先張法預應力砼施工 先張法預應力砼施工

學習單元10先張法預應力混凝土施工學習情境三鋼筋砼主體結(jié)構工程施工10.1

預應力工藝的應用10.2預應力鋼筋10.3預應力錨固體系10.4

張拉機具10.5

一般規(guī)定10.6

先張法施工

【教學目標】

1.了解預應力砼的特點和工作原理；2. 了解先張法臺座的類型、預應力值建立和傳遞原理；3. 掌握張拉程序、張拉力控制和放張方法；【教學重點】先張法的施工工藝過程、質(zhì)量控制與技術措施。

【教學難點】夾具、張拉機具的構造及使用方法；施工過程中可能產(chǎn)生的應力損失及彌補的方法。學習情境三鋼筋砼主體結(jié)構工程施工預應力砼工作原理預應力砼是在構件承受外荷載前，預先在構件的受拉區(qū)對受拉區(qū)的預應力鋼筋進行張拉、錨固、放松，借助預應力鋼筋的彈性回縮，使受拉區(qū)砼事先獲得預壓應力。使用階段的構件在外荷載作用下產(chǎn)生拉應力時，先要抵消預壓應力，這就推遲了砼裂縫的出現(xiàn)并限制了裂縫的開展，從而提高構件的抗裂度和剛度。學習單元10先張法預應力混凝土施工砼箱梁中的預應力筋T梁中的預應力鋼絲束預應力砼的種類按預應力大小分按施加預應力方式分按預應力筋的粘結(jié)狀態(tài)分按施工方式分全預應力砼先張法預應力砼后張法預應力砼自應力砼有粘結(jié)預應力砼無粘結(jié)預應力砼預制預應力砼部份預應力砼現(xiàn)澆預應力砼疊合預應力砼學習單元10先張法預應力混凝土施工預應力砼的優(yōu)缺點⑴有效利用高強鋼材；⑵減小結(jié)構構件的截面尺寸、自重，能增大結(jié)構構件跨度，降低結(jié)構構件占用空間；⑶提高使用荷載下結(jié)構的抗裂性和剛度；⑷質(zhì)量好、降低工程造價、結(jié)構耐久性好；⑸技術含量高、操作要求嚴，需要增添專用設備。學習單元10先張法預應力混凝土施工10.1

預應力工藝的應用

10.1.1

先張法的應用

先張法主要應用于房屋建筑中的空心板、多孔板、槽形板、雙T板、V形折板、托梁、檁條、槽瓦、屋面梁等；道路橋梁工程中的軌枕、橋面空心板、簡支梁等。在基礎工程中應用的預應力方樁及管樁等。預應力雙T板橋面預應力空心板預應力方樁學習單元10先張法預應力混凝土施工10.1.2

后張法的應用

后張法不但用于房屋建筑中的吊車梁、屋面梁、屋架，橋梁中的T形梁、箱形梁等構件，且在大跨度的現(xiàn)澆結(jié)構及空間結(jié)構中的應用也日趨成熟；在特種結(jié)構如塔體的豎向預應力、筒體的環(huán)向預應力也有突破，尤其為橋梁工程的懸索結(jié)構、斜拉結(jié)構提供了豐富的發(fā)展空間。10.1預應力工藝的應用預應力箱梁豎向預應力斜拉索張拉10.2

預應力鋼筋預應力鋼筋宜采用螺旋肋鋼絲、刻痕鋼絲和低松馳鋼鉸線，也可采用熱處理鋼筋。預應力鋼筋是指在預應力結(jié)構中用于建立預加應力的單根或成束的預應力鋼絲、鋼絞線或鋼筋等。學習單元10先張法預應力混凝土施工10.2.1

預應力鋼絲螺旋肋鋼絲是通過專用拔絲模冷拔使鋼絲表面沿長度方向產(chǎn)生規(guī)則間隔肋條的鋼絲。直徑為4～9mm，標準抗拉強度1570～1770N/mm2。螺旋肋能增加與砼的握裹力，可用于先張法構件。⑴

螺旋肋鋼絲螺旋肋鋼絲外形螺旋肋鋼絲近照10.2預應力鋼筋⑵

刻痕鋼絲刻痕鋼絲是用冷軋或冷拔方法使鋼絲表面產(chǎn)生周期性變化的凹痕或凸紋的鋼絲。直徑為5、7mm，標準抗拉強度1570N/mm2。鋼絲表面的凹痕或凸紋能增加與砼的握裹力，可用于先張法構件。三面刻痕鋼絲外形刻痕鋼絲近照刻痕鋼絲10.2.1預應力鋼絲10.2.2

