建筑工程施工技術(shù) 課件 項(xiàng)目4 預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工

項(xiàng)目4預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工教學(xué)目標(biāo)掌握預(yù)應(yīng)力混凝土的施工工藝及質(zhì)量控制方法。掌握預(yù)應(yīng)力混凝土的施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法。掌握預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工的安全技術(shù)。4.1先張法施工圖4-1先張法4.1.1概述具體方法：在澆搗混凝土構(gòu)件以前，先張拉鋼筋，用夾具將其臨時(shí)固定在臺(tái)座或模板上，然后澆搗混凝土。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到不低于設(shè)計(jì)值的75%后，把張拉的鋼筋放松，這時(shí)鋼筋回縮，而混凝土已與鋼筋粘結(jié)在一起，阻止了鋼筋的回縮，于是鋼筋的回縮力把混凝土壓緊，使受拉區(qū)混凝土預(yù)加了一個(gè)壓力。4.1.2先張法張拉工具臺(tái)座臺(tái)座應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。臺(tái)座按構(gòu)造形式分墩式和槽式臺(tái)座兩類，選用時(shí)根據(jù)構(gòu)件種類、張拉力大小和施工條件而定。1）墩式臺(tái)座墩式臺(tái)座由臺(tái)墩、臺(tái)面和橫梁等組成。臺(tái)座適用于生產(chǎn)空心板、平板等構(gòu)件。2）槽式臺(tái)座槽式臺(tái)座由鋼筋混凝土壓桿和上、下橫梁以及磚墻等組成。夾具夾具是預(yù)應(yīng)力筋張拉和臨時(shí)固定的錨固裝置，用在先張法施工中。按其用途不同，可分為錨固夾具和張拉夾具。1）錨固夾具圓錐齒板式夾具1-定位板；2-套筒；3-齒板；4-鋼絲圓套筒三片式夾具1-套筒；2-夾片；3-鋼筋2）張拉夾具偏心式夾具1-鋼絲；2-偏心塊；3-環(huán)（與張拉機(jī)械連接）壓銷式夾具1-鋼筋；2-銷片（楔形）；3-銷片；4-楔形壓銷3.張拉機(jī)械1）油壓千斤頂

油壓千斤頂成組張拉臺(tái)座;2、3-前后橫梁;4-鋼筋;5、6-拉力架橫梁;7-大螺絲桿;8-油壓千斤頂;9-放松裝置

3.張拉機(jī)械3）電動(dòng)螺桿張拉機(jī)電動(dòng)螺桿張拉機(jī)1-螺桿;2,3-拉力架;4-張拉夾具;5-頂桿;6-電動(dòng)機(jī);7-齒輪減速箱;8-測(cè)力計(jì);9、10-車輪;11-底盤;12-手把;13-橫梁;14-鋼筋;15-錨固夾具4.1.3先張法施工工藝先張法施工工藝流程圖1.預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)、張拉（1）預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)鋪設(shè)前先做好臺(tái)面的隔離層，應(yīng)選用非油類模板隔離劑，隔離劑不得使預(yù)應(yīng)力筋受污，以免影響預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的粘結(jié)。

碳素鋼絲強(qiáng)度高、表面光滑、與混凝土粘結(jié)力較差，因此必要時(shí)可采取表面刻痕和壓波措施，以提高鋼絲與混凝土的粘結(jié)力。（2）預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力的確定

預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。3）張拉程序預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序可按下列程序之一進(jìn)行:2.混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)為了減少預(yù)應(yīng)力損失，在設(shè)計(jì)配合比時(shí)應(yīng)考慮減少混凝土的收縮和徐變。應(yīng)采用低水灰比，控制水泥用量，采用良好的骨料級(jí)配并振搗密實(shí)。振搗混凝土?xí)r，振動(dòng)器不得碰撞預(yù)應(yīng)力鋼筋。混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度前也不允許碰撞和踩動(dòng)預(yù)應(yīng)力筋，以保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有良好的粘結(jié)力。預(yù)應(yīng)力混凝土可采用自然養(yǎng)護(hù)和濕熱養(yǎng)護(hù)。3.預(yù)應(yīng)力筋的放張1）放張要求

放張預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，混凝土應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度。如設(shè)計(jì)無要求時(shí)，應(yīng)不得低于設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的75%。

放張預(yù)應(yīng)力筋前應(yīng)拆除構(gòu)件的側(cè)模使放張時(shí)構(gòu)件能自由壓縮，以免模板損壞或造成構(gòu)件開裂。對(duì)有橫肋的構(gòu)件(如大型屋面板)，其橫肋斷面應(yīng)有適宜的斜度，也可以采用活動(dòng)模板以免放張時(shí)構(gòu)件端肋開裂。2）放張方法配筋不多的中小型構(gòu)件，鋼絲可用砂輪鋸或切斷機(jī)等方法放張。配筋多的鋼筋混凝土構(gòu)件，鋼絲應(yīng)同時(shí)放張，如逐根放張，最后幾根鋼絲將由于承受過大的拉力而突然斷裂，使得構(gòu)件端部容易開裂。3）放張順序

