1、土木工程施工土木工程施工12023年年1月月31日星期二日星期二第第5章章 预应力混凝土工程预应力混凝土工程1 1 预应力材料与机具预应力材料与机具2 2 先张法施工先张法施工3 3 后张法施工后张法施工4 4 无粘结预应力施工无粘结预应力施工土木工程施工土木工程施工2 【教学要求【教学要求】了解预应力砼的特点和工作原理；了解了解预应力砼的特点和工作原理；了解先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握张拉程先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握张拉程序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工工艺、锚夹序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工工艺、锚夹具类型及张拉设备。了解无粘结预
2、应力筋的施工工艺；熟悉具类型及张拉设备。了解无粘结预应力筋的施工工艺；熟悉预应力工程质量检验和质量控制的主要方法。预应力工程质量检验和质量控制的主要方法。【教学重点【教学重点】先张法和后张法的施工工艺过程、质量先张法和后张法的施工工艺过程、质量控制与技术措施。控制与技术措施。【教学难点【教学难点】锚锚(夹夹)具、张拉机具的构造及使用方法；具、张拉机具的构造及使用方法；施工过程中可能产生的应力损失及弥补的方法。施工过程中可能产生的应力损失及弥补的方法。【时间安排【时间安排】本章共本章共5学时。学时。土木工程施工土木工程施工3 推推 荐荐 书书 目目1、毛鹤琴.土木工程施工(第3版).武汉理工大学
3、出版社.20072、熊学玉等.预应力工程设计施工手册.中国建筑工业出版社.20033、编写组.建筑施工手册(第4版).中国建筑工业出版社.20034、江正荣.建筑施工工程师手册(第3版).中国建筑工业出版社.20095、编写组.实用建筑施工手册(第2版).中国建筑工业出版社.20056、杨宗放.现代预应力工程施工(第2版).中国建筑工业出版社.20087、曹鸿新.结构工程禁忌手册.中国建筑工业出版社.20028、国家标准.砼结构工程施工质量验收规范.GB50204-20029、国家标准.预应力筋用锚具、夹具和连接器.GB/T14370-200710、行业标准.无粘结预应力砼结构技术规程.JGJ
4、92-2004土木工程施工土木工程施工41 1 概述概述 普通钢筋砼构件的普通钢筋砼构件的抗拉极限应变抗拉极限应变只有只有0.1-0.150.1-0.151010-3-3。构件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达构件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4-1/31/4-1/3，钢筋的，钢筋的抗拉强度未能充分发挥。抗拉强度未能充分发挥。1.11.1 预应力砼工作原理预应力砼工作原理 预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉区受拉区对砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载作用下产生拉对砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载作用下产生拉应力时，先要抵消预压
5、应力，这就推迟了砼裂缝的出现并限应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的出现并限制了裂缝的开展，制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度从而提高构件的抗裂度和刚度。土木工程施工土木工程施工51.2 1.2 建立预压应力的方法建立预压应力的方法 是通过对是通过对受拉区的预应力钢筋受拉区的预应力钢筋进行进行张拉、锚固、放松张拉、锚固、放松，借助预应力钢筋的借助预应力钢筋的弹性回缩弹性回缩，使受拉区砼事先获得，使受拉区砼事先获得预压应力预压应力来实现的。来实现的。砼箱梁中的预应力筋 T梁中的预应力钢丝束土木工程施工土木工程施工6预应力砼的种类预应力砼的种类按预应力大小分按预应力大小分按施加预应
6、力方式分按施加预应力方式分按预应力筋的按预应力筋的粘结状态分粘结状态分按施工方式分按施工方式分全预应力砼全预应力砼先张法预应力砼先张法预应力砼后张法预应力砼后张法预应力砼自应力砼自应力砼有粘结预应力砼有粘结预应力砼无粘结预应力砼无粘结预应力砼预制预应力砼预制预应力砼部份预应力砼部份预应力砼现浇预应力砼现浇预应力砼叠合预应力砼叠合预应力砼土木工程施工土木工程施工71.3 1.3 预应力砼的优缺点预应力砼的优缺点 有效利用高强钢材；有效利用高强钢材；减小结构构件的截面尺寸、自重，能增大结构构件跨减小结构构件的截面尺寸、自重，能增大结构构件跨度，降低结构构件占用空间；度，降低结构构件占用空间；提高使