預應力鋼絞線鋼絞線是由多根碳素鋼絲在絞線機上成螺旋形紋合，并經(jīng)低溫回火消除應力制成。鋼絞線的整根破斷力大、柔性好，施工方便，具有廣闊的發(fā)展前景。但價格比鋼絲貴。鋼絞線可分為光面鋼絞線、無粘結(jié)鋼絞線、模拔鋼絞線、鍍鋅鋼絞線、環(huán)氧涂層鋼絞線、不銹鋼鋼絞線等。預應力鋼絞線光面預應力鋼絞線10.2預應力鋼筋⑴

光面預應力鋼絞線常用光面鋼絞線的規(guī)格有1×3和1×7兩種，直徑為8.6～15.2mm，標準抗拉強度1570～1860N/mm2。后張法預應力均采用1×7鋼絞線，1×3鋼絞線僅用于先張法構件。光面預應力鋼絞線的形式鋼絞線的包裝10.2.2預應力鋼絞線⑵

無粘結(jié)鋼絞線

是用防腐潤滑油脂涂敷在鋼絞線表面上、外包塑料護套制成，主要用于后張法中無粘結(jié)預應力筋，也可用于暴露或腐蝕環(huán)境中的體外索、拉索等。無粘結(jié)鋼絞線無粘結(jié)鋼絞線生產(chǎn)線10.2.2預應力鋼絞線10.2.3

熱處理鋼筋熱處理鋼筋是由普通熱軋中碳合金鋼筋經(jīng)淬火和回火調(diào)質(zhì)熱處理制成。具有高強度、高韌性和高粘結(jié)力等優(yōu)點，直徑為6～10mm。成品鋼筋為直徑2m的彈性盤卷，開盤后自行伸直，每盤長度為l00～120m。熱處理鋼筋的螺紋外形，有帶縱肋和無縱肋兩種。有縱肋熱處理鋼筋無縱肋熱處理鋼筋10.2預應力鋼筋10.2.4

精軋螺紋鋼筋精軋螺紋鋼筋是用熱軋方法在鋼筋表面上軋出不帶肋的螺紋外形。鋼筋的接長用連接螺紋套筒，端頭錨固用螺母。精軋螺紋鋼筋具有錨固簡單、施工方便、無需焊接等優(yōu)點。目前國內(nèi)生產(chǎn)的精軋螺紋鋼筋品種有Φ25和Φ32，其屈服點為750MPa和900MPa兩種。精軋螺紋鋼筋外形精軋螺紋鋼筋近照10.2預應力鋼筋10.2.5

預應力鋼筋的特性碳素鋼絲或鋼絞線均屬硬鋼。當鋼絲拉伸到超過比例極限σp(取殘余應變?yōu)?.01%時的應力)后，σ-ε關系呈非線性變化，沒有明顯的屈服點。⑴

應力-應變曲線當鋼絲拉伸超過σ0.2(殘余應變?yōu)?.2%)后，應變ε增加較快；當拉伸至最大應力σb時，應變ε繼續(xù)發(fā)展，在σ-ε曲線上呈現(xiàn)為一水平段，然后斷裂。預應力筋σ-ε曲線見右圖：10.2預應力鋼筋⑵

應力松弛應力松弛是鋼材受到一定的張拉力后，在長度保持不變的條件下，鋼材的應力隨時間的增長而降低的現(xiàn)象，其降低值稱為應力松弛損失。產(chǎn)生應力松弛的原因主要是由于金屬內(nèi)部位錯運動使一部分彈性變形轉(zhuǎn)化為塑性變形引起的。右圖根據(jù)碳素鋼絲和熱處理鋼筋的試驗數(shù)據(jù)，繪出其松弛率與時間、鋼種、溫度的關系：預應力筋的應力松弛損失10.2.5預應力鋼筋的特性

①松馳率與時間的關系：應力松弛初期發(fā)展較快，以后逐漸減慢。鋼絲應力松弛損失率與時間t有較好的對數(shù)線性關系。

②松馳率與鋼種的關系：鋼絲和鋼絞線的應力松弛率比熱處理鋼筋和精軋螺紋鋼筋大。

③松馳率與初應力的關系：初應力大，松弛損失也大。當σi＞0.7σb時，松弛損失率明顯增大。

④松馳率與溫度的關系：隨著溫度的升高，松弛損失率急劇增加。根據(jù)國外試驗資料，400C時1000h松弛損失率約為200C時的1.5倍。10.2.5預應力鋼筋的特性⑶

