预应力筋用锚具张拉失效原因分析
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预应力张拉中容易出现的问题及解决方法一、预应力张拉准备工作1、张拉设备选择1.1千斤顶:熟悉设计图纸,根据设计图纸所定锚具型号及锚下控制应力选择相应的千斤顶,选择千捭顶量程时,应使张拉伸长量控制在千斤顶量程的50%~80%之间。
1.2油泵及油压表:根据所选定的千斤顶的最大张拉力及额定油压,配备相应的油泵,配套油泵的额定油压应比千斤顶的额定油压高10Mpa,油压表的顶级压力读数不应超过测量上限值的75%,表壳直径一般不小于150mm,表压力精度选用1.0或1.5为佳.2、张拉设备的检验在张拉前,对张拉千斤顶及油压表都要选法定计量单位进行校验。
测定千斤顶油压表的读数与实际张拉力之间的关系,用作张拉力的控制,在校验时,要将千斤顶的最大油压值按几个等级进行校验。
一般以4~5Mpa为一级,不少于8个点,然后根据这几个数据绘制油压与张拉力之间的关系曲线即线性回归方程。
检验后将每个表编号与相应的千斤顶配套,以免混淆。
二、预应力张拉1、清理锚垫板及钢绞线表面灰浆,再安装锚具,然后装夹片,用钢套筒轻击,使之整齐地进入锚环。
2、安装限位板,再将千斤顶就位,确保顶中心钢绞线中心、锚具中心三线共一,安装工具锚及工作夹片,新夹片要涂些润滑油以方便退锚。
3、两边同时开动油泵,千斤顶启动。
张拉时,要确保两边伸长量及油表读数同步。
操作员每5Mpa报一次数据。
张拉到初始应力值时,量测并记下伸长量,一般初始应力为设计控制应力的10%或20%,继续张拉到第二行程,量测并记下伸长量数据,相对应的第二行程值为设计应力值的20%或40%。
第三行程将预应力值加到设计应力值,在此过程中,顶级张拉时,控制好加速度,尽量降低脉动冲击力,使钢绞线在一个调整应力和变形过程。
4、持荷5min后,观察钢绞线在无滑线或断丝现象,御载应先一端锚固,后加一端补足应力再锚固。
三、施工问题产生的原因及解决办法1、滑丝1.1钢绞线表面有污渍或被锈蚀,锚固区防锈不彻底;1.2锚圈锥孔及夹片上有水泥浆,喇叭口内未清除砼,钢绞线不能自由伸张;1.3锚具的结构尺寸、硬度、光洁度不合格,安装工作夹片时端头不齐,夹片间隙不均匀或工作夹片张拉过多未更换,夹不住钢绞线;1.4卸载时,油压下降过程过快且不平稳,操作时产生了回缩冲击力。
预应力张拉施工存在的安全事故类型及原因(1)本页仅作为文档页封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March预应力张拉施工存在的安全事故类型及原因1、预应力张拉施工事故的主要类型(1)台座倾覆或滑移;(2)预应力筋断落或滑脱;(3)张拉设备故障;(4)不当操作事故(闪失、碰撞等);(5)施工机具伤人;(6)现场火灾与触电。
2、引发事故的主要原因(1)预应力筋与锚具(或夹具)组装件的锚固性能差;(2)预应力筋的质量不合格;(3)张拉机具失效;(4)在不安全的天气条件(雷雨、雪天)下继续施工;(5)作业面的外侧边缘与外电架空线路的边线之间没有保持安全操作距离;(6)机具使用前没有进行检修,或操作不当。
一、预应力张拉安全操作规程1、参加张拉人员穿戴好劳动防护用品,正确佩戴安全帽、安全带;特别要戴好防护银镜,以防高压油泵破裂喷油伤眼;2、操作人员站立位置安全,有回旋余地,高处作业张挂好安全网,设置平台防护栏;3、张拉时,构件梁端不准站人,操作人员站在侧面,两端设置防护栏(罩)高压油泵放在离构件端部左右侧。
4、张拉时要缓慢均匀加压,以免发生误差。
5、千斤顶操作人员要注意保持千斤顶水平状态,待受力后方可松开,以防止受力时千斤顶偏侧滑丝。
6、加压时,高压油泵操作人员注意与千斤顶操作人员保持联系,避免过快或不协调导致失误。
7、张拉时千斤顶后方不得站人,不得在有压力的情况下旋转张拉工具的螺丝或油管接头。
8、张拉中发现张拉应力钢筋的位置与设计不相吻合,且超过规范允许偏差范围时,要经过技术负责同意,方能张拉。
9、悬空张拉时,必须搭设牢固的挂篮脚手架,以保证张拉人员操作安全。
10、桥面明槽内已施预应力筋,应加以保护,不得在上面堆放物件和抛物撞击。
11、张拉时如遇临时停电,要立即拉闸断电,以防突然来电发生危险。
12、张拉筋的对焊接头要符合质量要求,严禁用电弧切割锚头外多余的钢丝、钢绞线或应力钢筋,以免降低强度而发生意外。
预应力张拉质量通病分析及防治对预应力张拉施工中常见的张拉质量通病产生的原因进行了分析,并提出了一些预防措施。
