《建筑施工技術(shù)》課件-5-預(yù)應(yīng)力混凝土施工 先張法施工

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｜先張法施工知識點0←―――重點←―――難點先張法的概念1part先張法的概念先張法是在澆筑混凝土之前，先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，在臺座或鋼模上用夾具臨時固定，然后澆筑混凝土構(gòu)件，待混凝土達到規(guī)定強度,保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)力時，放松預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力筋彈性回縮，借助于混凝土與預(yù)應(yīng)力筋之間的粘結(jié)力，對混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。先張法先張法適用于生產(chǎn)定型的中小型構(gòu)件，如空心板、屋面板、吊車梁、檁條等。先張法的施工工藝如圖7-1示,工藝過程：張拉固定預(yù)應(yīng)力筋→澆筑混凝土→養(yǎng)護(至75%強度)→放張預(yù)應(yīng)力筋。建筑施工技術(shù)●先張法施工【案例分析】建筑施工技術(shù)

｜先張法施工練習2【多選題】對于預(yù)應(yīng)力先張法，以下說法正確的是()。A.在澆筑混凝土之前先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋并固定在臺座或鋼摸上B.澆筑混凝土后養(yǎng)護一定強度放松鋼筋C.借助混凝土與預(yù)應(yīng)力鋼筋的粘結(jié)，使混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力D.常用于生產(chǎn)大型構(gòu)件E.也可以用于現(xiàn)場結(jié)構(gòu)施工【答案】AB先張法的施工設(shè)備2part臺座2-1part先張法的施工設(shè)備主要有臺座、夾具和張拉設(shè)備。臺座構(gòu)造型式有墩式臺座、槽式臺座等。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錨固夾具和張拉時夾持預(yù)應(yīng)力筋用的張拉夾具。

（1）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，以免因臺座變形、傾覆和滑移而引起的預(yù)應(yīng)力損失。臺座由臺面、橫梁和承力結(jié)構(gòu)等組成。根據(jù)承力結(jié)構(gòu)的不同，臺座構(gòu)造型式有墩式臺座、槽式臺座等。1.墩式臺座：以混凝土墩作承力結(jié)構(gòu)的臺座稱墩式臺座，一般用于平臥生產(chǎn)的中小型構(gòu)件，如屋架、空心板和平板等。生產(chǎn)空心板、平板等平面布筋的混凝土構(gòu)件時，由于張力不大，可利用簡易墩式臺座。如圖7-2所示。知識點1生產(chǎn)中型構(gòu)件或多層疊澆構(gòu)件時，多用如圖7-3所示的墩式臺座，臺座局部加厚，以承受部分張拉力。墩式臺座是由承力臺墩、臺面、橫梁組成。

1－臥梁；2－角鋼；3－預(yù)埋螺栓；4－混凝土臺面；5－預(yù)應(yīng)力鋼絲圖7-2簡易鐓式臺座

1一傳力墩；2—橫梁；3—局部加厚的臺面；4一預(yù)應(yīng)力筋圖7-3墩式臺座臺座

臺座承受全部預(yù)應(yīng)力筋的拉力，故臺座應(yīng)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(yù)應(yīng)力的損失。

臺座由臺面、橫梁和承力結(jié)構(gòu)組成。按構(gòu)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(yù)應(yīng)力構(gòu)件。墩式長線臺座臺座臺面墩式臺座

墩式臺座由現(xiàn)澆鋼筋砼做成，臺座應(yīng)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，臺座設(shè)計應(yīng)進行抗傾覆驗算與抗滑移驗算。墩式臺座近景墩式臺座構(gòu)造示意圖臺座鋼橫梁線桿連接器預(yù)應(yīng)力筋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(yù)應(yīng)力筋鋼絞線張拉時，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(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)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鋼絲相同。鋼模臺座主要在工廠流水線上使用。它是將制作構(gòu)件的模板作為預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固支座的一種臺座。模板具有相當?shù)膭偠?，可將預(yù)應(yīng)力鋼筋放在模板上進行張拉。鋼模臺座箱梁鋼模組裝箱梁端部模板作張拉臺座

