模块4预应力混凝土工程.ppt

1、项目工程施工技术项目工程施工技术 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 一、一、 预应力混凝土的基本概念和基本原理预应力混凝土的基本概念和基本原理 1.1.基本概念基本概念 普通钢筋混凝土构件普通钢筋混凝土构件在荷载作用下通常是在荷载作用下通常是带裂带裂 缝缝工作的，工作的，导致构件导致构件刚度降低，刚度降低，不适应于采用高强钢不适应于采用高强钢 筋；解决这些问题的筋；解决这些问题的有效途径是采用预应力混凝土。有效途径是采用预应力混凝土。 所谓所谓预应力混凝土预应力混凝土就是对结构就是对结构( (构件构件) )受拉区

2、预先受拉区预先 施加压力产生预压应力，构件在正常使用阶段产生的施加压力产生预压应力，构件在正常使用阶段产生的 拉应力首先抵消预压应力，从而推迟了裂缝的出现和拉应力首先抵消预压应力，从而推迟了裂缝的出现和 限制裂缝的伸展，提高了结构限制裂缝的伸展，提高了结构( (构件构件) )的抗裂度。这种的抗裂度。这种 施加预应力的混凝土，叫做预应力混凝土。施加预应力的混凝土，叫做预应力混凝土。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 2.2.基本原理基本原理 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 二、预应力混凝土的分类二、预应力混凝土的分类 1 1）根据张拉钢筋与浇筑混

3、凝土的先后次序分为）根据张拉钢筋与浇筑混凝土的先后次序分为 先张法先张法和和后张法后张法预应力混凝土预应力混凝土。 2 2）根据预应力对构件抗裂度的影响分为三种类）根据预应力对构件抗裂度的影响分为三种类 型：型： 全预应力混凝土：全预应力混凝土：在使用荷载作用下，不允许截在使用荷载作用下，不允许截 面上混凝土出现拉应力的构件。属严格要求不出现面上混凝土出现拉应力的构件。属严格要求不出现 裂缝的构件，相当于裂缝控制等级为一级的构件。裂缝的构件，相当于裂缝控制等级为一级的构件。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 有限预应力混凝土：有限预应力混凝土：在使用荷载作用下，允许截面

4、在使用荷载作用下，允许截面 上混凝土出现拉应力，但不能超过混凝土的抗拉强度。上混凝土出现拉应力，但不能超过混凝土的抗拉强度。 属一般要求不出现裂缝的构件，相当于裂缝控制等级属一般要求不出现裂缝的构件，相当于裂缝控制等级 为二级的构件。为二级的构件。 部分预应力混凝土：部分预应力混凝土：允许出现裂缝，但最大裂缝宽允许出现裂缝，但最大裂缝宽 度不超过限值的构件。属允许出现裂缝的构件。相当度不超过限值的构件。属允许出现裂缝的构件。相当 于裂缝控制等级为三级的构件。于裂缝控制等级为三级的构件。 3 3）根据钢筋与混凝土之间是否有粘结力分为）根据钢筋与混凝土之间是否有粘结力分为有粘有粘 结预应力混凝土结

5、预应力混凝土和和后张法无粘结预应力混土。后张法无粘结预应力混土。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 三、预应力混凝土的特点：三、预应力混凝土的特点： 优点：优点：1）提高构件的抗裂度和刚度；提高构件的抗裂度和刚度； 2 2）可）可充分利用高强度材料；充分利用高强度材料； 3 3）可提高构件的抗剪能力。可提高构件的抗剪能力。 缺点：缺点：1）工艺较复杂；）工艺较复杂； 2）预应力反拱度不易控制；）预应力反拱度不易控制； 3）预应力混凝土构件的设计较复杂。）预应力混凝土构件的设计较复杂。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 混凝土混凝土 高强度高强度

6、收缩、徐变收缩、徐变小小 快硬、早强快硬、早强 预应力钢筋预应力钢筋 高强度高强度 较好的塑性较好的塑性 良好的加工性能良好的加工性能 应力松弛损失低应力松弛损失低 较好的粘结性能较好的粘结性能 一、预应力混凝土材料一、预应力混凝土材料 4.1 4.1 先张法预应力混凝土工程先张法预应力混凝土工程 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 二二、先张法先张法 （a a）穿钢筋）穿钢筋 （b b）张拉钢筋）张拉钢筋 （c)c)浇筑混凝土浇筑混凝土 （d d）切断钢筋，钢切断钢筋，钢 筋回缩混凝土受筋回缩混凝土受 压压 4.1 4.1 先张法预应力混凝土工程先张法预应力混凝土工程