标签:张拉;通病;预防处理;安全1.引言预应力技术是现代桥梁建设中越来越重要的手段,确保预应力施工的质量,是大跨度连续梁桥施工质量和工期的关键,但是在实际施工过程中会出现一些质量问题,笔者也先后经历过陕西太枣沟刚构桥、内蒙海生不浪黄河大桥,陕西南秦水库刚构桥的施工,现就预应力施工过程的质量通病及防治发表一点看法,供参考。
2.主要问题及预防检查2.1主要问题及危害2.1.1预应力张拉顺序不按设计规定的张拉孔号顺序实施。
在两端同时对称张拉时,加荷速度不同步,两端测量的伸长值相差很大;加荷速度快,传力不均匀等。
以上操作中的问题易使桥梁结构产生应力集中和剧增,造成桥梁结构(特别是横向刚度和抗扭刚度较差的梁)产生横弯、扭曲等不正常变形或出现裂缝,有时还造成断滑丝等故障。
2.1.2实测伸长值与设计伸长值(或计算伸长值)相差较大。
若不按规范要求进行张拉力和伸长值双控,一旦孔道出现异常,就会使混凝土结构部分截面有效预应力降低,影响结构的可靠性和安全性。
2.1.3对限位板的作用不够了解,导致限位板用错或安装不当,无法进行正常的张拉和锚固,有时甚至发现不安装限位板就进行张拉的现象,表现为夹片牙型损伤,夹片跟进不齐、摩阻大或夹片活动量大、造成预应力筋回缩量大,梁体截面的有效预应力降低,甚至造成梁体的报废。
2.1.4张拉持荷时间未按施工規范的要求进行,或持荷的时间不够,或持荷时不随时调整油泵保持规定的张拉力,使预应力筋的应力松弛效应未得到有效克服,造成锚固后预应力损失,有效预应力降低。
2.2预防及检查为防止张拉过程中出现各种质量问题和质量事故造成人身和结构的损伤,应采取下列措施进行预防和检查。
2.2.1加强施工人员的技术培训,提高施工技术人员和技术工人的技术素质,严格执行持证上岗的操作制度。
2.2.2在工程开工前,必须制定详细的预应力张拉施工方案,并对张拉工艺中的张拉原则、张拉步骤、张拉顺序、检查方法及安全措施等在施工前进行仔细的技术交底,并形成技术文件交施工人员执行。
无粘结预应力张拉施工若干问题及处理措施无粘结预应力筋张拉需达到混凝土设计强度75%以上方可进行。
无粘结预应力筋张拉采用应力控制,应变校核的方法,即控制张拉应力为主,以预应力筋的张拉伸长值作复核。
预应力筋张拉过程中常见问题主要有:预应力筋张拉伸长值异常、预应力筋断裂、滑脱和滑丝及预应力筋张拉端或固定端混凝土压碎破坏。
1.张拉过程中预应力筋断裂、滑脱及滑丝预应力张拉过程中,在构件张拉端锚具及固定端锚具位置宜出现预应力筋断裂和滑脱现象,下述产生原因和解决方法:1)断裂产生主要原因:(1)预应力筋与锚垫板不垂直,张拉时对预应力筋产生剪力;解决方法:布置锚垫板是尽量是预应力筋与锚垫板垂直;(2)张拉控制力过大,产生原因:采用没有标定的千斤顶进行张拉或张拉控制油压计算错误导致;解决方法:采用在标定有效期内的千斤顶张拉,张拉时复核千斤顶及油压表编号与标定证书编号是否一致,张拉油压须有专人校对;(3)电焊施工时没有采取保护措施,致使电火花飞溅将预应力筋损伤,张拉时在该位置发生断裂,断裂处一般有焊痕;解决方法:电焊作业必须有防护挡板,在隐蔽验收时注意检查,发现受损的预应力及时更换。
2)滑脱产生主要原因:(1)张拉端预应力筋外包塑料没有切除干净,锚具夹片与预应力筋没有完全夹持住;解决方法:检查张拉端将未切除干净的外包塑料清理干净;(2)固定端挤压锚滑脱所致,此时张拉时油压不升但预应力筋伸长值不断增加,发生的原因主要是挤压式挤压弹簧没有上好或挤压套硬度过低;解决方法:双倍取样送检试验,检验是否是挤压套质量因素。
3)滑丝产生主要原因:往往是由于张拉端锚具夹片与预应力筋夹持不牢固导致,产生的原因:(1)夹片硬度不够,夹不住预应力筋;(2)张拉端预应力筋外面包有混凝土,导致张拉时夹片中存在混凝土碎片,夹片不能与预应力筋接触;(3)张拉时变角过大,导致夹片损伤严重;解决方法:(1)更换夹片;(2)张拉前检查张拉端预应力筋上是否有混凝土包裹,清理干净后再进行张拉;(3)减小张拉时的变角;张拉时无粘结预应力发生筋断裂或滑脱后,处理方法:先将断裂的钢丝束放张,再根据实际没断裂的预应力钢丝根数重新确定张拉力进行张拉,并满足伸长值要求使其达到受拉目的。
预应力张拉质量问题及原因与预防措施一、波纹管孔道漏浆危害及影响:轻则减小孔道截面积,增加磨阻值;重则堵孔,使穿束困难,甚至无法穿束。
原因:1)使用了不合格的波纹管,而出现孔洞或接缝开裂;2)波纹管接头处接口封闭不严密;3)锚垫板孔口处临时封堵不严密,流入浆液;4)预留的灌浆排气管断裂、拔脱,使浆液流入;5)波纹管遭意外破损。
