预应力张拉滑丝如何处理

来源:百科 时间:2016-08-24 10:18:45 阅读:

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预应力张拉滑丝如何处理(一)
预应力筋张拉时发生断丝、滑丝怎么办

预应力筋张拉时发生断丝、滑丝怎么办?

1、质量问题及现象

预应力筋在张拉与锚固时,由于各种原因,发生预应力筋的断丝和滑丝,使预应力钢束受力不均匀,造成构件不能达到所要求的预应力度。

2、原因分析

1)实际使用的预应力钢丝或预应力钢绞线直径偏大,锚具与夹片不密贴,张拉时易发生断丝或滑丝。

2)预应力束没有或未按规定要求梳理编束,使得钢束长短不一或发生交叉,张拉时易发生断丝或滑丝。

3)锚夹具的尺寸不准,夹片的误差大,夹片的硬度与预应力盘不配套,易屡丝和滑丝。

4)锚圈放置位置不准,支承垫块倾斜,千斤顶安装不正,会造成预应力钢束断线。

【预应力张拉滑丝如何处理】

5)施工焊接时,把接地线接在预应力筋上,造成钢丝间短路,损伤钢丝,张拉时发生断丝。

6)把钢束穿入预留孔道内时间长,造成钢丝锈蚀,砼砂浆留在钢束上,又未清理干净,张拉时产生滑丝。

7)油压表失灵,造成张拉力过大,易产生断丝。

3、预防措施

1)穿束前,预应力钢束必须按规程进行梳理编束,并正确绑扎。

【预应力张拉滑丝如何处理】

2)张拉预应力筋时,锚具、千斤顶安装要准确。

3)张拉预应力筋时,锚具、千斤顶安装要准确。

4)当预应力张拉达到一定吨位后,如发现油压回落,再加油时又回落,这时有可能发生断丝,如果发生断丝,应更换预应力钢束,重新进行预应力张拉。

5)焊接时严禁利用预应力筋作为接地线,不允许发生电焊烧伤波纹管与预应力筋。

6)张拉前必须对张拉端钢束进行清理,如发生锈蚀应重新调换。

7)张拉前要经权威部门准确检验标定千斤顶和油压表。

8)发生断丝后可以提高其它束的张拉力进行补偿;更换新束;利用备用孔增加预应力束。

预应力张拉滑丝如何处理(二)
预应力钢绞线断丝、滑丝的处理

预应力钢绞线断丝、滑丝的处理

新桥预应力钢绞线施工过程中,由于操作失误或千斤顶压力不准确或锚具安装误差、预应力钢绞线夹片质量差等原因,有时会发生断丝和滑丝的情况,当断丝或滑丝数不超过规范值时,可采用超张拉方式补足应力,若超过规范值必须卸锚,更换钢束。对此处理时必须慎重,我们必须质量和安全。

(1)、补足应力处理:根据断丝数确定应力损失值,通过提高其它钢丝应力补足断丝造成的应力损失,但在任何情况下都不得使新桥预应力钢绞线达到0.8Rb,否则必须更换钢束。

(2)、更换钢束的处理方法:

①、丝束放松。将千斤顶按张拉状态装好,并将钢丝在夹盘内楔紧。一端张拉,当钢丝受力伸长时,锚塞稍被带出。这时立即用钢钎卡住锚塞螺纹。然后主缸缓慢回油,钢丝内缩,锚塞因被卡住而不能与钢丝同时内缩。如千斤顶行程不够可如此反复进行至锚塞退出为止。然后拉出钢丝束更换新的钢丝束和锚具。 ②、单根滑丝单根补拉。将滑进的新桥预应力钢绞线钢丝楔紧在卡盘上,张拉达到应力后顶压楔紧。

③、人工滑丝放松钢丝束。安装好千斤顶并楔紧各根钢丝。在钢丝束的一端张拉到钢丝的控制应力仍拉不出锚塞时,打掉一个千斤顶卡盘上钢丝的楔子,迫使1~2根钢丝产生抽丝。这是锚塞与锚圈的锚固力就减少了,再次拉锚塞就容易拉出。