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，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構(gòu)件，如吊車梁、屋架等。如圖7-4所示。1－鋼筋混凝土壓桿;2－磚墻;3－下橫梁;4－上橫梁;5－傳力柱;6－柱墊圖7-4槽式臺座知識點2夾具2-2part（2）張拉機具和夾具：1.夾具：夾具是先張法構(gòu)件施工時保持預(yù)應(yīng)力筋拉力，并將其固定在張拉臺座(或設(shè)備)上的臨時性錨固裝置。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錨固夾具和張拉時夾持預(yù)應(yīng)力筋用的張拉夾具。錨固夾具與張拉夾具都是重復(fù)使用的工具。1>錨固夾具:常用的錨固夾具有鋼質(zhì)錐形夾具、鐓頭夾具和夾片式夾具。鋼質(zhì)錐形夾具是常用的單根鋼絲夾具，適用于錨固直徑3mm～5mm的冷拔低碳鋼絲和碳素（刻痕）鋼絲。如圖7-5示。鐓頭夾具適用于具有鐓粗頭（熱鐓）的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級螺紋鋼筋，也可用于冷鐓的預(yù)應(yīng)力鋼絲固定端的錨固。如圖7-6示。夾片式夾具最常見的是圓套筒三片式夾具，由夾片與套筒組成，適用于夾持直徑為12mm與14mm的單根冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋。如圖7-7示。知識點11—套筒;2—齒板;3—鋼絲;4—錐塞(a)圓錐齒板式；(b)圓錐槽式；1－墊片;2－鐓頭鋼絲;3－承力板圖7-5鋼絲用錨固夾具圖7-6固定端鐓頭夾具

１－套筒；２－夾片；３－預(yù)應(yīng)力鋼筋(a)裝配圖；(b)夾片；(c)套筒圖7-7圓套筒三片式夾具2>張拉夾具:張拉夾具是將預(yù)應(yīng)力筋與張拉機械連接起來，進行預(yù)應(yīng)力張拉的工具。常用的鋼絲張拉夾具有：鉗式夾具、偏心式夾具和楔形夾具等。如圖7-8所示(a)鉗式；(b)偏心式；(c)楔形１－鋼絲;２－鉗齒;３－拉鉤;４－偏心齒條;５－拉環(huán);６－錨板;７－鍥塊圖7-8鋼絲的張拉夾具知識點2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，或用銷片式夾具。套筒雙拼式連接器如圖7-9。銷片式夾具如圖7-10。知識點2１－銷片；２－套筒；３－預(yù)應(yīng)力筋左圖7-10兩片式銷片夾具1－半圓套筒；2－連接器；3－鋼筋鐓頭；4－工具式螺絲桿；5－鋼圈上圖7-9套筒雙拼式連接器3>夾具的要求:夾具本身須具備自鎖和自錨能力，自鎖即錐銷、齒板或楔塊打入后不會反彈而脫出的能力；自錨即預(yù)應(yīng)力筋張拉中能可靠地錨固而不被從夾具中拉出的能力。同時，先張法用夾具的靜載錨固性能，應(yīng)符合Ⅰ類錨具的效率系數(shù)ηa大于或等于0.95的要求。同時，夾具還應(yīng)具有安全的重復(fù)使用性能。知識點3張拉設(shè)備2-3part2.張拉設(shè)備：張拉設(shè)備應(yīng)當操作方便、簡易可靠，準確控制張拉應(yīng)力，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、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。

先張法施工工藝3part5.2.3先張法施工工藝

(1)預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè):為了便于脫模，在預(yù)應(yīng)力鋼筋鋪設(shè)前，對臺座及模板應(yīng)先刷隔離劑。預(yù)應(yīng)力鋼絲宜用00000牽引車鋪設(shè)。知識點1

(2)預(yù)應(yīng)力筋的張拉:

1.張拉方法預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求進行。預(yù)應(yīng)力筋的張拉有單根張拉和多根成組張拉，單根張拉所用設(shè)備構(gòu)造簡單，易于保證應(yīng)力均勻，但生產(chǎn)效率低，而且對預(yù)應(yīng)力筋過密或間距不夠大時，張拉和錨固較困難。知識點2

2.預(yù)應(yīng)力筋的張拉1>張拉控制應(yīng)力：張拉時的控制應(yīng)力應(yīng)按設(shè)計規(guī)定。最大張拉控制應(yīng)力不得超過表7-1的規(guī)定鋼種張拉方法先張法后張法碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線0.80fptk0.75fptk熱處理鋼筋、冷拔低碳鋼絲

