預(yù)應(yīng)力混凝土工程

1、第五章 預(yù)應(yīng)力混凝土工程先張法施工先張法施工后張法施工后張法施工 概述： 1、預(yù)應(yīng)力混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土： 在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受使用荷載前，對(duì)受拉區(qū)的混凝土預(yù)先施加壓應(yīng)力, 以抵消或減少使用荷載作用下產(chǎn)生的拉應(yīng)力。 2、施加預(yù)應(yīng)力的目的：、施加預(yù)應(yīng)力的目的： 提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗裂度； 提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度； 充分發(fā)揮高強(qiáng)鋼材的作用； 把散件拼成整體。 3、施加預(yù)應(yīng)力的方法：、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。 4、預(yù)應(yīng)力混凝土的施工方法：、預(yù)應(yīng)力混凝土的施工方法： 按施工順序分：按施工順序分：先張法； 后張法

2、。 按張拉方法分：按張拉方法分： 機(jī)械張拉（液壓或電動(dòng)螺桿） 電熱張拉第一節(jié)第一節(jié) 先張法施工先張法施工 工藝過程：工藝過程：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：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）夾具橫梁臺(tái)座預(yù)應(yīng)力筋臺(tái)面A、張拉預(yù)應(yīng)力筋張拉預(yù)應(yīng)力筋混凝土構(gòu)件B、澆筑混凝土構(gòu)件澆筑混凝土構(gòu)件C、放張施加預(yù)應(yīng)力放張施加預(yù)應(yīng)力一、先張法施工的設(shè)備 （一）臺(tái)座：（一）臺(tái)座： 1、要求要求：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、形式形式： 墩式墩式（傳力墩、臺(tái)面、橫梁） 長(zhǎng)度100150m，適于中、小型構(gòu)件。 槽式槽式（傳力柱、上下橫梁

3、、磚墻） 長(zhǎng)4576m， 適于雙向預(yù)應(yīng)力構(gòu)件， 易于蒸汽養(yǎng)護(hù)。 鋼模臺(tái)座鋼模臺(tái)座重力式重力式墩式臺(tái)座的幾種形式墩式臺(tái)座的幾種形式與臺(tái)面共同作用式與臺(tái)面共同作用式構(gòu)架式構(gòu)架式樁基構(gòu)架式樁基構(gòu)架式錨樁式臺(tái)座錨樁式臺(tái)座槽式臺(tái)座槽式臺(tái)座壓桿壓桿磚墻磚墻上橫梁上橫梁下橫梁下橫梁磚墻磚墻壓桿壓桿（二）夾具：（二）夾具： 1 1、錨固夾具、錨固夾具： 錐形錐形（錐銷式、二片式、三片式）錨固單根直徑1214預(yù)應(yīng)力筋； 鐓頭錨具鐓頭錨具帶槽螺栓、梳子板。 用于用于：冷拉筋（熱鐓）， 冷拔絲（熱、冷鐓）， 碳素鋼絲（冷鐓）。 要求要求：鐓頭強(qiáng)度不低于材料強(qiáng)度的98%， 鋼絲束長(zhǎng)度差值L/5000、5mm。 成組張

4、拉長(zhǎng)度10m的鋼絲，長(zhǎng)度極差2mm 2 2、張拉夾具張拉夾具：偏心式、楔形。錐銷夾具錐銷夾具圓套筒三片式夾具圓套筒三片式夾具方套筒二片式夾具方套筒二片式夾具圓套筒二片式夾具圓套筒二片式夾具固定端鐓頭夾具固定端鐓頭夾具單根鐓頭鋼筋螺桿夾具單根鐓頭鋼筋螺桿夾具高強(qiáng)鐓頭鋼絲用梳筋板夾具高強(qiáng)鐓頭鋼絲用梳筋板夾具接千斤頂接千斤頂鐓頭梳筋板夾具（制作預(yù)應(yīng)力圓孔板用）鐓頭梳筋板夾具（制作預(yù)應(yīng)力圓孔板用）拉桿式千斤頂拉桿式千斤頂張拉鉤張拉鉤連接套筒連接套筒承力架承力架（三）張拉機(jī)械（三）張拉機(jī)械 1、穿心式千斤頂、穿心式千斤頂： YC20型，最大拉力20t、行程200mm, 適于1220單根鋼筋。 2、電動(dòng)螺