预防及治理措施:1)用合格的波纹管;2)接头处接口套管的口径要与管道口径相匹配,套管长度符合规定要求,管道接头在管内要碰口(对上口)、居中、两端的环向缝隙用胶带封闭严密;3)浇注混凝土时,随时检查锚垫板孔口;4)遇有灌浆排气管被拔脱,应及时修复;5)加强对波纹管的保护,减少对其损伤;减少电焊作业,必须及时设防护;振捣混凝土时,振捣棒要避开波纹管;先穿钢束时,钢束穿入后要认真检查波纹管,发现破损及时修复;6)在浇注混凝土的过程中或混凝土凝结前,发现波纹管漏浆,及时用水冲洗通孔,或用水冲洗孔道,以使孔道内漏进的水泥浆液散开或冲出;7)当发生堵孔,无法穿束时根据现场情况,予以处理:对于构件近外表层的堵孔,可行剔凿术,重新成孔;对于深层的堵孔,行剔凿术,须征求设计人的意见;无法修复时,可与设计人商榷,启用备用孔。
二、钢绞线被铸固在孔道里,不能自动窜动危害及影响:轻度或局部铸固时,虽一经张拉即可松动,但也会增大摩阻值;严重时,会将钢束铸死,致使无法张拉或拉断钢束,影响结构承载能力。
原因:采用先穿钢束后浇混凝土的施工方法时,孔道内漏进了混凝土浆液,没能及时冲洗或窜动钢束,当混凝土浆液凝固时,而将钢束铸固在孔道里。
预防及治理措施:1)浇注混凝土前,认真消除波纹管漏进混凝土浆液的因素;2)浇注混凝土时,设专人随时窜动钢束,使其不被混凝土浆液铸固或向波纹管内注水冲洗、稀释漏入的浆液;3)轻微的铸固,可多试拉几次,一经松动,仍可张拉,但须视磨阻值的测定结果,对张拉力作适当调整;4)严重铸固,会导致无法张拉:对于发生在构件近外表层处的铸固现象,可行剔凿术,解除约束并进行修复,然后进行张拉;对于深层处发生的铸固现象,行剔凿术修复会破坏结构整体性,影响结构安全,需征求设计人员的意见;若确认此束报废,应与设计人商榷,启用备用束。
预应力张拉质量通病防治措施一、混凝土浇注时的质量缺陷(一)预留孔道塌陷1、现象:当预留预应力钢材穿束的孔道时,选用胶管、钢管、金属伸缩套管、充气充水胶管抽芯方法预留的孔道发生局部塌陷,严重时与邻孔发生串通。
2、危害:局部预留孔道塌陷,使预应力钢材不能顺利穿过;张拉时孔道摩阻值过大;灌浆时,不能保证灌浆密实。
3、原因分析:抽芯过早,混凝土尚未凝固;孔壁受外力和振动影响,如抽管时因方向不正而产生的挤压力和附加振动等。
4、预防措施:钢管抽芯宜在混凝土初凝后,终凝前进行,一般以用手指按压混凝土表面不显凹痕时为宜,胶管抽芯时间可适当推迟。
浇注混凝土后,钢管要每隔10~15min转动一次,转动应始终顺同一方向,转管时应防止管子沿端头外滑。
抽管程序宜先上后下,先曲后直,抽管速度要均匀,其方向要与孔道走向保持一致。
芯管抽出后,应及时检查孔道成型质量,局部塌陷处可用特制长杆及时加以疏通。
夏季高温下浇注混凝土应考虑合理的程序,避免构件尚未全部浇注完毕就急需抽管。
否则,邻近的振动易使孔道塌陷。
(二)孔道位置不正1、现象:孔道位置不正(水平向或竖向移位);危害:将引起张拉时管道摩阻系数加大或构件在预加应力时发生侧弯和开裂;2、原因分析:用抽芯法预留孔道时,制孔管安装位置不准确,自身强度过不足,或制孔管管节连接不平顺。
充气、充水胶管抽芯预留时,管内压力不足,或胶管壁厚不均。
预埋芯管时,芯管安装位置不准确,或芯管因定不牢固,或“井”字固定回间距过大。
3、预防措施:抽芯法预留孔道时,制孔管应有足够强度,管壁厚度应均匀,安装位置应准确,管节连接或接头焊接应保持管道形状在接头处平顺。
制孔用充气或充水胶管抽芯时,应预先进行胶管的充气或充水试验。
管内压力不低于0.5Mpa,且应保持压力不变直至抽拔时。
预埋芯管制孔时,芯管应用钢筋“井”字架支垫,“井”字架尺寸应正确。
“井”字架应绑扎在钢筋骨架上,其间距当采用钢管时,不得大于100cm;采用胶管且为直线孔道时,不得大于50cm;若为曲线孔道时,取15~20cm。
预应力筋张拉易出现质量问题及解决办法预应力筋张拉易出现质量问题及解决办法在目前的高速公路建立中,桥梁工程设计十分普遍的采取了预应力混凝土构造,在预应力混凝土构造中预应力筋采取较多的是钢绞线,因而,在施工中钢绞线张拉掌握能否真正满意设计和施工标准的要求,将影响到预应力混凝土构造的施工质量和安全性。
本人根据工程实际,对预应力混凝土构造施工历程中,钢绞线张拉时易疏忽的几个问题进行陈述,以供施工技术人员参考。
一、钢绞线理论伸长值与实际伸长值误差大施工中对钢绞线张拉的控制一般采取伸长值与张拉应力双控,以张拉应力为主伸长值为副的控制方法,即要实际伸长值与理论伸长值的差值满足设计要求控制在6%以内。
尽管在设计中已给了钢绞线张拉的理论伸长值,但是作为现场的施工技术人员应当依据现场的实际状况对数据进行整理,正确的计算出钢绞线的理论伸长值。