预应力张拉滑丝如何处理(三)
预应力钢绞线断丝或滑丝的原因及采取的措施

预应力钢绞线断丝或滑丝的原因及采取的措施【预应力张拉滑丝如何处理】

预应力钢绞线断丝或滑丝的原因及采取的措施

1、实际使用的预应力钢丝或预应力钢绞线直径偏大,锚具与夹片不密贴,张拉时易发生断丝或滑丝;

2、预应力束没有或未按规定要求梳理编束,使得钢束长短不一或发生交叉,张拉时易发生断丝或滑丝;

【预应力张拉滑丝如何处理】

3、锚夹具的尺寸不准,夹片的误差大,夹片的硬度与预应力盘不配套,易屡丝和滑丝锚圈放置位置不准,支承垫块倾斜,千斤顶安装不正,会造成预应力钢束断线甚至夹片断裂;

4、施工焊接时,把接地线接在预应力筋上,造成钢丝间短路,损伤钢丝,张拉时发生断丝;

5、把钢束穿入预留孔道内时间长,造成钢丝锈蚀,砼砂浆留在钢束上,又未清理干净,张拉时产生滑丝;【预应力张拉滑丝如何处理】

6、锚圈放置位置不准,支承垫块倾斜,千斤顶安装不正,会造成预应力钢束断线甚至夹片断裂;

7、油压表失灵,造成张拉力过大,易产生断丝;

8、其他原因:如张拉力验算,施工操作等等。

出现上述原因,应及时查明原因,予以避免。预防措施:

1、穿束前,预应力钢束必须按规程进行梳理编束,并正确绑扎

2、张拉预应力筋时,锚具、千斤顶安装要准确;

3、当预应力张拉达到一定吨位后,如发现油压回落,再加油时又回落,这时有可能发生断丝,如果发生断丝,应更换预应力钢束,重新进行预应力张拉;

4、焊接时严禁利用预应力筋作为接地线,不允许发生电焊烧伤波纹管与预应力筋;

5、张拉前必须对张拉端钢束进行清理,如发生锈蚀应重新调换

6、张拉前要经权威部门准确检验标定千斤顶和油压表,并作相应的锚具检验;

7、发生事故后可以提高其它束的张拉力进行补偿;更换新束;利用备用孔增加预应力束。【预应力张拉滑丝如何处理】

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预应力张拉滑丝如何处理(四)
预应力钢绞线施工常见问题及其处理方案

  摘要:预应力钢绞线施工在我国各类桥梁施工中有着广泛应用,但在施工中有时会遇到钢绞线伸长量不足、滑丝、断丝、锚下开裂等情况,本文结合贵广铁路桂林北至定江左右客车联络线特大桥现浇梁施工提出了对预应力钢绞线施工中常见问题的处理方案,对确保预应力结构安全使用、最大限度发挥结构设计功能和使用寿命提供了经验。

