05第五章预应力混凝土工程

1、课程课程-建筑施工与管理建筑施工与管理第第5 5章章 预应力混凝土工程预应力混凝土工程5.1 5.1 先张法施工先张法施工5.2 5.2 后张法施工后张法施工 概述： 1、预应力混凝土、预应力混凝土： 在结构或构件承受使用荷载前，对受拉区的混凝土预先施加压应力, 以抵消或减少使用荷载作用下产生的拉应力。 2、施加预应力的目的：、施加预应力的目的： 提高结构或构件的抗裂度； 提高结构或构件的刚度； 充分发挥高强钢材的作用； 把散件拼成整体。 3、施加预应力的方法：、施加预应力的方法： 张拉结构或构件受拉区中的预应力钢筋，并锚固在其端部，将钢筋的弹性收缩力传递到混凝土构件上，即产生预应力。 4、预

2、应力混凝土的施工方法：、预应力混凝土的施工方法： 按施工顺序分：按施工顺序分：先张法； 后张法。 按张拉方法分：按张拉方法分： 机械张拉（液压或电动螺杆） 电热张拉5.1 先张法施工先张法施工 工艺过程：工艺过程：张拉固定钢筋浇混凝土养护（至75%强度）放松钢筋 适用于适用于：构件厂生产中、小型构件（楼板、屋面板、吊车梁、薄腹梁）一、先张法施工的设备 （一）台座：（一）台座： 1、要求要求：有足够的强度、刚度和稳定性； 满足生产工艺的要求。 2、形式形式： 墩式墩式（传力墩、台面、横梁） 长度100150m，适于中、小型构件。 槽式槽式（传力柱、上下横梁、砖墙） 长4576m， 适于双向预应力

3、构件， 易于蒸汽养护。 钢模台座钢模台座（二）夹具：（二）夹具： 1 1、锚固夹具、锚固夹具： 锥形锥形（锥销式、二片式、三片式） 锚固单根直径1214预应力筋； 镦头锚具镦头锚具带槽螺栓、梳子板。 用于用于：冷拉筋（热镦）， 冷拔丝（热、冷镦）， 碳素钢丝（冷镦）。 要求要求：镦头强度不低于材料强度的98%， 钢丝束长度差值l/5000、5mm。 成组张拉长度10m的钢丝，长度极差2mm 2 2、张拉夹具、张拉夹具：偏心式、楔形。（三）张拉机械（三）张拉机械 1、穿心式千斤顶、穿心式千斤顶： yc20型，最大拉力20t、行程200mm, 适于1220单根钢筋。 2、电动螺杆：、电动螺杆： 拉

4、力3060t、行程800mm， 用于：钢筋、钢丝。 3、卷扬机滑车组。、卷扬机滑车组。二、先张法施工工艺（一）张拉预应力筋（一）张拉预应力筋： 1、张拉程序、张拉程序 01.051.05concon（持荷（持荷2 2分钟）分钟）concon 01.031.03concon 超张拉超张拉减少由于钢筋松弛变形造成的预应力损失。2、控制应力及最大应力：、控制应力及最大应力： 预应力筋种类 先张法 后张法 碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线 0.80fptk 0.75fptk 热处理钢筋、冷拔低碳钢丝 0.75fptk 0.7fptk 冷拉钢筋 0.95fpyk 0.9fpyk fptk：极限抗拉强度标准值

5、fpyk：屈服强度标准值 超张拉可比设计要求提高5%，但最大张拉控制应力不得超过下列规定：3、张拉要点：、张拉要点： （1）张拉时应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与设计计算值的偏差不得超过6%，否则应停拉； （2）从台座中间向两侧进行（防偏心损坏台座) （3）多根成组张拉，初应力应一致(测力计抽查) （4）拉速平稳，锚固松紧一致，设备缓慢放松 （5）拉完的筋位置偏差5mm，且构件截面短边的4% （6）冬施张拉时，温度 15 （7）注意安全：两端严禁站人，敲击楔块不得过猛。（二）混凝土浇筑与养护： 1、混凝土一次浇完，混凝土、混凝土一次浇完，混凝土 c30。 2、防止较大徐变和收缩：、防止较大

