第五章 预应力混凝土工程.ppt

1、第五章第五章 预应力砼工程预应力砼工程 1 先张法施工先张法施工 2 后张法施工后张法施工 制作者：莫懿懿 5 预应力砼工程预应力砼工程 1 1 预应力混凝土概念：预应力混凝土概念： 在结构或构件承受使用荷载前，对在结构或构件承受使用荷载前，对受拉区受拉区的混凝土预先施的混凝土预先施 加加压应力压应力, , 以以抵消抵消或或减少减少使用荷载作用下产生的拉应力。使用荷载作用下产生的拉应力。 2 2 施加预应力的目的：施加预应力的目的： 提高结构或构件的提高结构或构件的抗裂度抗裂度； 提高结构或构件的提高结构或构件的刚度刚度； 充分发挥充分发挥高强钢材高强钢材的作用；的作用； 把散件把散件拼成整体

2、拼成整体。 3 3 施加预应力的方法：施加预应力的方法： 张拉受拉区中的预应力钢筋，通过预应力钢筋和混凝土间张拉受拉区中的预应力钢筋，通过预应力钢筋和混凝土间 的的粘结力或锚具粘结力或锚具，将预应力钢筋的，将预应力钢筋的弹性收缩力弹性收缩力传递到混凝土构传递到混凝土构 件上，并产生件上，并产生预压应力预压应力。 制作者：莫懿懿 5 预应力砼工程预应力砼工程 4 4 预应力砼的分类：预应力砼的分类： 按施加应力方式按施加应力方式先张法，后张法先张法，后张法； 先张法先张法是指预应力钢筋的张拉在混凝土浇筑是指预应力钢筋的张拉在混凝土浇筑之前之前进行的一种施工进行的一种施工 工艺工艺; ; 后张法后

3、张法是指预应力钢筋的张拉在混凝土浇筑是指预应力钢筋的张拉在混凝土浇筑之后之后进行的一种施工进行的一种施工 工艺工艺; ; 按预应力筋粘结状态分按预应力筋粘结状态分有粘结预应力砼有粘结预应力砼和和无粘结预应力砼；无粘结预应力砼； 按施工方式按施工方式预制预应力混凝土预制预应力混凝土、现浇预应力混凝土现浇预应力混凝土和和叠合预叠合预 应力混凝土应力混凝土； 制作者：莫懿懿 5.1 先张法施工先张法施工 安侧模、安预埋件安侧模、安预埋件 台座准备台座准备 铺放预应力筋等铺放预应力筋等 张拉并锚固张拉并锚固 浇混凝土浇混凝土 养护养护放张放张脱模、堆放脱模、堆放 刷隔离剂刷隔离剂 施工工艺施工工艺 5

4、.1 5.1 先张法施工先张法施工 工艺过程：张拉固定钢筋工艺过程：张拉固定钢筋浇混凝浇混凝 土土养护养护( (至至75%75%强度强度)放张钢筋放张钢筋 适用于：适用于：构件厂构件厂生产中、小型构件生产中、小型构件 ( (楼板、屋面板、吊车梁、薄腹梁楼板、屋面板、吊车梁、薄腹梁) ) （动画）（动画） 先张法是靠预应力筋与混凝土之间先张法是靠预应力筋与混凝土之间 粘结力粘结力来传递预应力的。来传递预应力的。 制作者：莫懿懿 5.1 先张法施工 先先 张张 法法 施施 工工 工工 艺艺 示示 意意 图图 制作者：莫懿懿 5.1 先张法施工 1 1 先张法施工设备先张法施工设备 先张法常用先张法

5、常用台座法台座法施工施工 台座由台座由台面、横梁台面、横梁和和承力结构承力结构等组成。根据承力结构的不同，等组成。根据承力结构的不同， 台座分为台座分为墩式台座、槽式台座、钢模台座墩式台座、槽式台座、钢模台座等。等。 用台座法生产预应力混凝土构件时，预应力筋锚固在台座横用台座法生产预应力混凝土构件时，预应力筋锚固在台座横 梁上，台座承受梁上，台座承受全部预应力的拉力全部预应力的拉力，因此台座应有足够的，因此台座应有足够的强度、强度、 刚度刚度和和稳定性稳定性，以避免台座变形、倾覆和滑移。，以避免台座变形、倾覆和滑移。 5.1 先张法施工 制作者：莫懿懿 制作者：莫懿懿 5.1 先张法施工 墩式

6、台座墩式台座 组成：组成：传力墩、台面、横梁传力墩、台面、横梁。长度。长度 100100150m150m，适于中、小型构件。，适于中、小型构件。 台座应进行稳定性和强度验算。稳台座应进行稳定性和强度验算。稳 定性是指台座定性是指台座抗倾覆能力验算抗倾覆能力验算和和抗抗 滑移验算滑移验算。 制作者：莫懿懿 5.1 先张法施工 槽式台座槽式台座 组成：钢筋砼压杆、上下横梁、砖墙。长组成：钢筋砼压杆、上下横梁、砖墙。长454576m76m，适于吊车梁、，适于吊车梁、 箱梁等砼预制构件，箱梁等砼预制构件， 易于蒸汽养护。易于蒸汽养护。 钢模台座钢模台座 将制作构件的将制作构件的模板模板作为预应力钢筋作