7、用荷载下结构的抗裂性和刚度；提高使用荷载下结构的抗裂性和刚度；质量好、降低工程造价、结构耐久性好；质量好、降低工程造价、结构耐久性好；技术含量高、操作要求严，需要增添专用设备。技术含量高、操作要求严，需要增添专用设备。土木工程施工土木工程施工81.4 1.4 预应力工艺的应用预应力工艺的应用1.4.11.4.1 先张法的应用先张法的应用 先张法主要应用于先张法主要应用于房屋建筑中的空心板、多孔板、槽形板、房屋建筑中的空心板、多孔板、槽形板、双双T T板、板、V V形折板、托梁、檩条、槽瓦、屋面梁等；道路桥梁形折板、托梁、檩条、槽瓦、屋面梁等；道路桥梁工程中的轨枕、桥面空心板、简支梁等。在基础工
8、程中应用工程中的轨枕、桥面空心板、简支梁等。在基础工程中应用的预应力方桩及管桩等。的预应力方桩及管桩等。预应力双预应力双T T板板 桥面预应力空心板桥面预应力空心板 预应力方桩预应力方桩土木工程施工土木工程施工91.4.21.4.2 后张法的应用后张法的应用 后张法不但用于房屋建筑中的吊车梁、屋面梁、屋架，后张法不但用于房屋建筑中的吊车梁、屋面梁、屋架，桥梁中的桥梁中的T T形梁、箱形梁等构件，且在大跨度的现浇结构及空形梁、箱形梁等构件，且在大跨度的现浇结构及空间结构中的应用也日趋成熟；在特种结构如塔体的竖向预应间结构中的应用也日趋成熟；在特种结构如塔体的竖向预应力、筒体的环向预应力也有突破，
9、尤其为桥梁工程的悬索结力、筒体的环向预应力也有突破，尤其为桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间。构、斜拉结构提供了丰富的发展空间。预应力箱梁预应力箱梁 竖向预应力竖向预应力 斜拉索张拉斜拉索张拉土木工程施工土木工程施工102 2 预应力钢筋预应力钢筋 预应力钢筋宜采用预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松驰钢铰螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松驰钢铰线线，也可采用热处理钢筋。，也可采用热处理钢筋。预应力钢筋是指预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加应力的单在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等。冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢
10、丝和和冷拉钢筋冷拉钢筋由于存在残余应力、屈强比低，由于存在残余应力、屈强比低，已逐渐为螺旋肋钢丝、刻痕钢丝或已逐渐为螺旋肋钢丝、刻痕钢丝或1 13 3钢绞线所取代，不再钢绞线所取代，不再作为预应力钢筋使用。作为预应力钢筋使用。土木工程施工土木工程施工112.12.1 预应力钢丝预应力钢丝 螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝表螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝表面沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直径面沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直径为为4 49mm9mm，标准抗拉强度，标准抗拉强度157015701770N/mm1770N/mm2 2。螺。螺旋肋能增加与砼的握裹力，可用于旋肋能增加与
11、砼的握裹力，可用于先张法先张法构件。构件。2.1.1 2.1.1 螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝外形螺旋肋钢丝外形 螺旋肋钢丝近照螺旋肋钢丝近照土木工程施工土木工程施工122.1.2 2.1.2 刻痕钢丝刻痕钢丝 刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法使刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法使钢丝表面产生周期性变化的凹痕或凸钢丝表面产生周期性变化的凹痕或凸纹的钢丝。直径为纹的钢丝。直径为5 5、7 mm7 mm，标准抗拉，标准抗拉强度强度1570 N/mm1570 N/mm2 2。钢丝表面的凹痕或。钢丝表面的凹痕或凸纹能增加与砼的握裹力，可用于凸纹能增加与砼的握裹力，可用于先先张法张法构件。构件。三面刻痕钢丝外形三面
