第四章預(yù)應(yīng)力混凝土工程(4學(xué)時)

1、預(yù)應(yīng)力混凝土工程預(yù)應(yīng)力混凝土工程第四章第四章4 4學(xué)時學(xué)時 本章主要內(nèi)容u 概述u 先張法施工u 后張法施工u 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工 第一節(jié) 概述一、基本概念1什么是預(yù)應(yīng)力 預(yù)應(yīng)力是預(yù)加應(yīng)力的簡稱預(yù)應(yīng)力是預(yù)加應(yīng)力的簡稱，人們對預(yù)加應(yīng)力原理的應(yīng)用由來已久，在日常生活中稍加注意是不難找到一些熟悉例子。如用竹箍的木桶、木鋸、搬運書籍等。 工程中預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)用范圍更廣。圖5-2 預(yù)應(yīng)力原理在木鋸上的應(yīng)用2.2.混凝土為什么要預(yù)加應(yīng)力 混凝土是抗壓強度高而抗拉強度低。抗拉強度不僅很低，只有抗壓強度的1/101/15，而且很不可靠。它的抗拉變形能力也很小，如同玻璃一樣是脆性的，破壞前沒有明顯預(yù)兆。

2、因此素混凝土只能用于柱墩、重力式擋土墻、地坪、路面等以受壓為主的場合，而不能用梁、板等受彎結(jié)構(gòu)。 為彌補混凝土抗拉強度太低的缺點，人們首先想到的是對混凝土預(yù)期出現(xiàn)拉應(yīng)力的部位用鋼筋來加強，即用鋼筋來代替混凝土承擔(dān)拉力。 這種用混凝土受壓、用鋼筋受拉的鋼筋混凝土用途很廣、優(yōu)點很多，但也存在著一個難以克服的本質(zhì)上的缺陷開裂。所有鋼筋混凝土受彎、受拉構(gòu)件，不管配筋少還是配筋多，在使用狀態(tài)下幾乎無不開裂，以致影響它的應(yīng)用范圍與發(fā)展前途。3.什么叫預(yù)應(yīng)力混凝土 預(yù)應(yīng)力混凝土是預(yù)應(yīng)力混凝土是為了彌補混凝土過早為了彌補混凝土過早出現(xiàn)裂縫的出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，在現(xiàn)象，在構(gòu)件使用（加載）以前，預(yù)先給混凝土一個構(gòu)件使

3、用（加載）以前，預(yù)先給混凝土一個預(yù)壓力，預(yù)壓力，即在混凝即在混凝土的受拉區(qū)內(nèi)，用人工加力的方法，將鋼筋進行張拉，利用鋼土的受拉區(qū)內(nèi)，用人工加力的方法，將鋼筋進行張拉，利用鋼筋的回縮力，使混凝土受拉區(qū)預(yù)先受壓力。這種儲存下來的預(yù)筋的回縮力，使混凝土受拉區(qū)預(yù)先受壓力。這種儲存下來的預(yù)加壓力，當(dāng)構(gòu)件承受由外荷載產(chǎn)生拉力時，首先抵消受拉區(qū)混加壓力，當(dāng)構(gòu)件承受由外荷載產(chǎn)生拉力時，首先抵消受拉區(qū)混凝土中的預(yù)壓力，然后凝土中的預(yù)壓力，然后隨荷載增加隨荷載增加，才使混凝土受拉，這就限，才使混凝土受拉，這就限制了混凝土的伸長，延緩或不使裂縫出現(xiàn)，這就制了混凝土的伸長，延緩或不使裂縫出現(xiàn)，這就叫做預(yù)應(yīng)力混叫做預(yù)應(yīng)

4、力混凝土凝土。 如果如果我們從荷載的概念出發(fā)，預(yù)應(yīng)力混凝土可以定義為：我們從荷載的概念出發(fā)，預(yù)應(yīng)力混凝土可以定義為：“預(yù)應(yīng)力混凝土是根據(jù)需要，人為地引入某一數(shù)值的反向荷載，預(yù)應(yīng)力混凝土是根據(jù)需要，人為地引入某一數(shù)值的反向荷載，用以部分或全部抵消使用荷載的一種加筋混凝土用以部分或全部抵消使用荷載的一種加筋混凝土”。圖示預(yù)應(yīng)力混凝土（以梁為例）普通梁的受力簡圖普通梁的受力簡圖素混凝土梁受力開裂素混凝土梁受力開裂普通鋼筋混凝土梁和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁受拉區(qū)配置鋼筋，受拉區(qū)配置鋼筋，但還會產(chǎn)生裂縫但還會產(chǎn)生裂縫配置預(yù)應(yīng)力配置預(yù)應(yīng)力筋，施加預(yù)筋，施加預(yù)壓應(yīng)力壓應(yīng)力4. 預(yù)應(yīng)力混凝土的分類1 1）按）按預(yù)加

5、應(yīng)力的方法分：預(yù)加應(yīng)力的方法分：先張法、后張法先張法、后張法。2 2）按）按張拉方法分：張拉方法分：機械張拉機械張拉( (液壓或電動螺桿液壓或電動螺桿) )、電熱張拉電熱張拉。3 3）按）按預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)狀態(tài)分：預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)狀態(tài)分：有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土和無粘結(jié)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土。二、預(yù)應(yīng)力混凝土的材料二、預(yù)應(yīng)力混凝土的材料 預(yù)應(yīng)力混凝土抗裂性的高低，取決于鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力值。預(yù)應(yīng)力混凝土抗裂性的高低，取決于鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力值。鋼筋預(yù)拉力愈高，混凝土預(yù)壓力愈大，構(gòu)件的抗裂性就鋼筋預(yù)拉力愈高，混凝土預(yù)壓力愈大，構(gòu)件的抗裂性就愈好。愈好。要建立較高的預(yù)應(yīng)力，就必須具有高強度

6、的鋼筋要建立較高的預(yù)應(yīng)力，就必須具有高強度的鋼筋和高強度混凝土和高強度混凝土。所以，高強材料的提供，促使產(chǎn)生預(yù)。所以，高強材料的提供，促使產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力混凝土，預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展又對材料提出更高的應(yīng)力混凝土，預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展又對材料提出更高的要求。要求。1.對鋼材的要求1 1）高強度高強度。鋼材強度越高，損失率越小，經(jīng)濟效鋼材強度越高，損失率越小，經(jīng)濟效果也越高，因此當(dāng)具備條件時，應(yīng)盡量采用強度高果也越高，因此當(dāng)具備條件時，應(yīng)盡量采用強度高的鋼材作預(yù)應(yīng)力筋。的鋼材作預(yù)應(yīng)力筋。2 2）具有具有一定的塑性。一定的塑性。就是要求鋼筋切斷時具有一就是要求鋼筋切斷時具有一定的延伸率，當(dāng)構(gòu)件處于低溫荷載下，

7、更應(yīng)注意塑定的延伸率，當(dāng)構(gòu)件處于低溫荷載下，更應(yīng)注意塑性要求，否則可能發(fā)生脆性破壞。性要求，否則可能發(fā)生脆性破壞。3 3）與與混凝土有較好的粘結(jié)度。混凝土有較好的粘結(jié)度。先張法構(gòu)件（后張先張法構(gòu)件（后張自錨構(gòu)件在使用時）的預(yù)應(yīng)力是靠鋼筋和混凝土的自錨構(gòu)件在使用時）的預(yù)應(yīng)力是靠鋼筋和混凝土的粘結(jié)力來完成的。因此鋼筋和混凝土的粘結(jié)度必須粘結(jié)力來完成的。因此鋼筋和混凝土的粘結(jié)度必須足夠。足夠。4 4）有有良好的加工性能。良好的加工性能。目前國內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)常用的鋼材可分為兩類：鋼絲和鋼筋。鋼筋可用冷拉、級熱軋鋼筋或熱處理鋼筋，鋼絲可用高強碳素鋼絲或冷拔低碳鋼絲。2.對混凝土的要求1 1）高強度高