计算钢绞线的理论伸长值时所采取的截面面积和弹性模量是规则标准值,但进入施工现场的各批钢绞线的截面面积和弹性模量与标准值对比都有偏差,因而咱们应依据各批钢绞线实测的截面面积和弹性模量对计算的理论伸长值进行修改。
在理论伸长值正确的情况下看油表是否于千斤顶校验符合标准,如上述情况全合格有以下几种原因1,钢绞线实际伸长值远远大于理论伸长值所量测的钢绞线实际伸长值数据中蕴含有非弹性变形值,这局部非弹性变形一是因为初张拉后未完整清除的间隙,二是初张拉后钢绞线未能拉直、拉紧存在的非弹性变形。
为了保障量测到正确的钢绞线实际伸长值,则需在提高初张拉比数(一般30米以内在总张拉吨位的10~15%30米至100米以内在总张拉吨位的15~25%100米以外根据实际情况适当调整)清除这两局部非弹性变形,还有看工具夹片是否有滑丝现象,如有更换工具夹片2.钢绞线实际伸长值远远小于理论伸长值要是先穿钢绞线后浇筑混凝土有堵塞导致实际伸长值变小。
应改为先浇筑混凝土后穿钢绞线,如条件不允许应加强波纹管检查,浇筑时注意不要打到波纹管,浇筑完成后活动一下钢绞线并波纹管里灌水.管道位置发生变化导致管道摩阻系数变大导致实际伸长值变小。
浅析锚下有效预应力不合格原因摘要:岩土锚固已在我国边坡、基坑、矿井、隧洞、地下工程,在坝体、航道、水库、机场及抗倾、抗浮结构等工程建设中获得广泛应用。
随着我国大力兴建基础设施,特别是对交通、能源、水利和城市基础设施建设力度的加大,岩土锚固将展示出十分广阔的应用前景。
锚下预应力,是指预应力锚索施工的有效张拉预应力或运行中预应力,锚下有效预应力是否合格直接影响到预应力张拉的效果,因此探究出有效预应力不合格原因是十分必要的。
本文主要从锚下有效预应力偏大、偏小以及均匀性较差三个方面分析锚下有效预应力不合格原因。
关键词:有效预应力;不合格;均匀性引言在现代桥梁工程中,预应力混凝土因具有诸多优点而被得到广泛应用。
同时具有显著的经济效益和社会效益。
而预应力的张拉、压浆又为桥梁工程施工工艺中的关键工序,直接影响预应力混凝土使用的安全性和使用寿命。
预应力张拉的效果直接表现在锚下有效预应力是否合格,锚下有效预应力不合格现象有以下三点:锚下有效预应力偏小;锚下有效预应力偏大;锚下有效预应力均匀性较差。
1.锚下有效预应力偏小原因锚下有效预应力偏小是由于预应力损失过大,其具体原因如下:1.1由材料引起的预应力损失①张拉时锚具变形和张拉结束千斤顶回油后工作夹片内宿造成预应力筋的回缩、滑移,即锚口圈损失。
②由于粗骨料粒径不当造成局部骨料堆积及混凝土自身具有收缩和徐变的特征,会使构建缩短,构建中的预应力筋跟着回缩,造成预应力损失。
③预应力施工过程所使用的锚夹具及钢绞线材料特性不好造成预应力损失。
1.2由钢绞线松弛造成预应力损失预应力钢绞线在持久不变的应力作用下,会产生随持续加荷时间延长而增加的徐变变形;预应力钢绞线在一定拉应力值下,将其长度固定不变,则预应力筋中的应力将随时间延长而降低,从而引起预应力筋的松弛。
①预应力筋初拉应力越高,其应力松弛越厉害;②预应力筋松弛量的大小主要与其品质有关,热扎钢筋的松弛小于碳素钢筋的松弛;③预应力钢筋松弛与时间有关,初期发展最快,以后渐趋稳定;④预应力钢筋松弛与温度有关,它随温度升高而增加。
预应力张拉中容易出现的问题及解决方法一、预应力张拉准备工作1、张拉设备选择1.1千斤顶:熟悉设计图纸,根据设计图纸所定锚具型号及锚下控制应力选择相应的千斤顶,选择千捭顶量程时,应使张拉伸长量控制在千斤顶量程的50%~80%之间。
1.2油泵及油压表:根据所选定的千斤顶的最大张拉力及额定油压,配备相应的油泵,配套油泵的额定油压应比千斤顶的额定油压高10Mpa,油压表的顶级压力读数不应超过测量上限值的75%,表壳直径一般不小于150mm,表压力精度选用1.0或1.5为佳.2、张拉设备的检验在张拉前,对张拉千斤顶及油压表都要选法定计量单位进行校验。
测定千斤顶油压表的读数与实际张拉力之间的关系,用作张拉力的控制,在校验时,要将千斤顶的最大油压值按几个等级进行校验。
一般以4~5Mpa为一级,不少于8个点,然后根据这几个数据绘制油压与张拉力之间的关系曲线即线性回归方程。
检验后将每个表编号与相应的千斤顶配套,以免混淆。
二、预应力张拉1、清理锚垫板及钢绞线表面灰浆,再安装锚具,然后装夹片,用钢套筒轻击,使之整齐地进入锚环。
2、安装限位板,再将千斤顶就位,确保顶中心钢绞线中心、锚具中心三线共一,安装工具锚及工作夹片,新夹片要涂些润滑油以方便退锚。
3、两边同时开动油泵,千斤顶启动。
张拉时,要确保两边伸长量及油表读数同步。
操作员每5Mpa报一次数据。
