书城科普读物怎样做好混凝土工
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第53章 后张法的施工工艺是什么?

后张法施工工艺中,其钢筋混凝土块体的制作与普通钢筋混凝土的构件施工工艺相同,因此这里主要介绍孔道的留设、预应力筋的张拉和孔道灌浆三部分。

(1)孔道的留设。后张法构件制作中的关键之一就是正确地留设孔道。孔道直径的大小应以保证预应力筋的穿入为准,孔道直径一般应比预应力筋的外径、钢筋对焊接头处的外径或需穿入孔道的锚具外径大10~15毫米。根据我国情况,现常用孔道直径为48~65毫米。孔道的留设方法有钢管抽芯法、胶管抽芯法和预埋铁皮管法三种。

其一,钢管抽芯法。构件的模板和钢筋安装完成后,在需要留设孔道的部位预埋钢管,混凝土浇筑以后,间隔一定时间慢慢转动钢管,使混凝土与钢管不黏结在一起,待混凝土初凝前抽出钢管,即在构件中形成孔道。这种方法适宜于留设直线孔道。为了保证预留孔道的质量,施工时应注意:①钢管必须平直,表面光滑,安放位置准确。②钢管每根长度一般不超过15米,以便转动和抽管。③恰当地掌握抽管时间。④抽管宜按先上后下的顺序进行。

由于孔道灌浆的需要,在浇筑构件混凝土时,在构件两端及跨中部应留设灌浆孔或排气孔,孔距一般不宜大于12米,孔径为20毫米。留设灌浆孔或排气孔时,可用木塞或白铁皮管成孔。

其二,胶管抽芯法。胶管一般有五层或七层夹布胶管和供预应力混凝土专用的钢丝橡皮胶管两种。前者质软,必须在管内充气或充水,或者插入细钢丝,使之变为“刚性”后,才可使用;后者质硬,但有一定的弹性,使用时与钢管抽芯法相似,不同的是浇筑混凝土后不需转动,抽管时利用其有一定弹性的特点,在抽拔力的作用下断面缩小,即可抽拔出来。胶管既可留设直线孔道又可留设曲线孔道。在采用此法成孔时应注意:①软质胶管必须具有良好的密封装置,胶管留孔应充分利用其弹性与充气或充水后的刚性,才能形成良好的孔道。②白铁皮套管与胶管外径相等或略大,以防止在振捣混凝土时,胶管受损而外移。③胶管抽芯法的抽管时间也应通过试验确定,一般在气温与混凝土浇筑后的小时数的乘积达200后进行抽管。抽管时应先上后下,先曲后直。

其三,预埋铁皮管法。当构件同一截面留孔较多时,为了防止抽管过程中坍孔,可以使用铁皮管或波形铁皮管直接埋置在构件中成孔,这是一种比较方便的施工方法。

(2)预应力筋的张拉。张拉预应力筋时,构件混凝土的强度应按设计规定,如设计无规定则不宜低于设计标号的70%。用块体拼装的预应力构件,其拼装立缝处的混凝土或砂浆的强度,在设计无规定时,不应低于块体混凝土设计标号的40%,且不得低于15兆帕。预应力筋张拉时应注意以下几点:其一,在预应力施工中,必须特别注意安全。因为预应力筋持有很大的能量,万一预应力筋被拉断或锚具与张拉千斤顶失效,巨大能量急剧释放,有可能造成很大危害。因此,任何情况下操作人员都不得站在预应力筋的两端,同时在张拉千斤顶的后面应设立防护装置。

其二,操作千斤顶和测量伸长值的人员,应站在千斤顶侧面操作,严格遵守操作规程。油泵开动中不得擅自离开岗位,如需离开,必须把油阀门全部松开或切断电路。

其三,油泵与千斤顶连接的管道,要求完整无损,接口处螺帽要拧紧,并用纱布或毛巾扎好,防止射油。

其四,张拉时应认真做到孔道、锚环与千斤顶三处对中,以便张拉工作顺利进行,并不致增加孔道摩擦损失。

其五,每根构件张拉完毕后,应检查端部和其他部位是否有裂缝,并填写张拉记录表。

其六,预应力筋锚固后的外露长度,不宜小于15毫米。长期外露的锚具,可涂刷防锈油漆。

其七,为防止千斤顶或管道喷油伤眼,操作人员应戴防护眼镜。

(3)孔道灌浆。预应力筋张拉后,利用灰浆泵将水泥浆压灌到预应力孔道中去,一可以保护预应力筋,以免锈蚀;二可以使预应力筋与构件混凝土有效地黏结。一般对灌浆材料的要求有以下几点:其一,标号不低于425号普通硅酸盐水泥和硅渣硅酸盐水泥配制的水泥浆,其材料均可满足孔道灌浆的要求;但矿渣硅酸盐水泥的早期强度较低,故在寒冷地区和低温季节,不宜采用,应优先采用普通硅酸盐水泥。

其二,水泥浆的水灰比在0.40~0.45之间,流动度为120~170毫米时,即可满足灌浆要求。

其三,水泥浆在3小时内的泌水率宜控制在2%,最大不得超过3%。

其四,在水泥浆中掺入适量的减水剂,可明显提高灌浆的质量。如掺入占水泥重量0.25%的木质素磺酸钙、0.25%的高效混凝土减水剂或0.5%的亚甲基二萘磺酸钠,一般可减水10%~15%,使水泥浆泌水少,收缩微,早期强度高。

其五,在水泥浆中掺入占水泥重量的0.5%的铝粉,可使水泥浆获得2%~3%的膨胀率,这样不仅能够达到水泥的强度要求,还可以提高孔道灌浆的饱满度。