8、強度。因為只有高強混凝土充分利用高強鋼材，共同因為只有高強混凝土充分利用高強鋼材，共同承受外力，從而可以減小構(gòu)件的截面尺寸，減輕構(gòu)件自重并節(jié)承受外力，從而可以減小構(gòu)件的截面尺寸，減輕構(gòu)件自重并節(jié)約原材料用量。約原材料用量。2 2）收縮收縮、徐變小，彈性模量高，有利于減少預(yù)應(yīng)力、徐變小，彈性模量高，有利于減少預(yù)應(yīng)力損失。損失?；炷翉姸雀吡?，抗拉、抗剪、粘結(jié)強度也都高，從混凝土強度高了，抗拉、抗剪、粘結(jié)強度也都高，從而提高抗裂能力。而提高抗裂能力。3 3）盡可能盡可能做到快硬、早強。做到快硬、早強。因為只有快硬，早強才能盡因為只有快硬，早強才能盡早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工進度，提高臺座或錨具的使用率

9、早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工進度，提高臺座或錨具的使用率。當(dāng)前國內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋構(gòu)件中所用混凝土的強度等級常為當(dāng)前國內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋構(gòu)件中所用混凝土的強度等級常為C40C50C40C50，個別達(dá)到，個別達(dá)到C60C80C60C80，一般不低于一般不低于C30C30。 三、預(yù)應(yīng)力混凝土與鋼筋混凝土的比較三、預(yù)應(yīng)力混凝土與鋼筋混凝土的比較u預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土相比，具有如下優(yōu)點： 1 1提高了混凝土的抗裂度和剛度。提高了混凝土的抗裂度和剛度。 2 2增加構(gòu)件的耐久性。增加構(gòu)件的耐久性。 3 3節(jié)約材料。節(jié)約材料。 4 4減輕構(gòu)件自重。減輕構(gòu)件自重。 5 5擴大了高、大、重型結(jié)構(gòu)的預(yù)制裝配化程度。擴大了高

10、、大、重型結(jié)構(gòu)的預(yù)制裝配化程度。 6 6抗疲勞性能優(yōu)于鋼筋混凝土?？蛊谛阅軆?yōu)于鋼筋混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土存在的問題與不足u盡管預(yù)應(yīng)力混凝土有上述優(yōu)點，但也帶來了另一方面的盡管預(yù)應(yīng)力混凝土有上述優(yōu)點，但也帶來了另一方面的問題，就是問題，就是制作構(gòu)件時增加了張拉工序、灌漿機具以及制作構(gòu)件時增加了張拉工序、灌漿機具以及錨固裝置等專用設(shè)備，同時制作技術(shù)也比鋼筋混凝土復(fù)錨固裝置等專用設(shè)備，同時制作技術(shù)也比鋼筋混凝土復(fù)雜得多雜得多。所以跨度較小的梁和板，不承受拉力的拱與柱。所以跨度較小的梁和板，不承受拉力的拱與柱子等就不適宜采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。子等就不適宜采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。u因此，不是在任何場合都可以用預(yù)應(yīng)力混

11、凝土來代替普因此，不是在任何場合都可以用預(yù)應(yīng)力混凝土來代替普通鋼筋混凝土的，而是兩者各有合理應(yīng)用范圍。通鋼筋混凝土的，而是兩者各有合理應(yīng)用范圍。 第二節(jié) 先張法施工先張法是在澆筑混凝土之前，在臺座或模板上先張拉預(yù)應(yīng)力鋼先張法是在澆筑混凝土之前，在臺座或模板上先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，用夾具臨時固定，然后澆筑混凝土。筋，用夾具臨時固定，然后澆筑混凝土。待混凝土達(dá)到規(guī)定強度（一般不低于混凝土設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)值的待混凝土達(dá)到規(guī)定強度（一般不低于混凝土設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)值的75%75%），保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)力時，放張或切），保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)力時，放張或切斷預(yù)應(yīng)力筋，借助于混凝土與預(yù)應(yīng)力筋之

12、間的粘結(jié)，對混凝土斷預(yù)應(yīng)力筋，借助于混凝土與預(yù)應(yīng)力筋之間的粘結(jié)，對混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，如圖所示。產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，如圖所示。一、概述一、概述先張法生產(chǎn)時，可采用臺座法和機組流水法。 臺座法：預(yù)應(yīng)力筋的張拉、錨固，混凝土的澆筑、養(yǎng)護及預(yù)應(yīng)力筋放張等均在臺座上進行；預(yù)應(yīng)力筋放張前，其拉力由臺座承受。機組流水法：構(gòu)件連同鋼模通過固定的機組，按流水方式完成（張拉、錨固、混凝土澆筑和養(yǎng)護）每一生產(chǎn)過程；預(yù)應(yīng)力筋放松前，其拉力由鋼模承受。先張法施工工藝流程如圖5.2所示。 u先張法采用臺座法生產(chǎn)時，預(yù)應(yīng)力筋的張拉、錨固，混凝土構(gòu)件的澆筑、養(yǎng)護和預(yù)應(yīng)力筋放張等工序皆在臺座上進行，預(yù)應(yīng)力筋的張拉力由臺座承受。u先

13、張法適用于生產(chǎn)定型的中小型構(gòu)件，如空心板、屋面板、吊車梁、檁條等。二二、先張法施工設(shè)備、先張法施工設(shè)備（一）臺座臺座是先張法生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，它承受預(yù)應(yīng)力筋的全部張拉力。因此，臺座應(yīng)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。臺座構(gòu)造型式有墩式臺座、槽式臺座和剛模臺座等。選用時根據(jù)構(gòu)件種類、張拉力的大小和施工條件而定。1.墩式臺座u生產(chǎn)空心板、平板等平面布筋的混凝土構(gòu)件時，由于張生產(chǎn)空心板、平板等平面布筋的混凝土構(gòu)件時，由于張拉力不大，可利用簡易墩式臺座。如圖拉力不大，可利用簡易墩式臺座。如圖5-105-10所示。所示。u生產(chǎn)中型構(gòu)件或多層疊澆構(gòu)件，如圖生產(chǎn)中型構(gòu)件或多層疊澆構(gòu)件，如圖5-115-11所示

14、的墩式臺所示的墩式臺座，臺座局部加厚，以承受部分張拉力。座，臺座局部加厚，以承受部分張拉力。u臺座的長度和寬度由場地大小、構(gòu)件類型和產(chǎn)量而定，臺座的長度和寬度由場地大小、構(gòu)件類型和產(chǎn)量而定，一般長度為一般長度為100150m100150m，寬度為，寬度為2m2m。在臺座的端部應(yīng)留。在臺座的端部應(yīng)留出張拉操作用地和通道，兩側(cè)要有構(gòu)件運輸和堆放的場出張拉操作用地和通道，兩側(cè)要有構(gòu)件運輸和堆放的場地。地。u墩式臺座是由承力臺墩、臺面、橫梁組成墩式臺座是由承力臺墩、臺面、橫梁組成。目前常用的。目前常用的是用現(xiàn)澆鋼筋混凝土制成的、由承力臺墩與臺面共同受是用現(xiàn)澆鋼筋混凝土制成的、由承力臺墩與臺面共同受力的

15、臺座。力的臺座。墩式臺座示意圖 臺墩臺墩 u臺墩是承力結(jié)構(gòu)，由鋼筋混凝土澆筑而成。臺墩是承力結(jié)構(gòu)，由鋼筋混凝土澆筑而成。u承力臺墩設(shè)計時，應(yīng)進行穩(wěn)定性和強度驗算。承力臺墩設(shè)計時，應(yīng)進行穩(wěn)定性和強度驗算。穩(wěn)定性穩(wěn)定性驗算驗算一般包括一般包括抗傾覆驗算抗傾覆驗算與與抗滑移驗算抗滑移驗算?？箖A覆系數(shù)。抗傾覆系數(shù)不得小于不得小于1.51.5，抗滑移系數(shù)不得小于，抗滑移系數(shù)不得小于1.31.3。 u抗傾覆驗算的計算簡圖如抗傾覆驗算的計算簡圖如圖圖5.35.3所示，按下式計算：所示，按下式計算： 式式中：中：K K0 0 臺座的抗傾覆安全系數(shù)；臺座的抗傾覆安全系數(shù)； M M 由張拉力產(chǎn)生的傾覆力矩，由張拉