7、模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 先张法一般用于预制构件厂生产定型的中小型构件， 如楼板、屋面板、檩条及吊车梁等。 先张法生产时，可采用台座法和机组流水法。 采用台座法时，预应力筋的张拉、锚固，混凝土的 浇筑、养护及预应力筋放松等均在台座上进行；预 应力筋放松前，其拉力由台座承受。 采用机组流水法时，构件连同钢模通过固定的机组， 按流水方式完成（张拉、锚固、混凝土浇筑和养护） 每一生产过程；预应力筋放松前，其拉力由钢模承 受。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 台座由台面、横梁和承力结构等组成，是先张法生产 的主要设备。预应力筋张拉、锚固，混凝土

8、浇筑、振捣和 养护及预应力筋放张等全部施工过程都在台座上完成；预 应力筋放松前，台座承受全部预应力筋的拉力。因此，台 座应有足够的强度、刚度和稳定性。 （1） 墩式台座 墩式台座由台墩、台面与横梁等组成。台墩和台面共 同承受拉力。墩式台座用以生产各种形式的中小型构件。 1.1.台座台座 4.1.1 4.1.1 先张法的施工设备先张法的施工设备 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 4.1 4.1 先张法预应力混凝土工程先张法预应力混凝土工程 图图4-3 4-3 墩式台座墩式台座 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 台墩 台墩是承力结构，由钢筋混凝土浇筑

9、而成。 承力台墩设计时，应进行稳定性和强度验算。稳定 性验算一般包括抗倾覆验算与抗滑移验算。抗倾覆 系数不得小于1.5，抗滑移系数不得小于1.3。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 台面 台面是预应力构件成型的胎模，要求地基坚实 平整，它是在厚150mm夯实碎石垫层上，浇筑60 80mm厚C20混凝土面层，原浆压实抹光而成。台面要 求坚硬、平整、光滑，沿其纵向有3%的排水坡度。 横梁 横梁以墩座牛腿为支承点安装其上，是锚固夹 具临时固定预应力筋的支承点，也是张拉机械张拉 预应力筋的支座。横梁常采用型钢或钢筋混凝土制 作。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土

10、工程施工 （2） 槽式台座 槽式台座由端柱、传力柱、横梁和台面组成。 槽式台座既可承受拉力，又可作蒸汽养护槽，适 用于张拉吨位较高的大型构件，如屋架、吊车梁 等。 槽式台座构造如图图5.45.4所示。 槽式台座需进行强度和稳定性计算。端柱和传力 柱的强度按钢筋混凝土结构偏心受压构件计算。 槽式台座端柱抗倾覆力矩由端柱、横梁自重力矩 及部分张拉力矩组成。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 夹具夹具是先张法构件施工时保持预应力筋拉力，并将其 固定在张拉台座（或设备）上的临时性锚固装置。 按其工作用途不同分为锚固夹具和

11、张拉夹具。 （1） 钢丝锚固夹具 圆锥齿板式夹具（锥销夹具） 锥销夹具可分为圆锥齿板式夹具和圆锥槽式夹具。 镦头夹具 采用镦头夹具时，将预应力筋端部热镦或冷镦，通 过承力分孔板锚固。 2 2 夹具夹具 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 (2) 钢筋锚固夹具 钢筋锚固常用圆套筒三片式夹具，由套筒和夹片 组成。 其型号有YJ12、YJ14，适用于先张法；用YC-18型 千斤顶张拉时，适用于锚固直径为12mm、14mm的 单根冷拉HRB335、HRB400、RR

12、B400级钢筋。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 (3) 张拉夹具 张拉夹具是夹持住预应力筋后，与张拉机 械连接起来进行预应力筋张拉的机具。 常用的张拉夹具有月牙形夹具、偏心式夹 具、楔形夹具等，如图图所示，适用于张拉 钢丝和直径16mm以下的钢筋。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 张拉机具的张拉力应不小于预应力筋张拉力的1.5 倍；张拉机具的张拉行程不小于预应力筋伸长值 的1.11.3倍。 (1) 钢丝张拉设备 钢丝张拉分单根

