第六章 预应力混凝土工程

1、什么是预应力？什么是预应力？6.1 6.1 概概 述述 普通钢筋混凝土的抗拉极限应变只有普通钢筋混凝土的抗拉极限应变只有0.0001-0.00150.0001-0.0015，相当于每米只允许拉长，相当于每米只允许拉长0.1-0.1-0.15mm0.15mm。如果超过此值，混凝土就会开裂。要。如果超过此值，混凝土就会开裂。要使混凝土不开裂，受拉钢筋的应力只能达到使混凝土不开裂，受拉钢筋的应力只能达到20-20-30N/mm30N/mm2 2；对允许出现裂缝的构件，当裂缝宽度；对允许出现裂缝的构件，当裂缝宽度限制在限制在0.20.20.3mm0.3mm时，受拉钢筋的应力也只能时，受拉钢筋的应力也只

2、能达到达到150-250N/mm150-250N/mm2 2左右。左右。 为了克服普通钢筋混凝土过早出现裂缝和钢筋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，人们创造了不能充分发挥其作用这一矛盾，人们创造了对混凝对混凝土施加预应力土施加预应力的方法。即在结构或构件受拉区域，的方法。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，使混凝土土，使混凝土受到一个预压应力，产生一定的压缩受到一个预压应力，产生一定的压缩变形变形。当该构件受力后，受拉区混凝土的拉伸变形，。当该构件受力后，受拉区混凝土的拉伸变形，首

3、先与压缩变形抵消，然后随着外力的增加，混凝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，明显土才逐渐被拉伸，明显推迟了裂缝出现时间推迟了裂缝出现时间。 预应力混凝土的优点：能预应力混凝土的优点：能提高提高钢筋混凝土构件钢筋混凝土构件的的刚度、抗裂性和耐久性刚度、抗裂性和耐久性，可有效地利用高强度钢，可有效地利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土。与普通混凝土相比，在筋和高强度等级的混凝土。与普通混凝土相比，在同样条件下具有截面小、自重轻、质量好、材料省同样条件下具有截面小、自重轻、质量好、材料省（要节约钢材（要节约钢材20204040），并能扩大预制装配化），并能扩大预制装配化程度。

4、程度。1 1、混凝土发展过程混凝土发展过程：素混凝土素混凝土 钢筋混凝土钢筋混凝土 预应力混凝土预应力混凝土2 2、预应力的优点预应力的优点： 截面小，重量轻，刚度大；截面小，重量轻，刚度大； 抗裂性、耐久性好；抗裂性、耐久性好； 节约钢材；节约钢材； 在较大跨度结构中，综合经济效益好。在较大跨度结构中，综合经济效益好。6.1.2 6.1.2 预应力混凝土的材料要求预应力混凝土的材料要求 冷拔低碳钢丝，直径：冷拔低碳钢丝，直径：3-5mm3-5mm； 冷拉钢筋；冷拉钢筋； 碳素钢丝碳素钢丝 直径：直径：3-8mm3-8mm； 3-4mm3-4mm直径钢丝主要用于先张法预应力筋直径钢丝主要用于先

5、张法预应力筋 5-8mm5-8mm直径钢丝主要用于后张法预应力筋直径钢丝主要用于后张法预应力筋 钢绞线，由钢绞线，由6 6根碳素钢丝缠绕而成，直径根碳素钢丝缠绕而成，直径9-15mm9-15mm 热处理钢筋热处理钢筋 直径：直径：6-10mm6-10mm， 强度、韧性、粘结力高强度、韧性、粘结力高 精轧螺纹钢筋，直径：精轧螺纹钢筋，直径：2525，32mm32mm。6.1.3 6.1.3 对混凝土的要求对混凝土的要求v 混凝土强度等级一般不低于混凝土强度等级一般不低于C30C30；v 当采用碳素钢丝、钢绞线、当采用碳素钢丝、钢绞线、V V级钢筋（热处理）级钢筋（热处理）作预应力时，混凝土强度等

6、级不宜低于作预应力时，混凝土强度等级不宜低于C40C40。 先张法是在浇筑混凝土前，先张拉预应力钢先张法是在浇筑混凝土前，先张拉预应力钢筋，并将预应力钢筋临时固定在台座或钢模上，筋，并将预应力钢筋临时固定在台座或钢模上，然后浇筑混凝土构件，待混凝土与预应力钢筋具然后浇筑混凝土构件，待混凝土与预应力钢筋具有一定粘结力时，放松钢筋，使混凝土在预应力有一定粘结力时，放松钢筋，使混凝土在预应力的反弹力作用下，使构件受拉区的混凝土承受预的反弹力作用下，使构件受拉区的混凝土承受预加应力。加应力。6.2.1 6.2.1 先张法先张法（一）先张法施工设备（一）先张法施工设备一、台座一、台座组成：台面、横梁、承