7、为预应力钢筋 的的锚固支座的一种台座锚固支座的一种台座。模板具有相。模板具有相 当的刚度，可将钢筋直接放置在模板当的刚度，可将钢筋直接放置在模板 上张拉。主要在流水线生产中应用。上张拉。主要在流水线生产中应用。 侧模侧模 底模底模 预应力筋锚固孔预应力筋锚固孔 活动铰活动铰 制作者：莫懿懿 5.1.2 夹具 5.1.2 5.1.2 夹具夹具 夹具是夹具是先张法先张法构件施工时保持预应力筋拉力，并将其固定在张构件施工时保持预应力筋拉力，并将其固定在张 拉拉台座台座( (或设备或设备) )上的上的临时性临时性锚固装置。锚固装置。 先张法先张法中钢丝的夹具分两类，一种是将预应力筋锚固在台座上中钢丝的

8、夹具分两类，一种是将预应力筋锚固在台座上 的的锚固夹具锚固夹具，另一种是，另一种是张拉时夹持预应力筋用的夹具张拉时夹持预应力筋用的夹具。锚固夹。锚固夹 具和张拉夹具都是重复使用的工具。具和张拉夹具都是重复使用的工具。 （1 1）钢丝锚固夹具）钢丝锚固夹具 制作者：莫懿懿 5.1.2 夹具 （2 2）钢丝张拉夹具）钢丝张拉夹具 常用的张拉夹具有常用的张拉夹具有偏心式偏心式夹具、夹具、楔形楔形夹具、夹具、钳式钳式夹具等。夹具等。 适用：张拉钢丝和直径适用：张拉钢丝和直径16mm16mm以下的钢筋。以下的钢筋。 (a) (a)钳式钳式 (b) (b) 偏心式偏心式 (c)(c)楔形楔形 1 1钢丝；

9、钢丝；2 2钳齿；钳齿；3 3拉钩；拉钩；4 4偏心齿条；偏心齿条；5 5拉环；拉环； 6 6锚板；锚板；7 7楔块楔块 制作者：莫懿懿 5.1.2 夹具 钢筋锚具钢筋锚具 钢筋锚具多用钢筋锚具多用螺丝端杆锚螺丝端杆锚 具、镦头锚具、镦头锚和和销片夹具销片夹具。 螺丝端杆锚具由螺丝端杆锚具由螺丝端杆、螺丝端杆、 螺母螺母和和垫板垫板组成。组成。 特点：特点：螺丝端杆和预应力筋螺丝端杆和预应力筋 对焊成一个整体。对焊成一个整体。 适于适于: :直径直径181836mm36mm钢钢 筋。筋。 制作者：莫懿懿 圆套筒三片式夹具圆套筒三片式夹具 方套筒二片式夹具方套筒二片式夹具 5.1.2 夹具 销片

10、式夹具销片式夹具由由圆套筒圆套筒和和圆锥形圆锥形 夹片夹片组成，套筒内壁呈圆锥形，组成，套筒内壁呈圆锥形， 与夹片锥度吻合，夹片有两片与夹片锥度吻合，夹片有两片 式和三片式，钢筋就夹紧在夹式和三片式，钢筋就夹紧在夹 片的凹槽内。片的凹槽内。 圆套筒二片式夹具圆套筒二片式夹具 制作者：莫懿懿 5.1.2 夹具 镦头锚镦头锚 用于预应力钢筋束用于预应力钢筋束固定端锚固固定端锚固用的镦头锚具，由用的镦头锚具，由固定板固定板和和带带 镦头的预应力筋镦头的预应力筋组成。组成。 1 1固定板；固定板；2 2镦头；镦头； 3 3预应力钢筋预应力钢筋 已经镦头成已经镦头成 型的钢丝型的钢丝 制作者：莫懿懿 5

11、.1.3 张拉机械张拉机械 5.1.3 5.1.3 张拉机械张拉机械 分为分为电动张拉电动张拉和和液压张拉液压张拉两类，前者多用于先张法，后者可两类，前者多用于先张法，后者可 用于先张法，也可用于后张法。用于先张法，也可用于后张法。 （1 1） 电动张拉：电动螺杆张拉机、电动卷扬机等。电动张拉：电动螺杆张拉机、电动卷扬机等。 电动螺杆张拉机电动螺杆张拉机 组成：螺杆、顶杆、张拉夹具、弹簧测力器及电动机。组成：螺杆、顶杆、张拉夹具、弹簧测力器及电动机。 拉力拉力303060t60t、行程、行程800mm800mm， 用于：用于：先张法先张法钢筋、钢筋、 钢丝。钢丝。 制作者：莫懿懿 5.1.3

12、张拉机械张拉机械 电动卷扬机电动卷扬机 1-1-台座台座; 2-; 2-放松装置放松装置; 3-; 3-横梁横梁; 4-; 4-预应力筋预应力筋; 5-; 5-锚固夹具锚固夹具; 6-; 6-张张 拉夹具拉夹具; 7-; 7-测力计测力计; 8-; 8-固定梁固定梁; 9-; 9-滑轮组滑轮组; 10-; 10-卷扬机卷扬机 制作者：莫懿懿 5.1.3 张拉机械张拉机械 （2 2） 液压张拉：液压张拉： 普通液压千斤顶张拉普通液压千斤顶张拉 1-1-台模台模; 2 ; 2 、 3-3-前后横梁前后横梁; 4-; 4-钢筋钢筋; 5 ; 5 、 6-6-拉力架横梁拉力架横梁; 7-; 7-大大

