预应力混凝土

1、预应力混凝土工程先张法施工先张法施工后张法施工后张法施工n普通钢筋混凝土的抗拉极限应变只有0.00010.0015，在正常使用条件下受拉区混凝土开裂，构件的刚度小、挠度大。要使混凝土不开裂，受拉钢筋的应力只能达到30Mpa；n为了克服普通钢筋混凝土过早出现裂缝和钢筋不能充分发挥其作用这一矛盾，人们创造了对混凝土施加预应力的方法。概 述 1、预应力混凝土、预应力混凝土：n即在结构或构件受拉区域，通过对钢筋进行张拉后将钢筋的回弹力施加给混凝土，使混凝土受到一个预压应力，产生一定的压缩变形。当该构件受力后，受拉区混凝土的拉伸变形，首先与压缩变形抵消，然后随着外力的增加，混凝土才逐渐被拉伸，明显推迟了

2、裂缝出现时间 。 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：先张法； 后张法。 按张拉方法分： 机械张拉（液压或电动螺杆） 电热张拉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

3、腹梁）预应力空心板夹具横梁台座预应力筋台面A、张拉预应力筋张拉预应力筋混凝土构件B、浇筑混凝土构件浇筑混凝土构件C、放张施加预应力放张施加预应力槽式台座槽式台座压杆压杆砖墙砖墙上横梁上横梁下横梁下横梁砖墙砖墙压杆压杆（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。 2 2、张拉夹具、张拉夹具：偏心式、楔形。锥销夹具锥销夹具圆套筒三片式夹具圆套筒三片式夹具方套筒二片式夹具方套筒二片式夹具圆套筒二片式夹具圆套筒二片式夹具固定端镦头夹具固定端镦头夹具单根镦头钢筋螺杆夹具单根镦头钢筋螺杆夹具高

4、强镦头钢丝用梳筋板夹具高强镦头钢丝用梳筋板夹具接千斤顶接千斤顶拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶张拉钩张拉钩连接套筒连接套筒承力架承力架预应力筋放松：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）。 后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/mm

5、2,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）单根粗筋（直径（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 精轧螺纹钢筋的预应力筋主要用于连续梁桥和连续刚精轧螺纹钢筋的预应力筋主要用于连续梁桥和

6、连续刚构桥的腹板内竖向预应力筋，提高截面的抗剪能力。构桥的腹板内竖向预应力筋，提高截面的抗剪能力。螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具帮条锚具帮条锚具穿心式千斤顶前卡式千斤顶 钢绞线一般成盘供货至施工现场。现场下料时，应用钢管钢绞线一般成盘供货至施工现场。现场下料时，应用钢管和型钢架夹持钢绞线盘，以免开盘时钢绞线弹伤人。和型钢架夹持钢绞线盘，以免开盘时钢绞线弹伤人。KTZ型锚具型锚具锚环锚环锚塞锚塞vlm型工作锚板、夹片多孔夹片锚固体系多孔夹片锚固体系准备穿的预应力钢绞丝束二、有粘结后张法施工工艺二、有粘结后张法施工工艺 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、

7、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；抽管先上后下，边转边拔。（灌浆孔间距12米） （一）孔道留设：孔道留设： 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。波纹管金属螺旋管金属螺旋管螺旋管及锚座安装螺旋管及

8、锚座安装 后张有粘结预应力需要留孔，留孔材料通常用金属波纹管。后张有粘结预应力需要留孔，留孔材料通常用金属波纹管。金属波纹管用厚度为金属波纹管用厚度为0.30.35mm的钢带卷制而成。金属波纹的钢带卷制而成。金属波纹管有镀锌和非镀锌之分，波纹有单波和双波之分。管有镀锌和非镀锌之分，波纹有单波和双波之分。 金属波纹管要求咬口牢固，波纹高度符合要求，弯曲的金属波纹管要求咬口牢固，波纹高度符合要求，弯曲的波纹管不渗水，环向刚度足够。波纹管不渗水，环向刚度足够。 塑料波纹管其刚度比金属波纹管大，孔壁摩擦系数小，塑料波纹管其刚度比金属波纹管大，孔壁摩擦系数小，不易被混凝土振捣棒振瘪，价格比金属波纹管高。

9、在桥梁的不易被混凝土振捣棒振瘪，价格比金属波纹管高。在桥梁的长孔道中应用的比例在增加。长孔道中应用的比例在增加。 电热电热板板 塑料波纹管的材料有高密度聚乙烯和聚丙烯。塑料波纹塑料波纹管的材料有高密度聚乙烯和聚丙烯。塑料波纹管的接管可采用热接，即用电加热板加热管口至热塑状态后，管的接管可采用热接，即用电加热板加热管口至热塑状态后，加压使管口对接在一起。加压使管口对接在一起。有粘结螺纹管预留孔道 南京火车站站前广场高架桥的镀锌金属波纹管安南京火车站站前广场高架桥的镀锌金属波纹管安装，波纹管内已穿入钢绞线。装，波纹管内已穿入钢绞线。 南京奥体中心工程体育场四周大平台双向有粘结预应力梁的金属波南京奥