7、力结构。组成：台面、横梁、承力结构。分为：墩式台座、槽式台座、桩式台座等。分为：墩式台座、槽式台座、桩式台座等。 1.1.墩式台座：墩式台座： 以混凝土墩作为承力结构的台座称为墩式台座以混凝土墩作为承力结构的台座称为墩式台座 一般用于生产中小型构件。一般用于生产中小型构件。 （1 1） 墩式台座分类：墩式台座分类： 简易墩式台座简易墩式台座 重力墩式台座重力墩式台座 构架式台座构架式台座 2.2.槽式台座槽式台座用于张拉力和倾覆力矩较大的构件生产。用于张拉力和倾覆力矩较大的构件生产。二、张拉机具和夹具二、张拉机具和夹具1 1、钢丝的夹具和张拉机具、钢丝的夹具和张拉机具 （1 1）钢丝夹具）钢丝

8、夹具 锚固夹具：锥形、楔形。锚固夹具：锥形、楔形。 张拉夹具：偏心式、钳式、楔形。张拉夹具：偏心式、钳式、楔形。 墩头锚具：墩头锚具： 采用冷墩形成。采用冷墩形成。（2 2）张拉机具）张拉机具 要求：要求： 简易可靠，准确控制钢丝的拉力，稳速增大拉力。简易可靠，准确控制钢丝的拉力，稳速增大拉力。 种类：种类： A A、卷扬机张拉：弹簧测力、杠杆测力。卷扬机张拉：弹簧测力、杠杆测力。 B B、电动螺杆张拉机张拉：构造简单，体积小，重电动螺杆张拉机张拉：构造简单，体积小，重量轻，操作灵活，移动方便。量轻，操作灵活，移动方便。 2 2、钢筋的夹具和张拉机具、钢筋的夹具和张拉机具（1 1）钢筋夹具）钢

9、筋夹具 锚固夹具：锚固夹具： 工具式螺杆螺丝端杆锚具；工具式螺杆螺丝端杆锚具； 穿心式夹具自锚；穿心式夹具自锚； 墩头锚固：墩头锚固：d 12mm d 12mm 冷墩冷墩 d 22mm d 22mm d 22mm 加热锻打加热锻打 张拉夹具：压销式、穿心式。张拉夹具：压销式、穿心式。（2 2）钢筋张拉机具）钢筋张拉机具 油压千斤顶、拉伸机、穿心式千斤顶、电动油压千斤顶、拉伸机、穿心式千斤顶、电动螺杆张拉机。螺杆张拉机。螺丝端杆锚具：螺丝端杆锚具：（二）先张法施工工艺（二）先张法施工工艺主要步骤：张拉预应力筋主要步骤：张拉预应力筋混凝土浇筑与养护混凝土浇筑与养护预应力筋预应力筋放张放张一、张拉一

10、、张拉1 1、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 张拉控制应力（规范规定）张拉控制应力（规范规定） 冷拉钢筋冷拉钢筋 0.9f0.9fPYKPYK 冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝 0.70f0.70fPTKPTK 碳素刻痕钢丝、钢绞线碳素刻痕钢丝、钢绞线 0.75f0.75fPTKPTK 超张拉最大应力超张拉最大应力 冷拉钢筋冷拉钢筋 0.95f0.95fPYKPYK 其其 它它 0.75f0.75fPTKPTK2 2、张拉程序、张拉程序（1 1）超张拉法：）超张拉法： 0 1.05 0 1.03 concon持荷2分钟conA.A.超张拉超张拉5%5%并持荷并持荷2 2分钟

11、，目的是为了在高应力状态分钟，目的是为了在高应力状态下加速预应力松弛早期发展，以减少应力松弛引起的下加速预应力松弛早期发展，以减少应力松弛引起的预应力损失；预应力损失；B.B.超张拉超张拉3%3%，目的是为了弥补预应力筋的松弛损失。，目的是为了弥补预应力筋的松弛损失。预应力筋的张预应力筋的张拉控制应力拉控制应力（2 2）一次张拉法）一次张拉法 0con3 3、张拉顺序、张拉顺序 （1 1）多根同时张拉；）多根同时张拉； （2 2）单根张拉。）单根张拉。 二、混凝土的浇筑与养护二、混凝土的浇筑与养护 1 1、浇筑要求：、浇筑要求： 同一生产线的构件应一次浇筑完毕；同一生产线的构件应一次浇筑完毕；

