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(共22张PPT)
项目6 预应力混凝土工程
6.1 先张法施工
6.2 后张法施工
6.3 无粘结预应力混凝土模拟实训
　　
6.3.1 工程背景
　　某污水处理厂是日处理50 000 m3污水的大中型环保工程，一期和二期工程中共有3个直径38 m、高度4.5 m的二次沉淀池和两个直径12 m的曝气池，都采用无粘结预应力施工工艺进行施工。
6.3 无粘结预应力混凝土模拟实训
6.3.2 施工方案
　　1．工程概况
　　略。
　　2．工艺原理
　　用于圆形构筑物池壁的无粘结预应力混凝土施工工艺，就是在绑扎构筑物池壁或筒身钢筋的同时，将预应力筋按设计要求逐环固定在模板内，然后浇筑混凝土。待混凝土达到设计强度后，利用无粘结预应力筋与混凝土不粘连、可滑动的特点，在两端头进行张拉，再利用工作锚具将钢绞线锁紧固定于端头的锚固板上，用混凝土封闭锚固端，从而达到对圆形构筑物产生预压应力的效果。
　　3．材料要求
　　1) 无粘结预应力钢筋
　　无粘结预应力筋采用 12.7和 15.2单根钢绞线。
　　2) 锚具
　　本工程无粘结预应力筋采用两端同时张拉，对于常用直径为 15.2和 12.7的单根钢绞线环筋的无粘结预应力筋的锚具，选用单孔夹片式锚具，其构造由锚环、夹片、承压板、螺旋筋组成。
　　锚固采用锚具凸出混凝土表面的作法，张拉后，用工作锚具将其锚固，如图6-59所示。
　　锚具组装件的材料，应按设计图纸的规定采用，并应有机械性能证明书。无证明书时，应按国家标准进行质量检验，材料不得有夹渣、裂缝等缺陷。
　　3) 混凝土
　　池壁混凝土采用C40以上的大流动性混凝土，浇筑时不留施工缝，应一次连续浇灌完毕。拌制混凝土的水泥、砂、石应有出厂合格证，进场后应按规定抽样复验。
　　4) 池壁钢筋
　　池壁非预应力钢筋无特殊要求，但是由于布设预应力钢绞线的需要，因此，应在两排立筋中间隔1000～1200 mm设1个定位支架，以便控制主筋位置。
　　5) 封堵
　　本工程主筋锚固端的封堵，采用的是2 mm厚的白色塑料封端帽，略比锚具大一些。如图6-60所示。
　　
　　
图6-59 锚固形式图
图6-60 塑料封端帽
　　4．机具设备
　　1) 张拉机具
　　根据张拉力值选用YCN-25型前置内卡式液压千斤顶和与之配套的油泵。
　　无粘结预应力筋张拉机具及仪表，应由专人使用和管理，并定期维护和校验。
　　2) 其他机具
　　便携式钢筋砂轮切割机1台(备砂轮片3～5片)，30 m钢尺1把，150 mm的钢板尺4把，指挥工具1套。
　　5．工艺流程及操作要点
　　该工法的工艺流程如下：施工准备→安设外侧模板→绑扎圆形构筑物池壁钢筋→架设固定无粘结预应力筋位置的支架→铺设、绑扎无粘结预应力钢筋→安放端头承压板及螺旋钢筋→隐蔽验收→安设内侧模板→浇筑混凝土→混凝土养护→安装锚具、张拉设备→预应力筋张拉→锚固封堵。
　　1) 无粘结预应力筋下料
　　钢绞线的下料长度，应按计算确定，综合考虑其曲率、张拉伸长值及混凝土压缩变形等因素，并应根据不同的张拉方法和锚固形式，适当增加预留长度50～100 mm。
　　2) 端头承压板和螺旋筋的设置
　　端头承压板和螺旋筋的埋设位置应准确，可用螺栓固定于模板内表面，以确保承压板表面与浇筑混凝土表面平整，平整度允许偏差不宜大于3 mm，且应保持张拉作用线与承压板面垂直。
　　无粘结预应力筋的外露长度应根据张拉机具所需的长度确定，曲线筋末端的切线应与承压板相垂直，曲线段的起始点至张拉锚固点应有不小于300 mm的直线段。
　　3) 无粘结预应力筋的铺设和固定
　　无粘结预应力筋的竖向及水平方向的位置应按设计要求进行绑扎和固定，其垂直高度可用特制的定位支架来控制主筋位置的准确性。
　　铺设钢绞线时，应从下部开始，每一固定点都要用铁丝绑牢。
　　无粘结预应力筋的位置应保持平顺，其安装偏差应符合标准要求。
　　4) 混凝土的浇筑和养护
　　无粘结预应力筋铺设完毕后，应进行隐蔽工程验收，当确认合格后方能浇筑混凝土。
　　混凝土宜采用大流动性的泵送混凝土施工，浇筑时严禁碰撞无粘结预应力筋、支架及端部预埋件。