13、螺丝杆螺丝杆; 8-; 8-油压千斤顶油压千斤顶; 9-; 9-放松装置放松装置 制作者：莫懿懿 5.1.3 张拉机械张拉机械 拉杆式千斤顶（拉杆式千斤顶（YLYL型）型） 注注: :后张法施工中后张法施工中, ,由于构件已经预先浇注由于构件已经预先浇注, , 张拉设备要附着在已经浇注构件的某一张拉设备要附着在已经浇注构件的某一 部位来对钢筋进行张拉部位来对钢筋进行张拉 适用：张拉带有螺丝端杆锚具的粗钢筋，适用：张拉带有螺丝端杆锚具的粗钢筋， 锥形螺杆，锚具钢丝束及镦头锚具钢丝锥形螺杆，锚具钢丝束及镦头锚具钢丝 束。束。 制作者：莫懿懿 5.1.3 张拉机械 右侧是预应力构件右侧是预应力构件，

14、放置了预应，放置了预应 力钢筋，端部用螺丝端杆锚具；力钢筋，端部用螺丝端杆锚具； 左侧是拉杆式千斤顶左侧是拉杆式千斤顶，由拉杆、，由拉杆、 油缸、活塞、支腿组成油缸、活塞、支腿组成。（动画）。（动画） 工艺工程：张拉预应力筋时，首工艺工程：张拉预应力筋时，首 先使连接器与预应力筋的螺丝端先使连接器与预应力筋的螺丝端 杆连接，并使顶杆支承在构件端杆连接，并使顶杆支承在构件端 部的预埋钢板上，当高压油泵从部的预埋钢板上，当高压油泵从 主缸油嘴进油到主缸，推动主缸主缸油嘴进油到主缸，推动主缸 活塞向左移动，带动拉杆和连接活塞向左移动，带动拉杆和连接 在拉杆末端的螺丝端杆，预应力在拉杆末端的螺丝端杆，

15、预应力 筋即被拉伸，当达到张拉力后，筋即被拉伸，当达到张拉力后， 拧紧预应力筋端部的螺母，使预拧紧预应力筋端部的螺母，使预 应力筋锚固在构件端部，然后改应力筋锚固在构件端部，然后改 用副油嘴使进油回到油泵中。用副油嘴使进油回到油泵中。 制作者：莫懿懿 5.1.3 张拉机械 穿心式千斤顶（穿心式千斤顶（YCYC型）型） 工作原理：张拉时，高压油泵启动，工作原理：张拉时，高压油泵启动， 从后油嘴进油，前油嘴回油，被从后油嘴进油，前油嘴回油，被 偏心夹具夹紧的钢筋随液压缸的偏心夹具夹紧的钢筋随液压缸的 伸出而被拉伸。伸出而被拉伸。 适用：直径适用：直径121220mm20mm的单根钢筋、的单根钢筋、

16、 钢绞线或钢丝束的张拉。钢绞线或钢丝束的张拉。 YCYC2020型，最大张拉力型，最大张拉力20t20t、行、行 程程200mm200mm (a)(a)暂时锚固、回油使油缸复位暂时锚固、回油使油缸复位 (b)(b)张拉张拉 1 1偏心夹具；偏心夹具；2 2后油嘴；后油嘴；3 3前油嘴；前油嘴；4 4弹性顶压头；弹性顶压头； 5 5销片夹具；销片夹具；6 6台座横梁；台座横梁；7 7预应力筋预应力筋 制作者：莫懿懿 5.1.3 张拉机械 YC60YC60穿心式千斤顶工艺工程穿心式千斤顶工艺工程： 放置锚固夹具放置锚固夹具放置千斤顶放置千斤顶 固定工具锚固定工具锚顶住锚环、张顶住锚环、张 拉缸进油

17、拉缸进油张拉预应力筋张拉预应力筋 顶压缸进油顶压缸进油强力固定夹片强力固定夹片 放松工具锚放松工具锚张拉缸回程张拉缸回程 张拉缸、顶压缸回油张拉缸、顶压缸回油顶压顶压 活塞活塞千斤顶回收千斤顶回收（动画）（动画） 制作者：莫懿懿 5.1.3 张拉机械 锥锚式千斤顶（锥锚式千斤顶（YZYZ型）型） 适用：张拉适用：张拉KTKTZ Z型锚具锚固的钢筋束或型锚具锚固的钢筋束或 钢绞线束和使用锥形锚具的预应力钢钢绞线束和使用锥形锚具的预应力钢 丝束。丝束。 1 1预应力筋；预应力筋；2 2顶压头；顶压头；3 3副缸；副缸；4 4副缸活塞；副缸活塞；5 5主缸；主缸； 6 6主缸活塞；主缸活塞；7 7主

18、缸拉力弹簧；主缸拉力弹簧；8 8副缸拉力弹簧；副缸拉力弹簧；9 9锥形锥形 卡环；卡环；1010楔块；楔块；1111主缸油嘴；主缸油嘴；1212副缸油嘴；副缸油嘴；1313锚塞；锚塞； 1414构件；构件；1515锚环锚环 制作者：莫懿懿 5.1.3 张拉机械 锥锚式千斤顶工艺工程锥锚式千斤顶工艺工程： 固定千斤顶固定千斤顶固定张拉钢筋固定张拉钢筋 张拉油缸进油张拉油缸进油张拉缸被压张拉缸被压 移、张拉钢筋移、张拉钢筋顶压油缸进顶压油缸进 油油将锚塞顶入锚圈将锚塞顶入锚圈张拉张拉 油缸、顶压缸出油油缸、顶压缸出油放松千斤放松千斤 顶头顶头移出千斤顶。（动画）移出千斤顶。（动画） 制作者：莫懿懿

