張拉應力測試儀

ZL-5b張拉應力測試儀是在澆築混凝土前張拉預應力，並将張拉的預應力臨時錨固在台座或鋼模上，然後澆築混凝土，待混凝土養護達到不低於混凝土設計強度值的75％，保證預應力筋與混凝土有足夠的粘結時，放松預應力筋，借助於混凝土與預應力筋的粘結，對混凝土施加預應力的施工工藝。先張法一般僅适用於生産中小型構件，在固定的預制廠生産。

生産(chǎn)構件可採(cǎi)用長線台座法，一般台座長度在50～150m之間，或在鋼模中機組流水法生産(chǎn)構件。先張法生産(chǎn)構件，涉及到台座、張拉機具和夾具及先張法張拉工藝。

1、台座

台座在先張法構件生産中是主要的承力構件，它必須具有足夠的承載能力、剛度和穩定性，以免因台座的變(biàn)形、傾覆和滑移而引起預應力的損失，以確(què)保先張法生産構件的質量。

台座的形式繁多，因地制宜，但一般可分爲(wèi)墩式台座和槽式台座兩(liǎng)種。

①墩式台座

墩式台座由承力台墩、台面與橫梁三部分組成，其長(zhǎng)度宜爲50～150m。台座的承載力應根據構(gòu)件張拉力的大小，可按台座每米寬的承載力爲200～500kN設計台座。

②承力台墩

承力台墩一般埋置在地下，由現澆鋼(gāng)筋混凝土做成。台座應具有足夠的承載力、剛(gāng)度和穩定性。台墩的穩定性驗算包括抗傾覆驗算和抗滑移驗算。

台墩的坑傾覆驗算，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖5.2所示，按下式進行計(jì)算：

式中　K1－抗傾(qīng)覆*系數，應不小於(yú)1.50；

M－傾(qīng)覆力矩（N·m），由預應力筋的張拉力産(chǎn)生；

Pj－預(yù)應(yīng)力筋的張拉力（N）；

e1－預應力筋的張拉力合作用點(diǎn)至傾(qīng)覆點(diǎn)的力臂（m）；

M1－抗傾覆力矩（N·m），由台墩自重和主動(dòng)土壓力等産(chǎn)生；

G－台墩的自重（N）；

L－台墩重心至傾(qīng)覆點(diǎn)的力臂；

Ep－台墩左側(cè)面主動土壓力的合力（N），當(dāng)台墩埋置深度很淺時，可忽略不計；

e2－主動(dòng)土壓力合力重心至傾覆點(diǎn)的力臂（m）。

台墩的傾覆點O的位置，對於(yú)台墩與台面共同作用的台座，按實際情況，傾覆點應在混凝土台面的表面處，但考慮到台墩傾覆趨勢使得台面端部頂點處有可能出現應力集中和混凝土面層(céng)的施工質量的影響，因此，傾覆點宜取在混凝土台面往下40～50mm處。

以下數據供參考：

當(dāng)台面採(cǎi)用C10～C15混凝土時，厚60mm，台面每米寬抵能力取150～250kN；

當(dāng)台面採(cǎi)用C10～C15混凝土時，厚80mm，台面每米寬抵抗能力取200～250kN；

當(dāng)台面採(cǎi)用C10～C15混凝土時，厚100mm，台面每米寬低抗能力取250～300kN；

當採(cǎi)用混凝土台面，並(bìng)與合墩共同工作時，一般可不進行抗滑移驗算，而應驗算台面的承載能力。

③台面

台面一般是在夯實的碎石墊(diàn)層(céng)上澆築一層(céng)厚度爲60～100mm的混凝土而成。其水平承載力N′可按下式計算：

N′

式中 φ－軸心受壓縱向彎(wān)曲系數(shù)，取φ＝1；

Ac－台面截面面積(jī)（m2）；

fc－混凝土軸心抗壓強(qiáng)度計(jì)算值（MPa）；

K1－台面承載(zài)力超載(zài)系數(shù)，取1.2；

K1－考慮(lǜ)台面不均勻和其他影響因素的附加*系數(shù)，取1.5。

台面伸縮縫可根據當地溫差和經驗設置，一般均爲10m設置一道。也可採(cǎi)用預應力滑動台面，不留伸縮縫。預應力滑動台面，一般是在原有的混凝土台面或新澆築的混凝土基層(céng)上刷隔離劑，張拉預應力鋼絲後，澆築混凝土面層(céng)，待混凝土達到放張強度後，切斷鋼絲台面就發生滑動。這種台面使用效果良好。

④橫梁

台座的兩端設置固定預應力鋼(gāng)絲的鋼(gāng)制橫梁，一般用型鋼(gāng)制作，在設計橫梁時，除考慮在張拉力的作用下有一定的強度外，應特别注意其變(biàn)形，以減少預應力損失。