減少應力松弛損失的措施①采取超張拉程序；②采用低松弛鋼絞線或鋼絲，其松弛損失可減少70～80%。

10.2.5預應力鋼筋的特性預應力砼箱梁張拉現(xiàn)場箱梁采取超張拉10.2.6

預應力鋼筋的驗收

包括標牌和外觀檢查，并按有關規(guī)定取樣進行力學性能檢驗。預應力鋼筋出廠，每捆(盤)應掛有二個標牌(上注廠名、品名、規(guī)格、生產(chǎn)工藝及日期、批號等)，并有隨貨同行的出廠質(zhì)量證明書。每驗收批由同一牌號、同一規(guī)格、同一生產(chǎn)工藝的預應力鋼筋組成，每批數(shù)量不超過60t。⑴

標牌檢查10.2預應力鋼筋標牌標牌⑵

外觀檢查

鋼絲和鋼絞線的外觀檢查均應逐盤進行。鋼絲表面不得有油污、氧化鐵皮、裂紋或機械損傷。鋼絲直徑檢查按10%盤選取，但不少于6盤；鋼絞線表面不得有油污、銹斑或機械損傷。鍍鋅、涂環(huán)氧鋼絞線、無粘結(jié)鋼絞線等涂層表面應均勻、光滑、無裂紋、無明顯折皺。

無粘結(jié)預應力筋每驗收批應抽取3個試件檢驗油脂重量和護套厚度。

精軋螺紋鋼的外觀檢查應逐根進行。鋼筋表面不得有銹蝕、油污、橫向裂縫、結(jié)疤。10.2.6預應力鋼筋的驗收⑶

力學性能檢驗在每批鋼絲中任意選取10%盤(不少于6盤)，每盤在任意位置截取2根試件，1根做拉伸試驗，1根做彎曲試驗，如一項試驗不合格，則該盤鋼絲為不合格品；另從該批未經(jīng)檢驗的鋼絲盤中抽取雙倍數(shù)量的試件進行檢驗，如仍有一項不合格，則該批鋼絲判為不合格品；或逐盤檢驗取用合格品。10.2.6預應力鋼筋的驗收預應力鋼絲力學性能檢測預應力鋼絞線松弛性能檢測在每批鋼絞線中任意選取3盤，每盤在任意位置截取一根試件做拉伸試驗，如有某一項試驗結(jié)果不合標準要求，則該不合格盤報廢；另從未經(jīng)檢驗過的鋼絞線中抽取雙倍數(shù)量的試件進行復檢，如仍有一項不合格，則該批鋼絞線判為不合格品。⑷

運輸及存放

預應力筋由于強度高塑性差，在無應力狀態(tài)下對腐蝕作用比普通鋼筋敏感。預應力筋在運輸或存放過程中如遭受雨淋、濕氣或腐蝕介質(zhì)的侵蝕，易發(fā)生銹蝕，不僅降低質(zhì)量，鋼筋表面出現(xiàn)腐蝕坑，有時甚至會造成鋼筋脆斷。10.2.6預應力鋼筋的驗收10.3

預應力錨固體系預應力錨固體系包括錨具、夾具和連接器。錨固體系的種類很多，且配套化、系列化、工廠化生產(chǎn)，主要有QM系列(中國建科院)、OVM系列(柳州建機廠)、HVM系列(柳州海威姆)、VLM系列等。預應力錨固體系總成圖張拉端錨具錨固端錨具連接器波紋管及預應力筋學習單元10先張法預應力混凝土施工

錨具——在后張法結(jié)構或構件中，用于保持預應力筋的拉力并將其傳遞到砼(或鋼結(jié)構)上所用的夾持預應力筋的永久性錨固裝置。后張法錨固體系包括錨具、錨墊板和螺旋筋。

夾具——在先張法構件施工時，用于保持預應力筋的拉力并將其固定在生產(chǎn)臺座(或設備)上的臨時性錨固裝置；在后張法結(jié)構或構件施工時，在張拉千斤頂或設備上夾持預應力筋的臨時性錨固裝置(又稱工具錨)。

