預應力混凝土施工-后張法預應力混凝土施工

混凝土施工后張法預應力混凝土的概念與適用條件1.后張法預應力混凝土的概念2.后張法預應力混凝土的適用條件1.后張法預應力混凝土的概念后張法是先澆筑混凝土，后張拉預應力鋼筋的施工方法。具體內容是：后張法施工是在澆筑混凝土構件時，在放置預應力筋的位置處預留相應孔道，待混凝土強度達到設計規(guī)定的強度值后，將預應力筋穿入孔道并進行張拉，然后利用錨具把預應力筋錨固，最后進行孔道灌漿。預應力筋的張拉力主要通過錨具傳遞給混凝土構件，使混凝土產生預壓應力。錨具作為構件的一部分將永遠留在構件上。圖1為預應力混凝土后張法生產示意圖。后張法預應力混凝土的概念與適用條件圖1后張法生產示意圖(a)制作混凝土構件；(b)張拉鋼筋；(c)張拉端錨固并對孔道灌漿后張法預應力混凝土的概念與適用條件2.后張法預應力混凝土的適用條件后張法施工適宜現(xiàn)場生產大型預應力構件和現(xiàn)澆混凝土構件，也是預制構件拼裝的重要手段。箱梁、T梁后張法預應力混凝土施工后張法預應力混凝土的概念與適用條件2.后張法預應力混凝土的適用條件后張法施工的主要優(yōu)點是直接在構件上張拉預應力筋，不需要專門的臺座，現(xiàn)場生產時還可避免構件的長途搬運。缺點是施工工序復雜，錨具不能重復利用，施工費用較高。根據(jù)施工方法不同，后張法預應力施工，又可分為有粘結預應力施工和無粘結預應力施工兩類。后張法預應力混凝土的概念與適用條件小結1.后張法預應力混凝土的概念先澆筑混凝土，后張拉預應力鋼筋2.后張法預應力混凝土的適用條件現(xiàn)場生產大型預應力構件和現(xiàn)澆混凝土構件后張法預應力混凝土的概念與適用條件后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求1.

后張法有黏結預應力混凝土施工的工藝流程如圖2所示。圖2后張法工藝流程1.孔道留設2.預應力筋張拉3.孔道灌漿4.后張法施工注意事項后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求1.孔道留設

孔道留設主要是為穿預應力筋及張拉錨固后灌漿用。預應力筋孔道形狀有直線、曲線和折線三種類型，其曲線坐標應符合設計圖紙要求?？椎懒粼O的相關規(guī)定和要求有：（1）孔道直徑與間距1）孔道直徑孔道直徑的大小應以能保證預應力筋順利穿過為依據(jù)，對采用螺絲端桿錨具的粗鋼筋孔道直徑應比鋼筋對焊接頭處外徑大10～15mm為宜；對鋼絞線束、鋼絲束，孔道直徑應比預應力束或錨具外徑大10mm以上為宜。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求2）孔道間距①預制構件：孔道的水平凈間距不宜小于50mm；孔道至構件邊緣的凈間距不應小于30mm，且不應小于孔道直徑的一半。②框架梁、板：預留孔道垂直方向凈間距不應小于孔道外徑，水平方向凈間距不宜小于1.5倍孔道外徑；從孔壁算起的混凝土最小保護層厚度，梁底為50mm，梁側為40mm，板底為30mm。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求（2）孔道留設的要求1）孔道應按設計要求的位置、尺寸埋設準確、牢固，澆筑混凝土時不應出現(xiàn)移位和

變形。2）孔道應平順，端部的預埋錨墊板應垂直于孔道中心線。3）成孔用管道應密封良好，接頭應嚴密且不得漏漿。4）在設計規(guī)定位置上留設灌漿孔。灌漿孔應與預留孔道垂直，間距一般不大于12m，

