10、5預(yù)應(yīng)力混凝土屋架制作

1、10、5預(yù)應(yīng)力混凝土屋架制作預(yù)應(yīng)力混凝土屋架的形式有拱形屋架、梯形屋架及折線形屋架(圖10-11)常用跨度為1836m。拆線形屋架易丁制作，屋面施工方便，桿件受力比較均勻，應(yīng)用最為廣泛。預(yù)應(yīng)力混凝土屋架控制作方法分類可以分為整體式屋架、腹桿拼裝式屋架(部分腹桿預(yù)制后在現(xiàn)場(chǎng)拼裝，與弦桿、端豎桿等整澆在一起)、塊體拼裝式屋架(屋架分為23個(gè)塊體，預(yù)制后在現(xiàn)場(chǎng)拆裝張拉)。屋架生產(chǎn)工藝有先張法及后張法，一般均為后張法現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，如運(yùn)輸條件許可，18rn屋架可米用先張法或后張法工廠預(yù)制。屋架的預(yù)應(yīng)力筋有個(gè)4s5碳素鋼絲束、鋼絞線束、冷拉U、m級(jí)鋼筋及冷拉IV級(jí)鋼筋束。本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用丁采用碳素鋼絲束的后張法

2、預(yù)應(yīng)力混凝土屋架制作工程。一、材料要求1、預(yù)應(yīng)力鋼筋碳素鋼絲力學(xué)性能見(jiàn)表10-7。碳素鋼絲力學(xué)性能表10-7鋼絲直徑(mm)抗拉強(qiáng)度(N/mm錨具(1) 鋼制錐形錨具，由錨環(huán)、錨塞組成，錨環(huán)采用45號(hào)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理后加工，或模鍛加工；錨塞采用45號(hào)鋼或40Cr鋼，熱處理硬度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，齒部不得產(chǎn)生脫碳層，錨環(huán)與錨塞錐度應(yīng)保持一致。(2) 墩頭式錨具由錨林螺母、錨板及張拉連接螺桿組成，錨板用丁固定端。錨具材料為45號(hào)鋼。錨杯、錯(cuò)板上孔的間距要準(zhǔn)確，尤其要保證錨杯內(nèi)螺紋一面的孔距準(zhǔn)確，內(nèi)螺紋退刀槽應(yīng)嚴(yán)格按圖加工，不能過(guò)深。錨杯、螺母及連接螺桿的螺紋，應(yīng)具有3級(jí)配合精度。4s5mm的墩頭直徑為7

3、.07.5mm,高度為4.85.3mm.頭部應(yīng)圓正，不偏歪，頸部母材不得受傷，頭部的抗拉強(qiáng)度不得小丁母村抗拉強(qiáng)度的98%。(3) 錨具應(yīng)由專業(yè)廠加工。錨具進(jìn)場(chǎng)經(jīng)檢查驗(yàn)收合格才能使用。錨具一鋼絲束組裝件靜載試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足下式要求：錨具效率系數(shù)Ta»0.90達(dá)到實(shí)測(cè)極限拉力的總應(yīng)變£apu»17%混凝土)底率(%)反復(fù)彎曲次數(shù)(次)彈性模量(N/mm2)()4167043一一一52.0X105()5157044一一一52.0X105混凝土強(qiáng)度等級(jí)不小丁C40（預(yù)制腹桿不小丁C30）。采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥、中砂、20mm碎石配制，水泥用量不宜大丁450kg/m

4、3。宜加入早強(qiáng)減水劑。4、隔離劑柴油石蠟。二、主要施工機(jī)具1、千斤頂：（1）錐錨式三作用干斤頂（配套鋼質(zhì)雛形錨具），有YZ38、YZ60、YZ85三種型號(hào)，根據(jù)工程情況選用（表108）。錐錨式三作用干斤頂性能表10-8項(xiàng)目單位YZ38YZ60YZ85公稱張拉力kN385635850頂壓力kN140333415張拉行程mm200215250頂壓行程mm506060退楔行程mm200215250額定油壓N/mmYL30型、YL60型拉桿式千斤頂，其公稱張拉力分另U為300kN、600kN,張拉行程為150mm,兩撐腳間凈距分別為90mm、120mm2、油泵。ZB2X2/50型或ZB2X1.5/63