16、力產(chǎn)生的傾覆力矩，kNmkNm；MM= =TeTe e e 張拉合力張拉合力T T的作用點到傾覆轉(zhuǎn)動點的作用點到傾覆轉(zhuǎn)動點o o的力臂，的力臂，m m； M M抗傾覆力矩，抗傾覆力矩，kNmkNm。 01.5MKMu如忽略土壓力，則如忽略土壓力，則 M=GM=G1 1.l .l1 1+G+G2 2.l .l2 2u抗滑移能力按下式驗算：抗滑移能力按下式驗算： 式中式中 K Ke e 抗滑移安全系數(shù)；抗滑移安全系數(shù)； T T 張拉力合力，張拉力合力，kNkN； T T1 1 抗滑移的力，抗滑移的力，kNkN；對于獨立的臺墩，由側(cè)壁上壓力和底部對于獨立的臺墩，由側(cè)壁上壓力和底部摩阻力等產(chǎn)生；對與臺

17、面共同工作的臺墩，其水平推力幾乎全部摩阻力等產(chǎn)生；對與臺面共同工作的臺墩，其水平推力幾乎全部傳給臺面，不存在滑移問題，可不作抗滑移計算，此時應(yīng)驗算臺傳給臺面，不存在滑移問題，可不作抗滑移計算，此時應(yīng)驗算臺面的強度。面的強度。 11.3eTKT 臺面臺面 臺面是預(yù)應(yīng)力構(gòu)件成型的胎模，要求地基堅實平整，它是臺面是預(yù)應(yīng)力構(gòu)件成型的胎模，要求地基堅實平整，它是在厚在厚150150mmmm夯實碎石墊層上，澆筑夯實碎石墊層上，澆筑6060100100mmmm厚厚C20C20混凝土面混凝土面層，原漿壓實抹光而成。層，原漿壓實抹光而成。 臺面要求堅硬、平整、光滑，沿其縱向有臺面要求堅硬、平整、光滑，沿其縱向有

18、3%3%的排水坡度。的排水坡度。 橫梁橫梁 橫梁以墩座牛腿為支承點安裝其上，是錨固夾具臨時固定橫梁以墩座牛腿為支承點安裝其上，是錨固夾具臨時固定預(yù)應(yīng)力筋的支承點，也是張拉機械張拉預(yù)應(yīng)力筋的支座。橫預(yù)應(yīng)力筋的支承點，也是張拉機械張拉預(yù)應(yīng)力筋的支座。橫梁常采用型鋼或鋼筋混凝土制作。梁常采用型鋼或鋼筋混凝土制作。 2.槽式臺座槽式臺座由端柱、傳力柱、柱墊、橫梁和臺面等組成槽式臺座由端柱、傳力柱、柱墊、橫梁和臺面等組成，既可，既可承受張拉力，又可作蒸汽養(yǎng)護槽，適用于張拉力較大的大型承受張拉力，又可作蒸汽養(yǎng)護槽，適用于張拉力較大的大型構(gòu)件，如吊車梁、屋架等。槽式臺座構(gòu)造，如圖構(gòu)件，如吊車梁、屋架等。槽式

19、臺座構(gòu)造，如圖5-135-13所示。所示。（二）夾具先張法先張法中采用的夾具按其用途不同可分為將預(yù)應(yīng)力筋固中采用的夾具按其用途不同可分為將預(yù)應(yīng)力筋固定在臺座上的定在臺座上的錨固夾具錨固夾具和張拉時夾持預(yù)應(yīng)力筋用的和張拉時夾持預(yù)應(yīng)力筋用的張拉張拉夾具夾具。1鋼絲錨固夾具（1）鋼質(zhì)錐形夾具。鋼質(zhì)錐形夾具是常用的單根鋼絲夾具，適用于錨固直徑35mm的冷拔低碳鋼絲和碳素（刻痕）鋼絲。它由套筒和銷子組成，如圖5-14所示。套筒為圓柱形，中間開圓錐形孔。（2）鐓頭夾具。如圖515所示。將鋼絲端部冷鐓或熱鐓形成粗頭，通過承力板或梳筋板錨固。鐓頭夾具用于預(yù)應(yīng)力鋼絲固定端的錨固。鋼絲錨固夾具2. 2.鋼筋錨固夾

20、具鋼筋錨固夾具圓套筒三片式夾具是由夾片與套筒組成，如圖516所示。套筒的內(nèi)孔成圓錐形，三個夾片互成120，鋼筋平持在三夾片中心，夾片內(nèi)槽上有齒紋，以保證鋼筋的錨固。這種夾具適用于夾持直徑為12mm、14mm的單根冷拉、級鋼筋。3. 3.張拉夾具張拉夾具常用的張拉夾具有月牙形夾具、偏心式夾具和楔形夾具等，如圖5-8所示。單根粗鋼筋之間的連接或粗鋼筋與螺桿的連接可采用鋼筋連接器，如圖5-18所示，是套筒雙拼式連接器。套筒雙拼式鋼筋連接器（三）張拉設(shè)備張拉設(shè)備要求簡易可靠，控制應(yīng)力準(zhǔn)確，能以穩(wěn)定的速率增大拉力。近年來由于預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝的完善，創(chuàng)造了多種簡易機具，如手動螺桿張拉器、電動螺桿張拉機

21、、卷楊機（包括電動和手動）和液壓千斤頂?shù)葟埨瓩C具。在測力方面有彈簧測力計、杠桿測力器、荷重控制及油壓表等不同方法。鋼絲張拉分單根張拉和多根張拉。用鋼模以機組流水法或傳送帶法生產(chǎn)構(gòu)件多用多根張拉，此時鋼絲以鐓頭錨固在錨固板上，用油壓千斤頂進行張拉；在臺座上生產(chǎn)構(gòu)件多為單根進行張拉，可采用電動卷揚機、電動螺桿張拉機等進行張拉。1. 1.卷揚機張拉、杠桿測力的張拉裝置卷揚機張拉、杠桿測力的張拉裝置張拉機由電動卷揚機、杠桿測力裝置及張拉夾具等組成，裝在窄軌小車上，如圖5-19示。使用時根據(jù)鋼絲的拉力，先掛好砝碼，用張拉夾具夾緊鋼絲后，開動卷揚機，即可張拉。2 2電動螺桿張拉機電動螺桿張拉機由螺桿、頂桿

22、、張拉夾具、彈簧測力計等組成，如圖5-20所示。使用時，先用張拉夾具夾緊鋼絲，然后開動電動機，通過皮帶、齒輪，使齒輪和螺母（外有齒、內(nèi)有螺紋）轉(zhuǎn)動，由于齒輪螺母只能旋轉(zhuǎn)，不能移動，故迫使螺桿作直線運動而張拉鋼絲。3. 3.穿心式千斤頂穿心式千斤頂張拉直徑張拉直徑1220mm1220mm的單根的單根鋼筋、鋼絞線或小型鋼絲鋼筋、鋼絞線或小型鋼絲束，可用束，可用YCYC2020型型穿心式穿心式千斤頂千斤頂，如圖，如圖5-215-21所示。張所示。張拉時，前油嘴回油、后油拉時，前油嘴回油、后油嘴進油，被偏心夾具夾緊嘴進油，被偏心夾具夾緊的鋼筋隨著液壓缸的伸出的鋼筋隨著液壓缸的伸出而被拉伸。而被拉伸。張