13、张拉和成组张拉。 用钢模以机组流水法或传送带法生产构件时，常 采用成组钢丝张拉。 在台座上生产构件一般采用单根钢丝张拉，可采 用电动卷扬机、电动螺杆张拉机进行张拉。 3 3 张拉设备张拉设备 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 4.1 4.1 先张法预应力混凝土工程先张法预应力混凝土工程 4.1.2 4.1.2 预应力筋的铺设及张拉预应力筋的铺设及张拉 油压油压 千斤顶千斤顶 卷扬机卷扬机 电动螺杆电动螺杆 张拉机张拉机 张拉设备张拉设备 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 4.1 4.1 先张法预应力混凝土工程先张法预应力混凝土工程 3.3.张拉设

14、备张拉设备 图图4-10 YC-204-10 YC-20型穿心式千斤顶型穿心式千斤顶 (a) (a) 张拉；张拉；(b) (b) 复位复位 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 4.1 4.1 先张法预应力混凝土工程先张法预应力混凝土工程 图图4-13 4-13 电动螺杆张拉机电动螺杆张拉机 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 4.1.2 4.1.2 先张法的施工工艺先张法的施工工艺 图图4-2 4-2 先张法施工工艺流程图先张法施工工艺流程图 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工

15、程施工 张拉控制应力是指在张拉预应力筋时所达到的规定应力，应 按设计规定采用。 张拉控制应力的数值直接影响预应力的效果，控制应力越高， 建立的预应力值则越大。但控制应力过高，预应力筋处于高 应力状态，是构件出现裂缝时的荷载与破坏荷载接近，破坏 前无明显的预兆，这是不允许的。因此预应力筋的张拉控制 应力con应符合设计规定；为了部分抵消由于应力松弛、摩 擦、钢筋分批张拉以及预应力筋与张拉台座之间的温差因素 产生的预应力损失，施工中预应力筋需要超张拉时，可比设 计要求提高3%5%，但其最大张拉控制应力不的超过表表4.14.1 的规定。 1 1张拉控制应力和张拉程序张拉控制应力和张拉程序 模块模块4

16、 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 表4.1张拉控制应力限值 钢筋种类 张拉方法 先张法 后张法 碳素钢丝、刻痕钢丝、钢 绞丝 热处理钢筋、冷拔低碳钢 丝 冷拉钢筋 0.80fptk 0.75fptk 0.95fptk 0.80fptk 0.70fptk 0.90fptk 注 f fptk为预应力筋极限抗拉强度标准值。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 2 2）张拉程序）张拉程序 01.0501.05con con（ （持荷持荷2 2分钟）分钟）con con 01.03 01.03con con 超张拉：超张拉：张拉应力超过规范规定的控制应力值。张拉应力超

17、过规范规定的控制应力值。 第一种张拉程序：第一种张拉程序：目的目的是为了在高应力状态下加速预应力是为了在高应力状态下加速预应力 松弛早期发展，以松弛早期发展，以减少减少应力松弛引起的预应力损失。应力松弛引起的预应力损失。 第二种张拉程序：第二种张拉程序：目的目的是为了是为了弥补弥补预应力筋的松弛损失。预应力筋的松弛损失。 应力松弛应力松弛钢材在常温、高应力状态下，由于塑性变化钢材在常温、高应力状态下，由于塑性变化 而使应力随时间的延续而降低的现象。而使应力随时间的延续而降低的现象。 张拉力张拉力不超过不超过钢筋的屈服强度钢筋的屈服强度，使预应力筋处于弹性工作，使预应力筋处于弹性工作 状态，以便

18、对砼建立有效的预压应力。状态，以便对砼建立有效的预压应力。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 3）预应力筋伸长值的验算 规范规定：实际伸长值与理论伸长值的相对允 许偏差为6。 实际伸长值：初应力约为10时开始量 测的伸长值，加上初应力以下的推算伸 长值。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 混凝土一次浇完，混凝土C30。 混凝土的收缩是水泥浆在硬化过程中脱水密结 和形成的毛细孔压缩的结果。 混凝土的徐变是荷载长期作用下混凝土的塑性 变形，因水泥石内凝胶体的存在而产生。 2 2混凝土的浇筑与养护混凝土的浇筑与养护 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工

19、预应力混凝土工程施工 为了减少混凝土的收缩和徐变引起的预应力损 失，在确定混凝土配合比时，应优先选用干缩 性小的水泥，采用低水灰比(0.5)，控制水 泥用量，对骨料采取良好的级配等技术措施。 预应力钢丝张拉、绑扎钢筋、预埋铁件安装及 立模工作完成后，应立即浇筑混凝土，每条生 产线应一次连续浇筑完成。 2 2混凝土的浇筑与养护混凝土的浇筑与养护 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 采用机械振捣密实时，要避免碰撞钢丝。混 凝土未达到一定强度前，不允许碰撞或踩踏 钢丝。 预应力混凝土可采用自然养护或湿热养护， 自然养护不得少于14d。干硬性混凝土浇筑完 毕后，应立即覆盖进行养护