12、 构件应避开温度缝；构件应避开温度缝； 振捣时不应碰撞钢丝；振捣时不应碰撞钢丝； 叠层生产时，下层混凝土强度达叠层生产时，下层混凝土强度达5MPa5MPa，方可浇筑上方可浇筑上层构件；层构件； 混凝土的水灰比应严格控制，振捣应密实。混凝土的水灰比应严格控制，振捣应密实。 2 2、养护：、养护： 自然养护；自然养护； 湿热养护。湿热养护。 三、预应力筋放张三、预应力筋放张1 1、放张要求、放张要求 混凝土强度应大于混凝土强度应大于7575C C设设；（重叠生产指最上；（重叠生产指最上层构件）层构件） 放张过程中，应使预应力构件自由伸缩，避免放张过程中，应使预应力构件自由伸缩，避免过大的冲击与偏心

13、。同时还应使台座承受的倾覆力矩过大的冲击与偏心。同时还应使台座承受的倾覆力矩及偏心力减小；及偏心力减小； 保证预应力筋与混凝土之间的粘结。保证预应力筋与混凝土之间的粘结。2 2、放张方法、放张方法 钢丝：钢丝： 数量少，逐根放张；数量少，逐根放张； 数量多，同时放张。数量多，同时放张。 粗钢筋：粗钢筋： 数量少，逐根加热熔断；数量少，逐根加热熔断； 数量多，同时放张。数量多，同时放张。 3 3、放张顺序、放张顺序 轴心受压构件：同时放张。轴心受压构件：同时放张。 偏心构件：先同时放张预应力较小区域内的预应偏心构件：先同时放张预应力较小区域内的预应力筋；再同时放张预应力较大区域内的预应力筋。力筋

14、；再同时放张预应力较大区域内的预应力筋。 如不能满足上述要求，应分阶段、对称、相互交如不能满足上述要求，应分阶段、对称、相互交错进行放张。错进行放张。 注意：放张时，应拆除侧模。注意：放张时，应拆除侧模。6.2.2 6.2.2 后张法施工后张法施工特点：特点： 混凝土的弹性压缩对预应力值的建立无直接影响；混凝土的弹性压缩对预应力值的建立无直接影响； 锚具不能重复使用，成本高；锚具不能重复使用，成本高； 工艺比较复杂（构件制作、留孔、穿筋、张拉、工艺比较复杂（构件制作、留孔、穿筋、张拉、灌浆）；灌浆）； 可拼装预制构件（现场拼装）。可拼装预制构件（现场拼装）。1 1、定义：、定义： 制备留有孔道

15、的混凝土构件，混凝土达到设计规制备留有孔道的混凝土构件，混凝土达到设计规定强度后，穿筋并用张拉机具张拉钢筋至设计规定应定强度后，穿筋并用张拉机具张拉钢筋至设计规定应力值，借助锚具把预应力筋锚固在构件端部，最后，力值，借助锚具把预应力筋锚固在构件端部，最后，孔道灌浆，这种预加应力的方法称为后张法。孔道灌浆，这种预加应力的方法称为后张法。3 3、适用范围、适用范围现场制作大型构件，避免大型构件运输的麻烦。现场制作大型构件，避免大型构件运输的麻烦。4 4、生产过程、生产过程 （1 1）构件生产阶段；）构件生产阶段； （2 2）预加应力阶段）预加应力阶段 （包括锚具、预应力筋制作、张拉、灌浆等）（包括

16、锚具、预应力筋制作、张拉、灌浆等）对锚具的要求：对锚具的要求： 尺寸准确；尺寸准确； 不致产生预应力筋的滑移；不致产生预应力筋的滑移； 有足够刚度和强度。有足够刚度和强度。（一）锚具和预应力筋的制作（一）锚具和预应力筋的制作常见预应力筋类型：常见预应力筋类型： 单根钢筋，直径大于单根钢筋，直径大于1212毫米；毫米； 钢筋束与钢绞线束；钢筋束与钢绞线束； 钢丝束。钢丝束。 1 1、锚具、锚具 张拉端：螺丝端杆锚具。张拉端：螺丝端杆锚具。 固定端：帮条锚具或墩头锚具。固定端：帮条锚具或墩头锚具。（1 1）螺丝端杆锚具）螺丝端杆锚具 组成：螺丝端杆、螺母、垫板。组成：螺丝端杆、螺母、垫板。 一）单

