模块四预应力混凝土工程施工

1、 4.1先张法施工先张法施工 4.2后张法施工后张法施工 4.3无粘结预应力混凝土施工无粘结预应力混凝土施工 学习目标学习目标 1熟悉预应力夹具、锚具和连接器的性能与选用方法。 2熟悉张拉场地的布置、张拉机械的性能与选用方法。 3掌握先张法施工工艺。 4. 掌握后张法的施工工艺、预应力筋的制作。 5. 了解无粘结预应力技术。 先张法台座生产示意图先张法台座生产示意图 11锚固夹具；锚固夹具；22横梁；横梁；33台座承力结构；台座承力结构；44预应力筋；预应力筋；55台面；台面；66混凝土构件混凝土构件 4.1.14.1.1 先先 张张 法法 的的 施施 工工 设设 备备 1.1.张拉台座张拉台

2、座 1） 墩式台座墩式台座 2） 槽式台座槽式台座 4.1.14.1.1 先先 张张 法法 的的 施施 工工 设设 备备 墩式台墩式台 座座 槽式台槽式台 座座 1下横梁；2上横梁；3砖墙；4传力柱 4.1.14.1.1 先先 张张 法法 的的 施施 工工 设设 备备 2.2.夹具夹具 1 1）夹具的要求）夹具的要求 预应力夹具应当具有良好的自锚性能和松锚性能，应 能多次重复使用。需敲击才能松开的夹具，必须保证其对 预应力筋的锚固没有影响，且对操作人员的安全不造成危 险。 夹具（包括锚具和连接器）进场时，除应按出厂合 格证 和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及 数量外，还应按规定进行外

3、观检查、硬度检验和静载 锚固 性能试验验收。 4.1.14.1.1 先先 张张 法法 的的 施施 工工 设设 备备 2 2）锚固夹具）锚固夹具 4.1.14.1.1 先先 张张 法法 的的 施施 工工 设设 备备 钢质锥形夹具钢质锥形夹具 11齿板；齿板；22套筒；套筒；33钢丝；钢丝；44锥塞锥塞 4.1.14.1.1 先先 张张 法法 的的 施施 工工 设设 备备 固定端镦头夹具固定端镦头夹具 11镦头钢丝；镦头钢丝；22承力板；承力板；33垫片垫片 4.1.14.1.1 先先 张张 法法 的的 施施 工工 设设 备备 3 3）张拉夹具）张拉夹具 张拉夹具（单位：张拉夹具（单位：mmmm）

4、 4.1.14.1.1 先先 张张 法法 的的 施施 工工 设设 备备 3.3.张拉设备张拉设备 2 2） 1 1）3 3） 卷扬机卷扬机 油压千斤顶油压千斤顶 电动螺杆张拉机电动螺杆张拉机 4.1.24.1.2 先先 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 先张法施工工艺流程简图先张法施工工艺流程简图 4.1.24.1.2 先先 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 1.1.预应力筋的铺设、张拉预应力筋的铺设、张拉 （1 1） 预应力筋的预应力筋的 材料要求材料要求 （6 6）张拉伸长）张拉伸长 值校核值校核 （5 5） 预应力筋伸预应力筋伸 长值与应力长值与应力 的测定的测定 （3

5、3） 预应力筋张预应力筋张 拉力的计算拉力的计算 （4 4） 张拉程序张拉程序 （2 2） 预应力筋张拉预应力筋张拉 应力的确定应力的确定 2.2.混凝土浇筑与养护混凝土浇筑与养护 4.1.24.1.2 先先 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 预应力筋张拉完毕后即应浇筑混凝土。混凝预应力筋张拉完毕后即应浇筑混凝土。混凝 土的浇筑应一次完成，不允许留设施工缝。预应土的浇筑应一次完成，不允许留设施工缝。预应 力混凝土构件的混凝土强度等级一般不低于力混凝土构件的混凝土强度等级一般不低于C30C30， 当采用碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋做预应力当采用碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋做预应力 筋时，