12、刻痕钢丝外形 刻痕钢丝近照刻痕钢丝近照刻痕钢丝土木工程施工土木工程施工132.2 2.2 预应力钢绞线预应力钢绞线 钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹合，并经钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹合，并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔性好，低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔性好，施工方便，具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。钢绞线施工方便，具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。钢绞线可分为可分为光面钢绞线光面钢绞线、无粘结钢绞线无粘结钢绞线、模拔钢绞线模拔钢绞线、镀锌钢绞镀锌钢绞线线、环氧涂层钢绞线环氧涂层钢绞线、不锈钢钢绞线不锈钢钢绞线等。等。预应力钢绞
13、线预应力钢绞线光面预应力光面预应力钢绞线钢绞线土木工程施工土木工程施工142.2.1 2.2.1 光面预应力钢绞线光面预应力钢绞线 常用光面钢绞线的规格有常用光面钢绞线的规格有1 13 3和和1 17 7两种，直径为两种，直径为8.68.615.2mm15.2mm，标准抗拉强度，标准抗拉强度157015701860N/mm1860N/mm2 2。后张法后张法预应预应力均采用力均采用1 17 7钢绞线，钢绞线，1 13 3钢绞线仅用于钢绞线仅用于先张法先张法构件。构件。光面预应力钢绞线的形式光面预应力钢绞线的形式 钢绞线的包装钢绞线的包装土木工程施工土木工程施工152.2.2 2.2.2 无粘结
14、钢绞线无粘结钢绞线 是用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上、外包塑料护套制是用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上、外包塑料护套制成，主要用于成，主要用于后张法后张法中无粘结预应力筋，也可用于暴露或腐中无粘结预应力筋，也可用于暴露或腐蚀环境中的体外索、拉索等。蚀环境中的体外索、拉索等。无粘结钢绞线无粘结钢绞线 无粘结钢绞线生产线无粘结钢绞线生产线土木工程施工土木工程施工162.3 2.3 热处理钢筋热处理钢筋 热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火调质热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点，直径热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优
15、点，直径为为6 610mm10mm。成品钢筋为直径。成品钢筋为直径2m2m的弹性盘卷，开盘后自行伸直，的弹性盘卷，开盘后自行伸直，每盘长度为每盘长度为l00l00120m120m。热处理钢筋的螺纹外形，有。热处理钢筋的螺纹外形，有带纵肋带纵肋和和无纵肋无纵肋两种。两种。有纵肋热处理钢筋有纵肋热处理钢筋 无纵肋热处理钢筋无纵肋热处理钢筋土木工程施工土木工程施工172.4 2.4 精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋 精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出不带肋的螺精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出不带肋的螺纹外形。纹外形。钢筋的接长用连接螺纹套筒，端头锚固用螺母。精轧螺纹钢筋的接长用连接螺纹套筒，端
16、头锚固用螺母。精轧螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。目前国内钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。目前国内生产的精轧螺纹钢筋品种生产的精轧螺纹钢筋品种有有2 25 5和和3232，其屈服点为，其屈服点为750MPa750MPa和和900MPa900MPa两种。两种。精轧螺纹钢筋外形精轧螺纹钢筋外形 精轧螺纹钢筋近照精轧螺纹钢筋近照土木工程施工土木工程施工182.5 2.5 预应力钢筋的验收预应力钢筋的验收 包括包括标牌标牌和和外观检查外观检查，并按有关规定取样进行，并按有关规定取样进行力学性能力学性能检验检验。预应力钢筋出厂，每捆预应力钢筋出厂，每捆(盘盘)应挂有二个标牌应