5、型油泵。3、孔道灌漿設(shè)備，包括發(fā)裝攪拌機(jī)、灌漿泵、貯漿桶、過(guò)濾篩、灌漿嘴等。4、LD10型鋼絲冷墩器。5、小型卷?yè)P(yáng)拔管機(jī)。6、對(duì)講機(jī)。7、預(yù)留孔道芯管為448mm3.03.5mm鋼管，每條孔道兩根，當(dāng)鋼管長(zhǎng)度不足作一根芯管時(shí)，用兩節(jié)鋼管拼接，拼接處穿入一段內(nèi)付鋼管（長(zhǎng)400mm）,鋼管坡口焊，焊口打平磨光。芯管露出屋架的端部600mm左右，管端設(shè)置兩對(duì)相互垂直的416mm圓孔。三、作業(yè)條件1、預(yù)應(yīng)力碳素鋼絲進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)合格；錨具進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收合格；鋼絲墩頭試件外觀檢查及拉力試驗(yàn)合乎要求。2、張拉設(shè)備完好齊備，已配套校驗(yàn)。3、混凝土配合比及灰漿水灰比已經(jīng)試驗(yàn)確定。4、張拉前，混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到100%的強(qiáng)

6、度標(biāo)準(zhǔn)值。四、施工操作工藝1、工藝原理同第10.1節(jié)。2、工藝流程鋪底模、涂刷隔離劑T安裝鋼筋骨架、支模T安裝芯管及預(yù)埋件T澆筑混凝452852張拉缸液壓面積2mm86.6227165.1頂壓缸面積mm233.210486.5外形尺寸mm2（）330X640（）330X706質(zhì)量kg25120土T抽拔芯管7活孔T養(yǎng)護(hù)T鋼絲下料、編束T穿束T張拉濯漿T養(yǎng)護(hù)T起模。3、施工操作要點(diǎn)（1）安裝芯管芯管表面應(yīng)先活平直，無(wú)銹蝕，無(wú)污垢，無(wú)局部凹陷或焊疤，管徑應(yīng)一致，無(wú)扁孔、橢圓孔現(xiàn)象。每條孔道的兩根芯管在屋架下弦中部接頭，接頭處外套鍍鋅鐵皮管，套管長(zhǎng)400mm左右，兩端加工成卷邊（便丁抽管，乂可防止抽管

7、時(shí)帶走外套管）。芯管的鋼筋支架間距1.01.2m,支架為4b4mm點(diǎn)焊網(wǎng)片，作成開(kāi)口式（圖1.01.2）。用2022號(hào)鐵線將支架與鋼筋骨架綁牢。芯管安裝時(shí)，必須保證其中心線與屋架端部承壓鋼板相垂直。預(yù)應(yīng)力孔道應(yīng)隨同屋架下弦按設(shè)計(jì)要求起拱。（2）澆筑混凝土混凝土澆筑程序視氣溫情況而定，氣溫高時(shí)。從屋架上弦中間處開(kāi)始澆筑，用2臺(tái)振動(dòng)器分別向兩端進(jìn)行，最后在下弦中部合攏；汽溫敕低時(shí)，從下弦中間處開(kāi)始澆筑分別向兩頭推進(jìn)，最后在上弦中部合攏。疊層預(yù)制一般為34層，如場(chǎng)地條件好，必要時(shí)可疊澆5層。層間隔離劑涂刷柴油石蠟兩遍，不得漏涂。下層屋架混凝土強(qiáng)度達(dá)到5.01N/mm2,以后才可澆筑上層屋架（常溫下一

8、般兩天澆筑一層）。振搗混凝土?xí)r，不準(zhǔn)強(qiáng)力擠壓或碰撞芯管，保證芯管位置準(zhǔn)確；搗固下弦混凝土?xí)r采用小直徑振動(dòng)棒，屋架端部及下弦各節(jié)點(diǎn)應(yīng)仔細(xì)振搗，保證密實(shí)。芯管露出屋架的端部，管上作出明顯標(biāo)記，振搗過(guò)程中隨時(shí)觀察芯管是否向外移位?？椎拦酀{孔留置方法；用420mm圓鋼、鋼管或圓木自屋架下弦頂面或側(cè)面插入，端部貼緊芯管，混凝土澆筑后轉(zhuǎn)動(dòng)幾次，待混凝土終凝后拔出即成。（3）抽拔芯管澆筑下弦混凝土?xí)r，用414mm短鋼筋插入芯管端部孔內(nèi)。轉(zhuǎn)動(dòng)芯管數(shù)次?；炷翝仓螅扛?015min轉(zhuǎn)動(dòng)一次，轉(zhuǎn)動(dòng)朝著一個(gè)方向不能左右搖動(dòng)。拔管時(shí)間視水泥品種、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、氣溫等因素而定，常溫下一般為36h。施工時(shí)用手指按壓