19、 5.1.4 先张法施工工艺 5.1.4 5.1.4 先张法施工工艺先张法施工工艺 （1 1）预应力筋的张拉程序）预应力筋的张拉程序 预应力钢筋张拉程序一般可按下列程序之一进行：预应力钢筋张拉程序一般可按下列程序之一进行： 超张拉超张拉制度制度 0 0 105%105%con con con con 或或一次一次张拉制度张拉制度 0 0 103%103%con con （con con 预应力筋的张拉控制应力）预应力筋的张拉控制应力） 注意注意： 为了为了减少钢筋松弛变形造成的预应力损失减少钢筋松弛变形造成的预应力损失，预应力钢筋宜采，预应力钢筋宜采 用超张拉程序。用超张拉程序。 所谓所谓“松

20、弛松弛”是在是在常温常温下钢材在下钢材在持续高应力持续高应力的作用下，其应的作用下，其应 力随时间增长而降低的现象为力随时间增长而降低的现象为松弛。松弛。 预应力钢丝张拉工作量大时，宜采用一次张拉程序；预应力钢丝张拉工作量大时，宜采用一次张拉程序； 持荷持荷2 2分钟分钟 制作者：莫懿懿 5.1.4 先张法施工工艺 （2 2） 预应力筋张拉应力控制预应力筋张拉应力控制 钢丝、钢绞线和热处理钢筋的钢丝、钢绞线和热处理钢筋的最低张拉控制应力最低张拉控制应力0.40.4fptk； 超张拉可比设计要求提高超张拉可比设计要求提高5%5%，但最大张拉应力不得超过下表规，但最大张拉应力不得超过下表规 定。定

21、。 张拉控制应力允许值张拉控制应力允许值 f fptkptk：极限抗拉强度标准值：极限抗拉强度标准值 f fpykpyk：屈服强度标准值：屈服强度标准值 钢筋种类钢筋种类张拉控制应力极限张拉控制应力极限超张拉最大张拉控制应力超张拉最大张拉控制应力 先张法后张法 消除应力钢丝、钢绞线0.75fptk0.75fptk0.80fptk 冷轧带肋钢筋0.70fptk-0.75fptk 精轧螺纹钢筋 -0.85fpyk0.95fpyk 制作者：莫懿懿 5.1.4 先张法施工工艺 下列情况下，上表的张拉控制应力限值可提高下列情况下，上表的张拉控制应力限值可提高0.050.05fptk: 为了提高构件在施工

22、阶段的为了提高构件在施工阶段的抗裂性能抗裂性能，而在使用阶段受压，而在使用阶段受压 区内设置的预应力筋；区内设置的预应力筋； 为了部分为了部分抵消抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预 应力筋与台座之间的温差等因素产生的应力筋与台座之间的温差等因素产生的预应力损失预应力损失。 制作者：莫懿懿 5.1.4 先张法施工工艺 （3 3）钢筋张拉注意事项）钢筋张拉注意事项 张拉时应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与设计计算值张拉时应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与设计计算值 的的偏差不得超过偏差不得超过6%6%，否则应停拉；，否则应停拉； 从台座从台座中间向

23、两侧中间向两侧进行进行( (防偏心压力损坏台座防偏心压力损坏台座) ) 多根成组张拉，多根成组张拉，初应力应一致初应力应一致( (测力计抽查测力计抽查) ) 拉速平稳，锚固松紧一致，设备缓慢放松拉速平稳，锚固松紧一致，设备缓慢放松 拉完的筋拉完的筋位置偏差位置偏差5mm5mm，且，且构件截面短边的构件截面短边的4%4% 冬季张拉时，冬季张拉时，温度温度1515 注意安全：两端严禁站人，敲击楔块不得过猛。注意安全：两端严禁站人，敲击楔块不得过猛。 制作者：莫懿懿 5.1.5 混凝土的浇筑与养护 5.1.5 5.1.5 混凝土的浇筑与养护混凝土的浇筑与养护 （1 1）混凝土一次浇完，混凝土）混凝土

24、一次浇完，混凝土C30C30。 （2 2）防止较大徐变和收缩，以减少预应力损失：水灰比）防止较大徐变和收缩，以减少预应力损失：水灰比0.50.5， 级配良好，振捣密实（特别是端部）。级配良好，振捣密实（特别是端部）。 （3 3）防止碰撞、踩踏钢丝。）防止碰撞、踩踏钢丝。 制作者：莫懿懿 5.1.6 预应力筋的放张 5.1.6 5.1.6 预应力筋的放张预应力筋的放张 （1 1）条件：混凝土达到设计规定且）条件：混凝土达到设计规定且75%75%设计强度值后。设计强度值后。 （2 2）方法：锯断，剪断，熔断（仅限于）方法：锯断，剪断，熔断（仅限于级冷拉筋）级冷拉筋） （3 3）放张顺序（）放张顺序

25、（尽可能同时放张尽可能同时放张）：）： 轴心受压构件轴心受压构件同时放张同时放张； 偏心受压构件先偏心受压构件先同时放预压应力小同时放预压应力小的区域的，再的区域的，再同时放大的区同时放大的区 域域；其它构件，应；其它构件，应分阶段、对称、相互交错分阶段、对称、相互交错放张放张. . 整批放张多根预应力筋时，整批放张多根预应力筋时，可用砂箱法、楔块法同时放张。可用砂箱法、楔块法同时放张。 制作者：莫懿懿 5.2 后张法施工 5.2 5.2 后张法施工后张法施工 浇混凝土浇混凝土 铺底模铺底模 支侧模、绑扎钢筋支侧模、绑扎钢筋 埋管制孔埋管制孔 抽管抽管 养护拆模养护拆模 穿预应力筋穿预应力筋