17、挂有二个标牌(上注厂名、上注厂名、品名、规格、生产工艺及日期、批号等品名、规格、生产工艺及日期、批号等)，并有随货同行的出，并有随货同行的出厂质量证明书。每验收批厂质量证明书。每验收批 由同一牌号、同一规格、同一生产由同一牌号、同一规格、同一生产 工艺的预应力钢筋组成，每批数量工艺的预应力钢筋组成，每批数量 不超过不超过60t60t。2.6.1 2.6.1 标牌检查标牌检查标牌标牌标牌标牌土木工程施工土木工程施工192.6.2 2.6.2 外观检查外观检查 钢丝和钢绞线的外观检查均应逐盘进行。钢丝和钢绞线的外观检查均应逐盘进行。钢丝表面不得钢丝表面不得有油污、氧化铁皮、裂纹或机械损伤有油污、氧
18、化铁皮、裂纹或机械损伤。钢丝直径检查按。钢丝直径检查按10%10%盘盘选取，但不少于选取，但不少于6 6盘；盘；钢绞线表面不得有油污、锈斑或机械损钢绞线表面不得有油污、锈斑或机械损伤伤。镀锌、涂环氧钢绞线、无粘结钢绞线等涂层表面应均匀、镀锌、涂环氧钢绞线、无粘结钢绞线等涂层表面应均匀、光滑、无裂纹、无明显折皱。光滑、无裂纹、无明显折皱。无粘结预应力筋无粘结预应力筋每验收批应抽取每验收批应抽取3 3个试件检验油脂重量和个试件检验油脂重量和护套厚度。护套厚度。精轧螺纹钢的精轧螺纹钢的外观检查应逐根进行外观检查应逐根进行。钢筋表面不得有锈。钢筋表面不得有锈蚀、油污、横向裂缝、结疤。蚀、油污、横向裂缝
19、、结疤。土木工程施工土木工程施工202.6.3 2.6.3 力学性能检验力学性能检验 在每批钢丝中任意选取在每批钢丝中任意选取10%10%盘盘(不少于不少于6 6盘盘)，每盘在任意，每盘在任意位置截取位置截取2 2根试件，根试件，1 1根做拉伸试验，根做拉伸试验，1 1根做弯曲试验根做弯曲试验，如一项，如一项试验不合格，则该盘钢丝为试验不合格，则该盘钢丝为不合格品不合格品；另从该批未经检验的；另从该批未经检验的钢丝盘中抽取双倍数量的试件进行检验，如仍有一项不合格，钢丝盘中抽取双倍数量的试件进行检验，如仍有一项不合格，则该批钢丝判为则该批钢丝判为不合格品不合格品；或逐盘检验取用合格品。；或逐盘检
20、验取用合格品。预应力钢丝预应力钢丝力学性能检测力学性能检测预应力钢绞线预应力钢绞线松弛性能检测松弛性能检测土木工程施工土木工程施工21 在在每批钢绞线每批钢绞线中任意选取中任意选取3 3盘，每盘在任意位置截取一根盘，每盘在任意位置截取一根试件做拉伸试验，如有某一项试验结果不合标准要求，则该试件做拉伸试验，如有某一项试验结果不合标准要求，则该不合格盘报废；另从未经检验过的钢绞线中抽取双倍数量的不合格盘报废；另从未经检验过的钢绞线中抽取双倍数量的试件进行复检，如仍有一项不合格，则该批钢绞线判为不合试件进行复检，如仍有一项不合格，则该批钢绞线判为不合格品。格品。2.6.4 2.6.4 运输及存放运输
21、及存放 预应力筋由于强度高塑性差，在无应力状态下对腐蚀作用预应力筋由于强度高塑性差，在无应力状态下对腐蚀作用比普通钢筋敏感。预应力筋在运输或存放过程中如遭受雨淋、比普通钢筋敏感。预应力筋在运输或存放过程中如遭受雨淋、湿气或腐蚀介质的侵蚀，易发生锈蚀，不仅降低质量，钢筋湿气或腐蚀介质的侵蚀，易发生锈蚀，不仅降低质量，钢筋表面出现腐蚀坑，有时甚至会造成钢筋脆断。表面出现腐蚀坑，有时甚至会造成钢筋脆断。土木工程施工土木工程施工223 3 预应力锚固体系预应力锚固体系 预应力锚固体系包括预应力锚固体系包括锚具、夹具锚具、夹具和和连接器连接器。锚固体系的。锚固体系的种类很多，且配套化、系列化、工厂化生产
22、，主要有种类很多，且配套化、系列化、工厂化生产，主要有QMQM系列系列(中国建科院中国建科院)、OVMOVM系列系列(柳州建机厂柳州建机厂)、HVMHVM系列系列(柳州海威柳州海威姆姆)、VLMVLM系列系列等。等。预应力锚固体系总成图预应力锚固体系总成图张拉端锚具张拉端锚具锚固端锚具锚固端锚具连接器连接器波纹管及波纹管及预应力筋预应力筋土木工程施工土木工程施工23 锚具锚具 在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的拉力并将其传递到砼拉力并将其传递到砼(或钢结构或钢结构)上所用的上所用的夹持预应力筋的永夹持预应力筋的永久性锚固装置久性锚固装置。后张法锚固
23、体系包括锚具、锚垫板和螺旋筋。后张法锚固体系包括锚具、锚垫板和螺旋筋。夹具夹具 在先张法构件施工时，用于保持预应力筋的拉在先张法构件施工时，用于保持预应力筋的拉力并将其固定在生产台座力并将其固定在生产台座(或设备或设备)上的临时性锚固装置；在上的临时性锚固装置；在后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备上后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备上夹持预应夹持预应力筋的临时性锚固装置力筋的临时性锚固装置(又称工具锚又称工具锚)。连接器连接器 用于用于连接预应力筋的装置连接预应力筋的装置。土木工程施工土木工程施工24锚具、夹具和连接器的代号锚具、夹具和连接器的代号分类代号锚具夹具连接器夹片式园