9、下弦混凝土表面，不出現(xiàn)明顯印痕時(shí)即可抽拔。拔管使用小卷?xiàng)畎喂軝C(jī)，技管要?jiǎng)蛩倨骄?。邊轉(zhuǎn)邊拔，拔出的管段用支架托著，保持抽出管段與孔道在一條直線上。抽管次序先上后下。（4）活孔成孔之后，檢查孔道是否暢通，有坍陷堵塞現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)處理。檢查時(shí)站在屋架端部觀察，如能看到孔道另一端的亮光，說(shuō)明此孔暢通，如看不到一點(diǎn)亮光，則孔道不通，可用一根有徑為1618mm的長(zhǎng)鋼筋穿入孔內(nèi)，來(lái)回抽動(dòng)、反復(fù)沖擊阻塞處直至打通?；羁缀?，將一自制的尾部帶有圓盤(pán)的硬木塞插入孔道（木塞直徑略小丁孔徑，圓盤(pán)直徑等丁錨環(huán)外徑），然后用石筆在承壓鋼板表面沿圓盤(pán)畫(huà)一圓（對(duì)中千斤頂時(shí)備用）。(5) 鋼絲束制備及穿束1) 下料采用錐形錨具時(shí)，一

10、端張拉鋼絲下料長(zhǎng)度(圖10-13):L0=L=l+li+2H+a+ai兩端張拉鋼絲下料長(zhǎng)度：L0=t+2(ti+H+a)式中i一屋架孔道長(zhǎng)度；L1一千斤頂分絲頭端面至卡盤(pán)外邊緣的距離；H一錨環(huán)高度；+鋼絲露出卡盤(pán)長(zhǎng)度，150一200mm;ai一錨固瑞鋼絲露出錨環(huán)外預(yù)留長(zhǎng)度，一般為500mm。采用墩頭式鋪具時(shí)，一端張拉鋼絲下料長(zhǎng)度(圖10-14):L0=l+H1+H2+2A-1/2(H-H0)-1-c兩端張拉鋼絲下料長(zhǎng)度：L0=L+2H2+2A-(H-H0)-i-c式中i一屋架孔道長(zhǎng)度；H1錨板高度H2一錨杯底部厚度；H一錨杯高度；H0螺母厚度；一鋼絲墩頭留量，取=10mm；l一鋼絲束張拉伸長(zhǎng)計(jì)

11、算值；C張拉時(shí)屋架下弦混凝土彈性壓縮值。鋼絲下料時(shí)，如采用錐形錨具，不要求等長(zhǎng)下料；如采用墩頭式錨具，要求等長(zhǎng)下料，同束鋼絲下料長(zhǎng)度的相對(duì)差值不大于L0/5000,且不大于5mm,下料方法采用鋼管限位法或保持鋼絲拉緊狀態(tài)下下料。2）墩頭正式墩頭前先進(jìn)行試墩.制作6個(gè)試件做外觀檢查及拉力試驗(yàn)。墩頭頭型應(yīng)圓正，不偏歪，頸部母材不得受損傷；外觀檢查尺寸不小于規(guī)定值，不允許有水平裂縫及縱向貫通裂縫以及顯著的夾持刻痕。墩頭的強(qiáng)度不應(yīng)低于母材標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的98%。3）編束采用鋼質(zhì)錐形錨具時(shí)鋼絲編束方法：在工作臺(tái)或平整地面上將鋼絲平行排列整齊，用2022號(hào)鐵線編織成簾狀（鐵線間距23m）,然后將鐵絲簾卷捆用鐵線

12、扎緊即成。采用墩頭式錨具時(shí)鋼絲編束方法：先將一端已墩頭的鋼絲逐根穿入錨杯孔內(nèi)（墩頭進(jìn)至杯底），在鋼絲束中間及未墩頭的另一端各用鐵線編扎一道（如錨杯上鋼絲孔為兩圈時(shí)，內(nèi)外圈鋼絲分別編束），捆扎系緊后穿入孔道。然后穿入另一端的錨板（或錨杯，再進(jìn)行墩頭。4、穿束將已編好束的鋼絲一端用20號(hào)鐵線扎緊，人力可順利穿入孔道。（6）張拉1）張拉采用應(yīng)力控制方法，校核張拉伸長(zhǎng)值。18-30m屋架一端張拉，33m、36m屋架兩端張拉。張拉順序?yàn)榉峙鷮?duì)稱張拉。張拉程序：0t1.03bcon2）張拉值：根據(jù)千斤頂校驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算各束相應(yīng)張拉力的油壓表壓力值讀數(shù)。趁張拉時(shí)的控制應(yīng)力可比設(shè)計(jì)要求提高5%,但其最大張拉控制