孔徑20mm，可用白鐵皮管成孔。5）在曲線孔道的波峰部位應設置泌水管兼排氣孔，排氣孔不得遺漏或堵塞。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求（3）孔道留設的方法孔道留設的方法一般有鋼管抽芯法、膠管抽芯法和預埋管法。鋼管抽芯法用于直線孔道，膠管抽芯法可用于直線或曲線孔道，預埋管法則適用于可用于各類形狀的孔道，是目前大力推廣的孔道留設方法。1）鋼管抽芯法。在制作后張法預應力混凝土構件時，將鋼管預先埋設在模板內孔道位置，在混凝土初凝后、終凝前抽出鋼管，形成孔道。具體施工要求如下：①鋼管應平直，表面要光滑，安放位置要準確。預埋前，鋼管要除銹、刷油。一般采用間距不大于1m的鋼筋井字架固定鋼管位置。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求②每根鋼管的長度不宜超過15m，兩端應各伸出構件斷面0.5m，以便旋轉和抽管。較長構件則用兩根鋼管，中間用0.5mm厚的鐵皮套管連接，要求套管和鋼管緊密結合，以防漏漿（如圖2）。③在澆筑混凝土時，應避免振動設備直接接觸鋼管，以免產生位移。④在混凝土澆筑和養(yǎng)護過程中，為防止鋼管與混凝土粘結每隔10～15min的時間需要慢慢轉動鋼管，兩根鋼管時，轉動方向要相反。⑤抽管時間與水泥品種、澆筑氣溫和養(yǎng)護條件有關。一般在混凝土初凝后、終凝前，以手指按壓混凝土不粘漿且無明顯印痕時則可抽管，常溫下一般在澆筑混凝土后3～5h。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求⑥抽管順序宜先上后下，先中間后周邊。抽管應用力平穩(wěn)，速度均勻，邊抽邊轉動，與孔道成一直線。⑦抽管后，應立即進行檢查、清理孔道，為穿筋做好準備。2）膠管抽芯法。即制作后張法預應力混凝土構件時，在預應力筋的位置處預先埋設膠管，待混凝土初凝后再將膠管抽出的留孔方法。具體施工要求如下：①留設孔道用的膠管常采用夾布膠管或鋼絲網(wǎng)膠管兩種。使用前一端封堵，另一端接上閥門，安放在預留孔道位置。②為防止在澆筑混凝土時膠管產生位移，用間距不大于0.5m的鋼筋井字架綁扎固定在鋼筋骨架上。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求③澆筑混凝土前，膠管內應充入壓力為0.6～0.8MPa的壓縮空氣或壓力水，此時膠管管徑可增大約3mm。④在澆筑混凝土時，應避免振動設備直接接觸膠管，并經常檢查壓力表數(shù)值是否正常，如有變化，應及時調整。⑤當構件孔道較長，可用兩根膠管相接，中間用1mm厚無縫鋼管或鐵皮套管連接，由兩端抽管。⑥抽管時間和順序。待混凝土初凝后終凝前，打開膠管閥門放出壓縮空氣或壓力水，膠管回縮與混凝土脫開，隨即拔出膠管。抽管宜按先上后下、先曲后直的順序將膠管抽出。⑦抽管后，應及時清理孔道堵塞物。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求3）預埋管法。該方法是用鉛絲在鋼筋井字架（間距不大于0.8m）上將帶波紋的薄鋼管、鍍鋅鋼管、塑料波紋管或金屬螺旋管固定在設計位置上，在混凝土構件中埋管成型的一種施工方法。塑料波紋管金屬螺旋管后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求金屬螺旋管的安裝后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求

