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预应力钢绞线在施工种的正确张拉方法与在工程

文章来源:信丰达预应力钢绞线,编辑:钢绞线 ,发布日期:2018-09-20

  1 概述
现在,预应力技术现已在国际规划内被推广运用。在我国桥梁工程、水工结构、海工结构、港口码头以及特种结构中,预应力技术也得到了广泛的运用。预应力结构现已成为我国工程缔造领域中的一种首要结构材料,预计在未来将会得到越来越大的展开。选用钢绞线的预应力结构中, 钢绞线(束)是要害的承载构件。运用预应力钢绞线,其经济效益和社会效益是十分明显的,至少可节约钢材1 /3以上,通过近年的推广运用和经验总结,现在运用规划越来越广泛。所以对钢绞线的规划是十分重要的。
2 钢绞线的功用参数
2.1 几许参数
指公称规范、截面特性及容许过失,包括公称直径、公称面积、公称米重、捻距及公役规划等。捻距是指一根边丝绕中心丝旋转一周的绞线长度,规范中规矩的捻距是指该长度与钢绞线直径的比值。
2.2 表面情况
表面缺陷指是否有涂覆层等,一般规矩不得存在有害的伤痕及其它缺陷,表面不得附着油污及其它杂物,容许有不引起点蚀程度的表面浮锈。
2.3 懈怠性
在不绑扎的情况下切断钢绞线,钢丝不弹出或弹出的钢丝用手能复位被认为是不懈怠的。
2.4 开裂载荷或抗拉强度
开裂载荷指做拉伸试验时的最大破断力。开裂载荷与钢绞线的公称面积之比为抗拉强度,一般规范中都规矩了最小开裂载荷和抗拉强度。
2.5 条件屈服载荷或条件屈服应力
由于高碳钢没有明显的屈服点,一般用两种方法来测定屈服载荷。一种是测定钢绞线加荷下伸长1%时的载荷为屈服载荷,一种是测定钢绞线剩下伸长为0. 2%或0. 1%时的载荷为屈服载荷。屈服载荷除以钢绞线的公称面积即为条件屈服应力。
2.6 伸长率
钢绞线拉断时的标距最大伸长量与拉伸前的标距长度的比值。
2.7 懈怠
施加在物件上的预应力随时间的推移而减少的现象为应力懈怠。给钢绞线施加必定的初始载荷,坚持钢绞线长度不变,通过必定时间后测定载荷值,应力懈怠值= (初始应力- 终究应力) ÷初始应力×100%。
2.8 屈强比
屈强比是指条件屈服载荷与开裂载荷的比值。
2.9 弹性模量
在弹性规划内,单位应变时的应力增量即为弹性模量。全部规范对弹性模量都不作清晰的规矩,仅英国规范BS5896中注有“除非制造厂标明,弹性模量取195 ±10% kN /mm2 ”。弹性模量关于施工时的张拉量有实践含义。
3 先张法预应力钢绞线施工进程中的预应力丢掉
3.1 张拉端锚具的变形和预应力筋回缩引起的丢掉
在张拉端,当预应力张拉抵达 σcon ( 张拉控制应力) 后,将卸走张拉机械,预应力钢绞线回缩,锚具发生变形,这将使预应力筋的张紧程度下降,即引起预应力钢绞线的应力丢掉。
减少预应力丢掉的方法有:
(1)挑选锚具变形小或预应力钢绞线回缩小的锚具、夹片,尽量减少联接钢筋的长度;
(2)待预应力张拉抵达 σcon停留5 mim后,再封闭油泵,锁死螺母,移倒闭拉用具。
3.2 预应力钢绞线与张拉箱壁间、底座、垫块、压杆等抵触所引起的丢掉
当对先张法预应力钢绞线进行张拉时,钢绞线在被拉长的同时会沿着张拉端进行螺旋式的伸长,必定与张拉箱壁间、底座、垫块、压杆等部位发生抵触,然后发生摩阻力,引起预应力丢掉。