13、應(yīng)力，不得超過(guò)鋼絲抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%。分批張拉時(shí)，應(yīng)考慮后批鋼絲束張拉所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮，引起先批張拉的鋼絲束的預(yù)應(yīng)力損失，而將先批張拉的鋼絲束的張拉力增加，其增加值F按下列公式計(jì)算：后批張拉的鋼絲束的有效預(yù)應(yīng)力bpe：bpe=bcon-bL1由預(yù)加應(yīng)力在先批張拉的鋼絲束作用點(diǎn)處產(chǎn)生的混凝法向應(yīng)力bpc（Tpc=（TpeAp2/An+（TpeAp2epn/In）yn當(dāng)每批2束同時(shí)對(duì)稱張拉時(shí)，bpe計(jì)算式第二項(xiàng)為零。先批張拉的鋼絲束應(yīng)增加張拉力：F=aeapcApl式中bcon一后批張拉的鋼絲束的張拉控制應(yīng)力；bL1預(yù)應(yīng)力損失值；Ap2-后批張拉鋼絲束的截面面積；Ap1一先批張拉鋼絲束的

14、截面面積；An一屋架下弦凈截面面積；In一凈截面慣性矩；epn凈截面重心至后批張拉鋼絲束作用點(diǎn)之距離；yn凈截面重心至先批張拉鋼絲束作用點(diǎn)之距離；壬一碳素鋼絲彈性模量Es與混凝土彈性模量Ec之比值。疊層澆筑的屋架，自上而下逐層張拉。當(dāng)采用鋼質(zhì)錐形錨具時(shí)，按逐層增加1.5%2.0%bcon計(jì)算下層張拉力（bcon為頂層屋架預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力）。但其最大張拉應(yīng)力不得超過(guò)鋼絲折拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%。當(dāng)采用墩頭式錨具時(shí)，自上而下反復(fù)張拉，逐層補(bǔ)足張拉控制應(yīng)力。3）張拉伸長(zhǎng)值按下列公式計(jì)算；L=（fcon/Es式中一bcon鋼絲束的張拉控制應(yīng)力；I一鋼絲束長(zhǎng)度；Es一聯(lián)索鋼絲彈性模量。實(shí)際的張拉伸長(zhǎng)

15、值，取初應(yīng)力為0.1bcon時(shí)開(kāi)始測(cè)量，測(cè)量值加上動(dòng)應(yīng)力以下的推算值，并扣除屋架張拉過(guò)程中下弦彈性壓縮值，作為張拉實(shí)測(cè)值。4）開(kāi)始張拉時(shí)，注意調(diào)整千斤頂位置，使錨環(huán)（或錨杯螺母）對(duì)準(zhǔn)承壓鋼板上畫(huà)的標(biāo)記，以保持千斤頂、鋼絲束與孔道對(duì)中良好。采用一端張拉時(shí)，每批張拉的兩束其張拉端分別設(shè)置在屋架兩端。兩端張拉時(shí)，對(duì)于墩頭式錨具，每批張拉兩束，張拉端分別設(shè)置在屋架兩端張拉錨固后，再分別張拉另一端，補(bǔ)足張拉值啟錨固。兩端張拉采用錐形錨具時(shí)，每批張拉一束（兩臺(tái)千斤頂分置于該束的兩端），這種情況需計(jì)算出各束的張拉力。張拉過(guò)程中，屋架兩端操作人員用對(duì)講機(jī)聯(lián)系，始終保持兩臺(tái)千斤頂同步。采用錐形錨具的鋼絲束，在張

16、拉錨固過(guò)程中如通斷絲、滑絲等情況。需要更換鋼絲或錯(cuò)塞時(shí)，千斤頂應(yīng)緩慢回油，同時(shí)用鋼絲釬棍摟住錨塞，不讓錨塞被鋼絲帶人錨環(huán)孔中。1）孔道灌漿張拉錨固后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行孔道灌漿。當(dāng)采用錐形錨具，屋架塊體上沒(méi)有預(yù)留灌漿孔時(shí)，可從錨塞尾部中心圓孔灌漿。灌漿前，用高強(qiáng)度等級(jí)調(diào)水泥凈漿封堵錨具與鋼絲之間的縫隙，錨塞中心插入一根木塞留出灌漿孔。灰漿采用不低于425號(hào)的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥拌制，水灰比0.400.45。灌漿順序自下而上逐條孔道灌滿，灌漿操作具體要求同第10.1節(jié)。（8）拼裝式屋架的塊體拼接1）按照預(yù)定的位置將每棉屋架的兩個(gè)塊體就位，調(diào)整好屋架跨度、垂直度及起拱值，校正側(cè)彎。拼接就住時(shí)。在下弦拼