6、混凝土的强度等级不宜低于筋时，混凝土的强度等级不宜低于C40C40。 3.3.预应力筋的放张预应力筋的放张 4.1.24.1.2 先先 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 （1 1） 放张方法放张方法 （2 2） 放张顺序放张顺序 后张法施工示意后张法施工示意 11钢筋混凝土构件；钢筋混凝土构件；2 2预留孔道；预留孔道；3 3预应力筋；预应力筋；4 4千斤顶；千斤顶；5 5锚具锚具 4.2.14.2.1 后后 张张 法法 的的 施施 工工 设设 备备 1.1.对锚具的要求对锚具的要求 锚具效率系数与总应变锚具效率系数与总应变 4.2.14.2.1 后后 张张 法法 的的 施施 工工 设

7、设 备备 2.2.锚具的种类锚具的种类 1 1）钢绞线束、钢筋束锚具）钢绞线束、钢筋束锚具 4.2.14.2.1 后后 张张 法法 的的 施施 工工 设设 备备 2 2）钢丝束锚具）钢丝束锚具 l 钢丝束镦头钢丝束镦头 锚具锚具 l 钢质锥形钢质锥形 锚具锚具 l 锥形螺杆锥形螺杆 锚具锚具 4.2.14.2.1 后后 张张 法法 的的 施施 工工 设设 备备 3 3）单根粗钢筋锚具）单根粗钢筋锚具 （1 1） 螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具 （2 2） 帮条锚具帮条锚具 4.2.14.2.1 后后 张张 法法 的的 施施 工工 设设 备备 单根筋锚具单根筋锚具 11钢筋；钢筋；2 2螺丝端杆；螺丝

8、端杆；3 3螺母；螺母；4 4焊接接头；焊接接头；5 5衬板；衬板；6 6帮条帮条 4.2.14.2.1 后后 张张 法法 的的 施施 工工 设设 备备 3.3.张拉设备张拉设备 锥锚式千斤顶（锥锚式千斤顶（YZYZ型）型） 拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶（YLYL型）型） YC-60 YC-60 型穿心式千斤顶型穿心式千斤顶 4.2.24.2.2 预预 应应 力力 筋筋 的的 制制 作作 1.1.钢筋束及钢绞线束制作钢筋束及钢绞线束制作 钢筋束、钢绞线束下料长度计算简图（单位：钢筋束、钢绞线束下料长度计算简图（单位：mmmm） 11混凝土构件；混凝土构件； 2 2孔道；孔道； 3 3钢绞线；钢绞线

9、； 4 4夹片式工作锚；夹片式工作锚； 5 5穿心式千斤顶；穿心式千斤顶； 6 6夹片式工具锚夹片式工具锚 4.2.24.2.2 预预 应应 力力 筋筋 的的 制制 作作 2.2.钢丝束制作钢丝束制作 钢丝束制作随锚具的钢丝束制作随锚具的 不同而不同，一般需经过不同而不同，一般需经过 调直、下料、编束和安装调直、下料、编束和安装 锚具等工序。锚具等工序。 4.2.24.2.2 预预 应应 力力 筋筋 的的 制制 作作 用镦头锚具时钢丝下料长度计算简图用镦头锚具时钢丝下料长度计算简图 4.2.24.2.2 预预 应应 力力 筋筋 的的 制制 作作 3.3.单根预应力筋制作单根预应力筋制作 单根粗

10、预应力钢筋一般采单根粗预应力钢筋一般采 用热处理钢筋，其制作包括配用热处理钢筋，其制作包括配 料、对焊、冷拉等工序。为保料、对焊、冷拉等工序。为保 证质量，宜采用控制应力的方证质量，宜采用控制应力的方 法进行冷拉。法进行冷拉。 4.2.24.2.2 预预 应应 力力 筋筋 的的 制制 作作 单根预应力筋下料长度计算单根预应力筋下料长度计算 图图 4.2.34.2.3 后后 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 预预 应应 力力 后后 张张 法法 施施 工工 工工 艺艺 4.2.34.2.3 后后 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 1.1.孔道留设孔道留设 1 1）钢管抽芯法）钢管抽

11、芯法 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 选用的钢管要平直、表面光滑、安放位置准确。选用的钢管要平直、表面光滑、安放位置准确。 钢管每根长度最好不超过钢管每根长度最好不超过15 m15 m，以便旋转和抽管，以便旋转和抽管 恰当准确地掌握抽管时间。恰当准确地掌握抽管时间。 灌浆孔和排气孔的留设。灌浆孔和排气孔的留设。 抽管顺序和方法。抽管顺序和方法。 4.2.34.2.3 后后 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 2 2）胶管抽芯法）胶管抽芯法 （1）胶管铺设后，应注意不要让钢筋等硬物刺穿胶管，胶管铺设后，应注意不要让钢筋等硬物刺穿胶管， 胶管应当有良好的密封性，勿使其漏水、漏气胶管应