26、预应力筋张拉预应力筋张拉 孔道灌浆孔道灌浆起吊运输起吊运输 工艺过程工艺过程：浇筑混凝土结构或构件（留：浇筑混凝土结构或构件（留 孔）孔）养护拆模养护拆模（达（达75%75%强度后）穿强度后）穿 筋张拉筋张拉固定固定孔道灌浆孔道灌浆（浆强度达（浆强度达 15N/mm15N/mm2 2, ,砼强度达砼强度达100%100%后）移动、吊装。后）移动、吊装。 适于：适于：大构件及结构的大构件及结构的现场施工现场施工预预 制拼装，结构张拉。制拼装，结构张拉。 特点：特点：不需台座；但工序多、工艺复杂，不需台座；但工序多、工艺复杂， 锚具不能重复利用。锚具不能重复利用。 制作者：莫懿懿 5.2 后张法施

27、工 制作者：莫懿懿 5.2.1 预应力筋、锚具和张拉机具 5.2.1 5.2.1 预应力筋、锚具和张拉机具预应力筋、锚具和张拉机具 锚具是锚具是后张法后张法预应力砼构件中或结构中为保预应力砼构件中或结构中为保 持预应力筋的拉力并将其传递到砼上所持预应力筋的拉力并将其传递到砼上所 用的用的永久性永久性的锚固装置。的锚固装置。 （1 1）钢绞线锚具）钢绞线锚具 可分为单孔和多孔。单孔夹片锚具有可分为单孔和多孔。单孔夹片锚具有锚锚 环环和和夹片夹片组成。组成。 单孔夹片式锚具图单孔夹片式锚具图 (a)(a)组装图；组装图；(b)(b)三夹片；三夹片；(c)(c)二夹片二夹片 1 1一钢绞线；一钢绞线

28、；2 2一锚环；一锚环；3 3一夹片；一夹片；4 4一弹性槽一弹性槽 制作者：莫懿懿 5.2.1 预应力筋、锚具和张拉机具 多孔夹片锚具（多孔夹片锚具（QMQM型、型、XMXM型、型、JMJM型）型） 由由多孔锚板、锚垫板（也称喇叭管、锚座）、螺旋筋多孔锚板、锚垫板（也称喇叭管、锚座）、螺旋筋等组成。等组成。 1 1钢绞线；钢绞线；2 2金属螺旋管；金属螺旋管；3 3带预埋板的喇叭管；带预埋板的喇叭管； 4 4锚板；锚板；5 5夹片；夹片；6 6灌浆孔灌浆孔 制作者：莫懿懿 5.2.1 预应力筋、锚具和张拉机具 7 7孔夹片锚具图孔夹片锚具图 制作者：莫懿懿 5.2.1 预应力筋、锚具和张拉机

29、具 （2 2）钢丝束锚具）钢丝束锚具 钢质锥型锚具、钢丝束镦头锚具钢质锥型锚具、钢丝束镦头锚具和和锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具 钢质锥型锚具钢质锥型锚具 由由锚环锚环和和锚塞锚塞组成。钢丝分布在锚环锥孔内侧，由锚塞塞紧组成。钢丝分布在锚环锥孔内侧，由锚塞塞紧 锚固。锚塞上刻有细齿槽，夹紧钢丝防止滑移。锚环内孔的锥锚固。锚塞上刻有细齿槽，夹紧钢丝防止滑移。锚环内孔的锥 度应与锚塞的锥度一致。度应与锚塞的锥度一致。 制作者：莫懿懿 5.2.1 预应力筋、锚具和张拉机具 钢丝束镦头锚具钢丝束镦头锚具 常用镦头锚具分为常用镦头锚具分为A A型型和和B B型型，A A型用于张拉端，型用于张拉端，B B型用于

30、固定型用于固定 端。预应力筋用端。预应力筋用钢丝镦头器钢丝镦头器镦头成型，配套张拉使用穿心式千镦头成型，配套张拉使用穿心式千 斤顶。可以锚固任意根数的斤顶。可以锚固任意根数的5 5和和7 7高强钢丝束。高强钢丝束。 A A型（锚杯型（锚杯 + +螺母）螺母） B B型（锚板）型（锚板） 镦头锚具镦头锚具 制作者：莫懿懿 5.2.1 预应力筋、锚具和张拉机具 已经镦头成型已经镦头成型 的钢丝的钢丝 制作者：莫懿懿 5.2.1 预应力筋、锚具和张拉机具 锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具 由由锥形螺杆、套筒、螺母锥形螺杆、套筒、螺母组成，锚组成，锚1414、1616、2020、2424、2828根根 b b

31、5 5冷拔低碳钢丝束等。冷拔低碳钢丝束等。 锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具 制作者：莫懿懿 5.2.2 预应力筋的制做 5.2.2 5.2.2 预应力筋的制做预应力筋的制做 （1 1）钢绞线）钢绞线 制做工序：制做工序：开盘下料编束开盘下料编束 下料下料：钢绞线下料宜用：钢绞线下料宜用砂轮切割机砂轮切割机切割切割 编束编束：钢绞线编束宜用：钢绞线编束宜用2020号铁丝绑扎，编束前，将钢绞线理顺，号铁丝绑扎，编束前，将钢绞线理顺， 由直径由直径12mm12mm或或15mm15mm的钢绞线编束而成，每束的钢绞线编束而成，每束3 36 6根。根。 下料长度下料长度：采用：采用夹片锚具、穿心式千斤顶张拉夹片

