預(yù)應(yīng)力混凝土工程-1.ppt

第五章 預(yù)應(yīng)力混凝土工程,先張法施工 后張法施工,概述： 1、預(yù)應(yīng)力混凝土： 在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受使用荷載前，對(duì)受拉區(qū)的混凝土預(yù)先施加壓應(yīng)力, 以抵消或減少使用荷載作用下產(chǎn)生的拉應(yīng)力。 2、施加預(yù)應(yīng)力的目的： 提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗裂度； 提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度； 充分發(fā)揮高強(qiáng)鋼材的作用； 把散件拼成整體。,3、施加預(yù)應(yīng)力的方法： 張拉結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受拉區(qū)中的預(yù)應(yīng)力鋼筋，并錨固在其端部，將鋼筋的彈性收縮力傳遞到混凝土構(gòu)件上，即產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。 4、預(yù)應(yīng)力混凝土的施工方法： 按施工順序分：先張法； 后張法。 按張拉方法分： 機(jī)械張拉（液壓或電動(dòng)螺桿） 電熱張拉,第一節(jié) 先張法施工,工藝過(guò)程：張拉固定鋼筋澆混凝土養(yǎng)護(hù)（至75%強(qiáng)度）放松鋼筋 適用于：構(gòu)件廠生產(chǎn)中、小型構(gòu)件（樓板、屋面板、吊車(chē)梁、薄腹梁）,一、先張法施工的設(shè)備,（一）臺(tái)座： 1、要求：有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性； 滿足生產(chǎn)工藝的要求。 2、形式： 墩式（傳力墩、臺(tái)面、橫梁） 長(zhǎng)度100150m，適于中、小型構(gòu)件。 槽式（傳力柱、上下橫梁、磚墻） 長(zhǎng)4576m， 適于雙向預(yù)應(yīng)力構(gòu)件， 易于蒸汽養(yǎng)護(hù)。 鋼模臺(tái)座,重力式,墩式臺(tái)座的幾種形式,與臺(tái)面共同作用式,構(gòu)架式,錨樁式臺(tái)座,槽式臺(tái)座,（二）夾具：,1、錨固夾具： 錐形（錐銷(xiāo)式、二片式、三片式） 錨固單根直徑1214預(yù)應(yīng)力筋； 鐓頭錨具帶槽螺栓、梳子板。 用于：冷拉筋（熱鐓）， 冷拔絲（熱、冷鐓）， 碳素鋼絲（冷鐓）。 要求：鐓頭強(qiáng)度不低于材料強(qiáng)度的98%， 鋼絲束長(zhǎng)度差值L/5000、5mm。 成組張拉長(zhǎng)度10m的鋼絲，長(zhǎng)度極差2mm 2、張拉夾具：偏心式、楔形。,錐銷(xiāo)夾具,圓套筒三片式夾具,方套筒二片式夾具,圓套筒二片式夾具,固定端鐓頭夾具,單根鐓頭鋼筋螺桿夾具,鐓頭梳筋板夾具（制作預(yù)應(yīng)力圓孔板用）,（三）張拉機(jī)械,1、穿心式千斤頂： YC20型，最大拉力20t、行程200mm, 適于1220單根鋼筋。 2、電動(dòng)螺桿： 拉力3060t、行程800mm， 用于：鋼筋、鋼絲。 3、卷?yè)P(yáng)機(jī)滑車(chē)組。,電動(dòng)螺桿張拉機(jī)的工作原理圖,二、先張法施工工藝,（一）張拉預(yù)應(yīng)力筋： 1、張拉程序 01.05con（持荷2分鐘）con 01.03con 超張拉減少由于鋼筋松弛變形造成的預(yù)應(yīng)力損失。,2、控制應(yīng)力及最大應(yīng)力：,預(yù)應(yīng)力筋種類(lèi) 先張法 后張法 碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線 0.80fptk 0.75fptk 熱處理鋼筋、冷拔低碳鋼絲 0.75fptk 0.7fptk 冷拉鋼筋 0.95fpyk 0.9fpyk fptk：極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fpyk：屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,超張拉可比設(shè)計(jì)要求提高5%，但最大張拉控制應(yīng)力不得超過(guò)下列規(guī)定：,3、張拉要點(diǎn)：,（1）張拉時(shí)應(yīng)校核預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值。