10、体中心工程体育场四周大平台双向有粘结预应力梁的金属波纹管及泌水管的安装。纹管及泌水管的安装。南京长江三桥引桥的连续梁箱梁底板及腹板塑料波纹管的安装。南京长江三桥引桥的连续梁箱梁底板及腹板塑料波纹管的安装。螺旋管的连接螺旋管的连接螺旋管上留灌浆孔螺旋管上留灌浆孔螺旋管的固定螺旋管的固定、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）； 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）。 叠层平卧预制屋架的预应力张拉采用由上而下的逐层超张叠层平卧预制屋架的预应力

11、张拉采用由上而下的逐层超张拉程序。预制时应注意减小叠层面间摩擦力。拉程序。预制时应注意减小叠层面间摩擦力。固定端的挤压锚固定端的挤压锚张拉端的夹片锚张拉端的夹片锚.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。（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； 水泥

12、浆强度30MPa； 水灰比0.4左右，不得大于0.45 ； 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。（1 1）安装工作锚后的限位板）安装工作锚后的限位板限位板限位板工作锚工作锚预应力张拉操作经典过程预应力张拉操作经典过程 （2 2）安装千斤顶、安装千斤顶外侧的工具锚锚板）安装千斤顶、安装千斤顶外侧的工具锚锚板千斤顶千斤顶工具锚板工具锚板 （3 3）安装工具锚夹片并击紧）安装工具锚夹片并击紧工具锚夹片工具锚夹片 千斤顶进油，油

13、缸伸出少许，钢绞线绷紧，准备张拉。千斤顶进油，油缸伸出少许，钢绞线绷紧，准备张拉。千斤顶油缸千斤顶油缸 用配套校验的油压表控制张拉力。用配套校验的油压表控制张拉力。张拉油压表张拉油压表 对连续梁桥的箱梁底板预应力钢绞线束用两台千斤顶对称同步张拉。对连续梁桥的箱梁底板预应力钢绞线束用两台千斤顶对称同步张拉。 对箱梁腹板预应力钢绞线束用两台千斤顶同步对称张拉。对箱梁腹板预应力钢绞线束用两台千斤顶同步对称张拉。 在预制场地的混凝土台座上绑扎箱梁钢筋、安装镀锌波纹管。在预制场地的混凝土台座上绑扎箱梁钢筋、安装镀锌波纹管。预制预应力箱梁经典施工过程预制预应力箱梁经典施工过程 安装箱梁预应力筋端部，铸铁承

14、压板固定于端部钢模板上，螺旋筋紧安装箱梁预应力筋端部，铸铁承压板固定于端部钢模板上，螺旋筋紧贴铸铁承压板，形成良好的局部承压钢筋加密区贴铸铁承压板，形成良好的局部承压钢筋加密区。 预制箱梁采用定型钢模板，芯模设计成可拆卸，外模可挂预制箱梁采用定型钢模板，芯模设计成可拆卸，外模可挂附壁式振捣器加强振捣。附壁式振捣器加强振捣。可拆卸芯模可拆卸芯模 箱梁混凝土浇筑达到一定强度后，可拆除内外定型钢模。箱梁混凝土浇筑达到一定强度后，可拆除内外定型钢模。 定型钢外模定型钢外模 拆模后应覆盖土工布进行保温保湿养护至混凝土达到设拆模后应覆盖土工布进行保温保湿养护至混凝土达到设计规定张拉强度。计规定张拉强度。

15、箱梁的预应力筋张拉仍遵守对称张拉原则。当一端张拉时，箱梁的预应力筋张拉仍遵守对称张拉原则。当一端张拉时，张拉端可交错设置在箱梁构件两端。张拉端可交错设置在箱梁构件两端。 张拉端张拉端 固定端固定端 预应力孔道正式灌浆前，必须切除锚具外侧多余的钢绞线，预应力孔道正式灌浆前，必须切除锚具外侧多余的钢绞线，用水泥砂浆或细石混凝土封锚。用水泥砂浆或细石混凝土封锚。 搅浆机搅浆机 灌浆泵灌浆泵 封锚封锚 灌浆用的搅浆机应选用高速搅浆机，选用高性能的孔道灌浆灌浆用的搅浆机应选用高速搅浆机，选用高性能的孔道灌浆专用外加剂，并做配合比试验确认。专用外加剂，并做配合比试验确认。 搅浆机搅浆机 灌浆时，需要在铸铁

16、承压板的灌浆孔上安装单向控制阀门。灌浆时，需要在铸铁承压板的灌浆孔上安装单向控制阀门。当另一端喷浆后，可先关闭另一端的阀门，同时继续灌浆加大压当另一端喷浆后，可先关闭另一端的阀门，同时继续灌浆加大压力至力至0.6MPa左右关闭本端阀门保压。左右关闭本端阀门保压。单向阀门单向阀门 灌浆泵进浆灌浆泵进浆管管 三、无粘结预应力混凝土施工：三、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）。 （一）无粘结筋（一）无粘结筋 1、制作：、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，成盘立放，不挤压，不暴晒。 无粘结预应力筋生产线。无粘结预应力筋生产线。 收盘机收盘机牵引机牵引机挤塑机挤塑机涂油机涂油机冷却水槽冷却水槽无粘结预应力楼面钢筋3.3.铺设：铺设： 条件条件其它钢筋安装后。 顺序顺序纵横交叉者，先低后高。 就位固定就位固定垫铁、马凳，或与其它筋固定。避免两向相互穿插，端头与承压板垂直、贴紧无粘结筋张拉端凹口作法无粘结筋张拉端凹口作法（b）塑料穴模塑