32、锚具、穿心式千斤顶张拉时，按下式计算时，按下式计算 两端张拉：两端张拉：L Ll+2(ll+2(l1 1+l+l2 2+l+l3 3+100)+100) 一端张拉：一端张拉：L Ll+2(ll+2(l1 1+100)+l+100)+l2 2+l+l3 3 制作者：莫懿懿 5.2.2 预应力筋的制做 （2 2）钢丝）钢丝 制作工序：制作工序：下料编束下料编束 编束：保证钢丝束两端钢丝排练顺序一致。编束：保证钢丝束两端钢丝排练顺序一致。 下料长度下料长度：采用：采用钢质锥形锚具、锥锚式千斤顶张拉钢质锥形锚具、锥锚式千斤顶张拉时，按下式计时，按下式计 算算 两端张拉：两端张拉：L Ll+2(ll+2

33、(l1 1+l+l2 2+80)+80) 一端张拉：一端张拉：L Ll+2(ll+2(l1 1+80) +l+80) +l2 2 制作者：莫懿懿 5.2.2 预应力筋的制做 （3 3）粗钢筋）粗钢筋 单根预应力筋一般张拉端均采用单根预应力筋一般张拉端均采用螺栓端杆锚具螺栓端杆锚具，固定端可采用，固定端可采用螺螺 丝端杆锚具，帮条锚具丝端杆锚具，帮条锚具或或镦头锚具镦头锚具。 制作工序：制作工序：配料对焊冷拉配料对焊冷拉。 采用控制应力的方法进行冷拉，钢筋对焊接长在钢筋冷拉前进采用控制应力的方法进行冷拉，钢筋对焊接长在钢筋冷拉前进 行。行。 下料长度计算时应考虑下列下料长度计算时应考虑下列 因素

34、：因素： 结构的孔道长度；锚具厚度；结构的孔道长度；锚具厚度； 千斤顶长度；焊接接头或镦千斤顶长度；焊接接头或镦 头的预留量；头的预留量； 冷拉伸长值；冷拉伸长值； 弹性回缩、张拉伸长值等。弹性回缩、张拉伸长值等。 制作者：莫懿懿 5.2.3 孔道留设 5.2.3 5.2.3 孔道留设孔道留设 预应力筋的孔道形状有预应力筋的孔道形状有直线和曲线直线和曲线，孔道直径一般比预应力，孔道直径一般比预应力 筋的接头外径或需穿入孔道锚具外径大筋的接头外径或需穿入孔道锚具外径大1 11.5cm1.5cm。 一般在构件两端和中间每隔一般在构件两端和中间每隔12m12m留一个直径留一个直径20mm20mm的灌

35、浆孔，并的灌浆孔，并 在构件两端各设一个排气孔。在构件两端各设一个排气孔。 孔道留设方法有孔道留设方法有预埋波纹管法、钢管抽芯法预埋波纹管法、钢管抽芯法和和胶管抽芯法胶管抽芯法。 扁金属扁金属 波纹管波纹管 圆金属圆金属 波纹管波纹管 制作者：莫懿懿 预埋波纹管法预埋波纹管法 波纹管为特制的带波纹的金属或塑料管，它与混凝土有良好波纹管为特制的带波纹的金属或塑料管，它与混凝土有良好 的粘结力。波纹管预埋在构件中，浇筑砼后不再抽出；只可留的粘结力。波纹管预埋在构件中，浇筑砼后不再抽出；只可留 设设曲线形孔道曲线形孔道。 注意事项：注意事项： 钢筋井字架钢筋井字架 0.8m；灌浆孔间距；灌浆孔间距

36、30米；米； 波纹管的连接采用波纹管的连接采用大一号同型大一号同型波纹管。波纹管。 接头管的长度为接头管的长度为200300mm，用密，用密 封胶带封口封胶带封口 制作者：莫懿懿 5.2.3 孔道留设 钢管抽芯法钢管抽芯法 预先将钢管埋设在模板内孔道位置处，在砼浇筑过程中和浇预先将钢管埋设在模板内孔道位置处，在砼浇筑过程中和浇 筑之后，每筑之后，每间隔一定时间间隔一定时间慢慢转动钢管，使之不与砼粘结，待慢慢转动钢管，使之不与砼粘结，待 砼初凝后、终凝前抽出钢管，即形成孔道。只可留设砼初凝后、终凝前抽出钢管，即形成孔道。只可留设直线孔道。直线孔道。 注意事项注意事项： 钢管应平直、光滑，刷润滑剂

37、；钢管应平直、光滑，刷润滑剂； 每根长度最好每根长度最好15m15m，超过，超过15m15m，用两根钢管，中间用木塞及套，用两根钢管，中间用木塞及套 管连接；管连接； 浇砼后每浇砼后每1015分钟转动一次；砼初分钟转动一次；砼初 凝后、终凝前抽管；常温下抽管时间在凝后、终凝前抽管；常温下抽管时间在 砼浇筑后砼浇筑后36h； 抽管顺序应抽管顺序应先上后下先上后下，边转边拔边转边拔； 钢筋井字架间距钢筋井字架间距 1m，灌浆孔间距，灌浆孔间距 12米。米。 制作者：莫懿懿 胶管与阀门连接胶管与阀门连接 5.2.3 孔道留设 胶管抽芯法胶管抽芯法 浇筑砼前，胶管内充入压力为浇筑砼前，胶管内充入压力为