23、拉機具選擇的要求u選擇張拉機具時，為了保證設(shè)備、人身安全和張拉力準(zhǔn)確，張拉機具的張拉力應(yīng)不小于預(yù)應(yīng)力筋張拉力的1.5倍；張拉機具的張拉行程應(yīng)不小于預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長值的1.11.3倍。三三、先張法施工工藝先張法施工工藝（一）預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼絲宜用牽引車鋪設(shè)。如遇鋼絲需要接長，可借助于鋼絲拼接器用2022號鐵絲密排綁扎，如圖5-22所示。綁扎長度；對冷拔低碳鋼絲不得小于40倍鋼絲直徑；對高強刻痕鋼絲不得小于80倍鋼絲直徑。（二）預(yù)應(yīng)力筋的張拉張拉控制應(yīng)力的數(shù)值直接影響預(yù)應(yīng)力的效果，控制應(yīng)力越高，建立的預(yù)應(yīng)力值則越大。但控制應(yīng)力過高，預(yù)應(yīng)力筋處于高應(yīng)力狀態(tài)，使構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時的荷載與破壞荷載接近

24、，破壞前無明顯的預(yù)兆，這是不允許的。因此預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力（con）應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定；為了部分抵消由于應(yīng)力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預(yù)應(yīng)力筋與張拉臺座之間的溫差因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失，施工中預(yù)應(yīng)力筋需超張拉時，可比設(shè)計要求提高5%，但其最大張拉控制應(yīng)力不得超過表5-1的規(guī)定。表表5.15.1最大張拉控制應(yīng)力允許值最大張拉控制應(yīng)力允許值 f fptkptk為預(yù)應(yīng)力鋼筋極限抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值為預(yù)應(yīng)力鋼筋極限抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值 張拉程序可按下列之一進行：張拉程序可按下列之一進行：或或其中其中concon為預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力為預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力為了減少應(yīng)力松弛損失，預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用為了減少應(yīng)力松弛損

25、失，預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用的張力程序。的張力程序。預(yù)應(yīng)力鋼絲張拉工作量大時，宜采用一次張拉程序：預(yù)應(yīng)力鋼絲張拉工作量大時，宜采用一次張拉程序：2minconcon0105% 持荷concon0103%1.05錨固2minconcon0105% 持 荷concon0103%1.05錨固預(yù)應(yīng)力筋的松弛與滑絲所謂“松弛”，即鋼材在常溫、高應(yīng)力狀態(tài)下具有不斷產(chǎn)生塑性變形的特點。松弛的數(shù)值與控制應(yīng)力和延續(xù)時間有關(guān)，控制應(yīng)力高松弛也大，所以鋼絲、鋼絞線的松弛損失比冷拉熱軋鋼筋大；松弛損失還隨著時間的延續(xù)而增加，但在第一分鐘內(nèi)可完成損失總值的50%左右，24h內(nèi)則可完成80%。上述張拉程序，如先超張拉5%con再

26、持荷2min，則可減少50%以上的松弛損失。超張拉3%con，亦是為了彌補預(yù)應(yīng)力鋼筋的松弛等原因所造成的預(yù)應(yīng)力損失。多根鋼絲同時張拉時，斷裂和滑脫的鋼絲數(shù)量，不得超過結(jié)構(gòu)同一截面鋼材總根數(shù)的5%，且嚴(yán)禁相臨兩根預(yù)應(yīng)力鋼絲斷裂和滑脫。構(gòu)件在澆筑混凝土前發(fā)生斷裂或滑脫的預(yù)應(yīng)力鋼絲必須予以更換。（三）混凝土的澆筑與養(yǎng)護u確定預(yù)應(yīng)力混凝土的配合比時，應(yīng)盡量減少混凝土的收縮和徐變，以減少預(yù)應(yīng)力損失。u預(yù)應(yīng)力筋張拉、綁扎和立模工作完成之后，即應(yīng)澆筑混凝土，每條生產(chǎn)線應(yīng)一次澆筑完畢。為保證鋼絲與混凝土有良好的粘結(jié)，澆筑時振動器不應(yīng)碰撞鋼絲，混凝土未達(dá)到一定強度前也不允許碰撞或踩動鋼絲。u預(yù)應(yīng)力混凝土可采用自

27、然養(yǎng)護或濕熱養(yǎng)護。當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土進行濕熱養(yǎng)護時，應(yīng)采取正確養(yǎng)護制度以減少由于溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失。（四）預(yù)應(yīng)力筋放張放張預(yù)應(yīng)力筋時，混凝土強度必須符合設(shè)計要求。如設(shè)計無要求放張預(yù)應(yīng)力筋時，混凝土強度必須符合設(shè)計要求。如設(shè)計無要求時，不得低于設(shè)計混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值的時，不得低于設(shè)計混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值的75%75%。放張過早會由于預(yù)。放張過早會由于預(yù)應(yīng)力筋回縮而引起較大的預(yù)應(yīng)力損失。應(yīng)力筋回縮而引起較大的預(yù)應(yīng)力損失。1.放張方法 配筋不多的中小型鋼弦混凝土構(gòu)件，鋼絲可用砂輪鋸或切斷機配筋不多的中小型鋼弦混凝土構(gòu)件，鋼絲可用砂輪鋸或切斷機切斷等方法放張。配筋多的鋼弦混凝土構(gòu)件，鋼絲應(yīng)同時放張，切斷等方法

28、放張。配筋多的鋼弦混凝土構(gòu)件，鋼絲應(yīng)同時放張，如逐根放張，則最后幾根鋼絲將由于承受過大的拉力而突然斷如逐根放張，則最后幾根鋼絲將由于承受過大的拉力而突然斷裂，易使構(gòu)件端部開裂。放張后預(yù)應(yīng)力筋的切斷順序，一般由裂，易使構(gòu)件端部開裂。放張后預(yù)應(yīng)力筋的切斷順序，一般由放張端開始，逐次切向另一端。放張端開始，逐次切向另一端。預(yù)應(yīng)力筋為熱處理鋼筋及冷拉預(yù)應(yīng)力筋為熱處理鋼筋及冷拉級鋼筋，不得用電弧切割，宜用級鋼筋，不得用電弧切割，宜用砂輪鋸或切斷機切斷。數(shù)量較多時，應(yīng)同時放張，可用油壓千斤砂輪鋸或切斷機切斷。數(shù)量較多時，應(yīng)同時放張，可用油壓千斤頂、砂箱、楔塊等裝置。頂、砂箱、楔塊等裝置。2.2.放張順序?qū)?/p>

29、承受軸心預(yù)壓力的構(gòu)件（壓桿、樁等），所有預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)對承受軸心預(yù)壓力的構(gòu)件（壓桿、樁等），所有預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)同時放張。對承受偏心預(yù)壓力的構(gòu)件（如梁），應(yīng)先同時放同時放張。對承受偏心預(yù)壓力的構(gòu)件（如梁），應(yīng)先同時放張預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋，再同時放張預(yù)壓力較大區(qū)域張預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋，再同時放張預(yù)壓力較大區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋。如不能滿足上述要求時，應(yīng)分階段、對稱、相的預(yù)應(yīng)力筋。如不能滿足上述要求時，應(yīng)分階段、對稱、相互交錯進行放張，以防止在放張過程中，構(gòu)件產(chǎn)生翹曲、裂互交錯進行放張，以防止在放張過程中，構(gòu)件產(chǎn)生翹曲、裂紋及預(yù)應(yīng)力筋斷裂等現(xiàn)象。紋及預(yù)應(yīng)力筋斷裂等現(xiàn)象。后張法施工第三節(jié)第三節(jié)一、概述一、

30、概述u后張法是先制作構(gòu)件，在構(gòu)件中預(yù)先留出相應(yīng)的孔道，待構(gòu)件混凝土強度達(dá)到設(shè)計規(guī)定的數(shù)值后，在孔道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力筋，用張拉機具進行張拉，并利用錨具把張拉后的預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件的端部。預(yù)應(yīng)力筋的張拉力，主要靠構(gòu)件端部的錨具傳給混凝土，使其產(chǎn)生壓應(yīng)力。張拉錨固后，立即在預(yù)留孔道內(nèi)灌漿，使預(yù)應(yīng)力筋不受銹蝕，并與構(gòu)件形成整體。u如圖525所示為預(yù)應(yīng)力混凝土后張法生產(chǎn)示意圖。后張法的特點其優(yōu)點是其優(yōu)點是直接在構(gòu)件上張拉，不需要專門的臺座，現(xiàn)場生產(chǎn)直接在構(gòu)件上張拉，不需要專門的臺座，現(xiàn)場生產(chǎn)時可避免構(gòu)件的長途搬運，所以適宜于在現(xiàn)場生產(chǎn)的大型構(gòu)時可避免構(gòu)件的長途搬運，所以適宜于在現(xiàn)場生產(chǎn)的大型構(gòu)件，特別是大跨