24、形YJMYJJYJL扁形BJM支承式镦头DTMDTJDTL螺母LMMLMJLML锥塞式钢质GZM冷铸LZM热铸RZM握裹式挤压JYMJYJJYL压花YHM土木工程施工土木工程施工25锚具、夹具和连接器的标记锚具、夹具和连接器的标记示例：示例：YJM 15-12YJM 15-12 产品代号产品代号企业体系代号，企业体系代号，需要时标注需要时标注 预应力钢材根数预应力钢材根数预应力钢筋直径预应力钢筋直径 锚具、夹具和连接器的标记由锚具、夹具和连接器的标记由产品代号、预应力钢筋直产品代号、预应力钢筋直径、预应力钢材根数径、预应力钢材根数三部份组成三部份组成(生产企业的体系代号只在需生产企业的体系代号
25、只在需要时加注要时加注)。表示为锚固表示为锚固1212根根直径为直径为15.2mm15.2mm预应力砼用钢绞线的园形预应力砼用钢绞线的园形夹片式群锚锚具夹片式群锚锚具土木工程施工土木工程施工263.13.1 种类及性能要求种类及性能要求3.1.13.1.1 锚具的种类锚具的种类锚具类型常见锚具备注夹片式单孔夹片锚具 1、按在构件中的位置又可分为张拉端锚具、固定端锚具 两种。2、锚具一般由设计单位按结构要求、产品性能和张拉施工方法选用。多孔夹片锚具支承式镦头锚具螺母锚具锥塞式钢质锥形锚具锥形螺杆锚握裹式挤压锚具压花锚具土木工程施工土木工程施工273.1.2 3.1.2 性能要求性能要求 应符合应
26、符合国家国家标准标准预应力筋用锚具、夹具和连接器预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T14370-2007GB/T14370-2007。静载锚固性能：静载锚固性能：锚具应同时满足锚具应同时满足a a0.950.95，apuapu2.0%2.0%；夹具应满足；夹具应满足g g0.920.92。锚具静载试验机锚具静载试验机模拟钢绞线张拉模拟钢绞线张拉锚具静载试验锚具静载试验土木工程施工土木工程施工28 动载锚固性能：动载锚固性能：满足循环次数为满足循环次数为200200万次的疲劳试验要求。万次的疲劳试验要求。洛氏硬度检测洛氏硬度检测 磁粉探伤无损检验磁粉探伤无损检验 内孔精确角度检验内孔精确角度检验
27、锚具的出厂检验锚具的出厂检验韦氏硬度检测韦氏硬度检测土木工程施工土木工程施工29 工艺性能：工艺性能：应满足应满足分级张拉分级张拉、补张拉补张拉 和和放松预应力筋放松预应力筋 等张拉工艺等张拉工艺要求；要求；锚固多根预应力筋用的锚具，除具有锚固多根预应力筋用的锚具，除具有整束张拉整束张拉 的性能外，的性能外，宜具有宜具有单根张拉单根张拉 的可能性；的可能性；夹具应具有良好的夹具应具有良好的自锚性能自锚性能、松锚性能松锚性能和和安全的重复使安全的重复使用功能用功能，主要部件宜镀膜防腐。，主要部件宜镀膜防腐。土木工程施工土木工程施工303.23.2 锚具锚具 夹片式锚具分为夹片式锚具分为单孔夹片锚
28、具单孔夹片锚具和和多孔夹片锚具多孔夹片锚具，由，由工作工作锚板锚板、工作夹片工作夹片、锚垫板锚垫板、螺旋筋螺旋筋组成。可锚固预应力钢绞组成。可锚固预应力钢绞线。也可锚固线。也可锚固7575、7777的预应力钢丝束，主要用作的预应力钢丝束，主要用作张拉端张拉端锚具锚具。具有自动跟进，放张后自动锚固，锚固效率系数高，。具有自动跟进，放张后自动锚固，锚固效率系数高，锚固性能好，安全可靠等特点。锚固性能好，安全可靠等特点。QMQM夹片式锚具夹片式锚具 夹片式锚具的组装夹片式锚具的组装3.2.13.2.1 夹片式锚具夹片式锚具土木工程施工土木工程施工31工作锚板工作锚板工作夹片工作夹片锚垫板锚垫板螺旋筋
29、螺旋筋波纹管波纹管预应力筋预应力筋VLM15(13)VLM15(13)多孔夹片式锚具多孔夹片式锚具(适用于后张法施工中的预应力砼构件，岩土锚固等结构之中适用于后张法施工中的预应力砼构件，岩土锚固等结构之中)灌浆孔灌浆孔土木工程施工土木工程施工32VLMVLM单孔夹片式锚具单孔夹片式锚具 工具锚、工作夹片工具锚、工作夹片锚具与千斤顶安装示意图锚具与千斤顶安装示意图 张拉端锚具构造图张拉端锚具构造图土木工程施工土木工程施工33扁形张拉端锚具扁形张拉端锚具 扁形张拉端锚具由扁形张拉端锚具由扁形工作锚板扁形工作锚板、工作工作夹片夹片、扁形锚垫板扁形锚垫板、扁形螺旋筋扁形螺旋筋组成。组成。扁扁锚的锚的张
30、拉端口扁小，钢铰线可逐根张拉亦张拉端口扁小，钢铰线可逐根张拉亦可整体张拉。可整体张拉。适用于楼板、低高度箱梁及适用于楼板、低高度箱梁及桥面横向预应力张拉。桥面横向预应力张拉。张拉好的扁形锚具张拉好的扁形锚具扁锚的工作扁锚的工作锚板与夹片锚板与夹片多孔夹片式多孔夹片式扁扁锚锚扁形工作锚板扁形工作锚板工作夹片工作夹片锚垫板锚垫板螺旋筋螺旋筋土木工程施工土木工程施工343.2.2 3.2.2 镦头锚具镦头锚具 镦头锚体系可张拉镦头锚体系可张拉P P 5 5、P P 7 7高强钢丝束，常用镦头锚高强钢丝束，常用镦头锚分为分为A A型型和和B B型型，A A型型由由锚杯锚杯和和螺母螺母组成，用于组成，用