  关键词:预应力;钢绞线;常见问题;处理方案
  1 工程概况
  贵广铁路桂林北至定江左右客车联络线特大桥采用(62+104+62)m连续梁跨桂海高速公路,采用2-68m系杆拱跨桂黄公路。本桥连续梁采用挂篮悬臂灌注法施工,系杆拱采用先梁后拱的施工方式,梁部采用支架现浇。在现浇梁预应力钢绞线施工过程中出现了个别张拉束钢绞线伸长量不足、滑丝、断丝、锚下开裂等情况。这些问题如不能有效预防和处置将直接关系到预应力筋的整体受力和梁体寿命,因此必须对这些质量问题进行分析,采取有效处理方案来保证工程质量。
  2 预应力钢绞线伸长量不足
  2.1预应力张拉情况
  2-68m系杆拱梁部纵向预应力束采用9-15.2钢绞线,塑料波纹管成孔,内径70mm,外径83mm。预应力束布置在顶、底板内,共设通长束51束,采用250吨张拉千斤顶单端张拉。设计要求预应力张拉采用张拉力与伸长量双控,以张拉力为主,实际伸长量与设计伸长量差值控制在6%以内。在张拉到底板束编号为N11-3左束时,张拉过程中听到了“嘭、嘭”的声音,结果发现钢绞线伸长量为211mm,仅为设计伸长量423mm的一半。
  2.2原因分析
  造成钢绞线伸长量不足的原因很多,有千斤顶标定不准确或预应力管道定位不准确的原因,有预应力管道漏浆、堵塞的原因,有钢绞线缠绕增大摩阻力力的原因,有时也有可能设计计算使用的钢绞线的弹模值与实际使用的弹模值不相同的的原因,因此应及时分析原因,现从以下因素逐步排查寻找原因。
  2.2.1检查张拉设备标定
  千斤顶及其配套的油表均在有效标定范围内,为保险起见,重新对千斤顶及配套油表进行标定,标定结果显示同原标定结果基本相同,可以排除是千斤顶和油表的问题。
  2.2.2检查张拉设备安装及配套情况
  钢铰线与夹片或是工作锚与夹片不匹配,造成钢绞线与工作锚和夹片间的摩阻力过大,而使张拉力损失,造成钢绞线伸长量不足,经检查,本项可以排除。
  2.2.3检查钢绞线
  项目部对该批钢绞线重新进行取样送检,检验结果为:钢绞线的弹性模量经专业检测单位检测为1.97×105MPa,由于计算理论张拉力时采用的弹性模量为1.95×105MPa,经计算其对理论伸长量的影响为(1.97×105-1.95×105)/1.95×105=1.03%。
  预应力束采用高强低松驰钢铰线,公称直径15.24mm,标准抗拉强度fpk=1860MPa。公称直径15.24mm对应的钢铰线面积为140mm2,而厂家质量说明书中提供的钢铰线公称直径15.30mm,面积经专业检测单位检测为142.7 mm2,经计算其对理论伸长量的影响为(142.7-140)/140=1.93%。
  所以计算后得出所用的钢绞线弹性模量略偏大,对伸长量有轻微影响,钢绞线本身的质量影响可以排除。
  2.2.4针对张拉过程中发出“嘭、嘭”声音的分析
  张拉过程中听到了“嘭、嘭”的声音,发出这种声音有3种情况,一种是波纹管破裂,浇筑混凝土时水泥浆流入孔道内将孔道封堵了,一种是钢绞线因锈蚀或是在穿束过程中缠绕在了一起,还有一种是锚固端挤压套与垫板之间有空隙。以伸长量不足的情况来分析是进浆堵塞和钢绞线缠绕这两种可能。
  首先考虑是波纹管道破裂、漏浆造成钢束与混凝土握裹形成锚固端而影响到钢绞线的伸长量,分别对该束孔道进行通气、通水并观察其排气量、流水量,通气通水均很顺畅,流水量也比较大,初步判断孔道内无漏浆无堵塞,为验证初步判断及明确原因,决定将该束孔道凿开。
  2.3处理方案