31、度的構(gòu)件，如薄腹梁、吊車梁和屋架等。后件，特別是大跨度的構(gòu)件，如薄腹梁、吊車梁和屋架等。后張法又可作為一種預(yù)制構(gòu)件的拼裝手段，可先在預(yù)制廠制作張法又可作為一種預(yù)制構(gòu)件的拼裝手段，可先在預(yù)制廠制作小型塊體，運到現(xiàn)場后，穿入鋼筋，通過施加預(yù)應(yīng)力拼裝成小型塊體，運到現(xiàn)場后，穿入鋼筋，通過施加預(yù)應(yīng)力拼裝成整體。整體。但但后張法需要在鋼筋兩端設(shè)置專門的錨具，這些錨具后張法需要在鋼筋兩端設(shè)置專門的錨具，這些錨具永遠(yuǎn)留在構(gòu)件上，不能重復(fù)使用，永遠(yuǎn)留在構(gòu)件上，不能重復(fù)使用，耗用鋼材較多，且要求加耗用鋼材較多，且要求加工精密，費用較高工精密，費用較高；同時，由于留孔、穿筋、灌漿及錨具部；同時，由于留孔、穿筋、灌

32、漿及錨具部分預(yù)壓應(yīng)力局部集中處需加強配筋等原因，分預(yù)壓應(yīng)力局部集中處需加強配筋等原因，使構(gòu)件端部構(gòu)造使構(gòu)件端部構(gòu)造和施工操作都比先張法復(fù)雜和施工操作都比先張法復(fù)雜，所以造價一般比先張法高。，所以造價一般比先張法高。在后張法中，預(yù)應(yīng)力筋、錨具和張拉機具是配套的在后張法中，預(yù)應(yīng)力筋、錨具和張拉機具是配套的。目前，。目前，后張法中常用的預(yù)應(yīng)力筋有后張法中常用的預(yù)應(yīng)力筋有單根粗鋼筋、鋼筋束（或鋼絞線單根粗鋼筋、鋼筋束（或鋼絞線束）和鋼絲束束）和鋼絲束三類。它們是由冷拉三類。它們是由冷拉、級鋼筋、碳素級鋼筋、碳素鋼絲和鋼絞線制作的。錨具有多種類型，錨具須具有可靠的鋼絲和鋼絞線制作的。錨具有多種類型，錨具

33、須具有可靠的錨固能力。錨固能力。二、錨具和預(yù)應(yīng)力筋的制作二、錨具和預(yù)應(yīng)力筋的制作1. 1.單根粗鋼筋單根粗鋼筋（1）錨具）錨具單根粗鋼筋的預(yù)應(yīng)力筋，張拉端張拉端一般用螺絲端桿錨具；固定端固定端一般用幫條錨具或鐓頭錨具。螺絲端桿錨具由螺絲端桿和螺母及墊板組成如圖由螺絲端桿和螺母及墊板組成如圖5-32所示。螺絲端桿與預(yù)應(yīng)力筋所示。螺絲端桿與預(yù)應(yīng)力筋對焊連接，張拉設(shè)備張拉螺絲端桿用螺母錨固。這種錨具適用于直徑對焊連接，張拉設(shè)備張拉螺絲端桿用螺母錨固。這種錨具適用于直徑1836 mm的的、級鋼筋級鋼筋。幫條錨具是由一塊方形或圓形襯板與三根互成是由一塊方形或圓形襯板與三根互成1200的鋼筋幫條的鋼筋幫條

34、與預(yù)應(yīng)力鋼筋端部焊接而成，如圖與預(yù)應(yīng)力鋼筋端部焊接而成，如圖5-33所示。適用于錨固直徑在所示。適用于錨固直徑在1240mm的冷的冷拉拉、級鋼筋。級鋼筋。圖5-32 螺絲端桿錨具螺絲端桿與預(yù)應(yīng)力筋用對螺絲端桿與預(yù)應(yīng)力筋用對焊連接焊連接圖5-33 幫條錨具鐓頭錨具u鐓頭錨具是由鐓頭和墊板組成。當(dāng)預(yù)應(yīng)力直徑在22mm以內(nèi)時，端部鐓頭可用對焊機熱鐓，將鋼筋及銅棒夾入對焊機的兩電極中，使鋼筋端面與紫銅棒接觸，進行脈沖式通電加熱，當(dāng)鋼筋加熱至紅色呈可塑狀態(tài)時，即逐漸加熱加壓，直至形成鐓頭為止，如圖5-34所示。當(dāng)鋼筋直徑較大時可采用加熱鍛打成型。（2）預(yù)應(yīng)力筋制作單根粗鋼筋預(yù)應(yīng)力筋的制作，包括單根粗鋼筋

35、預(yù)應(yīng)力筋的制作，包括配料、對焊、冷拉配料、對焊、冷拉等工序。等工序。預(yù)應(yīng)力筋的下料長度應(yīng)計算確定，計算時要考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的孔道長度、預(yù)應(yīng)力筋的下料長度應(yīng)計算確定，計算時要考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的孔道長度、錨具厚度、千斤頂長度、焊接接頭或鐓頭的預(yù)留量、冷拉伸長值、彈性錨具厚度、千斤頂長度、焊接接頭或鐓頭的預(yù)留量、冷拉伸長值、彈性回縮值等回縮值等。其下料長度計算方法：當(dāng)兩端用螺絲端桿錨具時預(yù)應(yīng)力筋的成品長度（即預(yù)應(yīng)力筋和螺絲端桿對焊并經(jīng)冷拉后的全長）L1L1： L1=l+2l2 預(yù)應(yīng)力筋（不包括螺絲端桿）冷拉后需達(dá)到的長度L0： L0=L1-2l1預(yù)應(yīng)力筋（不包括螺絲端桿）冷拉前的下料長度L：冷拉率為r，彈性

36、回縮率，對焊接頭的壓縮量01LLnr 當(dāng)一端用螺桿、一端用幫條時: : 預(yù)應(yīng)力筋的成品長度（即預(yù)應(yīng)力筋和螺絲端桿對焊并經(jīng)冷拉后的全長）預(yù)應(yīng)力筋的成品長度（即預(yù)應(yīng)力筋和螺絲端桿對焊并經(jīng)冷拉后的全長）L1L1： L1=l1+l2+l3 預(yù)應(yīng)力筋（不含螺絲端桿錨具）冷拉后長度：預(yù)應(yīng)力筋（不含螺絲端桿錨具）冷拉后長度： L0=L1-l5預(yù)應(yīng)力筋（不包括螺絲端桿）冷拉前的下料長度預(yù)應(yīng)力筋（不包括螺絲端桿）冷拉前的下料長度L L： L=L0/(1+r-)+n【例4.1】21m預(yù)應(yīng)力屋架的孔道長為20.80m，預(yù)應(yīng)力筋為冷拉HRB400鋼筋，直徑為22mm，每根長度為8m，實測冷拉率r=4%，彈性回縮率=0

37、.4%，張拉應(yīng)力為0.85fpyk。螺絲端桿長為320mm，幫條長為50mm，墊板厚為15mm。計算： （1） 兩端用螺絲端桿錨具錨固時預(yù)應(yīng)力筋的下料長度? （2） 一端用螺絲端桿，另一端為幫條錨具時預(yù)應(yīng)力筋的下料長度?（3） 預(yù)應(yīng)力筋的張拉力為多少? 【解】（1 1） 螺絲端桿錨具，兩端同時張拉，螺母厚度取3636mmmm，墊 板 厚 度 取 1 61 6 m mm m ， 則 螺 絲 端 桿 伸 出 構(gòu) 件 外 的 長 度l2=2H+h+5=2l2=2H+h+5=236+16+5=93m36+16+5=93m；對焊接頭個數(shù)n=2+2=4n=2+2=4；每個對焊接頭的壓縮量=22mm=22m