17、根预应力筋的锚具及制作一）单根预应力筋的锚具及制作（2 2）帮条锚具）帮条锚具 组成：帮条、衬板。组成：帮条、衬板。（3 3）镦头锚具）镦头锚具 直接在钢筋端部用热镦、冷镦、锻打成型。直接在钢筋端部用热镦、冷镦、锻打成型。（4 4）级精轧螺旋钢筋级精轧螺旋钢筋 直径有直径有2525和和3232两种。两种。 单根粗钢筋锚具单根粗钢筋锚具 单根粗钢筋锚具主要有：螺丝端杆锚具、镦单根粗钢筋锚具主要有：螺丝端杆锚具、镦头锚具和帮条锚具。头锚具和帮条锚具。 单根粗钢筋锚具主要有：单根粗钢筋锚具主要有： 螺丝端杆锚具、镦头锚具和帮条锚具。螺丝端杆锚具、镦头锚具和帮条锚具。 a. a.螺丝端杆锚具：当采用高

18、强精轧钢筋作为预应力钢筋螺丝端杆锚具：当采用高强精轧钢筋作为预应力钢筋时，可采用螺丝端杆锚具。它具有受力明确，锚固时，可采用螺丝端杆锚具。它具有受力明确，锚固可靠，构造简单，施工方便等特点。螺丝端杆锚具可靠，构造简单，施工方便等特点。螺丝端杆锚具长度一般为长度一般为320mm320mm，适用于直径不大于，适用于直径不大于36mm36mm的钢筋，的钢筋，它由螺丝端杆、螺母和垫板组成它由螺丝端杆、螺母和垫板组成 。 b. b.帮条锚具：帮条锚具由衬板和帮条组成，一般采用三帮条锚具：帮条锚具由衬板和帮条组成，一般采用三根帮条，按根帮条，按120120均匀布置，并应与垫板相接触的截均匀布置，并应与垫板

19、相接触的截面在同一个垂直面上，以免受力时发生扭曲，如图面在同一个垂直面上，以免受力时发生扭曲，如图所示。帮条应采用与预应力筋级别相同的钢筋，并所示。帮条应采用与预应力筋级别相同的钢筋，并在预应力筋冷拉前焊接。在预应力筋冷拉前焊接。 c. c.镦头锚具：镦头锚具由镦头和垫板组成，用于单根镦头锚具：镦头锚具由镦头和垫板组成，用于单根粗钢筋的镦头锚具一般直接在预应力筋端部热镦、粗钢筋的镦头锚具一般直接在预应力筋端部热镦、冷镦或锻打成型，如图冷镦或锻打成型，如图所示。所示。 镦头锚具，操作简便迅速，施工较方便，应用灵活。镦头锚具，操作简便迅速，施工较方便，应用灵活。但对钢筋下料长度的精度要求较高。但对

20、钢筋下料长度的精度要求较高。2 2、预应力筋的制作、预应力筋的制作（1 1）制作：）制作： 包括配料、对焊、冷拉等工序。包括配料、对焊、冷拉等工序。 张拉设备：拉杆式千斤顶张拉设备：拉杆式千斤顶（2 2）下料长度计算）下料长度计算 锚具特点：螺丝端杆外露在孔道外的长度为锚具特点：螺丝端杆外露在孔道外的长度为120-150mm120-150mm，帮条、帮条、镦镦头视锚具尺寸而定。头视锚具尺寸而定。 对焊接头：每个对焊接头的压缩量约等于钢对焊接头：每个对焊接头的压缩量约等于钢筋直径。筋直径。 钢筋冷拉率：实际测定作为下料依据。钢筋冷拉率：实际测定作为下料依据。 弹性回缩率：冷拉后的回缩值与冷拉完成

21、时弹性回缩率：冷拉后的回缩值与冷拉完成时的长度的比值，一般为的长度的比值，一般为0.30.3左右。左右。 二）钢筋束、钢绞线束预应力筋的锚具及制作二）钢筋束、钢绞线束预应力筋的锚具及制作1 1、锚具、锚具（1 1）JM12JM12型锚具型锚具 楔块原理楔块原理 可锚具多根预应力筋可锚具多根预应力筋 既可作张拉端锚具，又可作固定端锚具。既可作张拉端锚具，又可作固定端锚具。JM12JM12型锚具构造：型锚具构造：（2 2）KTKTZ Z型锚具（可锻铸铁锥形锚具）型锚具（可锻铸铁锥形锚具）用于螺纹钢筋束用于螺纹钢筋束和钢绞线束。和钢绞线束。（3 3）XMXM型锚具型锚具可锚固：可锚固： 钢绞线束钢绞