  针对钢绞线缠绕的问题,采用25吨千斤顶单根张拉至设计应力的50%使每根预应力筋保持同样松弛,再用250吨千斤顶张拉至设计应力,以保证每根钢束均匀承受应力。按本方法调整后经实测N11-3左伸长量为402mm,满足规范要求的设计伸长量的±6%范围内。
  若是水泥浆堵管的问题,只需将孔道内水泥浆清除干净,按正常程序进行张拉后,用比设计标号高一等级的混凝土将凿开的孔洞封堵即可。
  3锚头下锚板处混凝土变形开裂
  3.1开裂情况
  (62+104+62)m连续梁40#T构4#节段N5右束大里程端张拉到设计值的75%时发现锚板下混凝土变形开裂。
  3.2原因分析
  1)锚垫板安装倾斜或喇叭口内被混凝土充塞,偏心张拉。锚垫板偏心受力时,会引起锚垫板与锚具接触位置局部受力过大,超过混凝土极限抗压强度,引起混凝土开裂。
  2)锚具安装不到位,未放入锚垫板凹槽内。锚具未放入锚垫板凹槽内时,锚具与锚垫板平面无法紧密贴合,张拉时锚具处于倾斜状态,锚具与锚垫板接触位置会产生应力集中,易导致锚垫板破裂,混凝土开裂。
  3)张拉槽口处混凝土未振捣密实,存在空洞。因锚垫板处钢筋非常密集,并且往往处于振捣棒难以到达的位置,若不采取措施,经常会出现空洞现象。锚垫板后部混凝土有空洞时,张拉过程中混凝土无法有效分担压力,极易出现混凝土开裂,锚垫板破裂现象。
  4)锚下螺旋钢筋未安装,锚下网片筋未安装。锚下螺旋筋和网片钢筋可以有效的分担锚垫板上的压力,并加强锚垫板周围混凝土抗压强度,防止混凝土开裂。
  5)混凝土强度未达到张拉强度要求,张拉过早。
  经现场观察开裂后的混凝土情况,判定为张拉槽口处混凝土未振捣密实,不能有效承受压力造成混凝土开裂。   3.3处理方案
  对40#T构4#节段N5右束钢绞线放张、松锚,取下张拉端锚垫板,将存在质量缺陷的混凝土全部凿除并清洗干净,再安设锚垫板、浇注高一等级混凝土,待混凝土强度和弹性模量达到设计张拉条件时重新张拉。
  4钢绞线滑丝、断丝
  在预应力钢绞线张拉施工中还会遇到滑丝、断丝的现象,现逐一分析:
  4.1钢绞线滑丝的判断及处理方案
  4.1.1滑丝的判断:
  4.1.1.1工具夹片滑丝:
  1)张拉过程中,整束钢绞线实测伸长值较设计伸长值偏大;
  2)张拉过程中有异响,压力油表突然跳动;
  3)出现滑丝的钢绞线上无咬痕或咬痕(工具夹片夹持钢绞线所出现的牙痕)不明显;
  4)工具夹片末端标记被覆盖或相对距离减小。
  4.1.1.2工作夹片滑丝:
  1)出现滑丝的钢绞线所对应的工作夹片外露量比未出现滑丝的工作夹片外露量大(相对于工作锚);
  2)千斤顶回油过程中产生异响,压力油表大幅度跳动。
  4.1.2滑丝的处理:
  1)一束钢绞线中出现一根或两根滑丝,但未出现滑丝的几根钢绞线还未张拉到设计最大控制应力,则根据设计所要求的控制应力将未出现滑丝的几根钢绞线先张拉到设计最大控制应力,然后将出现滑丝的钢绞线用单根张拉千斤顶逐根补拉到设计最大控制应力;
  2)钢绞线已被拉屈服,则应更换钢绞线。
  4.2钢绞线断丝的原因及预防措施
  4.2.1钢绞线断丝的原因:
  1)钢绞线在使用过程中未保护好,严重锈蚀、腐蚀,导致钢绞线有效截面积减小;
  2)钢筋电焊作业时,未将钢筋与钢绞线分割开,使钢绞线被电焊灼伤,导致钢绞线有效截面积减小,严重时使钢绞线因通电受热而局部化学性能发生改变,强度降低;
  3)钢绞线本身材质问题,其某些力学性能如强度不合格;