31、于张拉端张拉端；B B型型为为锚板锚板，用于，用于固定端固定端。预应力筋采用钢丝镦头器镦头成型，配。预应力筋采用钢丝镦头器镦头成型，配套张拉使用套张拉使用YDCYDC系列穿心式千斤顶。系列穿心式千斤顶。主要用于后张法施工中主要用于后张法施工中。DMDM型镦头锚具型镦头锚具 镦头锚具与预应力钢丝束镦头锚具与预应力钢丝束A型型B型型高强钢丝束高强钢丝束土木工程施工土木工程施工35LD型系列镦头机构造示意图型系列镦头机构造示意图 1.1.油嘴油嘴 2.2.油缸油缸 3.3.顺序阀顺序阀 4.4.回油阀回油阀 5.5.镦头活塞镦头活塞 6.6.镦头活塞回程弹簧镦头活塞回程弹簧7.7.夹紧活塞回程弹簧夹
32、紧活塞回程弹簧 8.8.夹紧活塞夹紧活塞9.9.镦头模镦头模 10.10.锚环锚环 11.11.夹片夹片12.12.夹片回程弹簧夹片回程弹簧 已镦好的已镦好的7钢丝钢丝LD型系列镦头机型系列镦头机土木工程施工土木工程施工363.2.3 3.2.3 精轧螺纹钢锚具、连接器精轧螺纹钢锚具、连接器 由由螺母螺母和和垫板垫板组成，可锚固组成，可锚固2525、3232高强精轧螺纹钢高强精轧螺纹钢筋，筋，主要用于先张法、后张法施工的预应力箱梁、纵向预应主要用于先张法、后张法施工的预应力箱梁、纵向预应力及大型预应力屋架力及大型预应力屋架。连接器主要用于螺纹钢筋的接长。连接器主要用于螺纹钢筋的接长。精轧螺纹钢
33、锚具、精轧螺纹钢锚具、连接器连接器螺螺母母螺螺母母垫板垫板连接器连接器连接器连接器土木工程施工土木工程施工37 用于锚固直径为用于锚固直径为2525和和3232的高强精轧螺纹钢筋，的高强精轧螺纹钢筋，主要应主要应用于预应力箱梁纵向施工、大型建筑屋架和岩土锚固中用于预应力箱梁纵向施工、大型建筑屋架和岩土锚固中。由。由锚具、连接器、垫板组成，配用锚具、连接器、垫板组成，配用YG-70YG-70穿心式千斤顶和专用连穿心式千斤顶和专用连接头进行张拉。接头进行张拉。螺螺母母垫板垫板连接器连接器预应力筋预应力筋土木工程施工土木工程施工383.2.4 3.2.4 螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具 螺丝端杆锚具由螺丝
34、端杆锚具由螺丝端杆螺丝端杆、螺母螺母和和垫垫板板组成，可锚固冷拉组成，可锚固冷拉、级钢筋，级钢筋，主要主要用于后张法施工的预用于后张法施工的预应力板梁及大型屋架应力板梁及大型屋架。螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具构造图构造图螺螺母母垫板垫板螺丝端杆螺丝端杆螺丝端杆锚具目螺丝端杆锚具目前已较少使用前已较少使用!土木工程施工土木工程施工393.2.5 3.2.5 挤压式锚具（挤压式锚具（P P型）型）P P型锚具是由型锚具是由挤压头挤压头、螺旋筋螺旋筋、P P型锚板型锚板、约束圈约束圈组成，组成，它是在钢铰线端部安装钢丝衬圈和挤压套，利用挤压机将挤它是在钢铰线端部安装钢丝衬圈和挤压套，利用挤压机将挤压套挤
35、过模孔，使其产生塑性变形而握紧钢铰线，形成可靠压套挤过模孔，使其产生塑性变形而握紧钢铰线，形成可靠锚固。用于后张预应力构件的锚固。用于后张预应力构件的固定端固定端对钢绞线的挤压锚固。对钢绞线的挤压锚固。固定端固定端P型锚具组件型锚具组件 单孔单孔固定端锚具固定端锚具 VLM挤压套挤压套土木工程施工土木工程施工40螺旋筋螺旋筋挤压头挤压头P型锚板型锚板预应力筋预应力筋波纹管波纹管VLMVLM固定端固定端P P型锚具型锚具(应用于后张预应力构件的固定端，埋入构件中不作张拉用应用于后张预应力构件的固定端，埋入构件中不作张拉用)约束圈约束圈土木工程施工土木工程施工41P型固定端锚具构造图型固定端锚具构
36、造图 GYJ挤压机挤压机 是制作是制作P P型固定端锚具的型固定端锚具的专用挤压设备。专用挤压设备。挤压好的挤压头挤压好的挤压头JY型挤压机型挤压机土木工程施工土木工程施工423.2.6 3.2.6 压花式锚具（压花式锚具（H H型）型）当需要把后张力传至砼时，可采用当需要把后张力传至砼时，可采用H H型固定端锚具，它包型固定端锚具，它包括括带梨形自锚头的一段钢绞线带梨形自锚头的一段钢绞线、支托梨形自锚头用的、支托梨形自锚头用的钢筋支钢筋支架架、螺旋筋螺旋筋、约束圈约束圈等。钢绞线梨形自锚头采用专用的压花等。钢绞线梨形自锚头采用专用的压花机挤压成型。机挤压成型。VLM15型型固定端固定端H型锚
