预应力混凝土工程施工培训讲义

1、预应力混凝土工程施工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对允许出现裂缝的构件，当裂缝宽度限制在0.20.3mm时，受拉钢筋的应力也只能达到200 Mpa 左右。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。预应力混凝土预应力混凝土的概念的概念：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

2、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，明显推迟了裂缝出现时间 。 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。 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。 预应力混凝土的施工方法：预应力混凝土的施工方法： 按预应力施加方法分： 先张法； 后张法。 预应力材料准备预应力材料准备预应力设备准备预应力设备准备预应力筋安装预应力筋安装安装锚具并张拉安装锚具并张拉留孔材料准备、锚具准备留孔材料准备、锚

3、具准备预应力钢材准备预应力钢材准备有粘结预应力：有粘结预应力：安装波纹管、穿钢束安装波纹管、穿钢束预应力工程施工工艺流程预应力工程施工工艺流程千斤顶配套标定千斤顶配套标定灌浆设备准备灌浆设备准备无粘结预应力：无粘结预应力：安装无粘结预应力筋安装无粘结预应力筋灌浆并封锚灌浆并封锚有粘结灌浆有粘结灌浆先张法施工先张法施工 工艺过程工艺过程：安放台座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）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

4、加预应力一、先张法施工的设备一、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， 适于双向预应力构件， 易于蒸汽养护。 钢模台座钢模台座重力式重力式墩式台座的几种形式墩式台座的几种形式与台面共同作用式与台面共同作用式构架式构架式桩基构架式桩基构架式锚桩式台座锚桩式台座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

5、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 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。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二、先张法施工工艺二、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

6、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 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。实际伸长值实际伸

7、长值 与设计计算值设计计算值的偏差不得超过6% ，否则应停拉； L计= L实=10% 时量取+以后的推算值 （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。SPPEALNcon（二）混凝土浇筑与养护：（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：、防止较大徐变和收缩：选收缩变形小的水泥，水灰比 0.5，级配良好，

8、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）。(三三) 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）。横梁螺杆螺母承力板台座钢块钢块钢楔块楔块放张法楔块放张法活

9、塞钢套箱进砂口出砂口砂子钢套箱底板砂箱放张法砂箱放张法 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/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、锚具一、锚具 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

10、位。（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（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HRB40

11、0500级筋 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螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具帮条锚具帮条锚具后张法施工工艺：后张法施工工艺：有粘结有粘结无粘结无粘结二、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、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

12、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 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

13、端（二）钢筋张拉：（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。 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

14、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 流锥筒流锥筒 在灌浆前，需要对拌制在灌浆前，需要对拌制的水泥浆流动性进行测定。的水泥浆流动性进行测定。用流锥筒测定简便可行。用流锥筒测定简便可行。 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。无粘结预应力楼面钢筋张拉端 （二）预应力钢筋的张拉：（二）预应力钢筋的张拉： 顺序符合设计要求 25m内一端张拉；2550m，一端张拉锚固后，另端补强。 先用千斤顶抽动12次； 滑脱、断裂数量2%（同一截面总量的）。 （三）构件端部处理：（三）构件端部处理： 锚固后在锚具夹片