  4)张拉时,因各种原因导致钢绞线超张拉太多(如一束钢绞线中有一根出现滑丝而使另几根钢绞线受力过大),使钢绞线实际受力超过了其破断荷载而断丝。
  5)钢绞线与锚夹具的硬度不匹配,夹片硬度过大,在夹持钢绞线时切入钢绞线,使钢绞线受力截面积减小。
  6)钢绞线在孔道内互相扭结、缠绕,导致各钢绞线长短不一,张拉时各根钢绞线受力不均匀,受力大者出现断丝。
  4.2.2钢绞线断丝的预防措施:
  1)保证钢绞线的进货质量,每批钢绞线进场后都要按规定抽检,只有质量合格的钢绞线才能使用。
  2)加强现场钢绞线的保护,防止其受到严重锈蚀、腐蚀,严禁钢绞线受到电焊灼伤、机械碾压和硬质物体划伤。
  3)张拉时,根据设计要求,控制钢绞线的最大张拉力和伸长值,避免出现整根钢绞线的滑丝。4)严把夹片进货质量关,对夹片硬度不合格的严禁使用。
  5)对钢绞线进行认真编束,保证穿入波纹管孔道内的钢绞线顺直,不缠绕扭结。
  5结束语
  在当前施工中,预应力混凝土工程造价低、结构形式多样、跨度大、抗裂性好的优点越来越明显,现代桥梁建设中应用也越来越广泛,为了确保结构安全使用,充分发挥设计功能,我们在预应力施工过程中针对容易出现的问题必须提前预控,严格执行,科学施工,最大限度发挥结构设计功能和使用寿命,通过对本工程预应力钢绞线施工遇到问题的分析探讨,以下几点应在今后类似工程施工中引起重视:
  1)浇筑混凝土前要严格按照设计图纸做好自检,互检等检验工作,并及时进行隐蔽工程验收,未经验收不得进行下一道工序的施工。预应力波纹管安装时,应严格按照波纹管设计坐标进行安装,尤其在张拉端,要保证波纹管钢铰线与锚垫板平面垂直;
  2)实测钢绞线的弹性模量和截面积,并根据实际弹性模量和截面积重新计算钢绞线伸长量。钢绞线直径偏粗的,要使用槽深稍大的工具锚,以免因夹片退位不足张口偏小而与钢绞线产生较大的摩阻力,施工中注意钢绞线的防锈;
  3)千斤顶使用过程中出现不正常现象或检修后,应重新校验。
  4)张拉端混凝土浇筑时,张拉端四周应封闭严密,波纹管附近宜用Φ2.5cm小振动棒振捣,避免振破波纹管而漏浆。
  5)尽可能采用两端张拉,这样钢绞线可以在混凝土达到强度后穿束,有利于防锈。如钢绞线断丝或出现其它问题,可以通过换钢束来补救;如果采用单端张拉宜预留备用钢束,以备不测。
  6)钢绞线穿束时,对钢绞线进行编号,对钢束每隔1m-1.5m绑扎一道铁丝,铁丝扣应向里,为防止钢绞线扎破波纹管,穿束前在钢绞线前端套上一个带圆头的塑料管,穿束时要顺着劲穿,穿好后每根钢绞线在一个方向上。
  7)梁体混凝土强度必须达到设计强度的100%以上,弹性模量必须达到设计值的100%,并且在浇筑混凝土5天以后方可进行预应力的张拉施工。张拉前,实验室必须对混凝土同养试件进行抗压强度和弹性模量实验,实验合格方可进行预应力张拉施工。
  参考文献:
  [1]周水兴,何兆益,周毅松.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社,2001;
  [2]铁道部第三工程局.桥涵[M].北京:中国铁道出版社,1994;
  作者简介:
  齐栋,(1979-),男,中铁十二局集团第一工程有限公司,大学本科毕业,工程师,主要从事桥梁、路基施工技术与现场管理。
  李涌,(1977-),男,中铁十二局集团第一工程有限公司,大学专科毕业,助理工程师,主要从事桥梁、路基施工技术与现场管理。