5、桿：、電動(dòng)螺桿： 拉力3060t、行程800mm， 用于：鋼筋、鋼絲。 3、卷揚(yáng)機(jī)滑車組。、卷揚(yáng)機(jī)滑車組。電動(dòng)螺桿張拉機(jī)的工作原理圖電動(dòng)螺桿張拉機(jī)的工作原理圖二、先張法施工工藝（一）張拉預(yù)應(yīng)力筋（一）張拉預(yù)應(yīng)力筋： 1、張拉程序、張拉程序 01.051.05concon（持荷持荷2 2分鐘）分鐘）concon 01.031.03concon 超張拉超張拉減少由于鋼筋松弛變形造成的預(yù)應(yīng)力損失。2、控制應(yīng)力及最大應(yīng)力：、控制應(yīng)力及最大應(yīng)力： 預(yù)應(yīng)力筋種類 先張法 后張法 碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線 0.80fptk 0.75fptk 熱處理鋼筋、冷拔低碳鋼絲 0.75fptk 0.7fptk 冷拉

6、鋼筋 0.95fpyk 0.9fpyk fptk：極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fpyk：屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 超張拉可比設(shè)計(jì)要求提高5%，但最大張拉控制應(yīng)力不得超過下列規(guī)定：3、張拉要點(diǎn)：、張拉要點(diǎn)： （1）張拉時(shí)應(yīng)校核預(yù)應(yīng)力筋的伸長(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； （2）從臺(tái)座中間向兩側(cè)進(jìn)行（防偏心損壞臺(tái)座) （3）多根成組張拉，初應(yīng)力應(yīng)一致(測(cè)力計(jì)抽查) （4）拉速平穩(wěn)，錨固松緊一致，設(shè)備緩慢放松 （5）拉完的筋位置偏差5mm，且構(gòu)件截面短邊的4% （6）冬施張拉時(shí)，溫度 15 （7）注意安全：兩端嚴(yán)禁站人，敲擊楔塊不得過猛。（二）混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)： 1、混凝土一次澆完，混凝土

7、、混凝土一次澆完，混凝土 C30。 2、防止較大徐變和收縮：防止較大徐變和收縮：選收縮變形小的水泥，水灰比 0.5，級(jí)配良好，振搗密實(shí)（特別是端部）。 3、防止碰撞、踩踏鋼絲。、防止碰撞、踩踏鋼絲。 4、減少應(yīng)力損失：、減少應(yīng)力損失：非鋼模臺(tái)座生產(chǎn)，采取二次升溫養(yǎng)護(hù)，(開始溫差 20，達(dá)10MPa后按正常速度升溫）。(三) 預(yù)應(yīng)力筋放松： 1.條件：條件：混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定且75%強(qiáng)度值后。 2.方法：方法： 鋸斷，剪斷，熔斷（僅限于級(jí)冷拉筋） 3.要點(diǎn)：要點(diǎn)： 放張順序：放張順序： 軸心受壓構(gòu)件同時(shí)放； 偏心受壓構(gòu)件先同時(shí)放預(yù)壓應(yīng)力小的區(qū)域的，再同時(shí)放大的區(qū)域的； 其它構(gòu)件，應(yīng)分階段、對(duì)稱、

