预应力张拉技术在大跨度梁施工推广应用总结_预应力箱梁施工总结

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预应力张拉技术在大跨度梁施工推广应用总结

武警安徽省总队机关礼堂工程，设计新颖别致，造型独具特色，且结构十分复杂。在7.47m标高二层看台处有一预应力梁，截面尺寸为600×1600mm,长24m ,是本工程施工难度最大的部位，它的施工质量是整个工程成败的关键。

为保证此大跨度预应力梁的施工质量，公司科技部及项目部专门成立课题小组，对施工过程及质量进行控制。经大家讨论研究，将整个施 工过程分三部分进行控制：模板及支撑、砼浇筑、预应力张拉。

一、模板、支撑方案

模板及支撑系统是施工安全及成型质量的关键，为此专门编制了模板及支撑方案。此梁的截面及配筋如下：

（见附图一）模板拟采用定型组合钢模板，支撑、龙骨均采用Φ48的Q235钢管，用

Φ14@600×600的对拉螺栓穿梁对拉，底模支撑采用Φ48钢管立杆间距为600mm，步距为1200mm的Φ48钢管支撑。以下为模板系统验算。

1、计算标准荷载：

①模板及支架自重标准值（采用定型组合钢模板及钢管支撑）取F1=0.75KN/ m3 ②新浇砼自重标准值 取F2=24KM/ m3

③钢筋自重标准值 取F3=1.5KN/ m3

④施工荷载 取F4=2.5KN/ m2 ⑤振捣砼产生荷载标准值 水平模板 取F5=2.0KN/m2垂直模板 取F5=4.0KN/m2 ⑥新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值F=0.22γCt0β1 β2υ1/2F′=γcH

其中: γc----混凝土的密度 取为24KN/m3 t0----新建筑砼的初凝时间（h）: t0=6（h）

β1----外加剂修正系数,因采用泵送砼故取为1.2 β2----砼坍落度影响系数，采用泵送砼,坍落度在110-140之间,故β2取为1.15 υ--浇筑速度 根据施工经验取υ=2m/h

则:F6=0.22×24×6.0×1.2×1.15×21/2=61.8 KN/m2 F6′=γcH=24×1.6=38.4KN/m2＜F6 则 标准值为F6= F6′ =38.4KN/m

2⑦倾倒砼产生的荷载标准值

取F7=2KN/m22、梁侧模板验算：计算示意图（按三等跨连续梁计算）（见附图二）

⑴承载能力计算荷载组合F=1.4F5＋1.2F6

=1.4×4.0＋1.2×38.4=51.68 KN/mq =0.85F=0.85×51.68=43.93 KN/m

=43.93 N/mm 化为线型均布荷载：q=600×43.93/1000=26.36N/mm ⑵抗弯强度验算： σ=Mmax/W其中：Mmax=0.10ql2=0.10×26.36×6002=9.49×105 Nmm W=5.95×103 mm3 则： σ=Mmax/W=9.49×105/5.95×103 =159.5N/mm2 ⑶抗剪强度验算：τ=Vmax/A

其中： Vmax =0.6ql=0.6×26.36×600=9489.6N A=2200mm2 则：τmax= Vmax / A =9489.6/2200=4.31N/mm

2⑷挠度验算：ω=0.677ql4/100EI

其中：E表示垂直方向的弹性模量 E=2.06×105 N/mm2I表示惯性矩

I=2.7×105

mm4则: ω=0.677×26.36×6004/(100×2.06×105×2.7×105)=0.42mm

3、底模系统验算

⑴承载能力计算荷载组合：

底模板自重1.2×0.75×0.6=0.54 KN/m 砼荷重 1.2×24×0.6×1.6=27.65 KN/m 钢筋荷重 1.2×1.5×0.6×1.6=1.73 KN/m 振捣砼荷载 1.4×2.0×0.6=1.68 KN/m

q1=31.6 KN/m

∴q=0.85q1=0.85×31.6=26.86 KN/m =26.86 N/mm 底板计算简图如下：（见附图三）

⑵抗弯强度验算：

σ=Mmax/W

其中： Mmax=0.10ql2=0.10×26.86×6002=9.67×105 Nmm W= 5.95×103mm3 则: σ=Mmax/W=9.67×103/5.95×103=162.5N/mm2 ⑶抗剪强度验算：