张拉到初始应力值时,量测并记下伸长量,一般初始应力为设计控制应力的10%或20%,继续张拉到第二行程,量测并记下伸长量数据,相对应的第二行程值为设计应力值的20%或40%。
第三行程将预应力值加到设计应力值,在此过程中,顶级张拉时,控制好加速度,尽量降低脉动冲击力,使钢绞线在一个调整应力和变形过程。
4、持荷5min后,观察钢绞线在无滑线或断丝现象,御载应先一端锚固,后加一端补足应力再锚固。
三、施工问题产生的原因及解决办法1、滑丝1.1钢绞线表面有污渍或被锈蚀,锚固区防锈不彻底;1.2锚圈锥孔及夹片上有水泥浆,喇叭口内未清除砼,钢绞线不能自由伸张;1.3锚具的结构尺寸、硬度、光洁度不合格,安装工作夹片时端头不齐,夹片间隙不均匀或工作夹片张拉过多未更换,夹不住钢绞线;1.4卸载时,油压下降过程过快且不平稳,操作时产生了回缩冲击力。
预应力混凝土桥梁张拉施工质量原因及对策探讨摘要:本文结合实践,简要阐述了预应力混凝土梁(板)施工过程中质量缺陷的原因及对策。
关键词:预应力张拉施工质量原因对策中图分类号:f253.3 文献标识码:a 文章编号:预应力张拉施工较复杂,要求专业性强,在实际施工中,有的施工队伍水平不高,经验不够丰富,加之有的设计方案考虑欠妥,引发梁(板) 预应力施工过程中损失过大、空心板梁张拉后梁端顶底板中间部位出现纵向裂缝、工字梁梁体扭曲变形、梁端底部混凝土破碎等诸多质量缺陷。
1.空心预应力(板)梁出现缺陷的原因及解决措施1.1先张法1.1.1缺陷的原因先张法施工的空心梁板在梁端放张后顶底板中部附近出现自两端向跨中延伸的1-2.5m长的纵向裂缝的现象较为常见,经考证,均为放张作业不规范造成,主要原因是有的采取单侧放张,还有的承包人用乙炔-氧气切割放张,而且还是非对称、相互交错切割使梁体单侧受力,导致梁端中部产生自梁端向跨中延伸的纵向裂缝。
1.1.2解决措施均匀放张。
多根整批预应力筋放张,宜采用砂箱法或千斤顶法。
用砂箱放张时,放张速度应均匀一致.用千斤顶放张时,放张宜分数次完成,单根钢筋采用拧松螺母的方法放张时,宜先两侧后中间,并不得将一根力筋松到位,严禁切割放张。
1.2后张法1.2.1缺陷及原因后张法空心梁板在张拉过程中,梁端也有出现类似先张法的纵向裂缝,甚至有的在张拉时发生梁端底板混凝土压裂破碎等现象。
分析其原因是设计上对张拉时梁端混凝土局部应力集中考虑不周;二是张拉时,张拉顺序不当,张拉速度过快;三是梁体混凝土质量低劣、或张拉时间过早,以及锚垫板附近的混凝土不密实,导致梁端混凝土在张拉后出现碎裂。
1.2.2解决措施(1)梁端布筋设计应充分考虑张拉时产生的局部应力集中,增加横向分布钢筋数量或螺旋筋,适当增加封锚端和梁端混凝土的几何尺寸。
(2)预应力钢筋张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时,宜采取分次、逐级对称张拉。
预应力损失的原因及应对措施李海霞(沧州市肃宁县城乡建设局肃宁062350)摘要由于预应力钢筋的制作工艺和使用材料的影响,导致预应力的损失,继而降低预应力混凝土的抗裂性和刚度。
本文通过对预应力损失原因的分析,提出了应对措施及注意事项。
关键词预应力;损失;应对措施1预应力损失的概念及对结构的影响预应力钢筋从张拉、锚固开始到制作、成型、养护、运输、安装使用的整个过程中,由于受到张拉施工工艺和所使用材料特性等因素影响,使得钢筋中的张拉应力将逐渐降低,这种现象称为预应力损失。
预应力的损失会降低预应力混凝土构件的抗裂性及刚度,影响结构使用功能和使用效果。
2引起预应力损失的原因由于原材料性质与制作方法的一些原因,预应力钢筋中的应力会逐渐减少,要经过相当长的时间才能稳定下来。
结构中的预压应力是通过张拉预应力钢筋得来的,因此凡能使预应力钢筋产生缩短的因素,都将造成预应力损失。
造成预应力损失的原因,先张法与后张法不完全相同:先张法在张拉预应力钢筋过程中有预应力筋与模板摩擦和折点的摩擦损失、有蒸气养护温差引起的损失、有锚固损失(锚具变形,应力钢筋回缩)和放张时混凝土受压缩而引起的弹性压缩损失;后张法有预应力筋与孔道壁的摩擦损失、锚固损失、后张拉束对先张拉束由于混凝土压缩变形而引起的损失等。
以上各种损失都是在预压应力,亦即应力传递完成之前发生的,一般称之为瞬时损失。
此外由于混凝土收缩、徐变变形以及由于钢材松弛引起的损失,则都是随时间而发展,需要3~5年,甚至几十年时间才能全部出现的损失,一般称之为长期损失。
3减少预应力损失的措施为了提高预应力钢筋的效率,应采取各种综合措施以尽量减少预应力损失:(1)就长期损失中的收缩与徐变而言,要减少损失,必须尽量降低混凝土的水泥用量和减小水灰比,选用弹性模量高,坚硬密实和吸水率低的石灰岩、花岗岩等碎石或卵石作粗骨料,注意早期养护。