8、相互交錯(cuò)放張. 粗筋放張應(yīng)緩慢（砂箱法、楔塊法、千斤頂).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砂箱放張法第二節(jié)第二節(jié) 后張法施工后張法施工 工藝過程：工藝過程：澆筑混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件（留孔）養(yǎng)護(hù)拆模（達(dá)75%強(qiáng)度后）穿筋張拉固定孔道灌漿（漿達(dá)15N/mm2,混凝土達(dá)100%后）移動(dòng)、吊裝。 適于：適于：大構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)施工預(yù)制拼裝，結(jié)構(gòu)張拉。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：不需臺(tái)座；但工序多、工藝復(fù)雜，錨具不能重復(fù)利用。一、一、預(yù)應(yīng)力筋、錨具和張拉機(jī)具預(yù)應(yīng)力筋、錨具和張拉機(jī)具 錨具按錨固性能分兩類：錨具按錨固性能分兩類： 錨具性能錨具性能 類類

9、類類 錨具效率系數(shù) a0.95 a0.9 錨具的總應(yīng)變 u2.0% u1.7% 用途：用途： 類承受動(dòng)、靜載的無粘結(jié)、有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土； 類有粘結(jié)、預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力變化不大的部位。（一）單根粗筋（一）單根粗筋（直徑1836mm）： 1、錨具：、錨具： （1）螺絲端桿錨具）螺絲端桿錨具 螺桿45#鋼，鋼筋冷拉前焊接好; 螺母、墊板用 Q235鋼） 適于:直徑1836mm筋。（2）幫條錨具）幫條錨具 （幫條與預(yù)應(yīng)力筋同級(jí)， 互成120，E50焊條； 墊板用3#鋼）， 適于:冷拉HRB335、HRB400級(jí)筋（3）鐓頭錨具）鐓頭錨具螺絲端桿錨具螺絲端桿錨具幫條錨具幫條錨具2、預(yù)應(yīng)力筋制作：、預(yù)應(yīng)力

10、筋制作： 工序：工序：下料對(duì)焊冷拉。 下料長(zhǎng)度計(jì)算：下料長(zhǎng)度計(jì)算：當(dāng)兩端用螺絲端桿錨具時(shí)nd)(llll15211)1(22鋼筋下料長(zhǎng)度：鋼筋下料長(zhǎng)度：當(dāng)一端用螺桿、一端用幫條時(shí):ndlllll)1)(1(13521鋼筋下料長(zhǎng)度：鋼筋下料長(zhǎng)度：3、張拉設(shè)備、張拉設(shè)備：拉桿式千斤頂（YL60）； 穿心式千斤頂（YC60、YC20、YC18）。YL-60拉桿式拉桿式千斤頂千斤頂YC60型千斤頂型千斤頂工作原理圖工作原理圖配裝撐腳和配裝撐腳和拉桿后的外拉桿后的外貌圖貌圖（二）鋼筋束、鋼絞線束：（二）鋼筋束、鋼絞線束： 1、錨具：、錨具： 張拉端張拉端 JM12型錨具型錨具：錨環(huán)、夾片用45#鋼。 可

11、錨36根直徑12的光圓、螺紋HRB500級(jí)筋或鋼絞線; KTZ型錨具型錨具：可錨36根直徑12的HRB400500級(jí)筋 單孔夾片式錨具單孔夾片式錨具：二片式、三夾片（直、斜開縫）； 多孔夾片式錨具多孔夾片式錨具：XM型、QM型、OV型、BS型 非張拉端非張拉端鋼筋可用鐓頭錨具鐓頭錨具（固定板）； 鋼絞線可用擠壓錨具擠壓錨具JM12錨具鐓頭錨具JM12錨具JM12錨具(a)l1JM126錨具錨具KTZ型錨具型錨具錨環(huán)錨環(huán)錨塞錨塞(a)組裝圖組裝圖錨環(huán)錨環(huán)夾片夾片鋼絞線鋼絞線(b)錨環(huán)錨環(huán)(c)三夾片式夾片三夾片式夾片(e)斜開縫夾片斜開縫夾片(d)二夾片式夾片二夾片式夾片單孔夾片式錨具單孔夾片式