預(yù)應(yīng)力筋的放張順序，應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，如設(shè)計(jì)無要求時(shí)應(yīng)滿足下列規(guī)定:(1)對(duì)軸心受預(yù)壓構(gòu)件(如壓桿、樁等)所有預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)同時(shí)放張。(2)對(duì)偏心受預(yù)壓構(gòu)件(如梁等)先同時(shí)放張預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋，再同時(shí)放張預(yù)壓力較大區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋。(3)如不能按上述規(guī)定放張時(shí)，應(yīng)分階段、對(duì)稱、相互交錯(cuò)的放張，以防止在放張過程中構(gòu)件發(fā)生翹曲、裂紋及預(yù)應(yīng)力筋斷裂等現(xiàn)象。4.2后張法施工4.2.1概述

先澆搗混凝土構(gòu)件，后張拉鋼筋的方法，稱為后張法。

具體方法是:在構(gòu)件中配置預(yù)應(yīng)力鋼筋的部位，預(yù)先留出孔道，等混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)，把鋼筋穿進(jìn)孔內(nèi)，再進(jìn)行張拉，用錨具將鋼筋錨固在構(gòu)件兩端，張拉的鋼筋要回縮，便給混凝土預(yù)加了壓力，然后在預(yù)留孔道內(nèi)灌入水泥漿或水泥砂漿。4.2.2后張法張拉工具1.錨具

后張法所用錨具根據(jù)其錨固原理和構(gòu)造型式不同，分為螺桿錨具、夾片錨具、錐銷式錨具和鐓頭錨具四種體系；在預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中，錨具所在位置與作用不同，又可分為張拉端錨具和固定端錨具；按錨具錨固鋼筋或鋼絲的數(shù)量，可分為單根粗鋼筋錨具、鋼絲錨具和鋼筋束、鋼絞線束錨具。4.2.2后張法張拉工具2.張拉設(shè)備

后張法主要張拉設(shè)備有千斤頂和高壓油泵。4.2.2后張法張拉工具2.張拉設(shè)備

后張法主要張拉設(shè)備有千斤頂和高壓油泵。4.2.2后張法張拉工具2.張拉設(shè)備

后張法主要張拉設(shè)備有千斤頂和高壓油泵。4.2.2后張法張拉工具（2）高壓油泵

高壓油泵與液壓千斤頂配套使用，它的作用是向液壓千斤頂各個(gè)油缸供油，使其活塞按照一定速度，伸出或回縮。高壓油泵按驅(qū)動(dòng)方式分為手動(dòng)和電動(dòng)兩種。一般采用電動(dòng)高壓油泵。4.2.3后張法施工工藝1.孔道留設(shè)

后張法構(gòu)件中孔道留設(shè)一般采用鋼管抽芯法、膠管抽芯法、預(yù)埋管法。

所留孔道的尺寸與位置應(yīng)正確，孔道要平順，端部的預(yù)埋鋼板應(yīng)垂直于孔中心線?？椎乐睆揭话銘?yīng)比預(yù)應(yīng)力筋的接頭外徑或需穿入孔道錨具外徑大10~15mm，以利于穿入預(yù)應(yīng)力筋。2.預(yù)應(yīng)力筋張拉

用后張法張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，如設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)，不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的75%。（1）張拉控制應(yīng)力

為了減少預(yù)應(yīng)力筋的松弛損失，在施工中預(yù)應(yīng)力筋需要超張拉，超張拉數(shù)值可比設(shè)計(jì)要求提高5%，但其最大張拉控制應(yīng)力不得超過表4-1的規(guī)定。

預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序?yàn)椋海?）張拉順序

張拉順序應(yīng)使構(gòu)件不扭轉(zhuǎn)與側(cè)彎，不產(chǎn)生過大偏心力，預(yù)應(yīng)力筋一般應(yīng)對(duì)稱張拉。對(duì)配有多根預(yù)應(yīng)力筋構(gòu)件，不可能同時(shí)張拉時(shí)，應(yīng)分批、分階段對(duì)稱張拉，張拉順序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。3.孔道灌漿

預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，應(yīng)進(jìn)行孔道灌漿。灌漿的目的是為了防止鋼筋銹蝕，增加結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性，提高結(jié)構(gòu)抗裂性和承載力。

灌漿用的水泥漿應(yīng)有足夠強(qiáng)度和粘結(jié)力，且應(yīng)有較好的流動(dòng)性，較小的干縮性和泌水性，水灰比控制在0.4~0.45，攪拌后3h泌水率宜控制在2%，最大不得超過3%,對(duì)孔隙較大的孔道，可采用砂漿灌漿。

當(dāng)灰漿強(qiáng)度達(dá)到15N/mm2時(shí)，方能移動(dòng)構(gòu)件，灰漿強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，才允許吊裝。4.3無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工4.3.1概述

