預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工講義

預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工普通鋼筋混凝土的抗拉極限應(yīng)變只有0.0001～0.0015，在正常使用條件下受拉區(qū)混凝土開裂，構(gòu)件的剛度小、撓度大。要使混凝土不開裂，受拉鋼筋的應(yīng)力只能達(dá)到30Mpa；對(duì)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，當(dāng)裂縫寬度限制在0.2～0.3mm時(shí)，受拉鋼筋的應(yīng)力也只能達(dá)到200Mpa左右。為了克服普通鋼筋混凝土過早出現(xiàn)裂縫和鋼筋不能充分發(fā)揮其作用這一矛盾，人們創(chuàng)造了對(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力的方法。預(yù)應(yīng)力混凝土的概念：即在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受拉區(qū)域，通過對(duì)鋼筋進(jìn)行張拉后將鋼筋的回彈力施加給混凝土，使混凝土受到一個(gè)預(yù)壓應(yīng)力，產(chǎn)生一定的壓縮變形。當(dāng)該構(gòu)件受力后，受拉區(qū)混凝土的拉伸變形，首先與壓縮變形抵消，然后隨著外力的增加，混凝土才逐漸被拉伸，明顯推遲了裂縫出現(xiàn)時(shí)間。施加預(yù)應(yīng)力的目的：

①提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗裂度；②提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度； ③充分發(fā)揮高強(qiáng)鋼材的作用；④把散件拼成整體。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。預(yù)應(yīng)力混凝土的施工方法：

按預(yù)應(yīng)力施加方法分：

先張法；

后張法。預(yù)應(yīng)力材料準(zhǔn)備預(yù)應(yīng)力設(shè)備準(zhǔn)備預(yù)應(yīng)力筋安裝安裝錨具并張拉留孔材料準(zhǔn)備、錨具準(zhǔn)備預(yù)應(yīng)力鋼材準(zhǔn)備有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力：安裝波紋管、穿鋼束預(yù)應(yīng)力工程施工工藝流程千斤頂配套標(biāo)定灌漿設(shè)備準(zhǔn)備無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力：安裝無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋灌漿并封錨有粘結(jié)灌漿先張法施工工藝過程：安放臺(tái)座→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、吊車梁、薄腹梁……）預(yù)應(yīng)力空心板夾具橫梁臺(tái)座預(yù)應(yīng)力筋臺(tái)面A、張拉預(yù)應(yīng)力筋混凝土構(gòu)件B、澆筑混凝土構(gòu)件C、放張施加預(yù)應(yīng)力一、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：①墩式（傳力墩、臺(tái)面、橫梁）長(zhǎng)度100～150m，適于中、小型構(gòu)件。②槽式（傳力柱、上下橫梁、磚墻）長(zhǎng)45～76m，

適于雙向預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，易于蒸汽養(yǎng)護(hù)。③鋼模臺(tái)座重力式墩式臺(tái)座座的幾種種形式與臺(tái)面共同作用式構(gòu)架式樁基構(gòu)架式錨樁式臺(tái)座槽式臺(tái)座座壓桿磚墻上橫梁下橫梁磚墻壓桿（二）夾夾具：1、錨固夾夾具：①錐形（錐銷式式、二片片式、三三片式））——錨固單根根直徑12～14預(yù)應(yīng)力筋筋；②鐓頭錨具具用于：冷拉筋（（熱鐓）），冷拔絲（（熱、冷冷鐓），，碳素鋼絲絲（冷鐓鐓）。要求：鐓頭強(qiáng)強(qiáng)度不低低于材料料強(qiáng)度的的98%，鋼絲束長(zhǎng)長(zhǎng)度差值值≯L/5000、≯5mm。成組張拉拉長(zhǎng)度≯≯10m的鋼絲，，長(zhǎng)度極差差≯2mm2、張拉夾夾具：偏心式式、楔形形。錐銷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二、先張法施施工工藝（一）張拉預(yù)預(yù)應(yīng)力筋：1、張拉程序0→1.05σcon（持荷2分鐘）→σcon0→1.03σcon超張拉——減少由于鋼筋筋松弛變形造造成的預(yù)應(yīng)力力損失。2、控制應(yīng)力及及最大應(yīng)力：預(yù)應(yīng)力筋種類類先先張法后后張法碳素鋼絲、刻刻痕鋼絲、鋼鋼絞線0.80fptk0.75fptk熱處理鋼筋、、冷拔低碳鋼鋼絲0.75fptk0.7fptk冷拉鋼筋0.95fpyk0.9fpykfptk：極限抗拉強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpyk：屈服強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值