12、当有良好的密封性，勿使其漏水、漏气。 胶管密封装置胶管密封装置 11胶管；胶管；2 2铁丝密缠；铁丝密缠；3 3钢管堵头；钢管堵头；4 4阀门阀门 4.2.34.2.3 后后 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 （2）胶管接头处理胶管接头处理。 胶管接头胶管接头( (单位：单位：mm) mm) 11钉子；钉子；22壁厚壁厚1 mm1 mm的钢管；的钢管；33硬木塞；硬木塞；4 4白铁皮套管；白铁皮套管；5 5胶管胶管 4.2.34.2.3 后后 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 （3）抽管时间和顺序。抽管时间比钢管略迟，一般可参抽管时间和顺序。抽管时间比钢管略迟，一般可参 照气温

13、和浇筑后的小时数的乘积，达照气温和浇筑后的小时数的乘积，达200 h左右时为抽管左右时为抽管 适宜时间。胶管抽芯法预留孔道时，在混凝土浇筑后不需要适宜时间。胶管抽芯法预留孔道时，在混凝土浇筑后不需要 旋转胶管，抽管顺序一般为先上后下，先曲后直旋转胶管，抽管顺序一般为先上后下，先曲后直。 4.2.34.2.3 后后 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 3 3）预埋金属波纹管法）预埋金属波纹管法 灌浆孔与波纹管的连接灌浆孔与波纹管的连接 11增强塑料管；增强塑料管；22铁丝绑扎；铁丝绑扎；33塑料弧形压板；塑料弧形压板； 44海绵垫片；海绵垫片；55波纹管波纹管 4.2.34.2.3 后后

14、张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 4.2.34.2.3 后后 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 2.2.预应力筋张拉预应力筋张拉 1 1）穿筋）穿筋 （1）先穿束法）先穿束法（2）后穿束法）后穿束法 4.2.34.2.3 后后 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 2 2）张拉控制应力及张拉程序）张拉控制应力及张拉程序 （1）用超张拉方法用超张拉方法 减少预应力筋的松弛损减少预应力筋的松弛损 失时，预应力筋的失时，预应力筋的 张拉程序宜为：张拉程序宜为： 。 （2）如果预如果预 应力筋张拉吨位不应力筋张拉吨位不 大、根数很多，而设计中大、根数很多，而设计中 又要求采取超张拉

15、以减少又要求采取超张拉以减少 应力松弛损失时，其张拉应力松弛损失时，其张拉 程序可为：程序可为： 。 4.2.34.2.3 后后 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 3 3）张拉顺序）张拉顺序 预应力筋的张拉顺序预应力筋的张拉顺序 4.2.34.2.3 后后 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 （1）对配有多根预应力筋的预应力混凝土构件，由于不对配有多根预应力筋的预应力混凝土构件，由于不 可能同时一次张拉完预应力筋，因此应分批、对称地进行张可能同时一次张拉完预应力筋，因此应分批、对称地进行张 拉拉。 （2）对平卧叠浇的预应力混凝土构件，上层构件的重量对平卧叠浇的预应力混凝土构件，上

16、层构件的重量 产生的水平摩阻力会阻碍下层构件在预应力筋张拉时混凝土产生的水平摩阻力会阻碍下层构件在预应力筋张拉时混凝土 弹性压缩的自由变形，待上层构件起吊后，由于摩阻力影响弹性压缩的自由变形，待上层构件起吊后，由于摩阻力影响 消失会增加混凝土弹性压缩的变形，从而引起预应力损失消失会增加混凝土弹性压缩的变形，从而引起预应力损失。 引例引例 解析解析 某屋架下弦截面积尺寸为某屋架下弦截面积尺寸为 240 mm220 mm，有，有4 4根预应根预应 力筋；预应力筋采用力筋；预应力筋采用 HRB335 级钢筋，直径为级钢筋，直径为25 mm25 mm，张拉，张拉 控制应力控制应力con 0.85 fp