38、m，則預(yù)應(yīng)力筋下料長度 L=(l-2l1+2l2)/(1+r-)+ L=(l-2l1+2l2)/(1+r-)+nn=19727=19727（mmmm）(2)幫條長為5050mmmm，墊板厚1515mmmm，則預(yù)應(yīng)力筋的成品長度 L1=l+l2+l3=20800+93+ L1=l+l2+l3=20800+93+（50+1550+15）=20958=20958（mmmm） 預(yù)應(yīng)力筋（不含螺絲端桿錨具）冷拉后長度： L0=L1-l1=20958-320=20638 L0=L1-l1=20958-320=20638（mmmm） L=L0/(1+r-)+ L=L0/(1+r-)+nn=20638/(1+

39、0.04-0.004)+4=20638/(1+0.04-0.004)+42222 =20009 =20009（mmmm）(3)(3)預(yù)應(yīng)力筋的張拉力 FP= FP=conconAPAP=0.85=0.855005003.14/43.14/422222 2=161475=161475（N N） =161.475 =161.475（kNkN）（3）張拉設(shè)備與螺絲端桿錨具配套的張拉設(shè)備為拉桿式千斤頂。常用的有YDL600-150型油壓千斤頂,公稱張拉力600KN，張拉行程150mm。YL60型千斤頂是一種通用型的拉桿式液壓千斤頂（圖5.21）。YL60型千斤頂適用于張拉采用螺絲端桿錨具的粗鋼筋或帶鐓

40、頭錨具的鋼筋束。穿心式千斤頂2. 2.鋼筋束和鋼絞線束鋼筋束和鋼絞線束（1）錨具鋼筋束、鋼絞線張拉端采用的錨具有JMJM型、型、KT-ZKT-Z型、型、XMXM型、型、QMQM型型等。非張拉端鋼筋用鐓頭錨具（圖a），鋼絞線用擠壓錨具(如圖b）。1）JM型錨具 JM型錨具由錨環(huán)與夾片組成(圖5-23)，錨環(huán)分甲型和乙型兩種。JM型錨具與YL60型千斤頂配套使用，適用于錨固36根直徑為12mm光面或螺紋鋼筋束，也可用于錨固56根直徑為12mm或15mm的鋼絞線束。圖b 擠壓錨具圖a 鐓頭錨具2） KT-ZKT-Z型錨具 KT-Z型錨具由錨環(huán)和錨塞組成(如下圖)，分為A型和B型兩種。當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋的最大

41、張拉力超過450KN時采用A型，不超過450KN時，采用B型。KT-Z型錨具適用錨固36根直徑為12mm的鋼筋束或鋼絞線束。3 3）XMXM型錨具XM型錨具由錨環(huán)和三塊夾片組成，如圖5.24所示。既可用于錨固鋼絞線束，又可用于錨固鋼絲束；既可錨固單根預(yù)應(yīng)力筋，又可錨固多根預(yù)應(yīng)力筋；當(dāng)用于錨固多根預(yù)應(yīng)力時，既可單根張拉，逐根錨固，又可成組張拉，成組錨固；它即可用作工作錨，又可用作工具錨。XM型錨具通用性好，錨固性能可靠，施工方便，且便于高空作業(yè)。鐓頭錨具用于固定端( (圖5-22(1)5-22(1)、圖5-22(2)5-22(2) )，它由錨固板和帶鐓頭的預(yù)應(yīng)力筋組成。 4）握裹式錨具壓花錨具壓

42、花錨具固定端錨具除了擠壓錨具，還有壓花錨具。固定端錨具除了擠壓錨具，還有壓花錨具。（2）預(yù)應(yīng)力筋制作鋼筋束所用鋼筋是成圓盤供應(yīng)，不需對焊接頭。鋼筋束或鋼絞線束預(yù)應(yīng)力筋的制作包括開盤冷拉、下料、編束等工序。預(yù)應(yīng)力鋼筋束下料應(yīng)在冷拉后進行。當(dāng)采用鐓頭錨具時，則應(yīng)增加鐓頭工序。 1）當(dāng)采用JM型或XM型錨具，用穿心式千斤頂張拉時，鋼筋束和鋼絲束的下料長度L應(yīng)等于構(gòu)件孔道長度加上兩端為張拉、錨固所需的外露長度，如圖5.25所示?？砂聪率接嬎悖?v兩端張拉時：兩端張拉時： L=l+2 L=l+2（l l1 1+l+l2 2+l+l3 3+100+100） v一端張拉時：一端張拉時： L=l+2 L=l+

43、2（l l1 1+100+100）+l+l2 2+l+l3 3 2）當(dāng)采用KT-Z型錨具、錐錨式，用穿心式千斤頂張拉時，鋼筋束和鋼絲束的下料長度L用下式計算：詳見P1543 鋼絲束鋼絲束 下料：下料：消除應(yīng)力鋼絲放開后是直的消除應(yīng)力鋼絲放開后是直的, ,可直接下料。鋼可直接下料。鋼絲在絲在應(yīng)力狀態(tài)下切斷下料應(yīng)力狀態(tài)下切斷下料，控制應(yīng)力為，控制應(yīng)力為300N/mm2。下料長度的誤差要控制在下料長度的誤差要控制在L5000以內(nèi)，且不大于以內(nèi)，且不大于5mm。 較常采用的是較常采用的是“鋼管限位法下料鋼管限位法下料”。2.2 預(yù)應(yīng)力筋制作 編束：為保證鋼絲束兩端鋼絲排列順序一為保證鋼絲束兩端鋼絲排列

44、順序一致，穿束與張拉不致紊亂，鋼絲必須編束。致，穿束與張拉不致紊亂，鋼絲必須編束。 鋼絲編束可分為鋼絲編束可分為空心束空心束和和實心束實心束，都需用梳絲，都需用梳絲板理順鋼絲，在距鋼絲端部板理順鋼絲，在距鋼絲端部510cm處編扎一道。處編扎一道。實心束工藝簡單，空心束孔道灌漿效果優(yōu)于實心束。共64頁 第27頁 下料長度：下料長度：采用采用鋼質(zhì)錐形錨具、錐錨式千斤頂張鋼質(zhì)錐形錨具、錐錨式千斤頂張拉時拉時，按下式計算：，按下式計算： 兩端張拉：兩端張拉：Ll +2（l1 + l2 +80） 一端張拉：一端張拉：Ll +2（l1 + 80）+ l2 式中： l 構(gòu)件的孔道長度； l1 錨環(huán)厚度； l

45、2 千斤頂分絲頭至 卡盤外端距離。采用鋼質(zhì)錐形錨具時鋼絲下料長度計算簡圖2.2 預(yù)應(yīng)力筋制作共64頁 第28頁三.施工工藝澆 筑 砼抽管，養(yǎng)護拆模預(yù)應(yīng)力筋制作埋 管 制 孔壓 試 塊制作砼試塊穿 筋張拉預(yù)應(yīng)力筋孔 道 灌 漿構(gòu)件起吊、運輸張拉機具準(zhǔn)備調(diào)整初應(yīng)力制作砂漿試塊壓砂漿試塊鋪底模，鋼筋及側(cè)模錨 具 制 作灌漿機具準(zhǔn)備1. 孔道留設(shè)孔道留設(shè) 預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋的孔道形狀有的孔道形狀有直線直線、曲線曲線和和折線折線三種，其三種，其直徑與布置根據(jù)構(gòu)件的受力性能、張拉錨固體系特直徑與布置根據(jù)構(gòu)件的受力性能、張拉錨固體系特點及尺寸確定。點及尺寸確定。 預(yù)制構(gòu)件的孔道留設(shè) 現(xiàn)澆構(gòu)件的孔道留設(shè)2 后張