38、0.60.60.8 N/mm0.8 N/mm2 2的压缩空气或的压缩空气或 压力水，此时胶管直径增大压力水，此时胶管直径增大3mm3mm左右，待浇筑的砼初凝后，放左右，待浇筑的砼初凝后，放 出压缩空气或压力水，管径缩小而与砼脱离，便于抽管。适用出压缩空气或压力水，管径缩小而与砼脱离，便于抽管。适用 于留设于留设直孔或曲线孔道。直孔或曲线孔道。 注意事项注意事项： 钢筋井字架间距钢筋井字架间距 0.5 m0.5 m； 胶管必须有良好的密封装置；胶管必须有良好的密封装置； 抽管时间比钢管略迟；抽管时间比钢管略迟； 抽管顺序宜抽管顺序宜先上后下，先曲后直先上后下，先曲后直。 胶管的封端处理胶管的封端

39、处理 制作者：莫懿懿 金属金属 波纹管波纹管 现场金属波纹现场金属波纹 管铺设管铺设 制作者：莫懿懿 5.2.4 预应力筋张拉 5.2.4 5.2.4 预应力筋张拉预应力筋张拉 用后张法张拉预应力筋时，混凝土强度应符合设计要求，用后张法张拉预应力筋时，混凝土强度应符合设计要求， 设计无规定时，不应低于设计强度等级的设计无规定时，不应低于设计强度等级的7575。 （1 1）张拉程序）张拉程序 0 105% con con 0 103% con （2 2）张拉方法：）张拉方法： 抽芯成孔：抽芯成孔： 对曲线预应力筋和长度对曲线预应力筋和长度24m24m的直线，两端同时张拉；的直线，两端同时张拉；

40、长度长度24m24m的直线预应力筋，一端张拉。的直线预应力筋，一端张拉。 持荷持荷2 2分钟分钟 制作者：莫懿懿 预埋波纹管预埋波纹管 对曲线预应力筋和长度对曲线预应力筋和长度 30m30m的直线，宜在两端张拉，的直线，宜在两端张拉， 长度长度 30m30m的直线预应力筋，一端张拉。的直线预应力筋，一端张拉。 当同一截面中有多根一端张拉的预应力筋时，张拉端宜分别当同一截面中有多根一端张拉的预应力筋时，张拉端宜分别 设置在结构的两端。设置在结构的两端。 当两端同时张拉一根预应力筋时，宜先在一端锚固，再在另当两端同时张拉一根预应力筋时，宜先在一端锚固，再在另 一端补足张拉力后进行锚固。一端补足张拉

41、力后进行锚固。 制作者：莫懿懿 5.2.4 预应力筋张拉 （3 3）张拉顺序）张拉顺序应使砼结构不产生超应力，构件不扭转、侧应使砼结构不产生超应力，构件不扭转、侧 弯，结构不变位等，因此，弯，结构不变位等，因此，对称张拉对称张拉是重要原则：是重要原则： 对配有多根不对称预应力筋的构件，应采用对配有多根不对称预应力筋的构件，应采用分批分阶段对称分批分阶段对称张张 拉。（拉。（注意注意：后批张拉预应力筋产生的砼：后批张拉预应力筋产生的砼弹性压缩弹性压缩对先批张拉对先批张拉 的预应力筋的影响）；的预应力筋的影响）； 吊车梁预应力筋分批张拉顺序吊车梁预应力筋分批张拉顺序 屋架下弦杆预应力筋张拉顺序屋架

42、下弦杆预应力筋张拉顺序 （a a）两束）两束 （b b）四束）四束 制作者：莫懿懿 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先 上后下，逐层加大张拉力上后下，逐层加大张拉力。但底层张拉力。但底层张拉力 顶层张拉力顶层张拉力5%（钢（钢 丝、钢绞线、热处理钢筋）或丝、钢绞线、热处理钢筋）或9%（冷拉（冷拉、级钢筋）。级钢筋）。 制作者：莫懿懿 5.2.5 孔道灌浆 5.2.5 5.2.5 孔道灌浆孔道灌浆 主要作用主要作用 保护预应力筋，防止其锈蚀，并使预应力筋与构件混凝土有保护预应力筋，防止其锈蚀，并使预应力筋与构件混凝土有 效

43、粘结。效粘结。 螺旋管上留灌浆孔螺旋管上留灌浆孔 灌浆施工要领：灌浆施工要领： 灌浆前砼孔道应用灌浆前砼孔道应用压力水冲刷压力水冲刷， 确保孔道砼湿润和洁净；确保孔道砼湿润和洁净； 水泥浆倒入灰浆泵时，必须水泥浆倒入灰浆泵时，必须过筛过筛； 灌浆缓慢均匀地进行，灌浆缓慢均匀地进行，不得中断不得中断， 并排气通顺。并排气通顺。 制作者：莫懿懿 5.2.5 孔道灌浆 在灌满孔道并封闭排气孔后，宜在灌满孔道并封闭排气孔后，宜继续加压继续加压至至0.50.50.6MPa0.6MPa，稍，稍 后再封闭灌浆孔；后再封闭灌浆孔； 灌浆顺序应灌浆顺序应先下后上先下后上，以避免上层孔道灌浆而把下层孔道堵塞。，以

44、避免上层孔道灌浆而把下层孔道堵塞。 曲线孔道灌浆，宜由曲线孔道灌浆，宜由低点压入水泥浆低点压入水泥浆，至最高点排气孔中排出，至最高点排气孔中排出 空气及溢出浓浆为止空气及溢出浓浆为止。 灌浆孔和泌水孔灌浆孔和泌水孔 5.2.5 孔道灌浆 制作者：莫懿懿 制作者：莫懿懿 5.3 无粘结预应力砼施工 5.3 5.3 无粘结预应力砼施工无粘结预应力砼施工 特点：施工过程简单，无需预留孔道、穿预应力筋以及灌浆等施特点：施工过程简单，无需预留孔道、穿预应力筋以及灌浆等施 工工序，其预应力的传递完全依靠构件两端的锚具。工工序，其预应力的传递完全依靠构件两端的锚具。 施工工序：预应力筋制作施工工序：预应力筋