17、yk 0.85500 425 N/mm2。采用。采用 0 1.03 con 张拉程序，沿对角线分两批对称张拉，屋架下弦张拉程序，沿对角线分两批对称张拉，屋架下弦 杆构造配筋为杆构造配筋为 410，孔道直径为，孔道直径为 D 48 mm，试计算第一，试计算第一 批预应力筋张拉应力增加值批预应力筋张拉应力增加值 ？ 4.2.34.2.3 后后 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 （3）叠层构件的张拉。对叠浇生产的预应力混凝土构件，）叠层构件的张拉。对叠浇生产的预应力混凝土构件， 上层构件产生的水平摩阻力会阻碍下层构件预应力筋张拉时上层构件产生的水平摩阻力会阻碍下层构件预应力筋张拉时 混凝土弹

18、性压缩的自由变形，当上层构件吊起后，由于摩阻混凝土弹性压缩的自由变形，当上层构件吊起后，由于摩阻 力的影响消失将增加混凝土弹性压缩变形，因而引起预应力力的影响消失将增加混凝土弹性压缩变形，因而引起预应力 损失损失。 （4）张拉方法和张拉端设置的要求）张拉方法和张拉端设置的要求。 （5）预应力值的校核和伸长值的测定）预应力值的校核和伸长值的测定。 4.2.34.2.3 后后 张张 法法 的的 施施 工工 工工 艺艺 3.3.孔道灌浆孔道灌浆 孔道灌浆是后张法预应力工艺的孔道灌浆是后张法预应力工艺的 重要环节，预应力筋张拉完毕后，应重要环节，预应力筋张拉完毕后，应 立即进行孔道灌浆。灌浆的目的是防

19、止立即进行孔道灌浆。灌浆的目的是防止 钢筋锈蚀，增加结构的整体性和耐久性，钢筋锈蚀，增加结构的整体性和耐久性， 提高结构抗裂性和承载能力。提高结构抗裂性和承载能力。 孔道灌浆的基孔道灌浆的基 本要求本要求: :( (尽早进尽早进 行，饱满、密实行，饱满、密实) ) 4.3.14.3.1 无无 粘粘 结结 预预 应应 力力 筋筋 的的 制制 作作 1.1.无粘结筋预应力筋的组成及要求无粘结筋预应力筋的组成及要求 无粘结预应力筋无粘结预应力筋 1 1塑料外包层；塑料外包层；2 2防腐润滑脂；防腐润滑脂；3 3钢绞线（或碳素钢丝束）钢绞线（或碳素钢丝束） 4.3.14.3.1 无无 粘粘 结结 预预

20、 应应 力力 筋筋 的的 制制 作作 1 1） 无粘结筋无粘结筋 2 2） 涂料层涂料层 3 3） 外包层外包层 4.3.14.3.1 无无 粘粘 结结 预预 应应 力力 筋筋 的的 制制 作作 2.2.无粘结预应力筋的锚具无粘结预应力筋的锚具 无粘结预应力筋的锚具性能应符合 类锚具的规定。我国主要采用高强钢丝和 钢绞线作为无粘结预应力钢筋，高强钢丝 主要用镦头锚具，钢绞线可采用 XM、 QM锚具。 4.3.14.3.1 无无 粘粘 结结 预预 应应 力力 筋筋 的的 制制 作作 3.3.无粘结预应力筋的制作无粘结预应力筋的制作 1 1）挤压涂层工艺）挤压涂层工艺 挤压涂层工艺流水线图挤压涂层

21、工艺流水线图 1 1放线盘；放线盘；22钢丝；钢丝；33梳子板；梳子板；44给油装置；给油装置；55塑料挤压机机头；塑料挤压机机头； 66风冷装置；风冷装置；77水冷装置；水冷装置；8 8牵引机；牵引机；9 9定位支架；定位支架；1010收线盘收线盘 4.3.14.3.1 无无 粘粘 结结 预预 应应 力力 筋筋 的的 制制 作作 2 2）涂包成型工艺）涂包成型工艺 无粘结预应力筋缠纸工艺流程图无粘结预应力筋缠纸工艺流程图 1 1放线盘；放线盘；22盘圆钢丝；盘圆钢丝；33梳子板；梳子板；44油枪；油枪；55塑料布卷；塑料布卷；66切断机；切断机； 77滚道台；滚道台；88牵引装置牵引装置 4.