　　混凝土应一次浇捣完毕，不得留有施工缝，端部混凝土必须振捣密实。浇筑完后，应按要求进行养护。
　　5) 张拉机具的检验
　　张拉设备的校验期限，正常使用不宜超过半年，新购置的设备和使用过程中发生异常情况的要及时进行配套校验，并出据校验报告。
　　6) 预应力筋的张拉
　　待结构混凝土强度达到设计或规范要求后，即可按设计给定的张拉顺序和张拉应力，依次进行张拉。
　　张拉前应在锚固肋处搭设操作平台，对锚固肋上锚固筋的埋件位置、数量以及锚固肋的混凝土质量进行检查，对承压板表面进行清理并涂刷防腐涂料。
　　(1) 张拉顺序如下：安装锚具→安装千斤顶→给油张拉→伸长值校核→持荷顶压→二次张拉→卸荷锚固→填写记录。
　　(2) 张拉应自下而上、逐环进行，为使池壁对称受力，应采用4台千斤顶对一环两根无粘结预应力筋同时张拉。
　　(3) 采用超张拉方法，其程序为：从零应力开始张拉到1.03倍预应力筋的张拉控制应力，即0～103%σcon，持荷2 min后锚固。
　　(4) 无粘结预应力筋的张拉控制应力，应符合设计要求，如需提高张拉控制应力值时，不宜大于碳素钢丝、钢绞线强度标准值的75%。
　　(5) 张拉力值的控制：采用应力控制方法张拉时，应校核无粘结预应力筋的伸长值，如实际伸长值大于计算伸长值10%或小于计算伸长值5%时，应暂停张拉，查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。
　　(6) 当千斤顶的额定伸长值满足不了要求时，只需将千斤顶反复张拉，即可满足任意伸长值的需要。
　　7) 封堵锚固端
　　首先，应用无齿切割机割掉夹具外多余的钢绞线，外露长度不宜小于30 mm，然后内灌防腐油脂，套上塑料封端帽。
　　按图纸要求对封闭部分的混凝土池壁和混凝土锚固肋进行凿毛，涂刷粘结剂，再安设模板，由下往上逐层用C40细石膨胀混凝土封严端头。
　　6．安全措施
　　为防止张拉时预应力筋发生断裂和油管崩裂伤人现象，操作现场周围10 m范围内不应有闲杂人员，以防不测。
　　搭设的操作平台应稳固，应能承受设备及操作人员的重量。
　　所选用的电缆线应完好无损，如有破损应及时用防水绝缘胶带缠裹严密，以防漏电伤人。
　　张拉时，拉伸机应与承压板垂直，高压油管不能出现死弯现象。
　　7．质量要求
　　1) 对钢绞线的检验及要求
　　(1) 进场检查：对进场的预应力钢绞线，应检验其力学性能、检查预应力筋外包层材料和内灌油脂的质量。
　　(2) 铺设检查：检查预应力筋的下料长度及其摆放位置的准确性和牢固程度。铺设完后的两端头外露长度为50 mm。
　　2) 对混凝土的质量要求及检查
　　检查混凝土同条件试块的抗压强度，确认其达到设计要求后，方可进行张拉。检查端头锚具承压板与混凝土表面的平整度，其平整度应不大于3 mm。
　　3) 对锚具的质量检查
　　(1) 外观检查：从每批中抽取10%锚具，但不少于10套，检查其外观与尺寸，如有一套表面有裂纹或超过产品标准及设计图纸规定尺寸的允许偏差，则另取双倍数量的锚具重做检查。如仍有一套不符合要求，则应逐套检查，合格者方可使用。
　　(2) 硬度检验：按每批抽取5%的锚具做硬度试验，每个零件测试3点，其硬度应在设计要求的范围内。如果有1个零件不合格，则另取双倍数量的零件重做试验。如果仍有1个零件不合格，则应逐个检验，合格者方可使用。
　　(3) 静载锚固性能试验：对经过检验合格的锚具，取出6套，组装成3个预应力组装件，进行静载锚固性能试验。检查结果如有1组试件不符合要求，则应再取双倍数量的锚具重做试验。试验后如果仍有1个不符合要求，则判定该批锚具不合格。
　　4) 对张拉设备的检验
　　选用YCN-25型前置内卡式拉伸机和与之配套的油泵，技术参数分别为工作压力
　　50 MPa、额定压力250 kN、工作行程170 mm、重量24 kg。
　　张拉设备的检验期限，正常使用不宜超过半年，对新购置的张拉设备和使用过程中
　　发生异常情况的，要及时进行配套检验，并应有校验报告，要求压力表的精度不宜低于1.5级。

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