20、。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 当预应力混凝土采用湿热养护时，要尽量减 少由于温度升高而引起的预应力损失。 为了减少温差造成的应力损失，采用湿热养 护时，在混凝土未达到一定强度前，温差不 要太大，一般不超过20,达10MPa后按正常 速度升温。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 4.1 4.1 先张法预应力混凝土工程先张法预应力混凝土工程 4.1.2 4.1.2 预应力筋的铺设及张拉预应力筋的铺设及张拉 Description of the contents 张拉预应力筋张拉预应力筋 确定预应力筋确定预应力筋 的张拉力的张拉力 校核预应力的

21、校核预应力的 张拉值张拉值 确定张拉程序确定张拉程序 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 4.1 4.1 先张法预应力混凝土工程先张法预应力混凝土工程 4.1.4 4.1.4 预应力筋的放张预应力筋的放张 放张要求放张要求 放张预应力筋时，混凝土应达到设计要求的强放张预应力筋时，混凝土应达到设计要求的强 度。如设计无要求时，应不得低于设计混凝土强度度。如设计无要求时，应不得低于设计混凝土强度 等级的等级的75%75%。 放张预应力筋前应拆除构件的侧模使放张时构放张预应力筋前应拆除构件的侧模使放张时构 件能自由压缩，以免模板损坏或造成构件开裂。件能自由压缩，以免模板损坏或造

22、成构件开裂。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 4.1 4.1 先张法预应力混凝土工程先张法预应力混凝土工程 4.1.4 4.1.4 预应力筋的放张预应力筋的放张 放张方法放张方法 配筋不多的中小型构件，钢丝可用配筋不多的中小型构件，钢丝可用砂轮锯或切砂轮锯或切 断机断机等方法放张。配筋多的钢筋混凝土构件，钢等方法放张。配筋多的钢筋混凝土构件，钢 丝应丝应同时放张同时放张，如逐根放张，最后几根钢丝将由，如逐根放张，最后几根钢丝将由 于承受过大的拉力而突然断裂，使得构件容易开于承受过大的拉力而突然断裂，使得构件容易开 裂。裂。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混

23、凝土工程施工 4.1 4.1 先张法预应力混凝土工程先张法预应力混凝土工程 4.1.4 4.1.4 预应力筋的放张预应力筋的放张 放张顺序放张顺序 对轴心受预压构件对轴心受预压构件( (如压杆、桩等如压杆、桩等) )所有预应所有预应 力筋应力筋应同时放张。同时放张。 对偏心受预压构件对偏心受预压构件( (如梁等如梁等) )先先同时放张同时放张预压预压 力较小力较小区域的预应力筋，区域的预应力筋，再再同时放张同时放张预压力较大预压力较大 区域的预应力筋。区域的预应力筋。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 4.1 4.1 先张法预应力混凝土工程先张法预应力混凝土工程 4.1

24、.4 4.1.4 预应力筋的放张预应力筋的放张 放张顺序放张顺序 当不能按上述规定放张时，应当不能按上述规定放张时，应分阶段、对称、相互分阶段、对称、相互 交错交错地放张，以防止在放张过程中构件发生翘曲、裂纹地放张，以防止在放张过程中构件发生翘曲、裂纹 及预应力筋断裂等现象。及预应力筋断裂等现象。 对配筋不多的中小型预应力混凝土构件，对钢丝可对配筋不多的中小型预应力混凝土构件，对钢丝可 用用剪切、锯割剪切、锯割等方法放张；配筋多的预应力混凝土构件，等方法放张；配筋多的预应力混凝土构件， 钢丝应钢丝应同时放张。同时放张。 预应力筋为钢筋时，若预应力筋为钢筋时，若数量较少可逐根加热熔断放数量较少可

25、逐根加热熔断放张；张； 数量较多且数量较多且 张拉力较大时，应同时放张张拉力较大时，应同时放张。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 后张法后张法：先制作混凝土构件，并在预应力筋的位 置预留出相应孔道，待混凝土强度达到设计规定 的数值后，穿入预应力筋进行张拉，并利用锚具 把预应力筋锚固，最后进行孔道灌浆。 特点：不需台座；但工序多、工艺复杂，锚具不 能重复利用。 适于：大构件及结构的现场施工预制拼装， 结构张拉。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 1.对锚具的要求 锚具是预应力筋张拉和永久固