46、法施工共64頁 第30頁3.2 孔道布置孔道布置 孔道至構(gòu)件邊緣的孔道至構(gòu)件邊緣的凈距凈距不小于不小于40mm，孔道之間的，孔道之間的凈距凈距不小于不小于50mm；端部的預(yù)埋鋼板應(yīng)；端部的預(yù)埋鋼板應(yīng)垂直于垂直于孔道中心孔道中心線；凡需起拱的構(gòu)件，線；凡需起拱的構(gòu)件，預(yù)留孔道應(yīng)隨構(gòu)件同時起拱預(yù)留孔道應(yīng)隨構(gòu)件同時起拱。 3.1 孔道直徑 粗鋼筋的孔道直徑應(yīng)比粗鋼筋的孔道直徑應(yīng)比對焊接頭外徑對焊接頭外徑或需穿過或需穿過孔道的孔道的錨具、連接器外徑錨具、連接器外徑大大1015mm；鋼絲、鋼鉸；鋼絲、鋼鉸線的孔道直徑應(yīng)比線的孔道直徑應(yīng)比預(yù)應(yīng)力束外徑預(yù)應(yīng)力束外徑或或錨具外徑錨具外徑大大510mm，且孔道面

47、積宜為預(yù)應(yīng)力筋凈面積的，且孔道面積宜為預(yù)應(yīng)力筋凈面積的34倍。倍。2.3 孔道留設(shè)共64頁 第31頁3.3 孔道成型方法孔道成型方法 孔道成型有孔道成型有鋼管抽芯法、膠管抽芯法鋼管抽芯法、膠管抽芯法和和埋管法埋管法。 孔道成型的要求是：孔道成型的要求是：孔道的尺寸與位置正確，孔道平順，接頭不漏漿。 鋼管抽芯法用于直線孔道。 鋼管要求：平直、表面光滑，每根不超過15m，超過15m用兩根鋼管，中間套管連接； 構(gòu)件中固定：用鋼筋井字架，間距不大于1m； 兩根鋼管的套管連接鋼管固定井字架2.3 孔道留設(shè)共64頁 第32頁 防止粘結(jié)措施：防止粘結(jié)措施：澆筑后，每隔澆筑后，每隔1015min時時間間轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)

48、動鋼管鋼管（兩根鋼管時，旋轉(zhuǎn)方向要相反）； 抽管時機：初凝后、終凝前，以手指按壓砼，無明顯壓痕又不沾漿即可抽管；常溫下一般在砼澆筑后35h； 抽管順序：先上后下；先中間，后周邊；當(dāng)部分孔道有擴孔時，先抽無擴孔管道，后抽擴孔管道；抽管時邊抽邊轉(zhuǎn)、速度均勻、與孔道成一直線。 質(zhì)量控制：抽管后，及時檢查孔道并做好孔道清理工作，以防止穿筋困難。2.3 孔道留設(shè)共64頁 第33頁 膠管抽芯法膠管抽芯法可用于可用于直線直線或或曲線孔道曲線孔道。 膠管要求：膠管要求：膠管有夾布膠管或鋼絲網(wǎng)膠管兩種。膠管有夾布膠管或鋼絲網(wǎng)膠管兩種。使用前，一端封堵，另一端與閥門連接，使用前，一端封堵，另一端與閥門連接，充水充

49、水( (氣) )加壓加壓至至0.50.8MPa，使膠皮管直徑使膠皮管直徑增大增大約約3mm。 構(gòu)件中固定：用鋼筋井字架，間距不大于0.6m； 防止粘結(jié)措施：澆筑后不需轉(zhuǎn)動膠管，只需在抽管前放水(氣)降壓，待管徑縮小與砼脫離即可抽管； 抽管時機：抽管時間比鋼管略遲； 抽管順序：先上后下；先曲后直。2.3 孔道留設(shè)共64頁 第34頁 預(yù)埋管法預(yù)埋管法預(yù)埋管法可采用薄鋼管、鍍鋅鋼管和預(yù)埋管法可采用薄鋼管、鍍鋅鋼管和金屬螺旋管金屬螺旋管、塑料波紋管塑料波紋管，埋入后不再抽出，可用于各，埋入后不再抽出，可用于各類形狀的孔道，是目前類形狀的孔道，是目前大力推廣的孔道留設(shè)方法大力推廣的孔道留設(shè)方法。 波紋管

50、要求：在1KN徑向力作用下不變形，使用前進行灌水試驗，檢查有無滲漏，防止水泥漿流入管內(nèi)堵塞孔道；安裝就位過程中避免反復(fù)彎曲，以防管壁開裂。塑料波紋管 金屬螺旋管2.3 孔道留設(shè)共64頁 第35頁 構(gòu)件中固定：用鋼筋井字架,間距不大于0.81.0m;螺旋管固定后，必須用鉛絲與鋼筋扎牢，防止?jié)仓艜r螺旋管上浮而造成嚴(yán)重事故。曲線孔道的固定2.3 孔道留設(shè)共64頁 第36頁 在孔道留設(shè)的同時應(yīng)留設(shè)灌漿孔灌漿孔和排氣孔排氣孔。 灌漿孔：灌漿孔：一般在構(gòu)件兩端和中間每隔一般在構(gòu)件兩端和中間每隔12m設(shè)置設(shè)置一個一個灌漿孔灌漿孔，孔徑，孔徑2025mm（與灌漿機輸漿管嘴外徑相適應(yīng)），用），用木塞木塞留設(shè)。

51、留設(shè)。3.4 灌漿孔、排氣孔與泌水孔 曲線孔道應(yīng)在最低點設(shè)置灌漿孔，以利于排出空氣,保證灌漿密實； 一個構(gòu)件有多根孔道時，其灌漿孔不應(yīng)集中留在構(gòu)件的同一截面上，以免構(gòu)件截面削弱過大。2.3 孔道留設(shè)共64頁 第37頁 排氣孔與泌水孔：排氣孔與泌水孔：構(gòu)構(gòu)件的兩端留設(shè)件的兩端留設(shè)排氣孔排氣孔，曲，曲線孔道的線孔道的峰頂處峰頂處應(yīng)留設(shè)應(yīng)留設(shè)排排氣兼泌水孔氣兼泌水孔，必要時可在，必要時可在最低點最低點設(shè)置設(shè)置排水孔排水孔。 灌漿孔的方向應(yīng)使灌漿時水泥漿至上而下垂直或傾斜注入孔道；用木塞留設(shè)灌漿孔波紋管上留設(shè)灌漿孔2.3 孔道留設(shè)共64頁 第38頁 灌漿孔的最大間距，抽芯成孔的不宜大于12m，預(yù)埋波紋

52、管不大于30m。2. 預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道 預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道按穿筋時機分有預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道按穿筋時機分有先穿束先穿束 和和后后穿束穿束,按穿入數(shù)量分有按穿入數(shù)量分有整束穿整束穿和和單根穿單根穿；按穿束方法；按穿束方法分有分有人工穿束人工穿束和和機械穿束機械穿束。箱梁的人工后穿束 預(yù)應(yīng)力筋穿插入孔道的箱梁2 后張法施工共64頁 第39頁 長度在長度在50m以內(nèi)的二跨曲線束，多采用以內(nèi)的二跨曲線束，多采用人工穿束人工穿束；對超長束、特重束、多波曲線束應(yīng)采用；對超長束、特重束、多波曲線束應(yīng)采用卷揚機穿束卷揚機穿束；目前目前穿束機穿束穿束機穿束在越來越多的工程中得到使用。在越來越多的工程中

53、得到使用。 先穿束 在砼澆筑前穿束，省力，但穿束占用工期，預(yù)應(yīng)力筋保護不當(dāng)易生銹；后穿束 在砼澆筑后進行，不占用工期，穿筋后即進行張拉，但較費力。構(gòu)皮灘大壩中孔閘墩新式U型預(yù)應(yīng)力錨索穿索試驗2.4 預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道共64頁 第40頁2 千斤頂定位安裝千斤頂定位安裝 3 張拉張拉1 準(zhǔn)備工作5 封端4 錨固3.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉2 后張法施工共64頁 第41頁3.5.1 準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作 塊體拼裝：塊體拼裝：分段制作的構(gòu)件在分段制作的構(gòu)件在張拉前張拉前完成拼裝完成拼裝; ; 砼強度檢驗：砼強度檢驗：砼強度應(yīng)滿足設(shè)計要求，砼強度應(yīng)滿足設(shè)計要求，設(shè)計無要求設(shè)計無要求時應(yīng)不低于設(shè)計強度的時應(yīng)不低于設(shè)計強