⑤槽式台座

槽式台座由鋼筋混凝土壓杆、上下橫梁及台面組成，如圖5.4所示。台座的長度一般不超過50m，承載力可大於(yú)1000kN以上。爲瞭(le)便於(yú)澆築漲凝土和蒸汽養護，槽式台座一般我低於(yú)地面。在施工現場還可利用已預制的柱、樁等構件裝配成簡易的槽式台座。

⑥張拉機具和夾具

先張法構件生産(chǎn)中，常採(cǎi)用的預應力筋有鋼絲或鋼筋兩種。張拉預應力鋼絲時，一般直接採(cǎi)用卷揚機或電動螺杆張拉機。張拉預應力鋼筋時，在槽式台座中常採(cǎi)用四橫梁式成組張拉裝置，用千斤頂張拉，如圖5.5和圖5.6所示。

預應力筋張拉後用錨固夾具将頂力筋直接錨固於(yú)橫梁上，錨固夾具都可以重複使用，要求工作可靠、加工方便、成本低或多次周轉使用。預應力鋼絲的錨固夾具常採(cǎi)用圓錐齒闆式錨固夾具，預應力鋼筋常採(cǎi)用螺絲端杆錨固鋼筋。

預應力混凝土的特點是：預應力筋在澆築混凝土前張拉，預應力的傳遞依靠預應力筋與混凝土之間的粘結力，爲瞭獲得良好質量的構年，在整個生産過程中，除確保混凝土質量以外，還必須確保預應力筋與混凝土之間的良好粘結，使預應力混凝土構件獲得符合設計要求的預應力值。

對於(yú)碳素鋼絲因其強度很高，且表面光滑，它與混凝土粘結力較差。因此，必要時可採(cǎi)取刻痕和壓波措施，以提高鋼絲與混凝土的粘結力。壓波一般分局部壓波和全部壓波兩種，施工經驗認爲波長取39mm，波高取1.5～2.0mm比較合适。

爲瞭(le)便於(yú)脫模，在鋪放預應力筋前，在台面及模闆上應先刷隔離劑，但應採取措施，防止隔離劑污損預應力筋，影響粘結。

ZL-5b張拉應力測試儀使用：

1、預應力筋張拉

預應力筋張拉應根據設計要求，採(cǎi)用合适的張拉方法、張拉順序和張拉程序進行，並(bìng)應有可靠的保證質量措施和安全技術措施。

預應力筋的張拉可採用單根張拉或多根同時張拉，當預應力筋數量不多，張拉設備拉力有*常採用單根張拉。當預應力筋數量較多且密集布筋，另外張拉設備拉力較大時，則可採用多根同時張拉。在確定預應力筋張拉順序時，應考慮盡可能減少台座的傾覆力矩和偏心力，先張拉靠近台座截面重心處的預應力筋。此外，在施工中爲瞭(le)提高構件的抗裂性能或爲瞭(le)部分抵消由於(yú)應力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預應力筋與張拉台座之間溫度因素産生的預應力損失，張拉應力可按設計值提高5％。但預應力筋的zui大超張拉值：對於(yú)冷拉鋼筋不得大於(yú)0.95fpyk（fpyk爲冷拉鋼筋的屈服強度标準值）；碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線不得大於(yú)0.80fpyk；熱處理鋼筋、冷拔低碳鋼絲不得大於(yú)0.75（fpyk爲預應力筋的極限抗拉強度标準值）。

預應(yīng)力筋的張拉力方法有超張拉法和一次張拉法兩(liǎng)種。

超張(zhāng)拉法：0－1.05con持荷2mincon

一次張(zhāng)拉法：0－1.03con

其中con爲張拉控制應力，一般由設計而定。採用超張拉工藝的目的是爲瞭(le)減少預應力筋的松弛應力損失。所謂“松弛"即鋼材在常溫、高應力狀态下具有不斷産生塑性變形的特性。松弛的數值與張拉控制應力和延續時間有關，控制應力高，松弛也大，所以鋼絲、鋼絞線的松弛損失比冷拉熱軋鋼筋大，松弛損失還随著(zhe)時間的延續而增加，但在*分鍾内可完成損失總值的50％，24h内則可完成80％。所以採用超張拉工藝，先超張拉5％再持荷2min，則可減少50％以上的松弛應力損失。而採用一次張拉錨固工藝，因松弛損失大，故張拉力應比原設計控制應力提高3％。

[例]某預應力空心闆採(cǎi)用冷拔低碳鋼絲фb4作爲預應力筋，單根鋼絲截面面積Ap＝12.6mm2，fptk＝700MPa，張拉控制應力бcon=0.7fptk，如採(cǎi)用一次張拉工藝；0－1.03бcon，則其單根鋼絲的張拉力N=700×0.70×1.03×12.6＝6.36kN。其張拉應力爲72.1％fptk，小於(yú)75％fptk。