22、线束 钢丝束钢丝束 单根预应力筋单根预应力筋 多根预应力筋多根预应力筋2 2、预应力筋制作、预应力筋制作（1 1）制作工序：）制作工序： 开盘下料编束开盘下料编束（2 2）下料长度计算（与张拉设备和选用的锚具有关）下料长度计算（与张拉设备和选用的锚具有关） 三）钢丝束预应力筋的锚具及制作三）钢丝束预应力筋的锚具及制作1 1、锚具、锚具（1 1）钢质锥形锚具）钢质锥形锚具张拉端锚具张拉端锚具 适用于适用于6 6、1212、1818、2424根直径根直径5mm5mm碳素钢丝碳素钢丝（2 2）钢丝束镦头锚具）钢丝束镦头锚具 A A型用于张拉端；型用于张拉端； B B型用于锚固端。型用于锚固端。 用于

23、锚具用于锚具12125454根直径根直径5mm5mm碳素钢丝的钢丝束。碳素钢丝的钢丝束。（3 3）锥形螺杆锚具）锥形螺杆锚具张拉张拉端锚具端锚具 适用于适用于1414、1616、2020、2424、2828根直径根直径5 5mmmm的钢筋束。的钢筋束。2 2、钢丝束的制作、钢丝束的制作制作程序：制作程序： 调直下料编束安装锚具调直下料编束安装锚具 用钢质锥形锚具锚固的钢丝束，下料长度计算同钢筋束。用钢质锥形锚具锚固的钢丝束，下料长度计算同钢筋束。 用镦头锚具锚固的钢丝束，下料长度与用镦头锚具锚固的钢丝束，下料长度与A A型、型、B B型锚具以及型锚具以及一端张拉或两端张拉有关。一端张拉或两端张

24、拉有关。 编束是为了防止钢筋扭结编束是为了防止钢筋扭结 （二）后张法施工工艺（二）后张法施工工艺 一）孔道留设一）孔道留设1 1、要求、要求 （1 1）孔道尺寸、位置应正确，孔道要平顺；）孔道尺寸、位置应正确，孔道要平顺； （2 2）端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线；）端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线； （3 3）孔道直径取决于预应力筋和锚具、保证预应）孔道直径取决于预应力筋和锚具、保证预应力筋穿入。力筋穿入。2 2、施工方法、施工方法 （1 1）钢管抽芯法适宜于留设直线孔道）钢管抽芯法适宜于留设直线孔道 方法：在需留设孔道处预埋钢管，在混凝土浇方法：在需留设孔道处预埋钢管，在混凝土浇筑、养护

25、中定期慢转钢管，以防粘结，待混凝土初凝筑、养护中定期慢转钢管，以防粘结，待混凝土初凝后，终凝前抽出钢管，形成孔道。后，终凝前抽出钢管，形成孔道。施工时应注意的问题施工时应注意的问题v钢管应平直，光滑，埋前应钢管应平直，光滑，埋前应除除锈，刷油，位置锈，刷油，位置正确；正确；v每根长度小于每根长度小于1515米，以便于旋转、抽管；米，以便于旋转、抽管；v恰当掌握抽管时间恰当掌握抽管时间 早：坍孔；早：坍孔； 晚：抽管难，抽不出来。晚：抽管难，抽不出来。v一般在初凝后终凝前，手指按压混凝土不粘浆又无一般在初凝后终凝前，手指按压混凝土不粘浆又无明显印痕时，则可抽管。明显印痕时，则可抽管。v常温下，一

26、般常温下，一般 3 36 6小时即可抽管。小时即可抽管。v抽管顺序和方法抽管顺序和方法 先上后下，边抽边转，速度均匀，与孔道保持在同先上后下，边抽边转，速度均匀，与孔道保持在同一直线。一直线。（2 2）胶管抽芯法）胶管抽芯法 适宜于留设直线孔道、曲线孔道、折线孔道等适宜于留设直线孔道、曲线孔道、折线孔道等 方法：方法： 在孔道留设处，安放胶管（内充气或水、钢丝在孔道留设处，安放胶管（内充气或水、钢丝网胶管），浇筑混凝土，养护，初凝后，通过放气网胶管），浇筑混凝土，养护，初凝后，通过放气（水）或直接拉，形成孔道。（水）或直接拉，形成孔道。 施工时应注意的问题施工时应注意的问题 ：v 长度长度 2