54、度的75%，塊體拼裝立縫處的砼或砂，塊體拼裝立縫處的砼或砂漿強度漿強度不低于砼強度的不低于砼強度的40%，且不得低于，且不得低于15N/mm2; ; 構(gòu)件端頭清理； 搭設(shè)張拉臺，安裝錨具與張拉設(shè)備。2.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉共64頁 第42頁張拉臺搭設(shè)3.5.2 張拉方式張拉方式 根據(jù)構(gòu)件的特點、預(yù)應(yīng)力筋的形狀和長度及施工方法，預(yù)應(yīng)力筋張拉有如下幾種張拉方法： 一端張拉方式：張拉設(shè)備放在構(gòu)件的一端進行張拉，適用于長度30m的直線預(yù)應(yīng)力筋與錨固損失影響長度Lf 0.5L(L為預(yù)應(yīng)力筋長度)的曲線預(yù)應(yīng)力筋； 兩端張拉方式：張拉設(shè)備放在構(gòu)件的兩端進行張拉，適用于長度30m的直線預(yù)應(yīng)力筋與錨固損失影響長度L

55、f0.5L的曲線預(yù)應(yīng)力筋； 2.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉共64頁 第43頁 分批張拉方式：對配有多束預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)件分批進行張拉，由于后批預(yù)應(yīng)力筋張拉所產(chǎn)生的砼彈性壓縮對先批張拉的預(yù)應(yīng)力筋造成預(yù)應(yīng)力損失，所以先批張拉的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)加上該彈性壓縮損失值，使分批張拉的每根預(yù)應(yīng)力筋的張拉力基本相等。2.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉預(yù)應(yīng)力箱梁的分批、對稱張拉 預(yù)應(yīng)力T梁的分批張拉共64頁 第44頁 分段張拉方式：分段張拉方式：在多跨連續(xù)梁板施工時，通長在多跨連續(xù)梁板施工時，通長的預(yù)應(yīng)力筋需要的預(yù)應(yīng)力筋需要逐段逐段 進行張拉進行張拉，第二段及后，第二段及后 段的預(yù)應(yīng)力筋利用段的預(yù)應(yīng)力筋利用錨頭錨頭 連接器連接器與前段預(yù)應(yīng)力筋與

56、前段預(yù)應(yīng)力筋 進行進行接長接長。 分階段張拉方式：為平衡各階段的不同荷載,采取分階段逐步施加預(yù)應(yīng)力的方式。 補償張拉方式：在早期預(yù)應(yīng)力損失基本完成后，再進行張拉的方式。2.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉梁段的分段張拉施工共64頁 第45頁3.5.3 張拉順序張拉順序 張拉順序的確定原則：張拉順序的確定原則： 不使砼產(chǎn)生超應(yīng)力; ; 構(gòu)件不扭轉(zhuǎn)與側(cè)彎、結(jié)構(gòu)不變位； 張拉設(shè)備的移動次數(shù)最少。所以張拉宜對稱進行張拉宜對稱進行。2.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉預(yù)應(yīng)力箱梁的對稱張拉共64頁 第46頁 下圖所示是預(yù)應(yīng)力砼屋架的下弦，下圖所示是預(yù)應(yīng)力砼屋架的下弦，圖圖a為二束不超過為二束不超過30m的鋼絲束，可采的鋼絲束，可采用一端

57、張拉，用二臺千斤頂分別在構(gòu)件用一端張拉，用二臺千斤頂分別在構(gòu)件的兩端進行對稱張拉，一次完成。的兩端進行對稱張拉，一次完成。 圖b預(yù)應(yīng)力筋為四束，需分兩批張拉，用兩臺千斤頂分別張拉對角線上的二束，然后張拉另二束，先批張拉的預(yù)應(yīng)力損失應(yīng)予補足。（a）（b）預(yù)應(yīng)力砼屋架下弦的張拉順序 受拉構(gòu)件的對稱張拉2.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉共64頁 第47頁 受彎構(gòu)件的分批張拉：受彎構(gòu)件的分批張拉：下圖為雙跨預(yù)應(yīng)下圖為雙跨預(yù)應(yīng)力框架梁，預(yù)應(yīng)力筋為四束超過力框架梁，預(yù)應(yīng)力筋為四束超過40m的的雙跨曲線鋼鉸線束，分二批張拉，用二雙跨曲線鋼鉸線束，分二批張拉，用二臺千斤頂分別設(shè)在梁的兩端，按臺千斤頂分別設(shè)在梁的兩端，按左右

58、對左右對稱各張拉一束稱各張拉一束，待二批四束均進行一端，待二批四束均進行一端張拉后，再分批張拉后，再分批在另一端進行補張拉在另一端進行補張拉。 平臥重疊構(gòu)件張拉：現(xiàn)場平臥重疊制作的后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，其張拉順序宜先上后下逐層進行，為減少上下層之間因磨擦力引起的預(yù)應(yīng)力損失，應(yīng)視預(yù)應(yīng)力筋和隔離劑的類別逐層加大張拉力。框架梁預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序2.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉共64頁 第48頁 張拉注意事項張拉注意事項 當(dāng)兩端同時張拉一根預(yù)應(yīng)力筋時，宜先在當(dāng)兩端同時張拉一根預(yù)應(yīng)力筋時，宜先在一端一端張拉張拉、一端錨固一端錨固，再在另一端張拉，再在另一端張拉補足補足張拉力后錨固；張拉力后錨固；2.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉 對

59、于重要預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件，可分階段建立預(yù)應(yīng)力，即全部預(yù)應(yīng)力先張拉50%之后，再第二次拉至100%。 為解決砼彈性壓縮損失問題，可采用同一張拉值,逐根復(fù)拉補足張拉力；共64頁 第49頁預(yù)應(yīng)力鋼絞線的逐根張拉3.5.4 張拉程序張拉程序 預(yù)應(yīng)力筋張拉操作程序，根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋張拉操作程序，根據(jù)構(gòu)件類型、張拉構(gòu)件類型、張拉錨固體系、松馳損失錨固體系、松馳損失等因素確定：等因素確定： 采用采用低松馳鋼絲和鋼鉸線低松馳鋼絲和鋼鉸線時，張拉程序為：時，張拉程序為： 0Pj 錨固錨固 Pj = conAP（預(yù)應(yīng)力筋截面積）（預(yù)應(yīng)力筋截面積）2.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉錨具安裝 千斤頂安裝 夾片安裝 張拉施工共64頁 第50頁

60、 采用采用普通松馳預(yù)應(yīng)力鋼筋普通松馳預(yù)應(yīng)力鋼筋時，按時，按超張拉程序超張拉程序，即：，即： 對對鐓頭錨具等可卸載錨具鐓頭錨具等可卸載錨具： 01.05Pj 持荷持荷2min Pj 錨固錨固 對對夾片錨具等不可卸載錨具夾片錨具等不可卸載錨具： 01.03Pj 錨固錨固2.5 預(yù)應(yīng)力筋張拉壓力表讀數(shù)張拉控制共64頁 第51頁3.5.5 伸長值校核伸長值校核 校核伸長值可綜合反校核伸長值可綜合反映張拉力是否足夠、孔道映張拉力是否足夠、孔道摩阻損失是否偏大、預(yù)應(yīng)摩阻損失是否偏大、預(yù)應(yīng)力筋是否有異?，F(xiàn)象等。力筋是否有異常現(xiàn)象等。因此，張拉時應(yīng)對伸長值因此，張拉時應(yīng)對伸長值進行校核，進行校核，實際伸長值與