26、定在预应力砼构件上 的传递应力的工具，应锚固可靠，使用方便，有足够 的强度和刚度。 锚具的种类： 按构造形式分：螺杆锚具、夹片锚具、锥销式 锚具、镦头锚具； 按工作特点分：张拉端锚具、固定端锚具； 按锚固的钢材分：单根钢筋锚具、钢筋束、钢 绞线束锚具、钢丝束锚具。 4.2.1 4.2.1 后张法的施工设备后张法的施工设备 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 1）钢筋束（钢绞线束）锚具 u张拉端 lJM12型：锚固36根l12mm钢筋束和56根12mm的 钢绞线束。 lKT-Z型锚具：36根直径12mm的冷拉螺纹钢筋和钢绞 线束。 l单孔夹片式锚具：二片式、三夹片（直、斜开

27、缝）； l多孔夹片式锚具：XM型、QM型、OV型、BS型 u非张拉端 l钢筋可用镦头锚具（固定板） l钢绞线可用挤压锚具 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 钢绞线钢绞线 钢绞线是用钢绞线是用2、3、7股高强钢丝扭结而成的一种高强预应力筋，股高强钢丝扭结而成的一种高强预应力筋， 其中以其中以7股钢绞线应用最多股钢绞线应用最多。7股钢绞线的公称直径为股钢绞线的公称直径为9.515.2 mm，通常用于无粘结预应力筋，强度可高达，通常用于无粘结预应力筋，强度可高达1860MPa。2股和股和3 股钢绞线用途不广，仅用于某些先张法构件，以提高与混凝土的股钢绞线用途不广，仅用于某些先

28、张法构件，以提高与混凝土的 粘结强度。粘结强度。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 JM12型锚具型锚具 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 QM QM 型锚具及配件型锚具及配件 11锚板；锚板；22夹片；夹片；33钢绞线；钢绞线；44喇叭形铸铁垫板；喇叭形铸铁垫板；55弹簧圈；弹簧圈； 66预留孔道用的波纹管；预留孔道用的波纹管；77灌浆孔灌浆孔 XM XM 型锚具型锚具 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 装配图装配图 锚塞锚塞 锚环锚环 KT-ZKT-Z型锚具型锚

29、具 固定端用镦头锚具固定端用镦头锚具 11预应力筋；预应力筋；22镦粗头；镦粗头；33锚固板锚固板 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 2） 钢丝束锚具 张拉端 锥形螺杆锚具（由锥形螺杆、套筒、螺母组成， 锚14、16、20、24、28根5钢丝束等）； 钢质锥形锚具（由锚环、锚塞组成，锚18根以下 5钢丝）； 镦头锚具（DM5A，锚1254根 5钢丝）。 非张拉端用镦头锚具（锚板），DM5B 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具 钢质锥形锚具钢质锥形锚具 镦头锚具镦头锚具 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施

30、工 3）单根粗钢筋 1）螺丝端杆锚具：螺栓端杆、螺母、垫板组成。 适用于锚固36mm的冷拉HRB335与HRB400级钢筋。 2）帮条锚具：帮条与衬板组成。 作为冷拉HRB335级与HRB400级 钢筋及冷拉5号钢筋固定端锚具用。 3 3）镦头锚具：镦头）镦头锚具：镦头 与垫板组成。与垫板组成。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 1.拉杆式千斤顶（YL60) 用于螺丝端杆锚具为张拉锚具的粗钢筋和 以锥形螺杆锚具为张拉锚具的钢丝束； 2.锥锚式千斤顶（YZ60、YZ85） 用于KTZ及钢制锥形锚具； 3.穿心式千斤顶（YC60、YC120） 用于KTZ及JM12、JM15

31、锚具 3 3 张拉机械张拉机械 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 YL-60拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 YC60型千斤顶型千斤顶 工作原理图工作原理图 配装撑脚和配装撑脚和 拉杆后的外拉杆后的外 貌图貌图 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 锥锚式千斤顶构造简图锥锚式千斤顶构造简图 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 1.钢筋束、钢绞线的制作 编束时把预应力筋理顺后，用18-22号铁丝每隔1m 左右绑扎一道，形成束状。 钢筋束或钢绞线束预应力筋的制作包括开盘冷拉、 下料、