12、錨具多孔夾片錨固體系多孔夾片錨固體系多孔錨固體系構(gòu)造圖多孔錨固體系構(gòu)造圖 2、筋的制作：、筋的制作： 工序工序：冷拉下料編束。 下料長(zhǎng)度下料長(zhǎng)度 l ： 兩端張拉： l l02a 一端張拉： l l0ab a張拉端留量（600850mm，由機(jī)具定） b非張拉端外露長(zhǎng)度（80100mm） 3、張拉設(shè)備：、張拉設(shè)備： 錐錨式千斤頂錐錨式千斤頂（YZ60、YZ85） 用于KTZ及鋼制錐形錨具； 穿心式千斤頂穿心式千斤頂（YC60、YC120） 用于KTZ及JM12、JM15錨具 大孔徑穿心式千斤頂大孔徑穿心式千斤頂（YCD、YCQ、YCW型） 用于大噸位鋼絞線束（群錨） 錐錨式千斤頂構(gòu)造簡(jiǎn)圖錐錨式千

13、斤頂構(gòu)造簡(jiǎn)圖YCD型千斤頂工作示意圖型千斤頂工作示意圖工具錨工具錨缸體缸體頂壓器頂壓器工作錨工作錨活塞活塞YCQ型千斤頂?shù)牟僮黜樞蛐颓Ы镯數(shù)牟僮黜樞颍ㄈ╀摻z束：（三）鋼絲束： 1、錨具：錨具： 張拉端張拉端 錐形螺桿錨具錐形螺桿錨具（由錐形螺桿、套筒、螺母組成，錨14、16、20、24、28根b5鋼絲束等）； 鋼質(zhì)錐形錨具鋼質(zhì)錐形錨具（由錨環(huán)、錨塞組成，錨18根以下5鋼絲）； 鐓頭錨具鐓頭錨具（DM5A，錨1254根 5鋼絲）。 非張拉端非張拉端用鐓頭錨具鐓頭錨具（錨板），DM5B錐形螺桿錨具錐形螺桿錨具鋼質(zhì)錐形錨具鋼質(zhì)錐形錨具鐓頭錨具鐓頭錨具 2、鋼絲束制作、鋼絲束制作：下料編束安錨具。

14、（1 1）下料長(zhǎng)度下料長(zhǎng)度：用鋼質(zhì)錐形錨具時(shí)，同鋼筋束; 用錐形螺桿錨具時(shí) （2）下料方法）下料方法： 采取應(yīng)力下料，控制應(yīng)力取300N/mm2。 （3）編束編束： 測(cè)量直徑，同束誤差0.1mm； 3、張拉設(shè)備、張拉設(shè)備： 錐錨式雙作用錐錨式雙作用千斤頂； 拉桿式拉桿式千斤頂； 穿心式穿心式千斤頂。鋼絲束的編束鋼絲束的編束錐形螺桿錨具的預(yù)緊錐形螺桿錨具的預(yù)緊錐形螺桿錨具與拉桿式千斤頂?shù)陌惭b示意圖錐形螺桿錨具與拉桿式千斤頂?shù)陌惭b示意圖二、后張法施工工藝（一）孔道留設(shè)：孔道留設(shè)： 1、要求要求：位置準(zhǔn)確；內(nèi)壁光滑；端部預(yù)埋鋼板垂直于孔道軸線（中心線）；直徑、長(zhǎng)度、形狀滿足設(shè)計(jì)要求（直徑與錨具及筋有

15、關(guān)）。 2、方法、方法： 鋼管抽芯法鋼管抽芯法（直孔）鋼管應(yīng)平直、光滑，用前刷油；每根長(zhǎng)15米，每端伸出500mm；兩根接長(zhǎng)，中間用木塞及套管連接；用鋼筋井字架固定，1米；澆混凝土后每1015分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)一次；混凝土初凝后、終凝前抽管；抽管先上后下，邊轉(zhuǎn)邊拔。（灌漿孔間距12米） 膠管抽芯法膠管抽芯法用于長(zhǎng)孔或曲線孔。有一定剛度或充壓；鋼筋井字架0.5米；混凝土達(dá)一定強(qiáng)度后拔管。 埋管法埋管法預(yù)埋螺旋管?？上却┙?，接頭嚴(yán)密，有一定剛度；井字架0.8米；灌漿孔間距30米；波峰設(shè)排氣泌水管.膠管與閥門連接膠管與閥門連接鋼管的連接鋼管的連接膠管的封端處理膠管的封端處理金屬螺旋管金屬螺旋管螺旋管及錨座安裝