施工中預埋管不再抽出，該方法適用于各類形狀的孔道特別是預應力筋密集或曲線孔道，但在電熱后張法施工中，不得采用波紋管或其他金屬管埋設的管道。預埋波紋管安裝前，應進行灌水試驗，在1KN徑向力作用下不變形，并檢查波紋管有無滲漏現(xiàn)象，安裝時宜先在構件底模、側模上彈安裝線。同時盡量避免波紋管多次反復彎曲，并防止電火花燒傷管壁。梁中預埋波紋管后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求板中預埋波紋管后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求（4）灌漿孔、排氣孔與泌水孔在孔道留設的同時應留設灌漿孔和排氣孔。①灌漿孔：一般在構件兩端和中間每隔12m設置一個灌漿孔，孔徑20～25mm（與灌漿機輸漿管嘴外徑相適應），用木塞留設。曲線孔道應在最低點設置灌漿孔，以利于排出空氣,保證灌漿密實；一個構件有多根孔道時，其灌漿孔不應集中留在構件的同一截面上，以免構件截面削弱過大。灌漿孔的方向應使灌漿時水泥漿至上而下垂直或傾斜注入孔道；灌漿孔的最大間距，抽芯成孔的不宜大于12m，預埋波紋管不大于30m。②排氣孔與泌水孔：構件的兩端留設排氣孔，曲線孔道的峰頂處應留設排氣兼泌水孔，必要時可在最低點設置排水孔。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求波紋管上留設的灌漿孔后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求小結1.孔道留設：孔道直徑與間距孔道留設的要求孔道留設的方法——鋼管抽芯法、膠管抽芯法和預埋管法灌漿孔、排氣孔與泌水孔后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求1.孔道留設2.預應力筋張拉3.孔道灌漿4.后張法施工注意事項2.預應力筋張拉預應力筋張拉是生產預應力構件的關鍵。后張法預應力筋張拉流程核心問題預應力筋的張拉后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求

張拉預應力筋時，構件混凝土的強度應符合設計規(guī)定，如設計無規(guī)定則不宜低于混凝土標準強度的75％。（1）張拉控制應力后張法施工張拉控制應力應符合設計規(guī)定，其張拉控制應力一般不宜超過表1的規(guī)定。表1張拉控制應力允許值鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應力鋼絲、鋼絞線0.75fptk0.75fptk熱處理鋼筋0.70fptk0.65fptk冷拉鋼筋0.90fpyk0.85fpyk后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求（2）張拉方法根據(jù)預應力混凝土結構特點、預應力筋形狀與長度，以及施工方法的不同，預應力筋張拉方法有以下幾種：①一端張拉與兩端張拉：較短的預應力筋可一端張拉；對于長度大于30m的直線預應力筋和大于25m的曲線預應力筋，為了減少鋼筋與預留孔道壁摩擦而引起的應力損失應兩端張拉。當兩端同時張拉一根預應力筋時，宜先在一端張拉、一端錨固，再在另一端張拉補足張拉力后錨固。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求②分批張拉：對配有多束預應力筋的構件或結構分批進行張拉。由于后批預應力筋張拉所產生的混凝土彈性壓縮對先批張拉的預應力筋造成一定的預應力損失，因此先批張拉的預應力筋張拉力應加上該彈性壓縮損失值對應的張拉力。箱梁的預應力筋分批張拉T梁的預應力筋分批張拉后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求③分段張拉：在多跨連續(xù)梁板分段施工時，通長的預應力筋需要逐段進行張拉，第二段及后段的預應力筋利用錨頭連接器與前段預應力筋進行接長。多跨連續(xù)板分段張拉預應力筋后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求④分階段張拉：是為了平衡各階段的不同荷載，多采取分階段逐步施加預應力的方

法，即先張拉全部預應力的50%之后，再第二次拉至100%。⑤補償張拉：是為克服彈性壓縮損失、減少鋼材應力松弛損失及濕凝土收縮徐變損失等，對已張拉的預應力筋在早期預應力損失基本完成后，再進行補張拉的方法。可采用同一張拉值，逐根復拉補足張拉力。預應力鋼絞線的逐根張拉后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求（3）張拉順序預應力筋一般應對稱張拉。張拉順序應符合設計要求，當設計無規(guī)定時，對配有多根預應力構件，應采取分批、分階段、對稱張拉。箱梁中預應力筋分批對稱張拉后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求