超張拉可比設(shè)設(shè)計(jì)要求提高高5%，但最大張拉控制應(yīng)力力不得超過下下列規(guī)定：3、張拉要點(diǎn)：：（1）張拉時(shí)應(yīng)校校核預(yù)應(yīng)力筋筋的伸長(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±6%，否則應(yīng)停拉拉；ΔL計(jì)=ΔL實(shí)=10%時(shí)量取+以后的推算值值（2）從臺(tái)座中間間向兩側(cè)進(jìn)行行（防偏心損損壞臺(tái)座）（3）多根成組張張拉，初應(yīng)力力應(yīng)一致(測(cè)力計(jì)抽查)（4）拉速平穩(wěn)，，錨固松緊一一致，設(shè)備緩緩慢放松（5）拉完的筋位位置偏差≯5mm，且≯構(gòu)件截截面短邊的4%（6）冬施張拉時(shí)，，溫度≮－15℃（7）注意安全：兩端嚴(yán)禁站站人，敲擊楔楔塊不得過猛猛。（二）混凝土土澆筑與養(yǎng)護(hù)護(hù)：1、混凝土一次次澆完，混凝凝土≮C30。2、防止較大徐徐變和收縮：：選收縮變形小小的水泥，水水灰比≯0.5，級(jí)配良好，，振搗密實(shí)（（特別是端部部）。3、防止碰撞、、踩踏鋼絲。。4、減少應(yīng)力損損失：非鋼模臺(tái)座生生產(chǎn)，采取二二次升溫養(yǎng)護(hù)護(hù)，(開始溫差≯20℃，達(dá)10MPa后按正常速度升溫溫）。(三)預(yù)應(yīng)力筋放松：1.條件：混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)定且≮75%強(qiáng)度值后。2.方法：鋸斷，剪斷，熔斷斷（僅限于Ⅰ～Ⅲ級(jí)冷拉筋）。3.要點(diǎn)：放張順序：軸心受壓構(gòu)件同時(shí)時(shí)放；偏心受壓構(gòu)件先先同時(shí)放預(yù)壓應(yīng)應(yīng)力小的區(qū)域的的，再同時(shí)放大大的區(qū)域的；其它構(gòu)件，應(yīng)分分階段、對(duì)稱、、相互交錯(cuò)放張張。粗筋放張應(yīng)緩慢慢（砂箱法、楔楔塊法、千斤頂頂）。橫梁螺桿螺母承力板臺(tái)座鋼塊鋼塊鋼楔塊楔塊放張法活塞鋼套箱進(jìn)砂口出砂口砂子鋼套箱底板砂箱放張法后張法施工工藝過程：澆筑混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)件（留孔孔）→養(yǎng)護(hù)拆模?！ㄟ_(dá)75%強(qiáng)度后）穿筋張張拉→固定→孔孔道灌漿→（漿漿達(dá)15N/mm2,混凝土達(dá)100%后）移動(dòng)、吊裝裝。適于：大構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的的現(xiàn)場(chǎng)施工——預(yù)制拼裝，結(jié)構(gòu)構(gòu)張拉。特點(diǎn)：不需臺(tái)座；但工工序多、工藝復(fù)復(fù)雜，錨具不能能重復(fù)利用。一、錨具錨具按錨固性能能分兩類：錨具性能Ⅰ類Ⅱ類錨具效率系數(shù)ηa≧0.95ηa≧0.9錨具的總應(yīng)變?chǔ)舥≧2.0%εu≧1.7%用途：Ⅰ類——承受動(dòng)、靜載的的無粘結(jié)、有粘粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力混混凝土；Ⅱ類——有粘結(jié)結(jié)、預(yù)預(yù)應(yīng)力力筋的的應(yīng)力力變化化不大大的部部位。。（一））單根根粗筋筋（直直徑18～36mm）：1、錨具具：（1）螺絲絲端桿桿錨具具螺桿45#鋼，鋼鋼筋冷冷拉前前焊接接好；；螺母、、墊板板用Q235鋼適于:直徑18～36mm筋。（2）幫條條錨具具（幫條條與預(yù)預(yù)應(yīng)力力筋同同級(jí)，，互成120°，E50焊條；；墊板用用3#鋼），適于:冷拉HRB335、HRB400級(jí)筋；；（3）鐓頭頭錨具具（二））鋼筋筋束、、鋼絞絞線束束：1、錨具具：張拉端端——JM－12型錨具具：錨環(huán)環(huán)、夾夾片用用45#鋼?？慑^3～6根直徑徑12的光圓圓、螺螺紋HRB500級(jí)筋或或鋼絞絞線；；KT－Z型錨具具：可錨錨3～6根直徑徑12的HRB400~500級(jí)筋單孔夾片式式錨具：二片式、、三夾片（（直、斜開開縫）；多孔夾片式式錨具：XM型、QM型、OV型、BS型…非張拉端——鋼筋可用鐓頭錨具（固定板））；鋼絞線可用用擠壓錨具螺絲端桿錨具幫條錨具后張法施工工工藝：有粘結(jié)無粘結(jié)二、有粘結(jié)結(jié)后張法施施工工藝1、要求：位置準(zhǔn)確確；內(nèi)壁光光滑；端部預(yù)埋鋼鋼板垂直于于孔道軸線線（中心線線）；直徑、長(zhǎng)度度、形狀滿滿足設(shè)計(jì)要要求（直徑徑與錨具及及筋有關(guān)））。