37、具型锚具梨梨形自锚头形自锚头预应力筋预应力筋螺旋筋螺旋筋约束圈约束圈波纹管波纹管土木工程施工土木工程施工43 压花机是制压花机是制作作H H型固定端锚具型固定端锚具的专用挤压设备。的专用挤压设备。YH30YH30型压花机具型压花机具有体积小、重量有体积小、重量轻、操作方便等轻、操作方便等特点。特点。H型固定端压花锚具构造图型固定端压花锚具构造图 梨形头结构示意图梨形头结构示意图 YH30YH30型压花机型压花机 压花机压花过程压花机压花过程 土木工程施工土木工程施工443.2.7 3.2.7 钢质锥形锚具钢质锥形锚具 钢质锥形锚具钢质锥形锚具(又称弗氏锚具又称弗氏锚具)由由锚圈锚圈和和锚塞锚塞
38、组成，可锚组成，可锚固固6 63030P P 5 5或或12122424P P 7 7的高强钢丝束，的高强钢丝束，常用于后张法预常用于后张法预应力砼结构和构件中应力砼结构和构件中，配套，配套YDZYDZ系列专用千斤顶张拉。系列专用千斤顶张拉。GZ型钢质锥形锚具型钢质锥形锚具张拉好的张拉好的钢质锥形锚具钢质锥形锚具锚圈锚圈锚圈锚圈锚塞锚塞锚塞锚塞砼构件砼构件锥形锚具锥形锚具高强钢丝束高强钢丝束土木工程施工土木工程施工453.3 3.3 夹具夹具 先张法中钢丝的夹具分两类：一类是将预应力筋锚固在先张法中钢丝的夹具分两类：一类是将预应力筋锚固在台座上的台座上的锚固夹具锚固夹具；另一类是；另一类是张拉
39、时夹持预应力筋用的夹具张拉时夹持预应力筋用的夹具。锚固夹具与张拉夹具都是锚固夹具与张拉夹具都是重复使用重复使用的工具。夹具的种类繁多，的工具。夹具的种类繁多，下图是传统的单根钢丝下图是传统的单根钢丝锚固夹具锚固夹具。3.3.1 3.3.1 钢丝的夹具钢丝的夹具钢丝用锚固夹具钢丝用锚固夹具 园锥齿板园锥齿板式常用于冷拔式常用于冷拔钢丝，园锥槽钢丝，园锥槽式常用于消除式常用于消除应力钢丝。应力钢丝。土木工程施工土木工程施工46下图是常用的下图是常用的钢丝张拉夹具。钢丝张拉夹具。偏心式夹具偏心式夹具 压销式夹具压销式夹具土木工程施工土木工程施工47 QM QM预应力体系中的预应力体系中的JXSJXS
40、、JXLJXL、JXMJXM型夹具是专为先张台座型夹具是专为先张台座法预应力钢绞线张拉的需要而设计，可适应法预应力钢绞线张拉的需要而设计，可适应9.59.5、12.212.2、12.712.7、15.2mm15.2mm，15.715.7、17.8mm17.8mm等规格钢绞线的先张台座等规格钢绞线的先张台座张拉。张拉。3.3.2 3.3.2 钢绞线的夹具钢绞线的夹具JXS型先张夹具型先张夹具JXM型先张夹具型先张夹具JXL型先张夹具型先张夹具土木工程施工土木工程施工484 4 张拉设备张拉设备 预应力张拉设备主要有预应力张拉设备主要有电动张拉设备电动张拉设备和和液压张拉设备液压张拉设备两两大类。
41、大类。电动张拉设备电动张拉设备仅用于先张法，仅用于先张法，液压张拉设备液压张拉设备可用于先可用于先张法与后张法。张法与后张法。液压张拉设备液压张拉设备由由液压千斤顶液压千斤顶、高压油泵高压油泵和和外外接油管接油管组成。组成。张拉设备应装有测力仪器，以准确建立预应力值。张拉张拉设备应装有测力仪器，以准确建立预应力值。张拉设备应由专人使用和保管，并定期维护和校验。设备应由专人使用和保管，并定期维护和校验。前卡式千斤顶前卡式千斤顶高压油泵高压油泵穿心式千斤顶穿心式千斤顶土木工程施工土木工程施工494.14.1 电动张拉机械电动张拉机械 常用的电动张拉机械主常用的电动张拉机械主要有：要有：电动螺杆张拉
42、机电动螺杆张拉机、电电动卷扬张拉机动卷扬张拉机等，常用于等，常用于先先张法张法施工中。施工中。电动螺杆张拉机构造图电动螺杆张拉机构造图 电动螺杆张拉机电动螺杆张拉机电动卷扬张拉机电动卷扬张拉机土木工程施工土木工程施工50 是一种利用双液压缸张拉预应力筋是一种利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的双作用千斤顶。既可用于和顶压锚具的双作用千斤顶。既可用于需要顶压的夹片锚的整体张拉，配上撑需要顶压的夹片锚的整体张拉，配上撑脚与拉杆后，还可张拉镦头锚和冷铸锚。脚与拉杆后，还可张拉镦头锚和冷铸锚。广泛用于先张、后张法的预应力施工。广泛用于先张、后张法的预应力施工。4.2.1 4.2.1 穿心式千斤顶（动画
43、）穿心式千斤顶（动画）YDC型穿心式千斤顶型穿心式千斤顶构造示意图构造示意图千斤顶张拉千斤顶张拉中中4.24.2 液压张拉设备液压张拉设备YDC型穿心式千斤顶型穿心式千斤顶土木工程施工土木工程施工51 拉杆式千斤顶为空心拉杆式千斤拉杆式千斤顶为空心拉杆式千斤顶，选用不同的配件可组成几种不同顶，选用不同的配件可组成几种不同的张拉形式。可张拉的张拉形式。可张拉DMDM型螺丝端杆锚、型螺丝端杆锚、JLMJLM精轧螺丝钢锚具，精轧螺丝钢锚具，LZMLZM冷铸锚等。冷铸锚等。4.2.2 4.2.2 拉杆式千斤顶（动画）拉杆式千斤顶（动画）拉杆式千斤顶构造示意图拉杆式千斤顶构造示意图YCL拉杆式千斤顶拉杆