連接器——用于連接預應力筋的裝置。10.3預應力錨固體系錨具、夾具和連接器的代號分類代號錨具夾具連接器夾片式園形YJMYJJYJL扁形BJM支承式鐓頭DTMDTJDTL螺母LMMLMJLML錐塞式鋼質(zhì)GZM——冷鑄LZM——熱鑄RZM——握裹式擠壓JYMJYJJYL壓花YHM——錨具、夾具和連接器的標記示例：YJM15-12

夾片式企業(yè)體系代號，需要時標注

預應力鋼材根數(shù)預應力鋼筋直徑

錨具、夾具和連接器的標記由產(chǎn)品代號、預應力鋼筋直徑、預應力鋼材根數(shù)三部份組成(生產(chǎn)企業(yè)的體系代號只在需要時加注)。

表示為錨固12根直徑為15.2mm預應力砼用鋼絞線的園形夾片式群錨錨具10.3預應力錨固體系10.3.1

種類及性能要求⑴

錨具的種類10.3預應力錨固體系①張拉端錨具：安裝在預應力筋端部且可以張錨具也稱之為預應力錨具，所謂錨具，是在后張法結(jié)構或構件中，為保持預應力筋的拉力并將其傳遞到混拉的錨具；

②固定端錨具：安裝在預應力筋端部，通常埋入混凝土中且不用以張拉的錨具。10.3.1

種類及性能要求⑴

錨具的種類錨具類型常見錨具備注夾片式單孔夾片錨具

1、按在構件中的位置又可分為張拉端錨具、固定端錨具

兩種。2、錨具一般由設計單位按結(jié)構要求、產(chǎn)品性能和張拉施工方法選用。多孔夾片錨具支承式鐓頭錨具螺母錨具錐塞式鋼質(zhì)錐形錨具錐形螺桿錨握裹式擠壓錨具壓花錨具10.3預應力錨固體系10.3.2

錨具夾片式錨具分為單孔夾片錨具和多孔夾片錨具，由工作錨板、工作夾片、錨墊板、螺旋筋組成?？慑^固預應力鋼絞線。也可錨固7Ф5、7Ф7的預應力鋼絲束，主要用作張拉端錨具。具有自動跟進，放張后自動錨固，錨固效率系數(shù)高，錨固性能好，安全可靠等特點。QM夾片式錨具夾片式錨具的組裝⑴

夾片式錨具10.3預應力錨固體系工作錨板工作夾片錨墊板螺旋筋波紋管預應力筋VLM15(13)多孔夾片式錨具10.3.2錨具(適用于后張法施工中的預應力砼構件，巖土錨固等結(jié)構之中)灌漿孔VLM單孔夾片式錨具工具錨、工作夾片錨具與千斤頂安裝示意圖張拉端錨具構造圖10.3.2錨具扁形張拉端錨具扁形張拉端錨具由扁形工作錨板、工作夾片、扁形錨墊板、扁形螺旋筋組成。扁錨的張拉端口扁小，鋼鉸線可逐根張拉亦可整體張拉。適用于樓板、低高度箱梁及橋面橫向預應力張拉。張拉好的扁形錨具扁錨的工作錨板與夾片多孔夾片式扁錨10.3.2錨具⑵

鐓頭錨具鐓頭錨體系可張拉ФP5、ФP7高強鋼絲束，常用鐓頭錨分為A型和B型，A型由錨杯和螺母組成，用于張拉端；B型為錨板，用于固定端。預應力筋采用鋼絲鐓頭器鐓頭成型，配套張拉使用YDC系列穿心式千斤頂。主要用于后張法施工中。DM型鐓頭錨具鐓頭錨具與預應力鋼絲束A型B型高強鋼絲束10.3.2錨具LD型系列鐓頭機構造示意圖

1.油嘴2.油缸3.順序閥4.回油閥5.鐓頭活塞6.鐓頭活塞回程彈簧7.夾緊活塞回程彈簧8.夾緊活塞9.鐓頭模10.錨環(huán)11.夾片12.夾片回程彈簧已鐓好的Φ7鋼絲LD型系列鐓頭機10.3.2錨具⑶