32、编束等工序。预应力钢筋束下料应在冷拉 后进行。当采用镦头锚具时，则应增加镦头工序。 4.2.2 4.2.2 预应力筋的制作预应力筋的制作 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 当采用JM型或XM型锚具，用穿心式千斤顶张 拉时，钢筋束和钢丝束的下料长度L应等于构 件孔道长度加上两端为张拉、锚固所需的外 露长度，如图图5.255.25所示。可按下式计算： v两端张拉时： v一端张拉时： 1002 321 llllL 321 1002llllL 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 2 钢丝束制作 钢丝

33、束制作一般需经调直、下料、编束和安装 锚具等工序。 当用钢质锥形锚具、XM型锚具时，钢丝束的制 作和下料长度计算基本上与预应力钢筋束相同。 钢丝束镦头锚固体系，如采用镦头锚具一端张 拉时，应考虑钢丝束张拉锚固后螺母位于锚环 中部，钢丝的下料长度L，可按图图5.315.31所示，用 下式计算： 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 用钢丝束镦头锚具锚固钢丝束时，其下料 长度力求精确。 编束是为了防止钢筋扭结。 采用镦头锚具时，将内圈和外圈钢丝分别 用铁丝按次序编排成片，然后将内圈放在 外圈内绑扎成钢丝束。 模块模块4

34、4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 3.单根钢筋的制作 工序：配料对焊冷拉 计算时考虑锚具特点、对焊接头的压缩量、钢筋冷拉率 和弹性回缩、构件长度等因素。 （1）预应力筋两端采用螺丝端杆锚具的下料长度； n lll L 1 22 12 l1螺丝端杆长度，取螺丝端杆长度，取320320； l2螺丝端杆外伸长度，一般为螺丝端杆外伸长度，一般为 120120150150或按公式计算：或按公式计算： 张拉端：张拉端：2H+h+5mm； 锚固端：锚固端：H+h10mm； 冷拉率；冷拉率； 冷拉回弹率（冷拉回弹率（0.40.40.60.6）；）； 对焊接头压缩量可取一个钢筋对焊接头压缩量可取一个

35、钢筋 直径；直径； 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 （2）一端采用螺丝端杆锚具，另一端采用帮条锚具或镦头 锚具的下料长度 n llll L 1 321 n llll L 1 421 l3帮条锚具长度，取值帮条锚具长度，取值 7070 80mm80mm l4镦头锚具长度，取值镦头锚具长度，取值2.252.25 被钢筋直径加被钢筋直径加15mm15mm（垫板厚度）（垫板厚度） 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 4.2.3 4.2.3 后张法后张法 施工工施工工 艺艺 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 后张法施工工艺与预应力施

36、工有关的是孔 道留设、预应力筋张拉和孔道灌浆三部分。 1 1孔道留设 构件中留设孔道主要为穿预应力钢筋（束）及 张拉锚固后灌浆用。孔道留设的基本要求： 孔道直径应保证预应力筋（束）能顺利穿过。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 孔道应按设计要求的位置、尺寸埋设准确、牢 固，浇筑混凝土时不应出现移位和变形。 在设计规定位置上留设灌浆孔。 在曲线孔道的曲线波峰部位应设置排气兼泌水 管，必要时可在最低点设置排水管。 灌浆孔及泌水管的孔径应能保证浆液畅通。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 预留孔道形状有直线、曲线和折线形，孔道留 设方法： （1） 钢管

37、抽芯法 预先将平直、表面圆滑的钢管埋设在模板内预应力 筋孔道位置上。在开始浇筑至浇筑后拔管前，间隔 一定时间要缓慢匀速地转动钢管；待混凝土初凝后 至终凝之前，用卷扬机匀速拔出钢管即在构件中形 成孔道。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 钢管抽芯法只用于留设直线孔道，钢管长度不宜超 过15m，钢管两端各伸出构件500mm左右，以便转动 和抽管。 构件较长时，可采用两根钢管，中间用套管连接。 抽管时间与水泥品种、浇筑气温和养护条件有关。 抽管宜在混凝土初凝后，终凝以前进行。 抽管顺序宜先下后上，抽管方法可分人工和卷扬机 抽管。 每个构件与孔道垂直的方向应留设若干个灌浆孔和