τ=Vmax/A

其中： Vmax=0.60ql=0.6×26.86×600=9.67×103N A=825mm2 则：τ=Vmax/A=9.67×103/825=11.7N/mm

2⑷挠度验算：

ω=0.677ql4/(100EI)

其中：E表示弹性模量：E=2.06×105 N/mm2 I表示惯性矩 I=2.7×105mm4

则

：

ω=0.677×26.86×6004/(100×2.06×105×2.7×105)=0.42mm

4、梁底模板龙骨验算：

计算示意图如下:（见附图四）（按三等跨连续梁计算）

⑴抗弯强度验算：σ=Mmax/W 其中： Mmax=0.5ql2=0.5×26.86×1002=1.34×105 Nmm W= 5.08×103mm3 则： σ= Mmax/W=1.34×105/5.08×103=26.4N/mm2 ⑵抗剪强度验算：

τ=Vmax/A

其中： Vmax=0.60ql=0.6×26.86×400=6446.4N A=489mm2 则： τ=Vmax/A=6446.4/489=13.2 N/mm

2⑶挠度验算：

ω=0.677ql4/(100EI)

其中： E表示弹性模量：E=2.06×105 N/mm2 I表示惯性矩 I=12.19×104 mm4

则

：

ω=0.677×26.86×4004/(100×2.06×105×12.19×104)=0.185mm

5、立杆验算

l0=1.2m=1200mm i =15.78 λ= l0/ i = 1200/15.78=76

⑴强度验算N=26.86×0.6/2=8.058 KN=8058 N N/A=8058/489=16.48 N/mm2＜fc=205N/mm2(满足)⑵稳定性验算