對於(yú)長線台座生産，構件的預應力筋爲鋼筋時，一般常用彈簧測力計直接測定鋼絲的張拉力，伸長值可不作校核，鋼絲張拉錨固後，應採(cǎi)用鋼絲測力儀檢查鋼絲的預應力值。

多根預應力筋同時張拉時，應預先調整初應力，使其相互之間的應力*。預應力筋張拉錨固後，實際預應力值與工程設計規定檢驗值的相對允許偏差應在＋5％以内。在張拉過程中預應力筋斷裂或滑脫的數量，嚴禁超過結構同一截面預應力筋總根數的5%，且嚴禁相鄰兩根斷裂或滑脫。先張法構件在澆築混凝土前發生斷裂或滑脫的預應力筋必須予以更換。預應力筋張拉錨固後，預應力筋位置與設計位置的偏差不得大於(yú)5mm，且不得在於(yú)構件截面zui短邊(biān)長的4％。張拉過程中，應按混凝土結構工程施工及驗收規範要求填寫施加預應力記錄表，以便參考。

施工中應注意安全。張拉時，正對鋼筋兩端禁止站人。敲擊錨具的錐塞或楔塊時，不應用力過猛，以免損傷預應力筋而斷(duàn)裂傷人，但又要錨固可靠。冬期張拉預應力筋時，其溫度不宜低於(yú)－15℃，且應考慮預應力筋容易脆斷(duàn)的危險。

2、預應力筋的放張

預應力筋放張過程是預應力的傳(chuán)遞過程，是先張法構件能否獲得良好質量的一個重要環節，應根據放張要求，確(què)定合宜的放張順序、放張方法及相應的技術措施。

(1)放張要求

放張預應力筋時，混凝土強度必須符合設計要求，當設計無專門要求時，不得低於(yú)設計的混凝土強度标準值的75％。放張過早由於(yú)混凝土強度不足，會産(chǎn)生較大的混凝土彈性回縮而引起較大的預應力損失或鋼絲滑動。放張過程中，應使預應力構件自由壓縮，避免過大的沖擊與偏心。

(2)放張方法

當預應力混凝土構件用鋼絲配筋時，若鋼絲數量不多，鋼絲放張可採用剪切、鋸割或氧－乙塊焰熔斷的方法，並(bìng)應從靠近生産線中間處剪斷，這樣比在靠近台座一端處剪斷時回彈減小，且有利於(yú)脫模。若鋼絲數量較多，所有鋼絲應同時放張，不允許採用逐根放張的方法，否則，zui後的幾根鋼絲将承受過大的應力而突然斷裂，導緻構件應力傳遞長度驟增，或使鈎件端部開裂。放張方法可採用放張橫梁來實現。橫梁可用千斤頂或預先設置在橫梁支點處的放張裝置（砂箱或楔塊等）來放張。

粗鋼筋預應力筋應緩慢放張。當鋼筋數量較少時，可採(cǎi)用逐根加熱熔斷或借預先設置在鋼筋錨固端的楔塊或穿心式砂箱等單(dān)根放張。當鋼筋數量較多時，所有鋼筋應同時放張。

採(cǎi)用濕熱養護的預應力混凝土構(gòu)件宜熱态放張，不宜降溫後放張。

楔塊放張裝置宜用於張拉力不大的情況，一般以不大於300kN爲宜。當張拉力較大時，可採用砂箱放張。按1600kN設計的一個例子，它由鋼制套箱及活塞（套箱内徑比活塞外徑大2mm）等組成，内裝石英砂或鐵砂。當張拉鋼筋時，箱内砂被壓實，承擔著(zhe)橫梁的反力。放松鋼筋時，将出砂口打開，使砂緩慢流出，從而達到緩慢放張的目的。採用砂箱放張，能控制放張速度，工作可靠，施工方便。箱中應採用幹砂，並(bìng)有一定級配，例如其細度通過50号及30号标準篩的砂，按6：4的級配使用，這樣既能保證砂子不易壓碎造成流不出的現象，又可減少砂的空隙率，從而減少使用時砂的壓縮值。減小預應力損失。

(3)放張順序

預應力筋的放張順序，應符合設計要求；當(dāng)設計無專門要求時，應符合下列規(guī)定：

對(duì)承受軸心預壓力的構(gòu)件（如壓杆、樁等），所有預應力筋應同時放張；

對(duì)承受偏心預壓力的構(gòu)件，應先同時放張預壓力較小區域的預應力筋，再同時放張預壓力較大區域的預應力筋；

當不能按上述規定放張時，應分階段、對稱(chēng)、相互交錯地放張。以防止在放張過程中，構件産(chǎn)生彎曲、裂紋及預應力筋斷裂等現象。

放張後(hòu)預應力筋的切斷(duàn)順序，宜由放張端開始，逐次切向另一端。