16、螺旋管及錨座安裝螺旋管的連接螺旋管的連接螺旋管上留灌漿孔螺旋管上留灌漿孔螺旋管的固定螺旋管的固定(二二)預(yù)應(yīng)力筋張拉預(yù)應(yīng)力筋張拉： 1.張拉條件：張拉條件： 結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求或達(dá)75%強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； 做好各種準(zhǔn)備工作。 2.張拉控制應(yīng)力和超張拉最大應(yīng)力：張拉控制應(yīng)力和超張拉最大應(yīng)力：（比先張法均低0.05f）3、張拉順序：、張拉順序： 配有多根鋼筋或多束鋼絲的構(gòu)件配有多根鋼筋或多束鋼絲的構(gòu)件 分批對(duì)稱張拉（注意：后批對(duì)先批產(chǎn)生應(yīng)力影響）； 疊澆構(gòu)件疊澆構(gòu)件 自上而下逐層張拉，逐層加大拉應(yīng)力，但頂?shù)紫嗖?5%（鋼絲、鋼絞線、熱處理筋） 9%（冷拉筋）。4.張拉方式：張拉方式： （1）對(duì)

17、抽芯法：）對(duì)抽芯法： 長(zhǎng)度24 m直孔一端張拉（多根筋時(shí)，張拉端設(shè)在結(jié)構(gòu)兩端）； 長(zhǎng)度24 m直孔、曲線孔兩端張拉（一端錨固后，另一端補(bǔ)足再錨固）。 （2）對(duì)埋螺旋管法：）對(duì)埋螺旋管法： 長(zhǎng)度30 m直孔一端張拉； 長(zhǎng)度30 m直孔、曲線孔兩端張拉。 5、張拉程序：、張拉程序：同先張法。同先張法。（三）孔道灌漿：三）孔道灌漿： 1.1.目的：目的：防止生銹；增加整體性。 2.2.基本要求：基本要求：（盡早進(jìn)行，飽滿、密實(shí)） 水泥32.5級(jí)普硅； 水泥漿強(qiáng)度30MPa； 水灰比0.4左右，不得大于0.45 ； 泌水率：拌后三小時(shí)宜2%，最大3% 可摻無腐蝕性外加劑：鋁粉（水泥重的0.51/萬），

18、木鈣（0.25%），微膨脹劑； 孔道濕、潔凈，由下層孔到上層； 灌滿孔道并封閉排氣孔后，加壓0.50.6MPa，稍后再封閉灌漿孔； 不摻外加劑時(shí)，可用二次灌漿法。 （四）無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工：（四）無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工： 特點(diǎn)：特點(diǎn)：無需留孔與灌漿，施工簡(jiǎn)單；張拉摩阻力小，預(yù)應(yīng)力筋受力均勻； 可做成多跨曲線狀；構(gòu)件整體性略差，錨固要求高。 適用：適用：現(xiàn)場(chǎng)整澆結(jié)構(gòu)（梁板等）。 1.無粘結(jié)筋的制作：無粘結(jié)筋的制作： 鋼絲束、鋼絞線束外包涂料層：外包涂料層：2070不變脆，不侵蝕其它材料，穩(wěn)定性好，防腐、潤(rùn)滑，不透水、不吸濕。 包裹層：包裹層：塑料布或塑料管，0.81mm厚。 2.存放：存放： 有明顯標(biāo)記，成盤立放，不擠壓，不暴曬。無粘結(jié)筋張拉端凹口作法無粘結(jié)筋張拉端凹口作法（b）塑料穴模塑料穴模（a）泡沫穴模泡沫穴模2315（b）鐓頭錨具固定端鐓頭錨具固定端1243（a）擠壓錨具固定端擠壓錨具固定端非張拉端錨固方式非張拉端錨固方