预应力张拉滑丝如何处理(五)
预应力张拉压浆施工中的注意事项

  【摘 要】后张预应力混凝土张拉压浆控制技术是整个预应力混凝土施工中最重要的技术, 涉及的环节较多, 每个环节的控制好坏都直接影响到施工中预应力是否能达到设计要求。在张拉压浆施工过程中, 往往容易产生各类质量通病。如张拉过程滑丝、断丝, 孔道压浆不饱满等。因此, 把握好张拉控制技术的每一个环节, 对预应力混凝土的质量、使用寿命和安全都是十分关键的。本文对预应力张拉过程中,易发生的质量问题及处理方法作了简单阐述,以达到与同行共同探讨、交流的目的。

  【关键词】预应力;张拉;注意事项
  一、张拉前准备工作
  第一次张拉前需现场做管道摩阻试验及锚口摩阻和喇叭口摩阻试验,确定锚口就喇叭口摩阻损失,重新确定管道摩阻系数及管道偏差系数,与设计取值对比看是否超允许范围。如果超出范围需重新计算理论伸长值,提交设计院调整张拉力数值。以上准备工作完成后即可开始现场张拉施工。
  二、安装张拉设备
  1) 张拉前,调整两侧钢绞线外露长度使两端长度基本均匀一致。锚具安装前先清洗干净,然后再安装。2) 先装工作锚和工作夹片,将工作锚的锚环套入钢绞线束,将钢绞线按自然状态依顺时针方向插入夹片。安装时注意工作锚在锚垫板限位槽内。用套管冲敲夹片使其进入锚环内,并使其端部整齐,外露长度一致,否则取下重新安装。3) 再装张拉限位板,安装时要与工作锚对正安装。接着安装千斤顶。安设千斤顶使其中线与孔道中线初对中,为方便工具锚卸顶,千斤顶预先出顶2~3cm。因箱梁锚穴无法提供千斤顶工作空间,因此需在限位板与千斤顶头部间加设一个延长套环。注意千斤顶油路方向和油泵的进油、回油油路管不得装反。4) 再接着安装工具锚。工具锚安装于千斤顶后盖,精确对中,工具锚和工作锚的孔位排列一致,钢绞线须在工作锚与工具锚之间顺直无扭结。工具锚安装时与千斤顶紧扣。5) 最后安装工具夹片。工具夹片安装前应缠裹塑料布,并抹少量黄油,以便于张拉完成后卸顶。工具夹片安装完成后,用套管冲敲工具锚夹片,使其进入工具锚环内,并使端部整齐,外露长度基本一致。但不能过力冲敲工具锚夹片,以防对张拉时钢绞线受力状态的自动调整不利。
  三、张拉作业
  预应力筋张拉时的条件,必须满足梁段混凝土强度达到设计强度的95%、弹性模量达到设计值的100%和混凝土的龄期不小于5 天的要求。如果预应力体系里存在多向预应力,需注意张拉顺,如连续梁存在纵向、横向、竖向三向预应力,按照先纵向→再竖向→后横向的张拉顺序。在张拉过程中,预施应力以油表读数为主,以预应力钢绞线伸长值作校核的双控法。如钢绞线伸长值偏差超过规定范围,查明原因后重新张拉。
  钢绞线预应力张拉程序:0→初应力(0.1σk) (作伸长值标记,测工具锚夹片外露)→0.2σk (作伸长值标记,测工具锚夹片外露)→σk (持续5 分钟、测伸长值,测工具锚夹片外露) →锚固→回油到0(测总回缩量、测工作锚夹片外露)。σk 为锚下张拉控制应力。精轧螺纹钢预应力筋张拉程序:0→初始应力(0.1σk) →0.2σk→σk (持荷5 分钟) →拧紧锚具锚固→卸顶。为减少竖向预应力损失,竖向预应力筋采用两次张拉方式,即第一次张拉完成1 天后进行第二次张拉,以弥补由于操作和设备等原因造成的预应力损失。持荷5 分钟必须在油泵工作状态下,保持压力不再上升,保证油表读数不变5 分钟。
  四、张拉作业要求
  张拉前根据设计张拉值及千斤顶校验报告里的回归方程确定油表读数指导现场张拉施工。油表与千斤顶配套校验,校验有效期及张拉次数都不超限的情况下方可张拉施工。