(2)减少钢材松弛损失的有效措施是采用低松弛钢材,低松弛钢丝与钢绞线的应力松弛只有一般应力消失处理钢材的1/3左右。
预应力空心板张拉常见问题及处理措施分析在后张法预应力空心板施工过程中,张拉工序至关重要,它决定着空心板的质量,决定着空心板能否最终浇筑合格并能使用,同时张拉工序又是一道特别危险的工序,如果出现不同的环节出现问题,则后果不堪设想。
下面我们就预应力混凝土空心板张拉过程中出问题及解救措施共同来探讨一下。
标签:后张法预应力,空心板,张拉过程,故障,解救措施一、以后张法空心梁板在张拉过程中.梁端也有出现类似先张法的纵向裂缝,甚至有的在张拉时发生梁端底板混凝土压裂破碎等现象。
分析原因:1、设计上对张拉时梁端混凝土局部应力集中考虑不周;2、张拉时,张拉顺序不当,张拉速度过快;3、梁体混凝土质量低劣、或张拉时间过早,以及锚垫板附近的混凝土不密实,导致梁端混凝土在张拉后出现碎裂。
解决措施1、预应力筋张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时,宜采取分次、逐级对称张拉。
张拉时.均匀加载,不宜过快,以尽可能减小张拉过程出现局部应力集中。
2、严格梁(板)混凝土浇筑时的施工控制,确保梁(板)混凝土浇筑质量,特别要加强对锚垫板后的混凝土振捣。
3、张拉前,应对梁体进行检验,是否符合质量标准要求;张拉时,混凝土强度应达到设计要求二、张拉过程中锚环突然抖动或移动,张拉力下降。
有时会发生锚杯与锚垫板不紧贴的现象。
分析原因:锚垫板安装时没有仔细对中,垫板面与预应力索轴线不垂直。
造成钢绞线或钢丝束内力不一,当张拉力增加到一定程度时,力线调整,会使锚环突然发生滑移或抖动,拉力下降。
预防措施1、锚垫板安装应仔细对中,垫板面应与预应力索的力线垂直。
2、锚垫板要可靠固定,确保在混凝土浇筑过程中不会移动。
处理方法另外加工一块楔形钢垫板,楔形垫板的坡度应能使其板面与预应索的力线垂直。
三、钢绞线断丝、滑丝原因分析1、锚夹片硬度指标不合格,硬度过低,夹不住钢绞线或钢丝;硬度过高则夹伤钢绞线或钢丝,有时因锚夹片齿形和夹角不合理也可引起滑丝或断丝。
2、钢绞线或钢丝的质量不稳定,硬度指标起伏较大,或外径公差超限,与夹片规格不相匹配。
浅谈桥梁上部结构中预应力钢筋张拉过程中所出现的质量问题及其原因分析桥梁工程是公路工程中的控制性工程之一,桥梁的质量直接关系到结构安全和使用寿命。
由于桥梁属于多构件结构,工序繁多,结构复杂,工程质量问题也呈现出多样化的特点,本文重点讲述了桥梁上部结构中预应力钢筋张拉过程中所出现的质量问题及其原因分析,并就如何预防和处理进行了详细的阐述。
标签:桥梁;结构;钢筋;质量问题;原因分析一、滑丝和断丝钢筋张拉过程中出现滑丝和断丝现象,其结果会使预应力钢筋受力不均,甚至使空心板不能达到足够的预应力。
(一)原因分析1、钢丝束存放不好,表面存在油污、锈斑等。
2、钢丝编束时,由于没有认真梳理,造成钢丝束交叉混乱。
3、锚具加工尺寸不准确,锥度误差大。
4、锚圈放洋不准,支承垫板倾斜,千斤顶安装不正。
(二)预防及处理措施1、在施工中要加强材料的检验,选择较好的锚具类型,施工时遵守操作规程。
2、滑丝和断丝现象如果发生在顶锚之前,应立即停止张拉,并使千斤顶回油,认真检查滑丝和断丝的原因,更换已断的钢丝或更换已损伤的夹片,再重新进行张拉。
3、滑丝和断丝现象如果发生在顶锚之后,其处理程序如下:(1)将千斤顶按张拉状态安装好。
(2)张拉钢丝。
当钢丝受力伸长时,夹片稍被带出,这时立即用钢纤卡住夹片,同时千斤顶回油,钢丝回缩,夹片因被卡住而不能与钢丝同时回缩。
千斤顶再次进油,如此反复的进行,直至夹片退出为止。
在退夹片时,钢丝的张拉应力不得超过钢丝的极限张拉应力的0.8倍。
(3)如钢丝已断,应更换钢丝束,重新张拉并锚固。
二、后张预应力结构孔道压浆不实后张预应力孔道压浆密实与否,直接关系到预应力构件永存内力的稳定性及耐久性。
据有关资料介绍,美国从地震垮塌的后张预应力桥梁构件上截取若干断面解剖测试,发现后张预应力结构存在因孔道压浆不密实而造成的预应力筋锈蚀、断面锐减、断丝及内力损失严重等致命的质量问题,为此,曾一度禁止后张预应力结构的应用。
梁板预应力张拉施工中常见的问题及原因分析范本一:梁板预应力张拉施工中常见的问题及原因分析1. 张拉设备故障问题1.1 导向器失效在梁板预应力张拉施工中,导向器起到引导张拉钢束走向和限制偏移的作用。
如果导向器失效,会导致张拉钢束偏离预定轨道,造成施工质量问题。