6、徐变和收缩：选收缩变形小的水泥，水灰比 0.5，级配良好，振捣密实（特别是端部）。 3、防止碰撞、踩踏钢丝。、防止碰撞、踩踏钢丝。 4、减少应力损失：、减少应力损失：非钢模台座生产，采取二次升温养护，(开始温差 20，达10mpa后按正常速度升温）。(三) 预应力筋放松： 1.条件：条件：混凝土达到设计规定且75%强度值后。 2.方法：方法： 锯断，剪断，熔断（仅限于级冷拉筋） 3.要点：要点： 放张顺序：放张顺序： 轴心受压构件同时放； 偏心受压构件先同时放预压应力小的区域的，再同时放大的区域的； 其它构件，应分阶段、对称、相互交错放张. 粗筋放张应缓慢（砂箱法、楔块法、千斤顶).5.2 后

7、张法施工后张法施工 工艺过程：工艺过程：浇筑混凝土结构或构件（留孔）养护拆模（达75%强度后）穿筋张拉固定孔道灌浆（浆达15n/mm2,混凝土达100%后）移动、吊装。 适于：适于：大构件及结构的现场施工预制拼装，结构张拉。 特点：特点：不需台座；但工序多、工艺复杂，锚具不能重复利用。一、一、预应力筋、锚具和张拉机具预应力筋、锚具和张拉机具 锚具按锚固性能分两类：锚具按锚固性能分两类： 锚具性能锚具性能 类类 类类 锚具效率系数 a0.95 a0.9 锚具的总应变 u2.0% u1.7% 用途：用途： 类承受动、静载的无粘结、有粘结的预应力混凝土； 类有粘结、预应力筋的应力变化不大的部位。（一

8、）单根粗筋（一）单根粗筋（直径1836mm）： 1、锚具：、锚具： （1）螺丝端杆锚具）螺丝端杆锚具 螺杆45#钢，钢筋冷拉前焊接好; 螺母、垫板用 q235钢） 适于:直径1836mm筋。（2）帮条锚具）帮条锚具 （帮条与预应力筋同级， 互成120，e50焊条； 垫板用3#钢）， 适于:冷拉hrb335、hrb400级筋（3）镦头锚具）镦头锚具（二）钢筋束、钢绞线束：（二）钢筋束、钢绞线束： 1、锚具：、锚具： 张拉端张拉端 jm12型锚具型锚具：锚环、夹片用45#钢。 可锚36根直径12的光圆、螺纹hrb500级筋或钢绞线; ktz型锚具型锚具：可锚36根直径12的hrb400500级筋

9、单孔夹片式锚具单孔夹片式锚具：二片式、三夹片（直、斜开缝）； 多孔夹片式锚具多孔夹片式锚具：xm型、qm型、ov型、bs型 非张拉端非张拉端钢筋可用镦头锚具镦头锚具（固定板）； 钢绞线可用挤压锚具挤压锚具 2、筋的制作：、筋的制作： 工序工序：冷拉下料编束。 下料长度下料长度 l ： 两端张拉： l l02a 一端张拉： l l0ab a张拉端留量（600850mm，由机具定） b非张拉端外露长度（80100mm） 3、张拉设备：、张拉设备： 锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶（yz60、yz85） 用于ktz及钢制锥形锚具； 穿心式千斤顶穿心式千斤顶（yc60、yc120） 用于ktz及jm12、jm

10、15锚具 大孔径穿心式千斤顶大孔径穿心式千斤顶（ycd、ycq、ycw型） 用于大吨位钢绞线束（群锚） （三）钢丝束：（三）钢丝束： 1、锚具：锚具： 张拉端张拉端 锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具（由锥形螺杆、套筒、螺母组成，锚14、16、20、24、28根b5钢丝束等）； 钢质锥形锚具钢质锥形锚具（由锚环、锚塞组成，锚18根以下5钢丝）； 镦头锚具镦头锚具（dm5a，锚1254根 5钢丝）。 非张拉端非张拉端用镦头锚具镦头锚具（锚板），dm5b 2、钢丝束制作、钢丝束制作：下料编束安锚具。 （1 1）下料长度下料长度：用钢质锥形锚具时，同钢筋束; 用锥形螺杆锚具时 （2）下料方法）下料方法： 采取