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土與后張法的方法基本相同，只是不留設(shè)孔道，而是將特制的預(yù)應(yīng)力鋼筋直接澆筑在混凝土構(gòu)件中，再進(jìn)行張拉，這種方法由于不留孔道，不需要灌漿，施工方法簡(jiǎn)便，現(xiàn)在得到廣泛的應(yīng)用。4.3.2無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的制作1.無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的組成及要求無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋主要有預(yù)應(yīng)力鋼材、涂料層、外包層和錨具組成。

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋所用鋼材主要有消除應(yīng)力鋼絲和鋼絞線。鋼絲和鋼絞線不得有死彎，有死彎時(shí)必須切斷，每根鋼絲必須通長(zhǎng)，嚴(yán)禁有接點(diǎn)。

涂料層的作用是使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土隔離，減少張拉時(shí)的摩擦損失，防止預(yù)應(yīng)力筋腐蝕等。常用的涂料主要有防腐瀝青和防腐油脂。

外包層主要由塑料帶或高壓聚乙烯塑料管制作而成。外包層應(yīng)具有在-20~70℃溫度范圍內(nèi)不脆化、化學(xué)穩(wěn)定性高，具有抗破損性強(qiáng)和足夠的韌性，防水性好且對(duì)周圍材料無侵蝕作用。制作好的預(yù)應(yīng)力筋可以直線或盤圓運(yùn)輸、堆放。存放地點(diǎn)應(yīng)設(shè)有遮蓋棚，以免日曬雨淋。裝卸堆放時(shí)，應(yīng)采用軟鋼繩綁扎并在吊點(diǎn)處墊上橡膠襯墊，避免塑料套管外包層遭到損壞。2.錨具

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力筋的張拉力主要是靠錨具傳遞給混凝土的。因此，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的錨具不僅受力比有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的錨具大，而且承受的是重復(fù)荷載。

3.成型工藝（1）涂包成型工藝涂包成型工藝可以采用手工操作完成內(nèi)涂刷防腐瀝青或防腐油脂，外包塑料布。也可以在纏紙機(jī)上連續(xù)作業(yè)，完成編束、涂油、墩頭、纏塑料布和切斷等工序。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋制作時(shí)，鋼絲放在放線盤上，穿過梳子板匯成鋼絲束，通過油槍均勻涂油后穿人錨環(huán)用冷鐓機(jī)冷鐓錨頭，帶有錨環(huán)的成束鋼絲用牽引機(jī)向前牽引，同時(shí)開動(dòng)裝有塑料條的纏紙轉(zhuǎn)盤，鋼絲束一邊前進(jìn)一邊進(jìn)行纏繞塑料布條工作。當(dāng)鋼絲束達(dá)到需要長(zhǎng)度后，進(jìn)行切割，成為一完整的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。

3.成型工藝（2）擠壓涂塑工藝

擠壓涂塑工藝主要是鋼絲通過涂油裝置涂油，涂油鋼絲束通過塑料擠壓機(jī)涂刷聚乙烯或聚丙烯塑料薄膜，再經(jīng)冷卻筒模成型塑料套管。此法涂包質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)的單根鋼絞線和7根鋼絲束。4.3.3無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝1.預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)前應(yīng)檢查外包層完好程度，對(duì)有輕微破損者，用塑料帶補(bǔ)包好，對(duì)破損嚴(yán)重者應(yīng)予以報(bào)廢。雙向預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)先鋪設(shè)下面的預(yù)應(yīng)力筋，再鋪設(shè)上面的預(yù)應(yīng)力筋，以免預(yù)應(yīng)力筋相互穿插。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求的曲線形狀就位固定牢固?？捎枚啼摻罨蚧炷翂|塊等架起控制標(biāo)高，再用鐵絲綁扎在非預(yù)應(yīng)力筋上。綁扎點(diǎn)間距不大于lm，鋼絲束的曲率控制可用鐵馬凳控制，馬凳間距不宜大于2m。4.3.3無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝

預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)無要求時(shí)，混凝土的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%方可開始張拉。

張拉順序應(yīng)根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)順序進(jìn)行，先鋪設(shè)的先張拉，后鋪設(shè)的后張拉。

當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度小于25m時(shí)，宜采用一端張拉；若長(zhǎng)度大于25m時(shí)，宜采用兩端張拉；長(zhǎng)度超過50m時(shí)，宜采取分段張拉。3.預(yù)應(yīng)力筋端部處理（1）張拉端處理

預(yù)應(yīng)力筋端部處理取決于無粘結(jié)筋和錨具種類。

錨具的位置通常從混凝土的端面縮進(jìn)一定的距離，前面做成一個(gè)凹槽，待預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，將外伸在錨具外的鋼絞線切割到規(guī)定的長(zhǎng)度，即要求露出夾片錨具外長(zhǎng)度不小于30mm，然后在槽內(nèi)壁涂以環(huán)氧樹脂類粘結(jié)劑，以加強(qiáng)新老材料間的粘結(jié)，再用后澆膨脹混凝土或低收縮防水砂漿或環(huán)氧砂漿密封。在對(duì)凹槽填砂漿或混凝土前，應(yīng)預(yù)先對(duì)無粘結(jié)筋端