38、排气孔。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 （2） 胶管抽芯法 胶管采用57层帆布夹层，壁厚67mm的普通橡 胶管，用于直线、曲线或折线孔道成型。 胶管一端密封，另一端接上阀门，安放在孔道设 计位置上；待混凝土初凝后、终凝前，将胶管阀 门打开放水（或放气）降压，胶管回缩与混凝土 自行脱落。一般按先上后下、先曲后直的顺序将 胶管抽出。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 （3） 预埋管法 预埋管法是用钢筋井字架将黑铁皮管、薄钢管或 金属螺旋管固定在设计位置上，在混凝土构件中 埋管成型的一种施工

39、方法。 适用于预应力筋密集或曲线预应力筋的孔道埋设， 但电热后张法施工中，不得采用波纹管或其他金 属管埋设的管道。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 胶管与阀门连接胶管与阀门连接 单波纹金属螺旋管双波纹金属螺旋管 螺旋管及锚座安装螺旋管及锚座安装 螺旋管上留灌浆孔 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 2 2预应力筋张拉预应力筋张拉 预应力筋张拉时，结构的混凝土强度应符合设计 要求，当设计无要求时，不应低于设计强度标准值的 75%，以确保在张拉过程中，混凝土不至于受压而破坏。 预应力筋的张拉控

40、制应力应符合设计要求，施工 时预应力筋需超张拉，可比设计要求提高3%5%。 （1） 穿筋 成束的预应力筋将一头对齐，按顺序编号套在穿 束器上（图（图5 5. .3434）。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 （2） 预应力筋的张拉顺序 预应力筋张拉顺序应按设计规定进行；如设计无规 定时，应采取分批分阶段对称地进行。 图图5.355.35所示是预应力混凝土屋架下弦预应力筋张拉 顺序。 图图5.365.36所示是预应力混凝土吊车梁预应力筋采用两 台千斤顶的张拉顺序，对配有多根不对称预应力筋 的构件，应采用分批分阶段对

41、称张拉。 平卧重叠浇筑的预应力混凝土构件，张拉预应力筋 的顺序是先上后下，逐层进行。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 （3） 预应力筋张拉程序 预应力筋的张拉程序，主要根据构件类型、张锚体系、 松弛损失取值等因素来确定。 用超张拉方法减少预应力筋的松弛损失时，预应力筋的 张拉程序宜为： 如果预应力筋张拉吨位不大，根数很多，而设计中又要 求采取超张拉以减少应力松弛损失时，其张拉程序可为： 2min concon 0105% 持荷 con 0103% 模块模

42、块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 （4） 预应力筋的张拉方法 对于曲线预应力筋和长度大于24m的直线预应力筋， 应采用两端同时张拉的方法；长度等于或小于24m 的直线预应力筋，可一端张拉，但张拉端宜分别 设置在构件两端。 对预埋波纹管孔道曲线预应力筋和长度大于30m的 直线预应力筋宜在两端张拉，长度等于或小于30m 的直线预应力筋可在一端张拉。 安装张拉设备时，对于直线预应力筋，应使张拉 力的作用线与孔道中心线重合；对于曲线预应力 筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切 线方向重合。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 （5） 张拉安全事项 在张拉构

43、件的两端应设置保护装置，如 用麻袋、草包装土筑成土墙，以防止螺 帽滑脱、钢筋断裂飞出伤人； 在张拉操作中，预应力筋的两端严禁站 人，操作人员应在侧面工作。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 3 3 孔道灌浆 1 1、目的：、目的：防止生锈；增加整体性。 2 2、基本要求：、基本要求：（尽早进行，饱满、密实） 水泥42.5级普硅； 水泥浆强度30MPa； 水灰比0.4左右，不得大于0.45 ； 泌水率：拌后三小时宜2%，最大3% 可掺无腐蚀性外加剂：铝粉，木钙，微膨胀剂； 孔道湿、洁净，由下层孔到上层； 灌满孔道并封闭排气孔后，加压0.50.6MPa，稍后再 封闭灌浆孔；

44、 不掺外加剂时，可用二次灌浆法。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 3、注意事项 预应力筋张拉后，应尽快地用灰浆泵将水泥浆压灌 到预应力孔道中去。 灌浆用水泥浆应有足够的粘结力，且应有较大的流 动性，较小的干缩性和泌水性。 灌浆前，用压力水冲洗和湿润孔道。 灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道漏浆把下层孔 道堵塞。 灌浆工作应缓慢均匀连续进行，不得中断。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 后张法后张法无需预留管道与灌浆，而是将无粘结预应力 筋表面刷涂料并包塑料布（管）后同普通钢筋一样 铺设在结构模板设计位置上，用2022号元丝与非 预应力钢丝绑扎牢靠