λ=76 查表得：

ψ=0.714N/ψA=8058/(0.714×489)=23.08＜fc=205N/mm2(满足)∴ 立杆满足要求

6、对拉螺栓验算

N=43.93×0.6×0.9=23.72 KN=23720 N A=153.9 mm2 对拉螺栓的拉应力 σ=N/A

则 σ=23720/153.9=154.1 N/mm2 ＜370 N/mm2(满足)∴ 对拉螺栓满足要求

模板及支撑系统图详见下页图。（见附图五）

礼堂看台预应力梁模板及支撑系统图

二、砼浇筑方案此预应力梁砼标号为C50，梁侧板砼标号为C30,均采用泵送商品砼。此预应力梁砼体量较大，二层看台为斜板，施工难度都比较大。在施工时应注意以下几点：

1、浇筑时，先浇筑预应力梁及其范围内的C50砼，然后浇筑C30部分砼。

2、预应力梁砼浇筑时不得留施工缝，砼浇筑应分段分层进行，每层浇筑高度不应超过50cm。浇筑应同时进行，如有间歇，应在砼初凝前接缝，否则应按施工缝处理。

4、浇筑时应采用“赶浆法”由一端向另一端作阶梯形向前推进。浇筑与振捣应紧密配合，第一层下料宜慢，梁底充分振实再下二层料。

5、振捣时应快插慢拔，插点均匀，不得遗漏。振捣上一层应插入下一层50cm，以消除两层间的接槎。

6、振捣时应注意梁底与梁帮部位应充分振实，以免碰动钢筋，尤其不得碰动波纹管并特别注意端部接头密集处砼必须密实，必要时此处可降低石子粒经并以小直径震动棒辅助震捣。

7、浇筑砼时，钢筋工、木工、预应力施工人员应跟班作业，随时提醒砼工并及时整理所负责的工作，管理人员应紧盯现场，发现问题及时解决。

8、振捣时，应先振捣梁中部翼板，再振捣梁，切不可颠倒，以免造成梁板相交处蜂窝麻面，甚至露筋。

9、浇筑斜板砼时，应从低处向高处浇筑，梁筋与板筋应绑扎牢固，切不可从高处向下浇，以免因砼向下冲击力将板筋抬起。

10、砼浇筑完毕至终凝时应采取措施将预应力筋束来回松动一次以防漏浆粘结。

11、砼浇筑初凝后应及时浇水养护，并覆盖草衫。浇水养护不得少于14天。

12、浇筑砼时，应留置两组试块，一组标养，一组同条件养护。

13、梁砼成型7天后可拆开侧模，再养护7天后方可将侧模全拆除，梁底模待到预应力张拉完成后方可拆除。

三、预应力张拉方案

1、准备工作

1.1张拉前搭设安全、可靠的钢管脚手平台，面积1.5m×1.5m，带有围护栏杆；

1.2使用錾子、钢丝刷清理洞口残留砼，清理钢绞线表面水泥浆及浮锈；

1.3装锚具，准备电源、工具等，锚具采用SLM系列锚具配套件。

1.4配套校验千斤顶。

2、端部构造工程中预应力、非预应力筋相打扰处，非预应力筋位置应做相应调整，以满足预应力筋位置正确。例如：

2.1次梁受力主筋与波纹管孔道交叉处，应在绑扎次梁钢筋前考虑好避让措施。

2.2 非预应力筋满足锚周长度满足30d前提下，可考虑取消端部弯头，或方向朝上避开锚垫板，柱顶处应考虑梁中非预应力筋架立筋制作长度，否则与柱主筋并列将无法安装锚垫板。

3、预应力筋及波纹管敷设根据图示预应力形心形状（二次连接抛物线）计算出预应力筋曲线方程，间距50cm计算形心坐标。扣除波纹管半径，得出钢筋支架坐标，并在梁侧模上弹出支架曲线。采用的钢筋支架为υ10点焊固定于梁箍筋上。波纹管支架间距600mm，孔道应平顺，允许垂直方向偏差±10mm，水平方向±20mm。波纹管应用20#铁丝双股绑扎固定牢靠于支架上，严禁移动。预应力筋间应防止交叉扭绞，预应力筋束采用先穿束方法。波纹管接头采用大一号波纹管制作，长度25cm。两端波纹管应拧紧居中，每端接入管内不小于12cm，接头管搭接处应用胶布缠裹，以防漏入水泥浆。灌浆孔锚垫板自带，泌水孔采用对混凝土无腐蚀性弧形压板、塑料胶管或刚性管材制作，泌水孔在柱边500mm内埋设，检验合格后封梁侧模。端部锚垫板必须与预应力筋中心线垂直对中，位置正确并固定牢固，木工封堵端部必须严密，以确保端部砼震捣密实及严防水泥浆渗入锚垫板内，此道工序须与各工种密切配合，以确保工程质量及进度。

4、预应力筋张拉

4.1 张拉时砼强度必满足设计要求，即须达到100%设计强度，张拉控制应力σcon=0.75fptk，张拉控制方法采用应力应变双控法，以应力控制为主，伸长值校核，为了部分抵消应力松驰和孔道摩擦损失，3%超张拉。因梁总长度较长，伸长值较大，千斤顶一次张拉行程不够，所以张拉程序为：（见附图六）实测伸长值与计算伸长值误差应在规范允许+10%~-5%之内，否则应停机查找原因。总伸长值中应加入20%σcon，以下推算伸长值△L°p2，△L°p2可用推算法或图表法得出。

附图 1：梁的截面及配筋

附图 2：梁侧模板验算计算示意图

附图 3：底板计算简图

附图 4：梁底模板龙骨验算计算示意图

附图 5：礼堂看台预应力梁模板及支撑系统图

附图 6：张拉程序