon不大于规范和设计要求的75%fPtk,即最大张拉力бcon=0.75×fPtk×AP=0.75×1860×139=19.3905kN。最大张拉力由千斤顶与电动油泵配套标定的压力读数表控制。
伸长值校核:按直线段、曲线段分别计算伸长值后叠加,大梁钢铰线理论伸长值初步计算为180mm。考虑钢铰线为曲线布置,以0.2Pj级载量伸长起点值,以0.6Pj级载量伸长中间值,以1.0Pj或1.03Pj时量伸长终点值。
张拉端锚固区处理:张拉端锚固后,将多余的钢铰线采用手提式砂轮切割机切除,外露长度不少于300mm,并清除锚板及锚具上的油污、杂物,涂刷防锈漆后,采用C40膨胀砼封闭。
张拉端区预留板孔处理:将张拉端锚固处理后,对预先为方便张拉留设的板孔洞支模,按施工缝处理后,后浇C30膨胀砼封闭。
3.3预应力张拉准备工作中应注意的问题
预应力张拉前,对从事张拉工作的人员进行专门的技术培训和全生产教育,操作人员必须熟记张拉程序和机械操作规程,熟悉机性能,并进行以下工作。
3.3.1所有用于预应力的千斤顶应是专为采用的预应力系统所设计,经国家认定的技术监督部门认证的产品。
3.3.2千斤顶的精度应在使用前校准。千斤顶一般使用超过6个月或200次,或在使用过程中出现不正常现象时应重新校准。测力环或测计应至少每2个月进行重新校准,并使监理工程师认可。任何时候工地测出的预应力钢绞线延伸量有差异时,千斤顶应进行再校准。
3.3.3用于测力的千斤顶的压力表,其精度应不低于1.5级。校正千顶用的测力环或测力计应有±2%的读数精度。压力表读盘直径应小于15mm。每个压力表应能直接读出以“kN”为单位的数值或伴一换算表可以将读数换算为“kN”。压力表应具有大致两倍于工作力的总压力容量,被量测的压力荷载应在压力表总容量的1/4~4范围内,除非在量程范围建立了精确的标定关系。压力表应设于作者肉眼可见的2mm距离以内,使无视觉差能够获得稳定和不受动的读数。每台千斤顶及压力表应视为一个单元且同时校准,以确张拉力与压力表读数之间的关系曲线。
3.3.4张拉前根据钢绞线的强度、拉力和弹性模量值计算出每束(根)绞线的初始拉力、控制拉力和超张拉力下的伸长值,作为施工时的拉伸长值控制指标。
3.3.5无论是进行预应力张拉,还是进行孔道压浆,事先在操作部位两端用钢板设置屏障,用缆绳隔离并设置明显警示标志,操作期间禁任何非施工人员进入施工现场,操作人员也严禁将身体直接对准道部位。
4结束语
通过对无粘结预应力混凝土工程质量施工过程各个环节的控制,出版基地科技文化活动中心-康乐中心的施工质量得到了很好的效果。实践证明,只要强化管理、精心施工,在技术上严格把关,操作上严格按照工艺要求去施工,无粘结预应力混凝土就会达到预期的效果,杜绝质量隐患的发生。
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