45、制作 预应力筋安放与绑扎预应力筋安放与绑扎浇筑混浇筑混 凝土凝土养护至张拉强度（养护至张拉强度（设计强度设计强度7575）张拉预应力张拉预应力 筋并锚固筋并锚固 （1 1）无粘结预应力筋的制做）无粘结预应力筋的制做 高强钢丝、钢绞线束高强钢丝、钢绞线束外包涂料外包涂料 层层（防腐、润滑、减少张拉摩擦（防腐、润滑、减少张拉摩擦 ）+ +包裹层包裹层（塑料布或塑料管，（塑料布或塑料管， 0.80.81mm1mm厚）厚） 制作者：莫懿懿 5.3 无粘结预应力砼施工 （2 2）铺设）铺设 顺序顺序底筋绑扎后；双向配筋底筋绑扎后；双向配筋 时，先低后高。时，先低后高。 就位固定就位固定垫铁、马凳，或与垫

46、铁、马凳，或与 其它筋固定。避免两向相互穿插，其它筋固定。避免两向相互穿插， 端头与承压板垂直、贴紧。端头与承压板垂直、贴紧。 垫铁垫铁 马凳马凳 制作者：莫懿懿 5.3 无粘结预应力砼施工 （3 3） 张拉：张拉： 顺序：顺序：先铺设的先张拉，后铺设的后张拉。先铺设的先张拉，后铺设的后张拉。 方法：方法：25m25m，一端张拉；，一端张拉；252550m50m，一端张拉锚固后，另一，一端张拉锚固后，另一 端补强。端补强。 预应力筋滑脱、断裂数量预应力筋滑脱、断裂数量2%2% （同一截面总量的）。（同一截面总量的）。 （4 4）端部处理：）端部处理： 锚固后在锚具夹片外保留长锚固后在锚具夹片外

47、保留长 度度30mm30mm，多余部分，多余部分切断切断并将并将 钢绞线钢绞线散开、弯折散开、弯折后浇筑砼封后浇筑砼封 闭，防止锈蚀。闭，防止锈蚀。 钢绞线端部锚头处理钢绞线端部锚头处理 1 1锚环；锚环；2 2夹片；夹片；3 3埋件；埋件；4 4钢绞钢绞 线；线；5 5散开打弯钢丝；散开打弯钢丝；6 6圈梁圈梁 制作者：莫懿懿 5.3 无粘结预应力砼施工 张拉端处理张拉端处理 采用镦头锚具，锚头部位的外径比较大，因此，预应力筋采用镦头锚具，锚头部位的外径比较大，因此，预应力筋 两端应在构件上预留有一定长度的孔道（塑料套筒），其直径两端应在构件上预留有一定长度的孔道（塑料套筒），其直径 略大于

48、锚具的外径。预应力筋张拉锚固以后，其端部便留下孔略大于锚具的外径。预应力筋张拉锚固以后，其端部便留下孔 道，并且该部分没有涂层，应道，并且该部分没有涂层，应封闭处理封闭处理保护预应力筋。保护预应力筋。 第一种方法是在孔道中注入油脂并加以封闭第一种方法是在孔道中注入油脂并加以封闭 制作者：莫懿懿 5.3 无粘结预应力砼施工 第二种方法是在两端留设的孔道内第二种方法是在两端留设的孔道内 注入环氧树脂水泥砂浆注入环氧树脂水泥砂浆， 其抗压强度不低于其抗压强度不低于35MPa35MPa，灌，灌 浆时同时将浆时同时将锚头封闭锚头封闭，防止钢筋，防止钢筋 锈蚀，也起一定的锚固作用。锈蚀，也起一定的锚固作用

49、。 预留孔道中注入油脂或环氧树预留孔道中注入油脂或环氧树 脂水泥砂浆后，用脂水泥砂浆后，用C30C30级的细石混级的细石混 凝土凝土封闭锚头封闭锚头部位。部位。 本章小结本章小结 制作者：莫懿懿 预应力 砼施工 先张法 施工设 备 夹具 张拉机 械 电动张拉 穿心式 拉杆式 锥锚式 后张法 施工工艺 锚具 孔道留设 灌浆无粘结 制作者：莫懿懿 5.1.4 先张法施工工艺 如应力与温度维持不变，钢材的应变会随时间而增加的现象则如应力与温度维持不变，钢材的应变会随时间而增加的现象则 称为称为蠕变。蠕变。 持荷两分钟持荷两分钟加速钢筋松驰的早期发展。加速钢筋松驰的早期发展。( (第第1 1分钟内完成

50、损分钟内完成损 失总值的失总值的50%) 50%) 应力松弛是预应力筋的重要力学性能。应力松弛是预应力筋的重要力学性能。 松弛的数值与张拉控制应力和延续时间有关。控制应力高，松松弛的数值与张拉控制应力和延续时间有关。控制应力高，松 弛也大，所以钢丝、钢绞线的松弛损失比冷拉热轧钢筋大；松弛也大，所以钢丝、钢绞线的松弛损失比冷拉热轧钢筋大；松 弛损失还随着时间的延续而增加，但在第一分钟内可完成损失弛损失还随着时间的延续而增加，但在第一分钟内可完成损失 总值的总值的5050，24h24h内则可完成内则可完成8080。所以采用超张拉工艺，先。所以采用超张拉工艺，先 超张拉超张拉5 5再持荷再持荷2mi