0.75fptk0.70fptk冷拉鋼筋

0.95fpyk0.90fpyk表7-1最大張拉控制應(yīng)力允許值

2.預(yù)應(yīng)力筋的張拉2>張拉程序：采用此張拉程序的目的是為了減少預(yù)應(yīng)力松弛損S失。所謂“松弛”，即鋼材在常溫、高應(yīng)力狀態(tài)下具有不斷產(chǎn)生塑性變形的特性。

根據(jù)設(shè)計的張拉控制應(yīng)力σcon、預(yù)應(yīng)力筋的截面積Ap和張拉程序中所規(guī)定的超張拉系數(shù)m，即可求出預(yù)應(yīng)力筋的張拉力Fp：

式中m——超張拉系數(shù)，取1.03或1.05；

σcon——預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力，N/mm2，

Ap——預(yù)應(yīng)力筋截面面積，mm2。3>張拉力

4>張拉伸長值校核用應(yīng)力控制張拉時，為了校核預(yù)應(yīng)力值，在張拉過程中應(yīng)測出預(yù)應(yīng)力筋的實際伸長值，如實際伸長值比計算伸長值大于10％或小于5％，應(yīng)暫停張拉，查明原因并采取措施調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉。

預(yù)應(yīng)力筋的計算伸長值ΔL（mm），可按下式計算：

式中

Fp——預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力，kN，直線筋取張拉端的拉力；兩端張拉的曲線筋，取張拉端的拉力與跨中扣除孔道摩阻損失后拉力的平均值；

l——預(yù)應(yīng)力筋的長度，mm；Ap——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積，mm2；Es——預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量，kN/mm2。彈性模量是單向應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)力除以該方向的應(yīng)變，是描述物質(zhì)彈性的一個物理量。預(yù)應(yīng)力筋的實際伸長值，宜在初應(yīng)力為張拉控制應(yīng)力10%

左右時開始量測，但必須加上初應(yīng)力以下的推算伸長值；對后張法，尚應(yīng)扣除混凝土構(gòu)件在張拉過程中的彈性壓縮值。張拉控制應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在進行張拉時所控制達到的最大應(yīng)力值。其值為張拉設(shè)備（如千斤頂油壓表）所指示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積而得的應(yīng)力值，以σcon表示。(sigma)

(3)混凝土的澆筑與養(yǎng)護預(yù)應(yīng)力筋張拉完后，即應(yīng)綁扎骨架、立模、澆筑混凝土。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。收縮和徐變都與水泥品種和用量、水灰比、骨料孔隙率、振動成型等有關(guān)。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。知識點3預(yù)應(yīng)力混凝土可采用自然養(yǎng)護或濕熱養(yǎng)護。一般可采用兩次升溫的措施：初次升溫應(yīng)在混凝土尚未結(jié)硬、未與預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)時進行，初次升溫的溫差一般可控制在20℃以內(nèi)；第二次升溫則在混凝土構(gòu)件具備一定強度(5.5MPa～10MPa)，即混凝土與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)力足以抵抗溫差變形后，再將溫度升到養(yǎng)護溫度進行養(yǎng)護，此時，預(yù)應(yīng)力筋將和混凝土一起變形，預(yù)應(yīng)力筋不再引起應(yīng)力損失。

知識點4(4)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)計無要求時，不得低于設(shè)計混凝土強度標準值的75%。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。預(yù)應(yīng)力筋放松應(yīng)根據(jù)配筋情況和數(shù)量，選用正確的方法和順序，否則會引起構(gòu)件翹曲、開裂和斷筋等現(xiàn)象。1.放張順序。預(yù)應(yīng)力筋的放張順序，應(yīng)符合設(shè)計要求，當設(shè)計無要求時，應(yīng)符合下列規(guī)定：1>對承受軸心預(yù)壓力的構(gòu)件（如壓桿、樁等），所有預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)同時放張；

2>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)域的預(yù)應(yīng)力筋；3>如不能滿足上述要求時，應(yīng)分階段、對稱、相互交錯的進行放張，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。2.放張方法配筋不多的中小型鋼筋混凝土構(gòu)件，鋼絲可用砂輪鋸或切斷機切斷等方法放張。配筋多的鋼筋混凝土構(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。放張方法

當預(yù)應(yīng)力筋采用鋼絲時，配筋不多的中小型鋼筋砼構(gòu)件，鋼絲可用砂輪鋸或切斷機切斷等方