环形池壁无粘结预应力混凝土张拉技术

2012-11-05杨鹏飞

山西建筑 2012年2期

杨鹏飞

0 引言

环形池体池壁预应力筋张拉中一般设计为从上至下(或从下至上)隔圈张拉，但为减少锚具槽对池体结构的影响，多数将几根预应力筋分段设计在同一水平的几个锚具槽内张拉，且预应力钢绞线在圆形池壁内锚固困难，同一锚具槽内多根预应力筋的锚具安装及张拉时的位移均无法控制，且张拉施工周期长。在此种情况下就提出:同一水平锚具槽内多根预应力筋作为一根预应力筋对待，同一锚具槽内多根预应力筋，按同一方向同时固定在一个锚具上，同一水平锚具槽内预应力筋同步同向张拉，以锚具槽作为一圈，从上至下(或从下至上)隔圈张拉，这样减少同一锚具槽内锚具过多的现象，且保证了锚具同向位移，方便操作又缩短张拉工期。

1 工程概况

山西省长治市长北污水处理厂1号，2号二沉池为圆形池体，内半径为22 500 mm，池壁厚度为350 mm，混凝土强度等级为C40S8F150，后浇带为C45S8F150，池壁坐于基础底板的杯口内，池壁高5 200 mm，沿水平从下到上设置28道预应力(7∮5)钢绞线，每个单体池壁沿垂直方向设置六个集中锚具槽集中点，每个集中点有七个锚具槽，水平方向两根预应力钢绞线共用三个锚具槽，沿圆周水平方向交错设置，合计42个锚具槽。预应力张拉采用后张法，张拉工作在后浇带混凝土浇筑完成后强度达到100%后进行。施工难点为每圈钢绞线分为三段，在三个锚具槽内同时张拉，由于池体为圆形，锚具槽内千斤顶放置及张拉力控制是施工难点。

2 技术要点

用一个四孔锚具(长方形环锚)，锚具槽内同一方向的预应力筋按布筋顺序及位置穿过锚具，在三个锚具槽内锚具上均固定同一方向的预应力筋，同时张拉另一方向的预应力筋(如图1所示)。使用该方法进行张拉，既达到设计张拉效果，又减少锚具用量及位移控制，使张拉操作更简单，施工速度更快。

图1 锚具槽示意图

3 施工质量控制要点

3.1 材料及机具

1)无粘结预应力钢绞线(简称预应力筋)为7∮5钢绞线(∮15.20)，标准强度为:fpfk=1 860 N/mm2，张拉控制应力:σcon=1 320 N/mm2，每束筋的张拉力:N=181 N。2)无粘结预应力钢绞线为钢绞线满涂防水、防锈蚀的黄油，外包硬聚乙烯塑料皮。3)材料进场的自检:无粘结预应力筋保护层护套应光滑、无裂缝，无明显褶皱。锚具、夹具等表面应无污物、锈蚀、机械损伤和裂缝。4)材料进场的复试:无粘结预应力钢绞线进场后向监理报验，自检合格后根据取样规定，在监理见证人员在场的情况下取样送检，检测单位必须具有相应的检测资质，复试合格后方可下料用于工程中;锚具张拉端、固定端均由锚环、夹片组成。5)材料进场的存放:无粘结预应力钢绞线进场自检后，存放地要架空，上面覆盖花格布等，防止在使用前由于下雨雪导致钢绞线护套污染。存放地必须保证不受车辆或其他施工影响而损害护套及钢绞线。6)张拉机具准备:高压电动油泵(型号为QYC270型)、千斤顶(型号为ZB2×2/50型)、砂轮切割机等。

3.2 预应力张拉施工

1)预应力钢绞线制作安装。a.为保证锚具槽内预留钢绞线长度充足，锚具槽内预留量L≥800 mm，因此每根钢绞线按现场实际放样长度制作。b.预应力钢绞线现场采用砂轮切割机切断。c.同一根钢绞线标示同一编号，以确保钢绞线位置。d.预应力钢绞线安装到位后，采用绑丝固定与定位筋绑扎牢固。e.锚具槽处外露钢绞线不小于800 mm，在锚具槽模板内固定牢固。外露钢绞线头采用硬塑料套内灌黄油封口，确保钢绞线不与空气或水汽接触锈蚀。2)预应力钢绞线张拉。a.剥去张拉端塑料护套，擦净预应力筋油脂，清理端部及锚具槽后安装锚具及夹片，见图1。b.使用千斤顶同步张拉，每个锚具槽内两台千斤顶，张拉按锚具槽由上向下间隔张拉。锚具槽内千斤顶安装方向一致，同时沿一顺张拉。c.预应力筋的张拉控制，以控制张拉力为主，同时用张拉伸长值作为校核依据。d.设定初预应力筋的伸长量以以下步骤进行并记录:e.预应力筋张拉时的实际伸长量 ΔL的确定，在建立初应力(0.15δ预应力)至最大张拉力(1.03δ)之间量测得的伸长值 ΔL1再加上初应力以下的推算伸长值ΔL2。即:ΔL=ΔL1+ΔL2。f.实际伸长值与理论伸长值比较，满足图纸设计要求+10%～－5%范围以内，视为合格。否则暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后方可继续张拉。3)切断及封埋处理。a.预应力筋张拉完毕后，采用砂轮锯切割掉过长部分钢绞线，其锚具外露长度不宜小于50 mm。b.预应力筋在张拉完毕后，立即采取防锈处理。防腐处理采用塑料帽内填满防腐油脂，罩扣在预应力筋上，并用铁丝紧固在预应力筋上，锚具槽采用C45微膨胀混凝土封堵密实。

4 工程实施效果

1)根据设计要求及锚具槽内钢绞线数量，采用LVM.HM15-2型锚具替代，锚具同时锚固锚具槽内四根钢绞线端。2)根据图纸设计要求钢绞线理论伸长量为:每端伸长值为150 mm。3)采用六台千斤顶同步张拉，每个锚具槽内两台千斤顶，池壁同一钢绞线分三段，设置三个锚具槽。张拉按锚具槽上下间隔张拉。三个锚具槽内千斤顶安装方向一致，同时沿圆周一顺张拉。

本工艺特点:

1)改变传统的张拉方法。2)在满足设计要求的基础上，锚具位移得到控制。3)锚具安装简单，易于操作。4)使张拉操作更简单，张拉施工速度更快。