精軋螺紋鋼錨具、連接器由螺母和墊板組成，可錨固Ф25、Ф32高強精軋螺紋鋼筋，主要用于先張法、后張法施工的預應力箱梁、縱向預應力及大型預應力屋架。連接器主要用于螺紋鋼筋的接長。精軋螺紋鋼錨具、連接器螺母螺母墊板連接器連接器10.3.2錨具用于錨固直徑為Φ25和Φ32的高強精軋螺紋鋼筋，主要應用于預應力箱梁縱向施工、大型建筑屋架和巖土錨固中。由錨具、連接器、墊板組成，配用YG-70穿心式千斤頂和專用連接頭進行張拉螺母墊板連接器預應力筋10.3.2錨具⑷

螺絲端桿錨具螺絲端桿錨具由螺絲端桿、螺母和墊板組成，可錨固冷拉Ⅱ、Ⅲ級鋼筋，主要用于后張法施工的預應力板梁及大型屋架。螺絲端桿錨具構造圖螺母墊板螺絲端桿螺絲端桿錨具目前已較少使用!10.3.2錨具⑸

擠壓式錨具（P型）P型錨具是由擠壓頭、螺旋筋、P型錨板、約束圈組成，它是在鋼鉸線端部安裝鋼絲襯圈和擠壓套，利用擠壓機將擠壓套擠過?？?，使其產(chǎn)生塑性變形而握緊鋼鉸線，形成可靠錨固。用于后張預應力構件的固定端對鋼絞線的擠壓錨固。固定端P型錨具組件單孔固定端錨具VLM擠壓套10.3.2錨具螺旋筋擠壓頭P型錨板預應力筋波紋管VLM固定端P型錨具10.3.2錨具(應用于后張預應力構件的固定端，埋入構件中不作張拉用)P型固定端錨具構造圖

GYJ擠壓機是制作P型固定端錨具的專用擠壓設備。擠壓好的擠壓頭10.3.2錨具JY型擠壓機⑹

壓花式錨具（H型）當需要把后張力傳至砼時，可采用H型固定端錨具，它包括帶梨形自錨頭的一段鋼絞線、支托梨形自錨頭用的鋼筋支架、螺旋筋、約束圈等。鋼絞線梨形自錨頭采用專用的壓花機擠壓成型。VLM15型固定端H型錨具梨形自錨頭預應力筋螺旋筋約束圈波紋管10.3.2錨具壓花機是制作H型固定端錨具的專用擠壓設備。YH30型壓花機具有體積小、重量輕、操作方便等特點。H型固定端壓花錨具構造圖梨形頭結(jié)構示意圖YH30型壓花機壓花機壓花過程

10.3.2錨具⑺

鋼質(zhì)錐形錨具鋼質(zhì)錐形錨具(又稱弗氏錨具)由錨圈和錨塞組成，可錨固6～30ФP5或12～24ФP7的高強鋼絲束，常用于后張法預應力砼結(jié)構和構件中，配套YDZ系列專用千斤頂張拉。GZ型鋼質(zhì)錐形錨具張拉好的鋼質(zhì)錐形錨具錨圈錨圈錨塞錨塞砼構件錐形錨具高強鋼絲束10.3.2錨具10.3.3夾具先張法中鋼絲的夾具分兩類：一類是將預應力筋錨固在臺座上的錨固夾具；另一類是張拉時夾持預應力筋用的夾具。錨固夾具與張拉夾具都是重復使用的工具。夾具的種類繁多，下圖是傳統(tǒng)的單根鋼絲錨固夾具。⑴

鋼絲的夾具鋼絲用錨固夾具

園錐齒板式常用于冷拔鋼絲，園錐槽式常用于消除應力鋼絲。10.3預應力錨固體系下圖是常用的鋼絲張拉夾具。10.3.3夾具偏心式夾具壓銷式夾具

QM預應力體系中的JXS、JXL、JXM型夾具是專為先張臺座法預應力鋼絞線張拉的需要而設計，可適應?9.5、?12.2、?12.7、?15.2mm，?15.7、?17.8mm等規(guī)格鋼絞線的先張臺座張拉。⑵

鋼絞線的夾具JXS型先張夾具JXM型先張夾具JXL型先張夾具10.3.3夾具10.4

張拉設備預應力張拉設備主要有電動張拉設備和液壓張拉設備兩大類。電動張拉設備僅用于先張法，液壓張拉設備可用于先張法與后張法。液壓張拉設備由液壓千斤頂、高壓油泵和外接油管組成。張拉設備應裝有測力儀器，以準確建立預應力值。張拉設備應由專人使用和保管，并定期維護和校驗。前卡式千斤頂高壓油泵穿心式千斤頂學習單元10先張法預應力混凝土施工10.4.1