預應力筋的張拉順序是先上后下，逐層進行。對配有多根不對稱預應力筋的構件也應分批分階段對稱張拉。下圖中預應力混凝土吊車梁中預應力筋采用兩臺千斤頂按照1、2、3的順序分批分階段對稱張拉。吊車梁中預應力筋的張拉張拉端錨固端后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求

（4）后張法施工預應力筋的張拉程序、張拉力計算及伸長值驗算與先張法相同，設計單位應向施工單位提供。（5）張拉注意事項預應力張拉過程中應特別要注意安全。在張拉構件的兩端應設置保護裝置，如用麻袋、草包裝土筑墻，以防止螺帽滑脫、鋼筋斷裂飛出傷人。在張拉操作中，預應力筋的兩端嚴禁站人，操作人員應在側面工作。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求

小結1.預應力筋張拉：張拉控制應力張拉方法張拉順序張拉程序、張拉力計算及伸長值驗算張拉注意事項后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求1.孔道留設2.預應力筋張拉3.孔道灌漿4.后張法施工注意事項后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求3.孔道灌漿為了防止預應力筋銹蝕，提高構件的抗裂性、耐久性和承載力，同時也可使預應力筋與混凝土有效粘結，預應力筋張拉后，應盡快用灰漿泵將水泥漿壓灌到預應力孔道中。（1）灌漿材料①孔道灌漿應采用強度等級不低于42.5的普通硅酸鹽水泥配制的水泥漿，水灰比控制在0.4～0.45。對于孔隙較大的孔道，可采用砂漿灌漿。②水泥漿應有足夠的強度和流動性。水泥漿的抗壓強度不應小于30N/mm2；攪拌后3h泌水率不宜大于2%，不應大于3%。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求③為了增加孔道灌漿的密實性，在水泥漿或砂漿內可摻入對預應力筋無腐蝕的外加劑，如摻入占水泥重量0.05%的鋁粉。（2）施工要求①灌漿前應全面檢查構件孔道及灌漿孔、排氣孔、泌水孔是否暢通。對抽芯成孔，可采用壓力水沖洗孔道；對預埋管成孔，必要時可采用壓縮空氣清孔。對錨具夾片空隙和其他可能產生的漏漿處進行密封，封堵材料的抗壓強度大于10MPa時方可灌漿。灌漿管后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求②灌漿過程中，可用電動或手動灰漿泵進行灌漿，水泥漿應均勻緩慢連續(xù)注入，不得中斷。在灌滿孔道并封閉氣孔后，宜繼續(xù)以0.5～0.7MPa的壓力灌漿，并穩(wěn)定2min后，再封閉灌漿孔。③當孔道直徑較大且水泥漿不摻微膨脹劑或減水劑進行灌漿時，可采取二次灌漿法或重力補漿法提高灌漿的密實性。④灌漿順序應先下后上，以避免上層孔道堵塞。直線孔道，應從構件的一端到另一端；曲線孔道灌漿宜由最低點注入水泥漿，至最高點排氣孔排盡空氣并溢出濃漿為止。⑤當灰漿強度達到15MPa時，才能移動構件，達到100%設計強度時，才允許吊裝。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求4.后張法施工注意事項（1）后張法預應力構件，斷裂或滑脫的數(shù)量嚴禁超過同一截面預應力筋總根數(shù)的3%，且每束鋼絲不得超過一根(對于多跨雙向連續(xù)板，其同一截面應按每跨計算)。（2）預應力筋張拉錨固后實際建立的預應力值與設計規(guī)定檢驗值的相對允許誤差為±5%。同一檢驗批內抽查預應力筋總數(shù)的3%，且不少于5束。（3）后張法預應力筋錨固后的外露部分宜采用機械方法切割，其外露長度不宜小于預應力筋直徑的1.5倍，且不宜小于30mm。長期的錨具，可涂刷防銹油漆或用封端砼封裹。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求（4）現(xiàn)澆砼構件的側模板宜在預應力張拉前拆除，底模支架拆除時，孔道灌漿強度不應低于15N/mm2；（5）金屬波紋管或無粘結預應力筋鋪設后，其附近不得進行電焊作業(yè)，否則應采取防護措施。（6）砼澆筑時，應防止振動器觸碰金屬波紋管、無粘結預應力筋或端部預埋件，不得踏壓或撞碰預應力筋、鋼筋支架。后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求