實(shí)際伸長(zhǎng)值與設(shè)計(jì)計(jì)算值的偏差不得超過(guò)6%，否則應(yīng)停拉； （2）從臺(tái)座中間向兩側(cè)進(jìn)行（防偏心損壞臺(tái)座) （3）多根成組張拉，初應(yīng)力應(yīng)一致(測(cè)力計(jì)抽查) （4）拉速平穩(wěn)，錨固松緊一致，設(shè)備緩慢放松 （5）拉完的筋位置偏差5mm，且構(gòu)件截面短邊的4% （6）冬施張拉時(shí)，溫度15 （7）注意安全：兩端嚴(yán)禁站人，敲擊楔塊不得過(guò)猛。,（二）混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)：,1、混凝土一次澆完，混凝土C30。 2、防止較大徐變和收縮：選收縮變形小的水泥，水灰比0.5，級(jí)配良好，振搗密實(shí)（特別是端部）。 3、防止碰撞、踩踏鋼絲。 4、減少應(yīng)力損失：非鋼模臺(tái)座生產(chǎn)，采取二次升溫養(yǎng)護(hù)，(開(kāi)始溫差20，達(dá)10MPa后按正常速度升溫）。,(三) 預(yù)應(yīng)力筋放松：,1.條件：混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定且75%強(qiáng)度值后。 2.方法： 鋸斷，剪斷，熔斷（僅限于級(jí)冷拉筋） 3.要點(diǎn)： 放張順序： 軸心受壓構(gòu)件同時(shí)放； 偏心受壓構(gòu)件先同時(shí)放預(yù)壓應(yīng)力小的區(qū)域的，再同時(shí)放大的區(qū)域的； 其它構(gòu)件，應(yīng)分階段、對(duì)稱(chēng)、相互交錯(cuò)放張. 粗筋放張應(yīng)緩慢（砂箱法、楔塊法、千斤頂).,第二節(jié) 后張法施工,工藝過(guò)程：澆筑混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件（留孔）養(yǎng)護(hù)拆模（達(dá)75%強(qiáng)度后）穿筋張拉固定孔道灌漿（漿達(dá)15N/mm2,混凝土達(dá)100%后）移動(dòng)、吊裝。 適于：大構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)施工預(yù)制拼裝，結(jié)構(gòu)張拉。 特點(diǎn)：不需臺(tái)座；但工序多、工藝復(fù)雜，錨具不能重復(fù)利用。,一、預(yù)應(yīng)力筋、錨具和張拉機(jī)具,錨具按錨固性能分兩類(lèi)： 錨具性能 類(lèi) 類(lèi) 錨具效率系數(shù) a0.95 a0.9 錨具的總應(yīng)變 u2.0% u1.7% 用途： 類(lèi)承受動(dòng)、靜載的無(wú)粘結(jié)、有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土； 類(lèi)有粘結(jié)、預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力變化不大的部位。,（一）單根粗筋（直徑1836mm）：,1、錨具： （1）螺絲端桿錨具 螺桿45#鋼，鋼筋冷拉前焊接好; 螺母、墊板用 Q235鋼） 適于:直徑1836mm筋。,（2）幫條錨具 （幫條與預(yù)應(yīng)力筋同級(jí)， 互成120，E50焊條； 墊板用3#鋼）， 適于:冷拉HRB335、HRB400級(jí)筋,（3）鐓頭錨具,螺絲端桿錨具,幫條錨具,2、預(yù)應(yīng)力筋制作：,工序：下料對(duì)焊冷拉。 下料長(zhǎng)度計(jì)算： 當(dāng)兩端用螺絲端桿錨具時(shí),鋼筋下料長(zhǎng)度：,當(dāng)一端用螺桿、一端用幫條時(shí):,鋼筋下料長(zhǎng)度：,3、張拉設(shè)備：,拉桿式千斤頂（YL60）； 穿心式千斤頂（YC60、YC20、YC18）。,YL-60拉桿式千斤頂,配裝撐腳和拉桿后的外貌圖,（二）鋼筋束、鋼絞線束：,1、錨具： 張拉端 JM12型錨具：錨環(huán)、夾片用45#鋼。 可錨36根直徑12的光圓、螺紋HRB500級(jí)筋或鋼絞線; KTZ型錨具：可錨36根直徑12的HRB400500級(jí)筋 單孔夾片式錨具：二片式、三夾片（直、斜開(kāi)縫）； 多孔夾片式錨具：XM型、QM型、OV型、BS型 非張拉端鋼筋可用鐓頭錨具（固定板）； 鋼絞線可用擠壓錨具,JM126錨具,(b)錨環(huán),(c)三夾片式夾片,單孔夾片式錨具,多孔夾片錨固體系,多孔錨固體系構(gòu)造圖,2、筋的制作： 工序：冷拉下料編束。 下料長(zhǎng)度 l ： 兩端張拉： l l02a 一端張拉： l l0ab a張拉端留量（600850mm，由機(jī)具定） b非張拉端外露長(zhǎng)度（80100mm） 3、張拉設(shè)備： 錐錨式千斤頂（YZ60、YZ85） 用于KTZ及鋼制錐形錨具； 穿心式千斤頂（YC60、YC120） 用于KTZ及JM12、JM15錨具 大孔徑穿心式千斤頂（YCD、YCQ、YCW型） 用于大噸位鋼絞線束（群錨）,錐錨式千斤頂構(gòu)造簡(jiǎn)圖,YCD型千斤頂工作示意圖,YCQ型千斤頂?shù)牟僮黜樞?