電動張拉機械常用的電動張拉機械主要有：電動螺桿張拉機、電動卷揚張拉機等，常用于先張法施工中。電動螺桿張拉機構造圖電動螺桿張拉機電動卷揚張拉機10.4張拉設備是一種利用雙液壓缸張拉預應力筋和頂壓錨具的雙作用千斤頂。既可用于需要頂壓的夾片錨的整體張拉，配上撐腳與拉桿后，還可張拉鐓頭錨和冷鑄錨。廣泛用于先張、后張法的預應力施工。⑴

穿心式千斤頂YDC型穿心式千斤頂構造示意圖千斤頂張拉中10.4.2

液壓張拉設備104張拉設備YDC型穿心式千斤頂點擊穿心式千斤頂動畫

拉桿式千斤頂為空心拉桿式千斤頂，選用不同的配件可組成幾種不同的張拉形式。可張拉DM型螺絲端桿錨、JLM精軋螺絲鋼錨具，LZM冷鑄錨等。⑵

拉桿式千斤頂拉桿式千斤頂構造示意圖10.4.2液壓張拉設備YCL拉桿式千斤頂點擊拉桿式千斤頂動畫是一種具有張拉、頂錨和退楔功能的三作用千斤頂，專用于張拉及頂壓錨固帶鋼質(zhì)錐形(弗氏)錨的鋼絲束。⑶

錐錨式千斤頂張拉GZ型錨具實例

10.4.2液壓張拉設備YDZ850型千斤頂構造示意圖點擊錐錨式千斤頂動畫⑷

前卡式千斤頂是一種張拉工具錨內(nèi)置于千斤頂前端的穿心式千斤頂，可自動夾緊和松開工具錨夾片，簡化了施工工藝，節(jié)省了張拉時間，而且縮短了預應力筋預留張拉長度。主要用于各種有粘結(jié)筋和無粘結(jié)筋的單根張拉。YDQ型前卡式千斤頂前卡式千斤頂張拉中10.4.2液壓張拉設備⑸

扁錨整體張拉千斤頂是一種整體預應力張拉千斤頂。采用雙并列油缸的結(jié)構，扁錨采用整體一次張拉，克服了扁錨由于單孔張拉而引起構件應力不均勻，預應力筋延伸量不足，構件扭曲現(xiàn)象，并且可提高施工工效。可廣泛用于各種錨固體系的扁錨預應力施工。10.4.2液壓張拉設備10.4.3

高壓油泵高壓油泵與向液壓千斤頂?shù)挠透赘邏汗┯?。油泵的額定壓力應等于或大于千斤頂?shù)念~定壓力。高壓油泵的額定壓力為40～80MPa。10.4張拉設備千斤頂張拉時，張拉力的大小是通過油泵上的油壓的讀數(shù)來控制的。油壓表的讀數(shù)表示千斤頂張拉油缸活塞單位面積的油壓力。在理論上如已知張拉力N，活塞面積

A，則可求出張拉時油表的相應讀數(shù)P

。ZB型油泵YBZ型高壓泵站預應力鋼筋、錨具、張拉機具的配套使用預應力筋品種錨具形式張拉機械張拉端固定端安裝在結(jié)構之外安裝在結(jié)構之內(nèi)鋼絞線及鋼絞線束夾片錨具擠壓錨具壓花錨具擠壓錨具夾片錨具穿心式鋼絲束夾片錨具鐓頭錨具擠壓錨具擠壓錨具鐓頭錨具夾片錨具穿心式鐓頭錨具穿心式錐塞錨具錐錨式精軋螺紋鋼筋螺母錨具—螺母錨具拉桿式10.4張拉設備10.5

一般規(guī)定

在預應力結(jié)構中，砼的強度等級不低于C30，當采用鋼鉸線、鋼絲、熱處理鋼筋作預應力筋時不得低于C40；目前，在一些重要的預應力砼結(jié)構中，已開始采用C50～C60的高強砼，并逐步向更高強度等級的砼發(fā)展。在預應力砼構件的施工中，不能摻用對鋼筋有侵蝕作用的氯鹽、氯化鈉等，否則會發(fā)生嚴重的質(zhì)量事故。10.5.1預應力砼的材料要求學習單元10先張法預應力混凝土施工10.5.2