17、接點(diǎn)預(yù)留孔道中穿入鐵皮套管，套管長(zhǎng)350400mm,外徑略小于孔道直徑。2）穿束時(shí)注意觀察拼接處內(nèi)套管，隨時(shí)撥正其位置，防止套管的一端從塊體孔道內(nèi)退出。3）檢查屋架跨度、垂直度、起拱值及惻彎，并調(diào)整至符合設(shè)計(jì)要求；檢查拼接節(jié)點(diǎn)是否對(duì)齊、內(nèi)套管有無(wú)退出。4）焊接上弦拼接節(jié)點(diǎn)的連接鋼板。5）下弦拼接節(jié)點(diǎn)接頭灌縫?？p寬不大于22mm時(shí)灌入高強(qiáng)度等級(jí)水泥砂漿，逢寬大于20mm時(shí)，灌筑細(xì)石混凝土。灌緩前將接頭處塊體混凝土表面活理十凈并用水充分濕潤(rùn)；灌縫時(shí)仔細(xì)搗固密實(shí)。接縫應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，冬施期間采用白灰鋸屑保溫養(yǎng)護(hù)。6）接縫混凝土（或砂漿）達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，張拉預(yù)應(yīng)力筋及孔道灌漿。張拉時(shí)每批按對(duì)稱位置張拉兩束

18、，張拉端分別設(shè)置在屋架兩端，張拉過(guò)程中兩臺(tái)千斤頂保持同步。張拉錨固后.及時(shí)進(jìn)行孔道灌漿。7）焊接下弦拼接節(jié)點(diǎn)的連接鋼板。焊接時(shí)宜對(duì)稱分層施焊，防止燒傷接頭處混凝土。如拼接節(jié)點(diǎn)處兩塊體寬度誤差較大，應(yīng)先焊一塊鋼墊板我平后再爆連接鋼板。8）上弦拼接節(jié)點(diǎn)處立縫灌漿，搗固密實(shí)，然后覆蓋濕養(yǎng)護(hù)。五、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1、預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留孔道位置允許偏差3mm；2、屋架測(cè)向彎曲允許偏差L/1000，且20mm；3、兩端均采用墩頭式錨具時(shí)，同一束中各根鋼絲下料長(zhǎng)度的相對(duì)差值，不大亍L/5000且不大于5mm。4、需超張拉時(shí)，最大張拉控制應(yīng)力允許值0.75fptk;（fptk一鋼絲極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值）；5、實(shí)際張拉伸長(zhǎng)值與

19、張拉伸長(zhǎng)計(jì)算值的允許差值+10%5%;6、張拉錨固過(guò)程中，斷絲或滑絲的數(shù)量不得超過(guò)同一截面鋼絲總數(shù)量的3%,且一束鋼絲只允許一根；7、錨固階段張拉端預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮量允許值，墩頭式錨具1mm,錐形錨具5mm；8、張拉錨固后，實(shí)際預(yù)應(yīng)力值與設(shè)計(jì)規(guī)定檢驗(yàn)值的相對(duì)允許偏差土5%;9、孔道灌漿水泥漿強(qiáng)度20N/mm2；10、屋架張拉時(shí)，其混凝土抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的100%。六、成品保護(hù)1、孔道灌漿后，當(dāng)灰漿強(qiáng)度達(dá)到15N/mm2時(shí)，方可移動(dòng)構(gòu)件。2、采用錐形錨具的鋼絲束，張拉錨固后用氧一乙煥炬切去多余的外露鋼絲，留在錨具外的鋼絲長(zhǎng)度不宜小于30mm。3、封端應(yīng)支設(shè)棋板.用細(xì)石混凝土認(rèn)真搗實(shí)。封端混凝土宜配置鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片用44mm冷拔低碳鋼絲加工成廠形，再點(diǎn)焊成網(wǎng)片，然后將網(wǎng)片焊在屋架下弦端部承壓鋼板上。4、屋架起模堆放時(shí)，支點(diǎn)用道木墊好，場(chǎng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)、利于排水。幾棉屋架并列堆放時(shí)，相鄰屋架上弦之間用水換隔開(kāi)再用橫木綁牢；外側(cè)的屋架用斜撐支牢。七、安全措施1、張拉區(qū)應(yīng)設(shè)有明顯標(biāo)志，非工作人員不準(zhǔn)入內(nèi)。張拉時(shí)屋架下弦兩端嚴(yán)禁站人。2