27、0203030米以内整根管，一端抽出。较长时米以内整根管，一端抽出。较长时在中间接长，接头处应防漏气、漏水。在中间接长，接头处应防漏气、漏水。 v 抽管顺序：先上后下，先曲后直。抽管顺序：先上后下，先曲后直。 （3 3）预埋波纹管法）预埋波纹管法 适宜于预应力筋密集或曲线预应力筋的孔适宜于预应力筋密集或曲线预应力筋的孔道埋设道埋设 方法：波纹管直接埋设在需留设孔道处，不方法：波纹管直接埋设在需留设孔道处，不再抽出。再抽出。 施工时应注意的问题：施工时应注意的问题： v 使用前应作灌水试验，检查有无渗漏；使用前应作灌水试验，检查有无渗漏；v 连接用大一号波纹管（接长时）；连接用大一号波纹管（接长

28、时）；v 固定：用钢筋卡子，并用铁丝绑牢；固定：用钢筋卡子，并用铁丝绑牢；v 避免反复弯曲。避免反复弯曲。高架桥预应力混凝土梁拆除场景 二）预应力筋的张拉二）预应力筋的张拉核心问题预应力筋的应力控制核心问题预应力筋的应力控制1 1、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 （1 1）张拉控制应力）张拉控制应力 预应力钢材品种预应力钢材品种 先张法先张法 后张法后张法 碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线 0.75 0.70 热处理钢筋、冷拔低碳钢丝热处理钢筋、冷拔低碳钢丝 0.70 0.65 冷拉钢筋冷拉钢筋 0.90 0.85pukfpukfpukfpukf

29、pykfpykf（2 2）超张拉最大应力）超张拉最大应力冷拉钢筋（软钢）冷拉钢筋（软钢） 0.95钢丝、钢绞线、热处理钢筋（硬钢）钢丝、钢绞线、热处理钢筋（硬钢） 0.75pykfpukf2 2、预应力损失、预应力损失 孔道摩擦损失孔道摩擦损失 锚固损失锚固损失 钢筋应力松弛损失钢筋应力松弛损失 混凝土收缩徐变损失混凝土收缩徐变损失 受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起应力损失受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起应力损失2l1l4l5l3l3 3、张拉程序、张拉程序根据构件类型、张锚体系、松弛损失取值等因素确定根据构件类型、张锚体系、松弛损失取值等因素确定（1）0 105 （持荷（

30、持荷 2分钟）分钟）concon（2）0 103con 超张拉超张拉5目的：主要是减少钢筋松弛、混凝土弹性压缩、锚目的：主要是减少钢筋松弛、混凝土弹性压缩、锚 具变形和孔道摩擦等所引起的应力损失。具变形和孔道摩擦等所引起的应力损失。 超张拉超张拉3目的：主要是弥补设计或施工中不可预见的损失。目的：主要是弥补设计或施工中不可预见的损失。 持荷持荷2分钟目的：主要是为了加速钢筋松弛的早发展。分钟目的：主要是为了加速钢筋松弛的早发展。4 4、张拉注意事项、张拉注意事项（1 1）混凝土强度要求：张拉时应符合设计要求；若设）混凝土强度要求：张拉时应符合设计要求；若设计无要求时，不应低于计无要求时，不应低

31、于7 75 5C C设计设计。块体拼装，立缝处混。块体拼装，立缝处混凝土或砂浆强度，不应低于凝土或砂浆强度，不应低于1515MPaMPa或或4040C C设计设计。（2 2）多根预应力筋张拉：当不可能同时张拉时，宜分）多根预应力筋张拉：当不可能同时张拉时，宜分批、分阶段、对称地张拉。批、分阶段、对称地张拉。（3 3）重叠多层张拉：现场生产构件，重叠多层构件中）重叠多层张拉：现场生产构件，重叠多层构件中预应力的施加，其损失自上而下逐层增加。重叠构件张预应力的施加，其损失自上而下逐层增加。重叠构件张拉宜拉宜先上后下，超张拉应力依次增加先上后下，超张拉应力依次增加。（4 4）张拉方式的影响主要是）张

32、拉方式的影响主要是克服、减小摩阻力的克服、减小摩阻力的影响影响 一端张拉：构件长度小于一端张拉：构件长度小于2424米的直线预应力筋。米的直线预应力筋。 两端同时张拉：构件长度大于两端同时张拉：构件长度大于2424米或曲线预应力米或曲线预应力筋。筋。 三）孔道灌浆三）孔道灌浆 1 1、作用、作用 保护预应力筋，防锈。保护预应力筋，防锈。 使预应力筋与混凝土结构形成整体。使预应力筋与混凝土结构形成整体。2 2、要求、要求 孔道用灰浆应满足强度、粘结力、流动性、干缩孔道用灰浆应满足强度、粘结力、流动性、干缩性、泌水性要求；性、泌水性要求； 灌浆前，混凝土孔道应用压力水冲刷干净并湿润灌浆前，混凝土孔