預應力筋下料及接頭

⑴

預應力筋的下料預應力筋下料應采用砂輪切割機切割，不得采用電弧焊切割；對需要鐓頭的鋼絲，其切割面應與母材垂直；鋼鉸線切割前應用鉛絲將切割處兩端捆扎，防止端頭松散。

⑵

預應力筋的接頭粗鋼筋的接頭必須使用閃光對焊工藝。高強鋼絲和鋼絞線嚴禁有接頭，預應力筋的接長必須使用連接器。10.5一般規(guī)定LB型整體對接式連接器LB型連接器靜載試驗L型周邊懸掛式連接器鋼絞線束的接長

10.5.2預應力鋼筋下料及接頭VLM型單孔連接器

M2L15-1單孔連接器VLM15(13)BL型扁錨連接器10.5.2預應力鋼筋下料及接頭10.5.3

張控制應力限值

預應力筋的張控制應力限值σcon不宜超過下表限值，也不宜小于0.4fptk

：鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應力鋼絲、鋼鉸線0.75fptk0.70fptk熱處理鋼筋0.75fptk0.65fptk

要求提高構件在施工階段的抗裂性能或抵消由于應力松馳、磨擦、分批張拉、溫差等因素產(chǎn)生的應力損失等，采用超張拉工藝時其最大張拉控制應力可提高0.05fptk。10.5一般規(guī)定10.5.4

施加預應力時的砼強度要求應遵守設計規(guī)定。設計無規(guī)定時應經(jīng)計算確定，并不低于設計強度的75%。10.5.5

張拉設備的校驗

為保證預應力筋張拉應力的準確性，應定期、配套校驗張拉機具設備及儀表，確定張拉力與油表讀數(shù)的關系。校驗期一般不超過6個月。校正后的千斤頂與油壓表必須配套使用。當使用中出現(xiàn)異?；蚯Ы镯斁S修后，應重新標定。10.5一般規(guī)定10.6

先張法施工先張法是在砼構件澆筑前先張拉預應力筋，并用夾具將其臨時錨固在臺座或鋼模上，再澆筑構件砼，待其達到一定強度后(約75%)放松并切斷預應力筋，預應力筋產(chǎn)生彈性回縮，借助砼與預應力筋間的粘結(jié)，對砼產(chǎn)生預壓應力。先張法施工工藝示意圖先張法生產(chǎn)有臺座法和臺模法

兩種。點擊先張法施工動畫學習單元10先張法預應力混凝土施工10.6.1

臺座臺座承受全部預應力筋的拉力，故臺座應具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，以免因臺座變形、傾覆和滑移而引起預應力的損失。10.6先張法施工

臺座由臺面、橫梁和承力結(jié)構組成。按構造形式不同，可分為墩式臺座、槽形臺座和樁式臺座等。臺座可成批生產(chǎn)預應力構件。墩式長線臺座臺座臺面⑴

墩式臺座墩式臺座由現(xiàn)澆鋼筋砼做成，臺座應具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，臺座設計應進行抗傾覆驗算與抗滑移驗算。墩式臺座近景墩式臺座構造示意圖10.6.1臺座臺座鋼橫梁線桿連接器預應力筋

①抗傾覆驗算：

式中：N——預應力筋的張拉力；

e1——張拉力合力作用點至傾覆點的力臂；

G——臺墩的自重力；

L——臺墩重心至傾覆點的力臂；

Ep——臺墩后面的被動土壓力合力；

e2——被動土壓力合力至傾覆點的力臂。對于與臺面共同工作的臺墩，傾覆點的位置宜選在砼臺面下4～5cm處。10.6.1臺座墩式臺座的計算簡圖

②抗滑移驗算：

式中：K——抗滑移安全系數(shù)，不小于1.3；

N1——抗滑移的力，對于獨立臺墩，由側(cè)壁土壓力和底部摩阻力產(chǎn)生。臺墩與臺面共同工作時，預應力筋的張拉力幾乎全部傳給了臺面，可不進行抗滑移驗算。10.6.1臺座⑵

槽式臺座

由端柱、傳力柱、橫梁和臺面組成，既可承受張拉力和傾覆力矩,加蓋后又可作為蒸汽養(yǎng)護槽。適用于張拉噸位較大的吊車梁、屋架、箱梁等大型預應力砼構件。槽式臺座構造示意圖10.6.1臺座鋼模臺座主要在工廠流水線上使用。它是將制作構件的模板作為預應力鋼筋錨固支座的一種臺座。模板具有相當?shù)膭偠?，可將預應力鋼筋放在模板上進行張拉。⑶