减少摩阻力所构成的预应力丢掉,一般采用的方法有:
(1)选用滑润剂,以减少抵触系数( 底座及张拉用具多选用此方法) ;
(2)选用两头张拉,抵触丢掉减少近一半;
(3)尽量减少钢绞线的安顿长度。
3.3 张拉后的预应力钢绞线受温差引起的丢掉
由于先张法施工的特殊性,预应力钢绞线一般多在夜间或非正常施工时间进行张拉,以避免钢绞线崩断伤人。由于承德地处北方山区,昼夜温差较大,当温差较大或受蒸汽维护影响时,张拉结束的预应力钢绞线因热胀冷缩的原理而伸长,这样,张拉结束的预应力钢绞线中的拉应力将下降,发生了预应力丢掉。
减少温差所引起的预应力丢掉,一般采用以下方法:
(1)尽量避免在昼夜温差较大的条件下进行张拉;
(2)构件在蒸汽摄生时选用逐渐升温的方法,即在常温下维护,当混凝土抵达必定的抗压强度时再逐渐持续升温。
3.4 预应力钢绞线懈怠引起的丢掉
钢绞线在高应力下,当钢绞线长度坚持不变时,应力会随时间的添加而逐渐下降。而当钢绞线的应力坚持不变时,应变会随时间添加而逐渐增大。两个方面统称为钢绞线的懈怠丢掉。此外,由于钢绞线的长度较长( 多为110 m),钢绞线的紧绷程度与钢绞线的自重也会引起钢绞线的自懈怠。关于钢绞线懈怠引起的丢掉可以采用以下方法:
(1)选用超张拉工艺以减少丢掉值。在短时间内,按5% 规划应力超张拉钢绞线,坚持5 min,然后降至规划控制应力值,可使构件中由预应力钢绞线懈怠而引起的应力丢掉减小约40%;
(2)多放垫木,反抗钢绞线自重作用,然后下降钢绞线的懈怠程度;
(3)加快施工进度,使混凝土强度快速构成,添加混凝土握裹力,然后下降懈怠引起的丢掉。
3.5 先张法中张拉设备所引起的丢掉
在先张法的全体张拉、放张的预应力施工工艺中,初张拉一般选用穿心式千斤顶,控制张拉选用顶推式千斤顶。穿心式千斤顶与顶推式千斤顶可能存在应力不同步的问题。关于同一张拉控制应力,穿心式千斤顶的实践控制应力假如不同于顶推式千斤顶的实践控制应力,初应力调整结束,进行控制张拉时,当油表读数抵达与理论初应力相同的理论控制应力时,钢绞线本应初步伸长,但由于应力不同步的问题,当顶推式千斤顶的实践控制应力大于实践初应力时,钢绞线才初步伸长,这就构成了必定的应力丢掉。
长时间、高强度的运用千斤顶可能会出现油封老化的现象,导致千斤顶漏油,无法进行持荷,难以抵达要求的张拉控制应力。油表遭到外力磕碰或受热、受潮过度等,更会出现缺陷,与千斤顶的对应联络发生改动也会发生应力丢掉。
在实践核算中,张拉应力的核算精确抵达了小数点的后2 位,而一般油表的精度仅为1 Mpa,实践施工中,张拉精度往往靠操作人员的目测预算。因此,张拉机械操作人员很简单遭到施工环境、机械轰动等原因的影响而不可避免地发生过失,构成应力丢掉。
针对以上情况的出现,为了减少应力丢掉,张拉设备在运用进程中要留心特别维护,要专人保养,专人操作,关于张拉环境要及时进行收拾和维护,避免在风沙、湿润、低温、雨雪、盛暑、喧闹的环境下施工。当千斤顶运用逾越6 个月或200 次或在运用进程中出现不正常现象或检修往后应从头查验校对。张拉设备的检校应尽量由资质等级高、许诺好的试验检测组织完结。
3.6 预应力钢绞线揉捏混凝土引起的丢掉