  五、张拉施工
  张拉时,两端同时对主缸送油,使钢绞线束略为拉紧。并调整锚板和千斤顶位置,进一步使孔道轴线、锚具轴线和千斤顶轴线三轴同心,同时观察各根钢绞线的松紧度,并随时调整,务求各根钢绞线松紧度一致,以使其受力均匀。随后将两端同时对千斤顶主缸送油,两端千斤顶送油加载至钢绞线的初始应力(10%σk) 后,停止进油,在工具锚口处用笔在各股划线(以作为检查有无滑丝的标记) 和读油缸伸长值。再张拉至20%σk,读油缸伸长值。若发现有滑丝,则检查具体是哪一根,对该根的夹片实施退锚处理(将千斤顶与限位板退除,在千斤顶与锚板之间安装上特制的退锚处理器,重新张拉),重新更换钢绞线或夹片;若无滑丝,则两端同步张拉到控制吨位(100%σk),稳定进油量持荷5min 以减少钢绞线松弛损失,并量取油缸伸长值。持荷完毕后关闭进油缸,缓慢打开回油缸,让油缸在钢绞线拉力作用下自由回缩直至回缩中止,此时测量油缸伸长值Lh,对钢铰线的实际伸长量与理论伸长量进行对比检算,两者误差在±6%以内时张拉有效,然后打开回油阀回油锚固。若两者误差超出±6%,则需查找原因。整个张拉工序完成后,在锚板口处的钢绞线束做上记号,以供张拉后对钢绞线锚固的质量情况观察。
  六、钢绞线滑丝与断丝处理
  张拉时发生断丝、滑丝现象时,如断丝或滑丝数不符合施工质量标准规定应先进行钢绞线放张,然后替换滑丝或断丝的整束钢绞线。操作步骤如下:1) 钢绞线放张:利用穿心式千斤顶,在千斤顶与锚板之间安装特制的退锚处理器,将单根钢绞线张拉到能松动工作夹片的状态,其张拉须缓慢进行。张拉中注意观察,其退锚张拉应力大于原张拉吨位。借张拉钢绞线束带出夹片,然后用小钢针(Φ5mm 高强钢丝端头磨尖制成) 从退锚处理器的空口处取出夹片,不让夹片在千斤顶回油时随钢绞线内缩。退出工作夹片,最后将千斤顶卸载放松钢绞线。2)将整束钢绞线都逐根放张后,抽出整束钢绞线并用检验合格且未使用过的钢绞线替换断丝或滑丝的钢绞线,检查锚板,重新装上新夹片,重新张拉。3) 滑丝发生在张拉完毕锚固后,其处理方法同上。但退锚的张拉力要控制,一般拔力略大于张拉力量,即可拔出。两端不能同时进行,一端增压施拔时,另一端的千斤顶充油保险,待两端均拔完后,方可卸顶,以保安全。4) 断丝多数发生于夹片范围内,其主要原因是张拉锚固时不对中。有时也在孔道内发生断丝,其主要原因是钢绞线本身有暗伤。断丝和滑丝的处理方法相同。5) 张拉完毕后,认真做好预加应力、钢丝伸长、回缩、滑丝等记录工作。并经技术员或监控人员及监理工程师签字认可。
  七、结束语
  预应力张拉工艺可以说是一门艺术, 本文只是对预应力张拉、压浆施工过程中产生质量通病原因的一点抛砖引玉之谈, 现场施工中应抱着一种积极心态, 不断摸索、领悟, 不断积累经验, 完善工艺, 创新工艺。
  参考文献:
  [1]周亚栋,邵旭东.二次预应力组合梁及其在公路桥梁中的应用[J].公路交通科技.2013(11)
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  [4]熊光泽.预应力肋壳瓦力学性能测试研究[J].重庆交通学院学报.1993(04)

预应力张拉滑丝如何处理(六)
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。

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