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热烈祝贺2014年公路工程工法经验交流会胜利召开广东长宏公路工程有限公司 华中科技大学江西赣东路桥建设集团有限公司 二○一四年三月非金属材料预应力筋张拉施工工法华中科技大学 郑文衡2014年3月25日目 录工法产生背景工法特点工艺原理关键技术创新点与操作要点工程应用情况社会经济效益 1、工法产生背景1.1 工程背景宜昌宜巴公路秭归境内松树坳大桥全长114.04m，桥梁上部采用5跨20m预应力简支空心板，其中四跨为装配式预应力钢筋砼空心板；第一跨为20m预应力CFRP筋混凝土空心板，采用CFRP材料配筋，按照碳纤维CFRP预应力束、GFRP锚具设计及施工. 1、工法产生背景1.2 技术背景1.2.1 该工法依托课题背景 本工法依托课题是广东长宏公路工程有限公司和华中科技大学联合申报的“非金属材料预应力筋张拉工艺技术研究”课题，该课题是广东省交通运输厅2009年度科技项目，编号2009-02-18。课题成果鉴定证书编号粤交科鉴字【2012】35号。 1、工法产生背景1.2 技术背景1.2.2 依托课题研究内容及目的 从非金属材料（CFRP)预应力筋及其锚固体系研究出发，形成一套完全非金属锚固体系完整的计算理论、工艺技术，解决非金属锚具应用中所面临的一些问题，使其从研究走向实际工程应用。 将常规钢绞线预应力筋用非金属材料预应力筋束替代，在归纳总结国外、国内研究成果和的工程实践的基础上，根据目前国内外非金属材料锚固系统的研究和发展动态，以实际应用为目标，以理论与实践相结合，形成完全非金属锚固系统及非金属材料预应力筋专用张拉工具来施工的张拉施工工艺。 1、工法产生背景1.3 技术水平 2012年11月20日该工法的关键技术在广东省交通运输厅组织的成果鉴定会上顺利通过，鉴定结论是“整体达到国际先进水平，其中GFRP夹片式锚具达到国际领先水平”。 2013年11月“非金属材料预应力筋张拉工艺技术研究”获得中国公路建设行业协会组织评审的“科技创新成果一等奖”。 1、工法产生背景1.3 技术水平1、发明专利 2011年8月获得专利“具有自监测功能的复合材料智能锚具及其制备方法”,编号：中国 201010183250.5 1、工法产生背景1.3 技术水平2、实用新型专利 2010年12月获得专利“一种具有自监测功能的复合材料智能锚具”，编号：中国 201020202991.9 1、工法产生背景1.3 技术水平3、实用新型专利 2010年10月获得专利“一种FRP制筋材锚具”，编号：中国 200920289624.4 2、工法特点2.1 质量、安全 质量控制要求执行国内相关行业规范标准，主要包括现行《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）及《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》（GB50608-2010）相关规程。每片梁断丝及滑丝数量不得超过预应力筋总丝数的1%，并不得位于梁体的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。否则，放松换束。采用本工法，可确保非金属预应力体系张拉施工质量，且能有效提高预应力结构的耐久性和可靠度。 2、工法特点2.1 质量、安全 张拉作业区，应设置明显的警告标志，无关人员，严禁入内； 张拉前检查张拉设备工具(如千斤顶、油泵、压力表、油管、顶楔器及液控顶压阀、专用空心支架等)是否符合施工安全的要求，压力表应按规定周期进行检定； 2、工法特点2.1 质量、安全 锚具安装时，夹片的选择应保证与筋束螺纹是同一规格；由于筋束固化段外螺纹有两条平行压模缝，夹片安装时应使两条压模缝在两夹片的安装缝隙之间； 张拉时作业人员不得站在千斤顶及锚固段正后方，张拉完成后应按规定及时压浆、封锚。 采用非金属材料预应力筋张拉施工工法施工安全，风险小。 2、工法特点2.2 工期、进度 非金属筋材重量轻，人工搬运、穿索、张拉等均比较方便，与钢绞线比较可以加快进度、节省工期。 2、工法特点2.3 经济效益 碳纤维筋材，比重1.65-1.9，强度是钢绞线2倍左右，价格方面约15元/kg；钢绞线的比重7.8，一般采用设计强度用到1395MPa，价格大部分在6到9元/kg之间；按等重量等强度计算，本工法明显比钢绞线工法节约成本；后期营运及养护费用也节省； 而且钢材寿命在40到60年之间，碳纤维的寿命可达100-120年，因此非金属预应力筋张拉施工工法总体经济优势显而易见。 3、工艺原理 本工法工艺原理与其它普通钢绞线预应力筋施工工法基本相同，主要的区别是预应力筋材制作（非金属材料预应力筋目前只能在工厂内下料、编束及端部处理）、编束（含端部处理）、张拉工具(采用专用支架)、过程控制等有根本的区别。 3、工艺原理3.1 非金属锚具由静力平衡得到：为保证锚固可靠，发挥锚夹具锚固夹持预应力筋的作用，夹片与预应力筋间的摩擦力应大于或等于