在放张时,由于预应力钢绞线回缩而揉捏周围的混凝土,使混凝土发生部分压陷而引起预应力下降。当然这种丢掉,如在混凝土抵达规划强度进行放张一般是可以忽略不计的。但是,假如混凝土强度不可、强度不均匀或失效方位、长度发生改变,这种丢掉却是丧命的,甚至构成预制构件的报废。
4 预应力钢绞线的损坏分析
4.1 损坏分类
(1) 机械性损坏:指外置钢绞线张拉及执役时发生的机械损坏。
(2)腐蚀损坏:因防护不当及环境要素构成的各种腐蚀损坏。
(3)热危害:火灾、电焊等热要素构成的钢绞线危害。
按损坏现象还可分类为开裂、腐蚀、变形、机械性危害等。
4.2 钢绞线的开裂
开裂原因:
(1)因锚具质量问题或施工技术问题导致锚具的工作效率缺少。
(2)因规划或施工原因导致的钢绞线受力不当。
(3)开裂发生在热危害或机械危坏处。
(4)材料的冶金缺陷。
(5)钢绞线规范与需求出现偏差(如等级不对)。
拉拔构成的钢绞线方向性结构组织使其横向功用与纵向功用不同很大,侧压力的作用会下降钢绞线的强度,使开裂提早发生。曲线孔道、钢绞线交错、锚具及千斤顶安装操作不当均可能增大侧压力。
靠近400℃的安稳化处理现已减少了热力学的不安稳性,若再次受热,在400℃的较长时间加热会使位错运动加快并减少,强度初步下降,537℃的短时间加热也会损坏拉拔构成的纤维结构,使强度明显下降,彻底退火后可能降至1100MPa以下。
4.3 机械性损坏
(1)钢绞线变形:钢绞线受重压时发生部分变形;线卷被磕碰、摔扔;从车上卸下时钢绞线被挂住猛拉,严峻者会构成断丝。
(2)擦伤:一般由转移时的抵触导致,钢绞线虽较硬,但石英砂即足以构成严峻的擦伤。对轻微的痕迹可以忽略,轻度危害对耐疲乏功用有影响,到必定程度就会下降抗拉强度。擦伤也可能在运送途中发生,防护不当或发生意外时,钢绞线卷可能因彼此碰击和抵触导致损坏。
4.4 热危害
预应力钢材的热危害一般由电焊导致的放电或发热、火灾、火焰割炬和金属热红渣的飞溅等要素构成,这类损坏的最大危害是有时肉眼无法发现。一个小的焊点或熔渣就足以导致部分淬火,然后引起张拉断丝。
(1)放电可能发生在预应力筋与模板、固定装置、钢的放线架或笼、波纹管或其他金属之间。国外已初步选用塑料波纹管,其绝缘特性避免了管道内的放电危害,并可进步防腐和下降摩阻。在江西、湖南、广东、浙江及上海等工地均发生过热和放电危害。
(2)钢绞线运送及存放期间发生火灾,时间虽短,但有铝牌都被小部分烧熔的现象。火焰使钢绞线安稳的位错情况被改动,严峻时发生再结晶进程。若能断定火焰大和时间长的部位,即可判定火灾的影响程度。通常会增大懈怠率、下降屈服强度,持续时间长时强度也会下降。聚丙烯编织布虽不易燃烧,一旦到燃点火焰延伸就很快,因此应留心防火。
4.5 腐蚀
钢绞线的腐蚀也是首要的损坏方法之一。文献【2】,将预应力钢丝的腐蚀分类为:
(1)一般腐蚀:没有不连续的阳极及阴极区域存在时发生的均匀腐蚀;
(2)部分腐蚀:表面出现分别的电池单元;
(3)应力腐蚀/氢脆:部分腐蚀及外部或内部静态拉应力构成;
(4)细菌攻击:由厌氧环境中去硫酸盐菌的代谢进程发生;
(5)腐蚀疲乏:腐蚀和周期应力的一同作用作用;
(6)弥散电流:接地电流脱离结构处发生的一种腐蚀;
(7)抵触腐蚀:周期性小应力幅的触摸性运动导致的磨损。

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