鋼模臺座箱梁鋼模組裝箱梁端部模板作張拉臺座10.6.1臺座10.6.2

施工工藝張拉預應力筋支側(cè)模、安設預埋件預應力筋制作支底模、安放鋼筋骨架及預應力筋壓試塊制作砼試塊澆筑砼養(yǎng)護、拆模放松預應力筋構件起吊、堆放張拉機具準備調(diào)整初應力⑴

工藝流程10.6先張法施工先張法預應力筋張拉⑵

預應力筋的張拉

①單根鋼絲張拉：臺座法多進行單根張拉，由于張拉力較小，一般可采用10～20kN電動螺桿張拉機或電動卷揚機單根張拉，彈簧測力計測力，優(yōu)質(zhì)錐銷式夾具錨固。

②整體鋼絲張拉：臺模法多進行整體張拉，可采用臺座式千斤頂設置在臺墩與鋼橫梁之間進行整體張拉，優(yōu)質(zhì)夾片式夾具錨固。要求鋼絲的長度相等，事先調(diào)整初應力。10.6.2施工工藝數(shù)控式預應力鋼絲張拉機鐓頭梳筋板夾具張拉千斤頂與張拉鉤

在預制廠生產(chǎn)預應力多孔板時，可在鋼模上用鐓頭梳筋板夾具進行整體張拉。

方法是：鋼絲兩端鐓粗，一端卡在固定梳筋板上，另一端卡在張拉端的活動梳筋板上。用張拉鉤鉤住活動梳筋板，再通過連接套筒將張拉鉤和拉桿式千斤頂連接，即可張拉。10.6.2施工工藝

③單根鋼絞線張拉：可采用前卡式千斤頂張拉，單孔夾片工具錨固定。

④整體鋼絞線張拉：一般在三橫梁式臺座上進行，臺座式千斤頂與活動橫梁組裝在一起，利用工具式螺桿與連接器將鋼絞線掛在活動橫梁上，張拉前，先用小型千斤頂在固定端逐根調(diào)整鋼絞線初應力。張拉時，臺座式千斤頂推動活動橫梁帶動鋼絞線整體張拉。10.6.2施工工藝前卡式千斤頂逐根張拉活動橫梁固定橫梁工具錨臺座式千斤頂高壓油泵墩式臺座預應力筋⑤粗鋼筋的張拉：分單根張拉和多根成組張拉。由于在長線臺座上預應力筋的張拉伸長值較大，一般千斤頂行程多不能滿足，張拉較小直徑鋼筋可用卷揚機。

張拉機具的張拉力應不小于預應力筋張拉力的1.5倍；張拉行程應不小于預應力筋伸長值的1.1～1.3倍。10.6.2施工工藝鋼筋預應力張拉機1鋼筋預應力張拉機2⑶

預應力筋的張拉程序

①預應力鋼絲：鋼絲的張拉工作量大，宜采用一次張拉程序：

0→1.03～1.05σcon錨固

②低松馳鋼絞線：采用一次張拉程序：對于單根張拉：0→σcon錨固

對于整體張拉：0→初應力調(diào)整→σcon

錨固式中：σcon

——預應力筋的張拉控制應力。10.6.2施工工藝④

預應力值校核鋼絲張拉時，伸長值不作校核。張拉錨固后，用鋼絲內(nèi)力測定儀反復測定4次，取后3次的平均值為鋼絲內(nèi)力。其允許偏差為設計規(guī)定預應力值的±5%。

每工作班檢查預應力筋總數(shù)的1%，且不少于3根。10.6.2施工工藝2CN-1型雙控鋼絲內(nèi)力測定儀預應力鋼絲內(nèi)力的檢測，一般在張拉錨固后1h進行業(yè)內(nèi)俗稱“單控”鋼絞線張拉時，一般采用張拉力控制、伸長值校核。業(yè)內(nèi)俗稱為“雙控”！張拉過程中隨時測量伸長值(量測千斤頂活塞行程反算預應力筋伸長值)臺座式千斤頂固定橫梁活動橫梁工具錨量千斤頂行程張拉時預應力筋的實際伸長值與理論伸長值的允許偏差為±6%。

張拉力控制的校核方法與