预应力混凝土工程

1、第五章第五章 预应力混凝土工程预应力混凝土工程 预应力混凝土原理预应力混凝土原理 借助于混凝土的拉压强度补偿其抗拉强度的不足以推借助于混凝土的拉压强度补偿其抗拉强度的不足以推迟受拉区混凝土的开裂。迟受拉区混凝土的开裂。 预加应力的方法预加应力的方法先张法先张法后张法后张法5.1 概述概述5.2 5.2 先张法先张法一、概述一、概述1 1、概念、概念2 2、优缺点、优缺点3 3、应用：多用于工厂生产中小型构件。常用钢丝或、应用：多用于工厂生产中小型构件。常用钢丝或直径不大于直径不大于16mm16mm冷拉钢筋作预应力筋。冷拉钢筋作预应力筋。二、设备二、设备1 1、台座、台座墩式：由传力墩、台面、横

2、梁等组成，长度墩式：由传力墩、台面、横梁等组成，长度100100150m150m，适于中、小型构件。，适于中、小型构件。槽式：由传力柱、上下横梁、砖墙等组成，长槽式：由传力柱、上下横梁、砖墙等组成，长454576m76m，适于双向预应力构件，易于蒸汽养护。，适于双向预应力构件，易于蒸汽养护。墩式台座：空心板墩式台座：空心板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槽式台座：吊车梁、箱梁槽式台座：吊车梁、箱梁特点：构件的上部与下部都有预应力钢筋。2 2、夹具、夹具临时性，可重复使用临时性，可重复使用锥形（锥销式、二片式、三片式）锥形（锥销式、二片式、三片式）锚固单根直径锚固单根直径

3、12121414预应力筋；预应力筋；镦头夹具镦头夹具偏心式偏心式楔形。楔形。锥销夹具锥销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3 3、张拉机具、张拉机具（1 1）穿心式千斤顶：）穿心式千斤顶：YCYC2020型，最大拉力型，最大拉力20t20t、行程行程200mm200mm，适于，适于12122020单根钢筋。单根钢筋。（2 2）电动螺杆：拉力）电动螺杆：拉力303060t60t、行程、行程800mm800mm，用于：钢筋、钢丝。用于：钢筋、钢丝。（3 3）卷扬机滑车组。）卷扬机滑车组。三、施工工艺流程三、施工工艺流程四、工艺要点四、工艺要点1 1、张拉程序、

4、张拉程序超张拉超张拉减少由于钢筋松弛变形造成的预应力减少由于钢筋松弛变形造成的预应力损失。损失。2 2、控制应力及最大应力、控制应力及最大应力超张拉可比设计要求提高超张拉可比设计要求提高5%5%，但最大张拉控制应，但最大张拉控制应力不得超过表力不得超过表9-119-11规定。规定。3 3、张拉要点、张拉要点（1 1）张拉时应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与）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设计计算值的偏差不得超过6%6%，否则应停拉；，否则应停拉；（2 2）从台座中间向两侧进行（防偏心损坏台座）从台座中间向两侧进行（防偏心损坏台座）（3 3）多根成组张拉，初

5、应力应一致）多根成组张拉，初应力应一致( (测力计抽查测力计抽查) )（4 4）拉速平稳，锚固松紧一致，设备缓慢放松）拉速平稳，锚固松紧一致，设备缓慢放松（5 5）拉完的筋位置偏差）拉完的筋位置偏差5mm5mm，且，且构件截面短边的构件截面短边的4%4%（6 6）冬施张拉时，温度）冬施张拉时，温度1515（7 7）注意安全：两端严禁站人，敲击楔块不得过猛。）注意安全：两端严禁站人，敲击楔块不得过猛。4 4、混凝土浇筑与养护、混凝土浇筑与养护1 1）混凝土一次浇完，混凝土）混凝土一次浇完，混凝土C30C30。2 2）防止较大徐变和收缩：选收缩变形小的水泥，水）防止较大徐变和收缩：选收缩变形小的水