2、方法：①鋼管抽芯法法（直孔）——鋼管應(yīng)平直直、光滑，，用前刷油油；每根長(zhǎng)長(zhǎng)≯15米，每端伸伸出500mm；兩根接長(zhǎng)長(zhǎng)，中間用用木塞及套套管連接；；用鋼筋井井字架固定定，@≯1米；澆混凝凝土后每10～15分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)一一次；混凝凝土初凝后后、終凝前前抽管；抽抽管先上后后下，邊轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)邊拔。（（灌漿孔間距距≯12米）（一）孔道留設(shè)：：②膠管抽芯芯法－－用于長(zhǎng)孔或或曲線孔。。有一定剛剛度或充壓壓；鋼筋井字架架@≯0.5米；混凝土土達(dá)一定強(qiáng)強(qiáng)度后拔管管。③埋管法－－預(yù)埋螺螺旋管?？煽上却┙?，，接頭嚴(yán)密密，有一定定剛度；井井字架@≯0.8米；灌漿孔間距距≯30米；波峰設(shè)設(shè)排氣泌水水管。波紋管箱梁的預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋張拉拉仍遵守對(duì)對(duì)稱張拉原原則。當(dāng)一一端張拉時(shí)時(shí)，張拉端端可交錯(cuò)設(shè)設(shè)置在箱梁梁構(gòu)件兩端端。張拉端固定端（二）鋼筋筋張拉：（三）孔道道灌漿：1.目的：防止生銹；；增加整體體性。2.基本要求：：（盡早進(jìn)行行，飽滿、、密實(shí)）①水泥≮32.5級(jí)普硅；②水泥漿強(qiáng)強(qiáng)度≮30MPa；③水灰比比0.4左右，不不得大于于0.45；④泌水率率：拌后后三小時(shí)時(shí)宜≯2%，最大≯≯3%⑤可摻無腐腐蝕性外外加劑：：鋁粉（（水泥重重的0.5～1/萬），木木鈣（0.25%），微膨膨脹劑；；⑥孔道濕濕、潔凈凈，由下下層孔到到上層；；⑦灌滿孔孔道并封封閉排氣氣孔后，，加壓0.5～0.6MPa，稍后再再封閉灌灌漿孔；；⑧不摻外外加劑時(shí)時(shí)，可用用二次灌灌漿法。。預(yù)應(yīng)力孔孔道正式式灌漿前前，必須須切除錨錨具外側(cè)側(cè)多余的的鋼絞線線，用水水泥砂漿漿或細(xì)石石混凝土土封錨。。攪漿機(jī)灌漿泵封錨流錐筒在灌漿前前，需要要對(duì)拌制制的水泥泥漿流動(dòng)動(dòng)性進(jìn)行行測(cè)定。。用流錐錐筒測(cè)定定簡(jiǎn)便可可行。三、無粘粘結(jié)預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土施工工：特點(diǎn)：無需留孔孔與灌漿漿，施工工簡(jiǎn)單；；張拉摩摩阻力小小，預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋受受力均勻勻；可可做做成多跨跨曲線狀狀；構(gòu)件件整體性性略差，，錨固要要求高。。適用：現(xiàn)場(chǎng)整澆澆結(jié)構(gòu)（（梁板等等）。（一）無無粘結(jié)筋筋1、制作：：鋼絲束、、鋼絞線線束外包涂料料層：－20℃～＋70℃不變脆，，不侵蝕蝕其它材材料，穩(wěn)穩(wěn)定性好好，防腐腐、潤(rùn)滑滑，不透透水、不不吸濕。。包裹層：：塑料布或或塑料管管，0.8～1mm厚。2.存放：有明顯標(biāo)標(biāo)記，成成盤立放放，不擠擠壓，不不暴曬。。無粘結(jié)預(yù)預(yù)應(yīng)力樓樓面鋼筋筋張拉端（二）預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的張張拉：順序符合合設(shè)計(jì)要要求25m內(nèi)一端張張拉；≥≥25～50m，一端張張拉錨固固后，另另端補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)。先用千斤斤頂抽動(dòng)動(dòng)1～2次；滑脫、斷斷裂數(shù)量量≯2%（同一截截面總量量的）。。（三）構(gòu)構(gòu)件端部部處理：：錨固后在在錨具夾夾片外保保留≮30mm切斷；分散、彎彎折后澆澆混凝土土封閉，，防止