导致导向器失效的原因可能包括:安装不牢固、损坏、磨损等。
1.2 螺栓断裂螺栓是张拉设备的重要组成部分,如果螺栓断裂,会导致张拉设备失去固定钢束的能力,造成预应力梁板的失效。
导致螺栓断裂的原因可能包括:螺栓材质质量不达标、螺栓预紧力不足、螺栓腐蚀等。
2. 钢束问题2.1 钢束腐蚀在梁板预应力张拉施工过程中,钢束常常会暴露在外部环境中,容易受到腐蚀。
钢束腐蚀会导致钢束强度下降,从而影响施工质量和使用寿命。
导致钢束腐蚀的原因可能包括:施工期间未保护好钢束、环境腐蚀因素等。
2.2 钢束锈蚀钢束在保护层受损或有缺陷的情况下,容易受到大气中的湿气侵蚀形成锈蚀。
钢束锈蚀会导致钢束截面积减小、强度减小,从而影响梁板的受力性能。
导致钢束锈蚀的原因可能包括:保护层质量不达标、湿气侵蚀等。
3. 布设问题3.1 锚固长度不足在梁板预应力张拉施工中,钢束需要在锚固部位产生足够的摩擦力来固定钢束。
如果锚固长度不足,摩擦力不足以抵抗预应力的拉力,会导致钢束滑动或者脱落,使得预应力梁板失效。
导致锚固长度不足的原因可能包括:设计不合理、施工误差等。
3.2 锚固部位破损锚固部位的破损会导致钢束无法牢固地锚固在梁板中,从而影响梁板的预应力效果。
导致锚固部位破损的原因可能包括:施工操作不当、锚固部位材质不合格等。
4. 法律名词及注释4.1 预应力:指在混凝土构件未受荷载时施加预先确定的拉压力,以提高构件的承载能力、抗裂性和变形性能。
4.2 张拉钢束:用于施加预应力的金属束,通常由高强度钢丝组成。
4.3 导向器:用于引导张拉钢束走向和限制偏移的装置。
4.4 螺栓:用于固定张拉设备和钢束的螺纹连接件。
预应力筋用锚具张拉失效原因分析预应力筋用锚具是目前国际、国内桥梁建设中使用最广泛的结构之一,在铁路桥梁、公路桥梁、城市高架、煤矿巷道、水电工程等混凝土结构中得到广泛的应用,并随着使用领域的拓展,在大型建筑、核电站以及民用建筑防震抗震中等方面也得到一定的应用,预应力结构的特点就是提高混凝土结构的强度,减少混凝土结构的体积。
现代预应力技术是我国建筑业重点推广使用的项目,随着我国国民经济的快速发展,同时也推动了预应力行业的发展,自上世纪80年代引进以来,我国的科技工作者在引进、消化、吸收的基础上实现再创新,在预应力结构的设计、产品制造和预应力施工等方面取得了长足发展,形成了具有一定特色的预应力锚固体系(见下图)。
预应力筋用锚具在施工张拉中有时会出现不同程度的会出现失效,主要反映在预应力夹片内部丝牙拉滑或预应力筋被“咬”断,如果出现夹片拉滑,预应力筋已加载应力会突然释放,瞬间会从另一端的锚孔中弹出,可能会造成安全事故的发生,而张拉失效时大多数都需要经过“补张”处理,而“补张”却非常繁琐,需要花费一定的人力和物力,因此,为了能从本质上分析张拉失效的原因,避免张拉中失效,现对常见的预应力出现的失效原因进行分析,以1860MPa级别、?18.6规格的锚固体系为例,以便在产品生产和施工中进行避免张拉失效的发生。
1.夹片拉滑夹片拉滑也称作为“滑丝”或“滑牙”,是预应力锚具在张拉施工中最常见的一种失效,其主要原因主要有以下方面:1.1预应力夹片硬度偏低和硬化层厚度低,强度不足预应力夹片的制造是通过机械加工后经过碳氮共渗化学热处理的方式,使表面产生硬化层,硬化层厚度一般为0.55mm,表面硬度大于HRA79(HRC58),通过维氏硬度计可分析处硬化层硬度与深度的对应关系,内部组织为调质状态,其硬度为HRC45左右。
形成了“内柔外刚”的结构。
通过试验数据表明,一般预应力筋的硬度为HRC 50左右,单束抗拉极限载荷最大可达280KN,GB/T14370-2007标准要求,预应力夹片的表面硬度≥57.5HRC,对锚具而言,其静载锚固效率应≥95%、总应变应≥2%,当夹片表面硬度小于HRC57、硬化层深度小于0.40mm时,夹片内咬合齿强度无法承受预应力筋在张拉时所产生的力量而导致被拉滑。
预应力筋用锚具张拉失效原因分析
预应力筋用锚具是目前国际、国内桥梁建设中使用最广泛的结构之一,在铁路桥梁、公路桥梁、城市高架、煤矿巷道、水电工程等混凝土结构中得到广泛的应用,并随着使用领域的拓展,在大型建筑、核电站以及民用建筑防震抗震中等方面也得到一定的应用,预应力结构的特点就是提高混凝土结构的强度,减少混凝土结构的体积。
现代预应力技术是我国建筑业重点推广使用的项目,随着我国国民经济的快速发展,同时也推动了预应力行业的发展,自上世纪80年代引进以来,我国的科技工作者在引进、消化、吸收的基础上实现再创新,在预应力结构的设计、产品制造和预应力施工等方面取得了长足发展,形成了具有一定特色的预应力锚固体系(见下图)。