小結1.孔道灌漿：灌漿材料施工要求2.后張法施工注意事項：6項后張法預應力混凝土的施工工藝與技術要求后張法預應力鋼筋配料1.單根預應力筋的制作2.鋼筋束及鋼絞線束的制作3.鋼絲束的制作后張法預應力鋼筋配料3.鋼絲束的制作鋼絲束用做預應力筋時，一般由幾根到幾十根直徑3～5mm的平行碳素鋼絲編束而成，其制作工序包括調直、下料、編束和安裝錨具等。當采用XM型錨具、QM型錨具、鋼質錐形錨具時，預應力鋼絲束的制作和下料長度計算基本上與預應力鋼筋束、鋼絞線束相同。（1）當采用鐓頭錨具，以拉桿式或穿心式千斤頂張拉時，鋼絲的下料長度L可按下式計算：后張法預應力鋼筋配料一端張拉時（見圖3）：（5）兩端張拉時：（6）式中——構件的孔道長度，mm；——固定端錨板厚度或張拉端錨環(huán)底板厚度，mm；——鋼絲鐓頭預留量，一般可取10mm；

H——張拉端錨杯高度，mm；

H1——螺母高度，mm；

ΔL——鋼絲束張拉伸長值，mm；

C——張拉力達到規(guī)定值時，構件混凝土的彈性壓縮量，mm。圖3采用鐓頭錨具鋼絲下料長度計算簡圖后張法預應力鋼筋配料（2）當采用鋼質錐形錨具，以錐錨式千斤頂張拉時，鋼絲的下料長度L可按下式計算：兩端張拉時（見圖4）：（7）一端張拉時：（8）式中——構件的孔道長度，mm；

1——錨環(huán)厚度，mm；圖4采用鋼質錐形錨具時鋼絲下料長度計算簡圖

2——千斤頂分絲頭至卡盤外端距離，YZ85型千斤頂為470mm。后張法預應力鋼筋配料后張法預應力鋼筋配料1.單根預應力筋的制作2.鋼筋束及鋼絞線束的制作3.鋼絲束的制作后張法預應力鋼筋配料2.鋼筋束及鋼絞線束的制作由于鋼筋束和鋼絞線束的強度高、柔性好，近年來它們被越來越廣泛的用做預應力筋。鋼筋束主要采用3～6根ф12鋼筋編束，鋼絞線束主要采用3～6根7фs5編束。該類預應力鋼筋的制作工序包括開盤冷拉、下料和編束。鋼絞線是成盤狀供應，不需要對焊接長。下料切斷時宜采用切斷機或砂輪鋸切斷，不得采用電弧切割，其中鋼絞線切斷前在切口兩側5cm處應采用鉛絲綁扎。編束主要是為了保證穿入構件孔道的預應力筋不扭結，編束前應將鋼絞線逐根理順，使各根鋼絞線松緊一直，然后用鉛絲每隔1m綁扎。后張法預應力鋼筋配料

以鋼絞線束采用夾片錨具，用穿心式千斤頂張拉為例（見圖2），其下料長度L為：兩端張拉時：（3）一端張拉時：（4）式中——構件的孔道長度；

1——夾片式工作錨厚度；

2——穿心式千斤頂長度；——夾片式工具錨厚度。L=l+2×（l1+100