11、应力下料，控制应力取300n/mm2。 （3）编束）编束： 测量直径，同束误差0.1mm； 3、张拉设备、张拉设备： 锥锚式双作用锥锚式双作用千斤顶； 拉杆式拉杆式千斤顶； 穿心式穿心式千斤顶。二、后张法施工工艺（一）孔道留设：孔道留设： 1、要求要求：位置准确；内壁光滑；端部预埋钢板垂直于孔道轴线（中心线）；直径、长度、形状满足设计要求（直径与锚具及筋有关）。 2、方法、方法： 钢管抽芯法钢管抽芯法（直孔）钢管应平直、光滑，用前刷油；每根长15米，每端伸出500mm；两根接长，中间用木塞及套管连接；用钢筋井字架固定，1米；浇混凝土后每1015分钟转动一次；混凝土初凝后、终凝前抽管；抽管先上后

12、下，边转边拔。（灌浆孔间距12米） 胶管抽芯法胶管抽芯法用于长孔或曲线孔。有一定刚度或充压；钢筋井字架0.5米；混凝土达一定强度后拔管。 埋管法埋管法预埋螺旋管。可先穿筋，接头严密，有一定刚度；井字架0.8米；灌浆孔间距30米；波峰设排气泌水管.(二二)预应力筋张拉预应力筋张拉： 1.张拉条件：张拉条件： 结构的混凝土强度符合设计要求或达75%强度标准值； 做好各种准备工作。 2.张拉控制应力和超张拉最大应力：张拉控制应力和超张拉最大应力：（比先张法均低0.05f）3、张拉顺序：、张拉顺序： 配有多根钢筋或多束钢丝的构件配有多根钢筋或多束钢丝的构件 分批对称张拉（注意：后批对先批产生应力影响）

13、； 叠浇构件叠浇构件 自上而下逐层张拉，逐层加大拉应力，但顶底相差 5%（钢丝、钢绞线、热处理筋） 9%（冷拉筋）。4.张拉方式：张拉方式： （1）对抽芯法：）对抽芯法： 长度24 m直孔一端张拉（多根筋时，张拉端设在结构两端）； 长度24 m直孔、曲线孔两端张拉（一端锚固后，另一端补足再锚固）。 （2）对埋螺旋管法：）对埋螺旋管法： 长度30 m直孔一端张拉； 长度30 m直孔、曲线孔两端张拉。 5、张拉程序：、张拉程序：同先张法。同先张法。（三）孔道灌浆：（三）孔道灌浆： 1.1.目的：目的：防止生锈；增加整体性。 2.2.基本要求：基本要求：（尽早进行，饱满、密实） 水泥32.5级普硅；

14、 水泥浆强度30mpa； 水灰比0.4左右，不得大于0.45 ； 泌水率：拌后三小时宜2%，最大3% 可掺无腐蚀性外加剂：铝粉（水泥重的0.51/万），木钙（0.25%），微膨胀剂； 孔道湿、洁净，由下层孔到上层； 灌满孔道并封闭排气孔后，加压0.50.6mpa，稍后再封闭灌浆孔； 不掺外加剂时，可用二次灌浆法。 （四）无粘结预应力混凝土施工：（四）无粘结预应力混凝土施工： 特点：特点：无需留孔与灌浆，施工简单；张拉摩阻力小，预应力筋受力均匀； 可做成多跨曲线状；构件整体性略差，锚固要求高。 适用：适用：现场整浇结构（梁板等）。 1.无粘结筋的制作：无粘结筋的制作： 钢丝束、钢绞线束外包涂料层：外包涂料层：2070不变脆，不侵蚀其它材料，稳定性好，防腐、润滑，不透水、不吸湿。 包裹层：包裹层：塑料布或塑料管，0.81mm厚。 2.存放：存放： 有明显标记