33、道应用压力水冲刷干净并湿润孔壁；孔壁； 灌浆时，水泥浆应缓慢均匀地泵入，不得中断；灌浆时，水泥浆应缓慢均匀地泵入，不得中断； 灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道漏浆而将下灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道漏浆而将下层孔道堵塞。层孔道堵塞。 6.2.3 6.2.3 电热法施工电热法施工v 基本原理基本原理 利用钢筋热胀冷缩的原理而达到建立预应力利用钢筋热胀冷缩的原理而达到建立预应力的方法称为电热法。的方法称为电热法。 采用强电流和低电压通过钢筋，钢筋通电后，采用强电流和低电压通过钢筋，钢筋通电后，电能转化为热能，使钢筋受热而产生纵向伸长，电能转化为热能，使钢筋受热而产生纵向伸长，待达到规定长度时，切

34、断电流并锚固。待达到规定长度时，切断电流并锚固。v 适用范围适用范围 既适用于制作先张法构件，也适用于制作后既适用于制作先张法构件，也适用于制作后张法构件。以电热伸长值控制钢筋应力。张法构件。以电热伸长值控制钢筋应力。 严格要求不得出现裂缝的结构，不宜采用电严格要求不得出现裂缝的结构，不宜采用电热法张拉。热法张拉。 采用波纹管或其他金属管作为预留孔道的结采用波纹管或其他金属管作为预留孔道的结构，不得采用电热法张拉。构，不得采用电热法张拉。v 特点特点 与机械张拉法相比：与机械张拉法相比： 设备简单，效率高，成本低，劳动强度低；设备简单，效率高，成本低，劳动强度低； 电热过程对冷拉钢筋起电热时效

35、作用；电热过程对冷拉钢筋起电热时效作用； 在曲线配筋构件中可减小摩阻损失。在曲线配筋构件中可减小摩阻损失。 但其张拉应力的控制不如机械张拉应力控制准但其张拉应力的控制不如机械张拉应力控制准确。确。6.3.1 6.3.1 无粘结预应力结构的特点无粘结预应力结构的特点 无粘结预应力技术是为了适应无粘结预应力技术是为了适应超高、超超高、超大、超长建筑大、超长建筑的发展而出现的一种施工工艺。的发展而出现的一种施工工艺。 适用于办公楼、商场、旅馆、车库、仓适用于办公楼、商场、旅馆、车库、仓库和高层建筑库和高层建筑后张法后张法无需预留管道与灌浆，而是将无粘结预应力无需预留管道与灌浆，而是将无粘结预应力筋同

36、普通钢筋一样铺设在结构模板设计位置上，用筋同普通钢筋一样铺设在结构模板设计位置上，用20202222号元丝与非预应力钢丝绑扎牢靠后浇筑混凝号元丝与非预应力钢丝绑扎牢靠后浇筑混凝土；待混凝土达到设计强度后，对无粘结预应力筋土；待混凝土达到设计强度后，对无粘结预应力筋进行张拉和锚固，借助于构件两端锚具传递预压应进行张拉和锚固，借助于构件两端锚具传递预压应力。力。 无粘结预应力结构特点无粘结预应力结构特点：v有利于降低建筑层高和减轻结构自重；有利于降低建筑层高和减轻结构自重；v改善结构的使用功能，楼板挠度小，几乎不存在改善结构的使用功能，楼板挠度小，几乎不存在裂缝；裂缝；v大跨度楼板可增加使用面积，

37、也较容易改变楼层大跨度楼板可增加使用面积，也较容易改变楼层用途；用途；v施工方便，速度快，节约钢材和混凝土，有较好施工方便，速度快，节约钢材和混凝土，有较好的经济效益和社会效益。的经济效益和社会效益。 6.3.2 6.3.2 无粘结预应力材料无粘结预应力材料 1. 1.无粘结预应力筋无粘结预应力筋 无粘结预应力筋是由无粘结预应力筋是由7 7根根5mm5mm高强钢丝组成高强钢丝组成的钢丝束或扭结成的钢绞线，通过专门设备涂包的钢丝束或扭结成的钢绞线，通过专门设备涂包涂料层和包裹外包层构成的。涂料层和包裹外包层构成的。v无粘结预应力筋主要有预应力钢材、涂料层、外无粘结预应力筋主要有预应力钢材、涂料层