45、后浇筑混凝土；待混凝土达到 设计强度后，对无粘结预应力筋进行张拉和锚固， 借助于构件两端锚具传递预压应力。 无粘结预应力工艺优点：无须预留孔道和进行孔道 灌浆，施工简单，张拉时摩阻力小，预应力筋易弯 成曲线形状等。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 （2）施工工序施工工序 1）制作无粘结预应力钢筋）制作无粘结预应力钢筋; 2）将无粘结预应力钢筋象普通钢筋一样按设）将无粘结预应力钢筋象普通钢筋一样按设 计位置敷设在钢筋骨架内，并与普通钢筋一起计位置敷设在钢筋骨架内，并与普通钢筋一起 绑扎形成骨架，然后浇筑混凝土并养护绑扎形成骨架，然后浇筑混凝土并养护; 3）当混凝土强度达

46、到预期强度后，利用构件）当混凝土强度达到预期强度后，利用构件 本身作为台座张拉预应力钢筋，张拉到设计应本身作为台座张拉预应力钢筋，张拉到设计应 力后，用锚具锚固在构件上。力后，用锚具锚固在构件上。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 4.3.1 4.3.1 无粘结预应力筋无粘结预应力筋 无粘结预应力筋是由7根5高强钢丝组成的钢丝束或扭结成 的钢绞线，通过专门设备涂包涂料层和包裹外包层构成的。 预应力筋束外包层:外包层必须具有一定的抗拉强度，防渗 透性能，同时还须符合下列要求： 在-2070温度范围内，低温不脆化，高温化学稳定性好； 具有足够的韧性，抗破坏性强； 对周围材料

47、无侵蚀作用； 防水性好。 涂料层一般采用防腐沥青。 无粘结预应力混凝土中，锚具必须具有可靠的锚固能力，要 求不低于无粘结预应力筋抗拉强度的95%。 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 2 2 无粘结预应力混凝土施工工艺无粘结预应力混凝土施工工艺 铺设双向配筋的无粘结预应力筋时，应先铺设 标高低的钢丝束，再铺设标高较高的钢丝束， 以避免两个方向钢丝束相互穿插。 无粘结预应力筋应在绑扎完底筋以后进行铺放。 无粘结预应力筋应铺放在电线管下面。 1 1无粘结预应力筋的铺放与定位 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混

48、凝土工程施工 （1）无粘结钢丝束镦头锚具 如图图5.405.40所示。张拉端钢丝束从外包层抽拉出来， 穿过锚杯孔眼镦粗头。 （2）无粘结钢绞线夹片式锚具 如图图5.415.41所示。无粘结钢绞线夹片式锚具常采用XM 型锚具，其固定端采用压花成型埋置在设计部位，待混 凝土强度等级达到设计强度后，方能形成可靠的粘结式 锚头。 2 2端部锚具节点安装 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 混凝土强度达到设计强度时才能进行张拉。张 拉程序采用0103%con。 张拉：

49、 张拉顺序应根据设计顺序，先铺设的先张 拉，后铺设的后张拉。 25m内一端张拉；2550m，一端张拉锚 固后，另端补强。 3 3无粘结预应力筋的张拉及锚头处理 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 先用千斤顶抽动12次； 滑脱、断裂数量2%（同一截面总量的）。 端部处理： 锚固后在锚具夹片外保留30mm切断； 分散、弯折后浇混凝土封闭，防止锈蚀； 锚具外包浇筑钢筋混凝土圈梁。 3 3无粘结预应力筋的张拉及锚头处理 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 无粘结筋张拉端凹口作法无粘结筋张拉端凹口作法 （b b）塑料穴模塑料穴模 （a a）泡沫穴模泡沫穴模 模

50、块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 非张拉端锚固方式非张拉端锚固方式 挤压锚具固定端 镦头锚具固定端 1、锚板；2、钢丝或钢绞线；3、螺旋筋； 4、挤压锚具；6、镦头锚具 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 锚头端部处理方法锚头端部处理方法 模块模块4 4 预应力混凝土工程施工预应力混凝土工程施工 张拉端凹入式构造张拉端凹入式构造 张拉端突出式构造张拉端突出式构造 1 1、无粘结预应力筋；、无粘结预应力筋； 2 2、螺旋筋；、螺旋筋； 3 3、承压钢板；、承压钢板； 4 4、夹片锚具；、夹片锚具； 5 5、砂浆；、砂浆； 6 6、混凝土圈梁、混凝土圈梁