6、泥，水灰比灰比0.50.5，级配良好，振捣密实（特别是端部）。，级配良好，振捣密实（特别是端部）。3 3）防止碰撞、踩踏钢丝。）防止碰撞、踩踏钢丝。4 4）减少应力损失：非钢模台座生产，采取二次升温）减少应力损失：非钢模台座生产，采取二次升温养护，养护，( (开始温差开始温差2020，达，达10MPa10MPa后按正常速度升后按正常速度升温）。温）。5 5、预应力筋放张、预应力筋放张1 1）条件：混凝土达到设计规定且）条件：混凝土达到设计规定且75%75%强度值后。强度值后。2 2）方法：锯断，剪断，熔断（仅限于）方法：锯断，剪断，熔断（仅限于级冷级冷拉筋）。拉筋）。3 3）放张顺序：）放张顺

7、序：轴心受压构件同时放；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；同时放大的区域的；其它构件，应分阶段、对称、相互交错放张。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）。粗筋放张应缓慢（砂箱法、楔块法、千斤顶）。5.3 5.3 后张法后张法一、定义：一、定义： 构件或块体制作时，在放置预应力筋的部位预先留有孔道，待混凝土达到规定强度后在孔道内穿入预应力筋，并用张拉机具夹持预应力筋将其张拉至设计规定的控制应力，然后借助锚具将预应力筋锚固在构件端部，最后进行孔道灌浆（亦有不灌浆者）。

8、5.3 5.3 后张法后张法二、特点：直接在构件上张拉预应力筋二、特点：直接在构件上张拉预应力筋三、设备三、设备1 1、锚具、锚具永久性的，一次性使用永久性的，一次性使用预应力筋预应力筋固定端锚具固定端锚具 张拉端锚具张拉端锚具张拉设备张拉设备单根粗钢筋单根粗钢筋 帮条、镦头帮条、镦头螺丝端杆螺丝端杆拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶钢筋束钢筋束镦头镦头JM-12JM-12型型锥锚式、穿心式锥锚式、穿心式钢丝束钢丝束镦头镦头锥形螺杆锥形螺杆钢质锥形钢质锥形同上同上2 2、张拉设备、张拉设备螺丝端杆锚具帮条锚具帮条锚具1衬板；2帮条；3预应力筋镦镦 头头 锚锚 具具 三、施工工艺三、施工工艺（一）孔道留设

9、（一）孔道留设1 1、要求：位置准确；内壁光滑；端部预埋钢板垂直、要求：位置准确；内壁光滑；端部预埋钢板垂直于孔道轴线；直径、长度、形状满足设计要求。于孔道轴线；直径、长度、形状满足设计要求。2 2、方法：、方法：钢管抽芯法钢管抽芯法胶管抽芯法胶管抽芯法预埋管法预埋管法。钢管抽芯法（直孔）钢管抽芯法（直孔）钢管应平直、光滑，用钢管应平直、光滑，用前刷油；每根长前刷油；每根长1515米，每端伸出米，每端伸出500mm500mm；两根接长，；两根接长，中间用木塞及套管连接；用钢筋井字架固定，中间用木塞及套管连接；用钢筋井字架固定，11米；浇混凝土后每米；浇混凝土后每10101515分钟转动一次；混

10、凝土初分钟转动一次；混凝土初凝后、终凝前抽管；抽管先上后下，边转边拔。凝后、终凝前抽管；抽管先上后下，边转边拔。（灌浆孔间距（灌浆孔间距1212米）米）胶管抽芯法用于长孔或曲线孔。有一定刚度胶管抽芯法用于长孔或曲线孔。有一定刚度或充压；钢筋井字架或充压；钢筋井字架0.50.5米；混凝土达一定强度米；混凝土达一定强度后拔管。后拔管。预埋波纹管预埋波纹管。可先穿筋，接头严密，有一定刚度；。可先穿筋，接头严密，有一定刚度；井字架井字架0.80.8米；灌浆孔间距米；灌浆孔间距3030米；波峰设排气米；波峰设排气泌水管。泌水管。 ( (二二) )预应力筋张拉预应力筋张拉1 1、张拉条件：、张拉条件：结构