38、、外包层和锚具组成。包层和锚具组成。v预应力钢材主要有消除应力钢丝和钢绞线，注：预应力钢材主要有消除应力钢丝和钢绞线，注：不得有死弯，若有时必须切断，每根钢丝必须通不得有死弯，若有时必须切断，每根钢丝必须通常不得有接点。常不得有接点。v单根无粘结筋宜优先选用防腐油脂作为涂料层，单根无粘结筋宜优先选用防腐油脂作为涂料层，外包层用塑料注塑机注塑成形，外包层与涂油预外包层用塑料注塑机注塑成形，外包层与涂油预应力筋之间应有间隙，使预应力筋在套管中可任应力筋之间应有间隙，使预应力筋在套管中可任意滑动。意滑动。v成束无粘结预应力筋可用防腐沥青或防腐油脂作成束无粘结预应力筋可用防腐沥青或防腐油脂作为涂料层，

39、使用防腐沥青时，应密缠塑料带作为为涂料层，使用防腐沥青时，应密缠塑料带作为外包层，其搭接宽度不应小于带宽的外包层，其搭接宽度不应小于带宽的1/21/2，缠绕层，缠绕层数不小于数不小于4 4层。层。v涂料层特点涂料层特点：在在-2070-2070范围内，涂料不流淌、范围内，涂料不流淌、不裂缝、不变脆并有一定韧性；不裂缝、不变脆并有一定韧性；化学稳定性高；化学稳定性高；润滑性能好，摩擦阻力小；不透水，不吸湿；防润滑性能好，摩擦阻力小；不透水，不吸湿；防腐性能好。腐性能好。v外包层主要由塑料带或塑料管制成，特点：外包层主要由塑料带或塑料管制成，特点：在在- -20702070范围内不脆化、化学稳定性

40、高；抗破损性范围内不脆化、化学稳定性高；抗破损性强和韧性强；防水性好，且对周围材料无侵蚀作强和韧性强；防水性好，且对周围材料无侵蚀作用。用。2.2.无粘结预应力筋锚固系统无粘结预应力筋锚固系统v无粘结预应力构件中，预应力筋的张拉力主要依无粘结预应力构件中，预应力筋的张拉力主要依靠锚具传递给混凝土；靠锚具传递给混凝土；v无粘结预应力筋的锚具受力比有粘结预应力筋的无粘结预应力筋的锚具受力比有粘结预应力筋的锚具大；锚具大；v锚具必须具有可靠的锚固能力，要求不低于无粘锚具必须具有可靠的锚固能力，要求不低于无粘结预应力筋抗拉强度的结预应力筋抗拉强度的95%95%。 6.3.3 6.3.3 成型工艺成型工

41、艺 1. 1.涂包成型工艺涂包成型工艺 手工操作完成，内涂防腐材料，外包塑料布；手工操作完成，内涂防腐材料，外包塑料布； 缠纸机上连续作业，完成编束、涂油、辙头、缠缠纸机上连续作业，完成编束、涂油、辙头、缠塑料布和切断等工序。塑料布和切断等工序。2.2.挤压涂塑工艺挤压涂塑工艺v 钢丝通过涂油装置涂油，涂油钢丝束通过塑料挤钢丝通过涂油装置涂油，涂油钢丝束通过塑料挤压机涂刷聚乙烯或聚丙烯塑料薄膜，再经冷却筒压机涂刷聚乙烯或聚丙烯塑料薄膜，再经冷却筒槽成型塑料套管；槽成型塑料套管；v涂包质量好，生产效率高，适用于大规模生产的涂包质量好，生产效率高，适用于大规模生产的单根钢绞线和单根钢绞线和7 7根

42、钢丝束。根钢丝束。6.4.36.4.3 无粘结预应力混凝土施工工艺无粘结预应力混凝土施工工艺 铺设双向配筋的无粘结预应力筋时，应先铺设标铺设双向配筋的无粘结预应力筋时，应先铺设标高低的钢丝束，再铺设标高较高的钢丝束，高低的钢丝束，再铺设标高较高的钢丝束，以避以避免两个方向钢丝束相互穿插。免两个方向钢丝束相互穿插。 无粘结预应力筋应在绑扎完底筋以后进行铺放。无粘结预应力筋应在绑扎完底筋以后进行铺放。无粘结预应力筋应铺放在电线管下面。无粘结预应力筋应铺放在电线管下面。 1.1.无粘结预应力筋的铺放与定位无粘结预应力筋的铺放与定位 （1 1）无粘结钢丝束镦头锚具）无粘结钢丝束镦头锚具 锚头部位的外径比较大，因此，预应力筋两端锚头部位的外径比较大，因此，预应力筋两端应在构件上预留有一定长度的孔道（塑料套筒），应在构件上预留有一定长度的孔道（塑料套筒），其直径略大于锚具的外径。预应力筋张拉锚固以后，其直径略大于锚具的外径。预应力筋张拉锚固以后，其端部便留下孔道，并且