（三）鋼絲束：,1、錨具： 張拉端 錐形螺桿錨具（由錐形螺桿、套筒、螺母組成，錨14、16、20、24、28根b5鋼絲束等）； 鋼質(zhì)錐形錨具（由錨環(huán)、錨塞組成，錨18根以下5鋼絲）； 鐓頭錨具（DM5A，錨1254根 5鋼絲）。 非張拉端用鐓頭錨具（錨板），DM5B,錐形螺桿錨具,鋼質(zhì)錐形錨具,鐓頭錨具,2、鋼絲束制作：下料編束安錨具。 （1）下料長(zhǎng)度：用鋼質(zhì)錐形錨具時(shí)，同鋼筋束; 用錐形螺桿錨具時(shí) （2）下料方法： 采取應(yīng)力下料，控制應(yīng)力取300N/mm2。 （3）編束： 測(cè)量直徑，同束誤差0.1mm； 3、張拉設(shè)備： 錐錨式雙作用千斤頂； 拉桿式千斤頂； 穿心式千斤頂。,鋼絲束的編束,錐形螺桿錨具的預(yù)緊,錐形螺桿錨具與拉桿式千斤頂?shù)陌惭b示意圖,二、后張法施工工藝 （一）孔道留設(shè)：,1、要求：位置準(zhǔn)確；內(nèi)壁光滑； 端部預(yù)埋鋼板垂直于孔道軸線（中心線）； 直徑、長(zhǎng)度、形狀滿足設(shè)計(jì)要求（直徑與錨具及筋有關(guān)）。 2、方法： 鋼管抽芯法（直孔）鋼管應(yīng)平直、光滑，用前刷油；每根長(zhǎng)15米，每端伸出500mm；兩根接長(zhǎng)，中間用木塞及套管連接；用鋼筋井字架固定，1米；澆混凝土后每1015分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)一次；混凝土初凝后、終凝前抽管；抽管先上后下，邊轉(zhuǎn)邊拔。（灌漿孔間距12米） 膠管抽芯法用于長(zhǎng)孔或曲線孔。有一定剛度或充壓；鋼筋井字架0.5米；混凝土達(dá)一定強(qiáng)度后拔管。 埋管法預(yù)埋螺旋管?？上却┙睿宇^嚴(yán)密，有一定剛度；井字架0.8米；灌漿孔間距30米；波峰設(shè)排氣泌水管.,膠管與閥門(mén)連接,鋼管的連接,膠管的封端處理,金屬螺旋管,螺旋管及錨座安裝,螺旋管的連接,螺旋管上留灌漿孔,螺旋管的固定,(二)預(yù)應(yīng)力筋張拉：,1.張拉條件： 結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求或達(dá)75%強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； 做好各種準(zhǔn)備工作。 2.張拉控制應(yīng)力和超張拉最大應(yīng)力：（比先張法均低0.05f）,3、張拉順序：,配有多根鋼筋或多束鋼絲的構(gòu)件 分批對(duì)稱(chēng)張拉（注意：后批對(duì)先批產(chǎn)生應(yīng)力影響）； 疊澆構(gòu)件 自上而下逐層張拉，逐層加大拉應(yīng)力，但頂?shù)紫嗖?5%（鋼絲、鋼絞線、熱處理筋） 9%（冷拉筋）。,4.張拉方式：,（1）對(duì)抽芯法： 長(zhǎng)度24 m直孔一端張拉（多根筋時(shí)，張拉端設(shè)在結(jié)構(gòu)兩端）； 長(zhǎng)度24 m直孔、曲線孔兩端張拉（一端錨固后，另一端補(bǔ)足再錨固）。 （2）對(duì)埋螺旋管法： 長(zhǎng)度30 m直孔一端張拉； 長(zhǎng)度30 m直孔、曲線孔兩端張拉。 5、張拉程序：同先張法。,（三）孔道灌漿：,1.目的：防止生銹；增加整體性。 2.基本要求：（盡早進(jìn)行，飽滿、密實(shí)） 水泥32.5級(jí)普硅； 水泥漿強(qiáng)度30MPa； 水灰比0.4左右，不得大于0.45 ； 泌水率：拌后三小時(shí)宜2%，最大3% 可摻無(wú)腐蝕性外加劑：鋁粉（水泥重的0.51/萬(wàn)），木鈣（0.25%），微膨脹劑； 孔道濕、潔凈，由下層孔到上層； 灌滿孔道并封閉排氣孔后，加壓0.50.6MPa，稍后再封閉灌漿孔； 不摻外加劑時(shí)，可用二次灌漿法。,（四）無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工：,特點(diǎn)：無(wú)需留孔與灌漿，施工簡(jiǎn)單；張拉摩阻力小，預(yù)應(yīng)力筋受力均勻； 可做成多跨曲線狀；構(gòu)件整體性略差，錨固要求高。 適用：現(xiàn)場(chǎng)整澆結(jié)構(gòu)（梁板等）。 1.無(wú)粘結(jié)筋的制作： 鋼絲束、鋼絞線束外包涂料層：2070不變脆，不侵蝕其它材料，穩(wěn)定性好，防腐、潤(rùn)滑，不透水、不吸濕。 包裹層：塑料布或塑料管，0.81mm厚。 2.存放： 有明顯標(biāo)記，成盤(pán)立放，不擠壓，不暴曬。,無(wú)粘結(jié)筋張拉端凹口作法,（b）塑料穴模,（a）泡沫穴模,非張拉端錨固方式,3.