44、式千斤顶土木工程施工土木工程施工52 是一种具有是一种具有张拉张拉、顶锚顶锚和和退楔退楔功功能的三作用千斤顶，专用于张拉及顶能的三作用千斤顶，专用于张拉及顶压锚固带压锚固带钢质锥形钢质锥形(弗氏弗氏)锚锚的钢丝束。的钢丝束。4.2.3 4.2.3 锥锚式千斤顶（动画）锥锚式千斤顶（动画）张拉张拉GZ型锚具实例型锚具实例 YDZ850型千斤顶构造示意图型千斤顶构造示意图 土木工程施工土木工程施工534.2.4 4.2.4 前卡式千斤顶前卡式千斤顶 是一种是一种张拉工具锚张拉工具锚内置于千斤顶前端的内置于千斤顶前端的穿心式千斤顶，穿心式千斤顶，可自动夹紧和松开工具锚夹片，可自动夹紧和松开工具锚夹片
45、，简化了施工工艺，节省了张简化了施工工艺，节省了张拉时间，而且缩短了预应力筋预留张拉长度。拉时间，而且缩短了预应力筋预留张拉长度。主要用于各种主要用于各种有粘结筋和无粘结筋的有粘结筋和无粘结筋的单根张拉单根张拉。YDQYDQ型前卡式千斤顶型前卡式千斤顶 前卡式千斤顶张拉中前卡式千斤顶张拉中土木工程施工土木工程施工544.2.5 4.2.5 扁锚整体张拉千斤顶扁锚整体张拉千斤顶 是一种整体预应力张拉千斤顶。采用双并列油缸的结构，是一种整体预应力张拉千斤顶。采用双并列油缸的结构，扁锚采用整体一次张拉，克服了扁锚由于单孔张拉而引起构扁锚采用整体一次张拉，克服了扁锚由于单孔张拉而引起构件应力不均匀，预
46、应力筋延伸量不足，构件扭曲现象，并且件应力不均匀，预应力筋延伸量不足，构件扭曲现象，并且可提高施工工效。可提高施工工效。可广泛用于各种锚固体系的扁锚预应力施可广泛用于各种锚固体系的扁锚预应力施工工。土木工程施工土木工程施工554.3 4.3 高压油泵高压油泵 高压油泵向液压千斤顶的油缸高压供油。油泵的额定压高压油泵向液压千斤顶的油缸高压供油。油泵的额定压力应等于或大于千斤顶的额定压力。高压油泵的额定压力为力应等于或大于千斤顶的额定压力。高压油泵的额定压力为404080MPa80MPa。千斤顶张拉时，张拉力的大小是通千斤顶张拉时，张拉力的大小是通过油泵上的油压的读数来控制的。油压过油泵上的油压的
47、读数来控制的。油压表的读数表示千斤顶张拉油缸活塞单位表的读数表示千斤顶张拉油缸活塞单位面积的油压力。在理论上如已知张拉力面积的油压力。在理论上如已知张拉力N N，活塞面积，活塞面积 A A，则可求出张拉时油表，则可求出张拉时油表的相应读数的相应读数P P 。ZBZB型油泵型油泵YBZYBZ型型高压泵站高压泵站土木工程施工土木工程施工56预应力钢筋、锚具、张拉机具的配套使用预应力钢筋、锚具、张拉机具的配套使用预应力筋预应力筋品种品种锚具形式锚具形式张拉机械张拉机械张拉端张拉端固定端固定端安装在结构安装在结构之外之外安装在结安装在结构之内构之内钢绞线及钢绞线及钢绞线束钢绞线束夹片锚具夹片锚具挤压锚
48、具挤压锚具压花锚具压花锚具挤压锚具挤压锚具夹片锚具夹片锚具穿心式穿心式钢丝束钢丝束夹片锚具夹片锚具镦头锚具镦头锚具挤压锚具挤压锚具挤压锚具挤压锚具镦头锚具镦头锚具夹片锚具夹片锚具穿心式穿心式镦头锚具镦头锚具穿心式穿心式锥塞锚具锥塞锚具锥锚式锥锚式精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋螺螺母母锚具锚具螺螺母母锚具锚具拉杆式拉杆式土木工程施工土木工程施工575 5 一般规定一般规定 在预应力结构中，在预应力结构中，砼的强度等级不低于砼的强度等级不低于C30C30，当，当采用钢铰采用钢铰线、钢丝、热处理钢筋作预应力筋时不得低于线、钢丝、热处理钢筋作预应力筋时不得低于C40C40；目前，在；目前，在一些重要的预应力
49、砼结构中，已开始采用一些重要的预应力砼结构中，已开始采用C50C50C60C60的高强砼，的高强砼，并逐步向更高强度等级的砼发展。在预应力砼构件的施工中，并逐步向更高强度等级的砼发展。在预应力砼构件的施工中，不能掺用对钢筋有侵蚀作用的氯盐、氯化钠不能掺用对钢筋有侵蚀作用的氯盐、氯化钠等，否则会发生等，否则会发生严重的质量事故。严重的质量事故。5.1 5.1 预应力砼的材料要求预应力砼的材料要求土木工程施工土木工程施工585.25.2 预应力筋下料及接头预应力筋下料及接头5.2.1 5.2.1 预应力筋的下料预应力筋的下料 预应力筋下料应采用预应力筋下料应采用砂轮切割机砂轮切割机切割，切割，不得
50、采用电弧焊不得采用电弧焊切割切割；对需要镦头的钢丝，其切割面应与母材垂直；钢铰线；对需要镦头的钢丝，其切割面应与母材垂直；钢铰线切割前应用铅丝将切割处两端捆扎，防止端头松散。切割前应用铅丝将切割处两端捆扎，防止端头松散。5.2.25.2.2 预应力筋的接头预应力筋的接头 粗钢筋的接头必须使用闪光对焊工艺粗钢筋的接头必须使用闪光对焊工艺。高强钢丝和钢绞线严禁有接头，预应力筋的接长必须使高强钢丝和钢绞线严禁有接头，预应力筋的接长必须使用连接器。用连接器。土木工程施工土木工程施工59LB型整体对接式连接器型整体对接式连接器 LB型连接器静载试验型连接器静载试验L型周边悬挂式连接器型周边悬挂式连接器钢