11、的混凝土强度符合设计要求或达结构的混凝土强度符合设计要求或达75%75%强度标强度标准值；准值；做好各种准备工作。做好各种准备工作。2 2、张拉控制应力和超张拉最大应力：（比先张法、张拉控制应力和超张拉最大应力：（比先张法均低均低0.050.05f f）3 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）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，逐层加大拉应力自上而下逐层张拉，逐层加大拉应力4、张拉方式、张拉方式（1）对抽芯法：）对抽芯法：长度长度24 m直孔直孔一端张拉（多根筋时，张

12、拉端设在一端张拉（多根筋时，张拉端设在结构两端）；结构两端）；长度长度24 m直孔、曲线孔直孔、曲线孔两端张拉（一端锚固后，两端张拉（一端锚固后，另一端补足再锚固）。另一端补足再锚固）。（2 2）对预埋波纹管法：）对预埋波纹管法：长度长度30 m30 m直孔直孔一端张拉；一端张拉；长度长度30 m30 m直孔、曲线孔直孔、曲线孔两端张拉。两端张拉。5 5、张拉程序：同先张法。、张拉程序：同先张法。（三）孔道灌浆（三）孔道灌浆1 1、目的：防止生锈；增加整体性。、目的：防止生锈；增加整体性。2 2、基本要求：（尽早进行，饱满、密实）、基本要求：（尽早进行，饱满、密实）水泥水泥32.532.5级普

13、硅；级普硅；水泥浆强度水泥浆强度30MPa30MPa；水灰比水灰比0.40.4左右，不得大于左右，不得大于0.45 0.45 ；泌水率：拌后三小时宜泌水率：拌后三小时宜2%2%，最大，最大3%3%可掺无腐蚀性外加剂：铝粉（水泥重的可掺无腐蚀性外加剂：铝粉（水泥重的0.50.51/1/万），木钙万），木钙（0.25%0.25%），微膨胀剂；），微膨胀剂；孔道冲湿洁净，由下层孔到上层灌浆；孔道冲湿洁净，由下层孔到上层灌浆；灌满孔道并封闭排气孔后，加压灌满孔道并封闭排气孔后，加压0.50.50.6MPa0.6MPa，稍后再封闭，稍后再封闭灌浆孔；灌浆孔；不掺外加剂时，可用二次灌浆法。不掺外加剂时，可

14、用二次灌浆法。5.4 5.4 无粘结预应力混凝土无粘结预应力混凝土后张法的发展后张法的发展一、认识一、认识二、无粘结预应力筋制作二、无粘结预应力筋制作三、锚具三、锚具固定端固定端敦头，敦头，张拉端张拉端XMXM型型“无粘结无粘结”预加给混凝土的应力全靠锚具，因此对预加给混凝土的应力全靠锚具，因此对锚具的要求高，这是无粘结预应力混凝土的确定。锚具的要求高，这是无粘结预应力混凝土的确定。四、工艺过程四、工艺过程（以板为例）施工准备（以板为例）施工准备支模支模非预应力筋下部钢非预应力筋下部钢筋扎安筋扎安预应力筋铺设预应力筋铺设端部结点安装端部结点安装非预应力非预应力筋上部钢筋扎安筋上部钢筋扎安预应力筋起拱、绑扎预应力筋起拱、绑扎隐蔽验收隐蔽验收砼浇注砼浇注养护养护张拉张拉端部处理端部处理五、主要工艺五、主要工艺1 1、（无粘结预应力筋）铺设、（无粘结预应力筋）铺设条件条件其它钢