预应力筋用锚具在施工张拉中有时会出现不同程度的会出现失效,主要反映在预应力夹片内部丝牙拉滑或预应力筋被“咬”断,如果出现夹片拉滑,预应力筋已加载应力会突然释放,瞬间会从另一端的锚孔中弹出,可能会造成安全事故的发生,而张拉失效时大多数都需要经过“补张”处理,而“补张”却非常繁琐,需要花费一定的人力和物力,因此,为了能从本质上分析张拉失效的原因,避免张拉中失效,现对常见的预应力出现的失效原因进行分析,以1860MPa级别、?18.6规格的锚固体系为例,以便在产品生产和施工中进行避免张拉失效的发生。
1.夹片拉滑
夹片拉滑也称作为“滑丝”或“滑牙”,是预应力锚具在张拉施工中最常见的一种失效,其主要原因主要有以下方面:
1.1预应力夹片硬度偏低和硬化层厚度低,强度不足
预应力夹片的制造是通过机械加工后经过碳氮共渗化学热处理的方式,使表面产生硬化层,硬化层厚度一般为0.55mm,表面硬度大于HRA79(HRC58),通过维氏硬度计可分析处硬化层硬度与深度的对应关系,内部组织为调质状态,其硬度为HRC45左右。
形成了“内柔外刚”的结构。
通过试验数据表明,一般预应力筋的硬度为HRC 50左右,单束抗拉极限载荷最大可达280KN,GB/T14370-2007标准要求,预应力夹片的表面硬度≥57.5HRC,对锚具而言,其静载锚固效率应≥95%、总应变应≥2%,当夹片表面硬度小于HRC57、硬化层深度小于0.40mm时,夹片内咬合齿强度无法承受预应力筋在张拉时所产生的力量而导致被拉滑。
当夹片硬度与预应力筋的硬度差小于8HRC时,容易造成张拉后夹片的错位现象,会使预应力筋回缩量变大,对应力造成一定的损失,严重的也会造成夹片拉滑。
因此,要保证锚固的可靠行,夹片的表面硬度和硬化层厚度是两个重要指标,在使用前应核实,通常夹片硬度使用前对其硬度进行检查,而硬化层的厚度通过金相分析,一般制造厂家控制在0.5mm以上,满足要求后方可使用。
1.2预应力夹片及锚环孔表面粗糙度偏大,夹片跟进阻力大
预应力张拉端放张时,预应力筋在回缩的同时,夹片也随预应力筋的回缩在锚环锥孔内回缩而咬紧预应力筋,从而起到楔紧而形成自锚。
咬合预应力筋所产生的平衡方程:R·sin(α+β)=P/2 ;Rcos(α+β)=N。
自锚条件:N·tanγ≥P/2。
(γ≥α+β)。
式中α:锚塞锥角;β:夹片外锥与锥塞孔摩擦角;γ:夹片内孔与钢绞线摩擦角;R:夹片背面产生的反作用力;P:锚固拉力;N:夹片对钢绞线的夹持力。
要形成自锚,在其他条件一定的情况下,必须要减小β值,在其他条件一定的情况下,降低锥面的粗糙度,有效减小夹片回缩时与锥面的摩擦力,施工中将锥孔和夹片表面清理干净,通过大量的验证,夹片锥面的表面粗糙度应小于Ra1.6,并且表面粗糙度越低,夹片回缩跟进和自锚性越好。
另外在锚环制造方面,为减小夹片跟进时的摩擦力,锚环采用镀锌的方法也能够起到减少摩擦力的作用,同时施工时应注意对锚具的防锈措施,锈蚀会造成夹片回缩时的摩擦力急剧增大,特别是二次张拉施工,注意在混凝土结构的养护期间,避免锚具的锈蚀,许多夹片拉滑,是由于锚具锈蚀原因造成。
1.3限位高度小,碎削堵塞咬合齿间
为减少预应力损失,保证张拉后的预应力筋在放张后其回缩量控制在一定范围内,GB/T14370-2007和TB/T3193-2008中均规定了预应力筋的回缩量不大于6mm,其回缩量的大小是通过限位板的限位高度来控制,如限位过大,回缩量大,如限位深度小,预应力损失小,但会出现张拉时过度损伤预应力筋的情况,这也是最容易忽视的方面,限位高度过小时,张拉时夹片咬合齿未能与预应力筋脱离开,张拉时预应力筋会从夹片的咬合齿间划过,使预应力筋划伤,而预应力筋表面剥落的碎削往往堵塞在咬合齿中,回缩时,咬合齿无法完全嵌入预应力筋,减小了咬合深度,严重时便会导致夹片的滑丝。
提别是二次张拉时很容易导致拉滑,下图为限位结构图。
2.预应力筋被咬断
锚固预应力筋时,夹片的内齿会对预应力筋产生压痕,压痕处会产生应力集中,当压痕过深时,预应力筋在拉力的作用下会被“咬”断,因此合理控制压痕深度,在加工时通常夹片咬合齿的深度控制在0.42~0.48mm的范围内,同时为了减小张拉应力过分集中前端而造成的预应力筋被“咬”断,夹片的外锥面与锚孔的配合设计成有一定角度差a的结构,使夹片内齿与预应力筋的咬合力沿咬合面轴向方面均匀分散(见图5)。
实际施工中,预应力张拉失效并不是单一原因,许多是多种因素综合结果,当出现张拉失效时,只要认真分析,不难找出主要原因。
只要做到使用前严格检查产品质量,规范张拉操作,许多问题是可以避免的,希望本篇文章能够对预应力筋用锚具产品的设计、生产和张拉施工起到一定的帮助。