第章预应力混凝土工程ppt课件

1、第五章 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 概述： 1、预应力混凝土： 在构造或构件接受运用荷载前，对受拉区的混凝土预先施加压应力，以抵消或减少运用荷载作用下产生的拉应力。 2、施加预应力的目的： 提高构造或构件的抗裂度； 提高构造或构件的刚度； 充分发扬高强钢材的作用； 把散件拼成整体。v3、施加预应力的方法：、施加预应力的方法：v 张拉构造或构件受拉区中的预应力张拉构造或构件受拉区中的预应力钢筋，并锚固在其端部，将钢筋的弹钢筋，并锚固在其端部，将钢筋的弹性收缩力传送到混凝土构件上，即产性收缩力传送到混凝土构件上，即产生预应力。生预应力。v4、预应力混凝土的施工方法：、

2、预应力混凝土的施工方法： v 按施工顺序分：按施工顺序分： 先张法；先张法；v 后张法。后张法。v 按钢筋张拉方法不同分：按钢筋张拉方法不同分：v 机械张拉液压或电动螺杆机械张拉液压或电动螺杆v 电热张拉电热张拉5-1 先张法施工先张法施工v工艺过程：张拉固定钢筋工艺过程：张拉固定钢筋浇混凝浇混凝土土养护至养护至75%强度强度放松钢放松钢筋筋v适用于：构件厂消费中、小型构件适用于：构件厂消费中、小型构件楼板、屋面板、吊车梁、薄腹楼板、屋面板、吊车梁、薄腹梁梁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、放张施加预应力一、先

3、张法施工的设备v一台座：一台座：v1、要求：有足够的强度、刚度和稳定性；、要求：有足够的强度、刚度和稳定性；v 满足消费工艺的要求。满足消费工艺的要求。v2、方式：、方式：v 墩式传力墩、台面、横梁墩式传力墩、台面、横梁v 长度长度100150m，适于中、小型构件。，适于中、小型构件。v 槽式传力柱、上下横梁、砖墙槽式传力柱、上下横梁、砖墙v 长长4576m，v 适于双向预应力构件，适于双向预应力构件， 易于蒸汽养护。易于蒸汽养护。v 钢模台座钢模台座重力式重力式墩式台座的几种方式墩式台座的几种方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

4、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：v1 1、锚固夹具：、锚固夹具：v 锥形锥销式、二片式、三片式锥形锥销式、二片式、三片式v锚固单根直径锚固单根直径12121414预应力筋；预应力筋；v 镦头锚具镦头锚具带槽螺栓、梳子板。带槽螺栓、梳子板。v 用于：冷拉筋热镦，用于：冷拉筋热镦，v 冷拔丝热、冷镦，冷拔丝热、冷镦，v 碳素钢丝冷镦。碳素钢丝冷镦。v 要求：镦头强度不低于资料强度的要求：镦头强度不低于资料强度的98%98%，v 钢丝束长度差值钢丝束长度差值L/5000L/5000、5mm5mm。v 成组张拉长度成组张拉长度10m10m的钢丝，长度极差的钢

5、丝，长度极差2mm2mmv2 2、张拉夹具：偏心式、楔形。、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镦头梳筋板夹具制造预应力圆孔板用镦头梳筋板夹具制造预应力圆孔板用拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶张拉钩张拉钩衔接套筒衔接套筒承力架承力架三张拉机械三张拉机械v1、穿心式千斤顶：、穿心式千斤顶：v YC20型，最大拉力型，最大拉力20t、行程、行程200mm，适于，适于1220单根

6、钢筋。单根钢筋。v2、电动螺杆：、电动螺杆：v 拉力拉力3060t、行程、行程800mm，v 用于：钢筋、钢丝。用于：钢筋、钢丝。v3、卷扬机滑车组。、卷扬机滑车组。电动螺杆张拉机的任务原理图电动螺杆张拉机的任务原理图二、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 01.05con持荷持荷2分钟分钟con 01.03con 超张拉超张拉减少由于钢筋松弛变形呵斥减少由于钢筋松弛变形呵斥的预应力损失。的预应力损失。2预应力筋伸长计算预应力筋伸长计算 计算值计算值 实践伸长值与计算值实践伸长值与计算值 相差大于相差大于6%，应停顿张拉，应停顿张拉3预应力张拉力计算预应力张拉

7、力计算SPPEAlFlPconPAmF2、控制应力及最大应力：、控制应力及最大应力： fptk：极限抗拉强度规范值预应力筋种类预应力筋种类先张法先张法后张法后张法碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线0.75fptk0.75fptk热处理钢筋0.70fptk0.65fptk 超张拉可比设计要求提高5%，但最大张拉控制应力不得超越以下规定：3、张拉要点：、张拉要点：v1张拉时应校核预应力筋的伸长值。实践伸长值与设计计算值的偏向不得超越6%，否那么应停拉；v2从台座中间向两侧进展防偏心损坏台座v3多根成组张拉，初应力应一致(测力计抽查)v4拉速平稳，锚固松紧一致，设备缓慢放松v5拉完的筋位置偏向 5mm，且

8、构件截面短边的4%v6冬施张拉时，温度 15v7留意平安：两端严禁站人，敲击楔块不得过猛。二混凝土浇筑与养护：v1、混凝土一次浇完，混凝土、混凝土一次浇完，混凝土 C30。v2、防止较大徐变和收缩：选收缩变形小、防止较大徐变和收缩：选收缩变形小的水泥，水灰比的水泥，水灰比 0.5，级配良好，振捣，级配良好，振捣密实特别是端部。密实特别是端部。v3、防止碰撞、踩踏钢丝。、防止碰撞、踩踏钢丝。v4、减少应力损失：非钢模台座消费，采、减少应力损失：非钢模台座消费，采取二次升温养护，取二次升温养护，(开场温差开场温差 20，达，达10MPa后按正常速度升温。后按正常速度升温。(三) 预应力筋放松：v1

9、.条件：混凝土到达设计规定且条件：混凝土到达设计规定且 75%强强度值。度值。v2.方法：方法：v锯断，剪断，熔断仅限于锯断，剪断，熔断仅限于级冷拉级冷拉筋。筋。v3.要点：要点：v放张顺序：放张顺序：v 轴心受压构件同时放；轴心受压构件同时放；v 偏心受压构件先同时放预压应力小的区域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；的，再同时放大的区域的；v 其它构件，应分阶段、对称、相互交错放其它构件，应分阶段、对称、相互交错放张。张。v粗筋放张应缓慢砂箱法、楔块法、千斤粗筋放张应缓慢砂箱法、楔块法、千斤顶。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塞钢套箱进

10、砂口出砂口砂子钢套箱底板砂箱放张法砂箱放张法第二节第二节 后张法施工后张法施工v工艺过程：浇筑混凝土构造或构件留孔工艺过程：浇筑混凝土构造或构件留孔养护拆模养护拆模达达75%75%强度后穿筋张拉强度后穿筋张拉固定固定孔道灌浆孔道灌浆浆达浆达15N/mm2,15N/mm2,混凝土达混凝土达100%100%后后挪动、吊装。挪动、吊装。v适于：大构件及构造的现场施工适于：大构件及构造的现场施工预制拼装，预制拼装，构造张拉。构造张拉。v特点：不需台座；但工序多、工艺复杂，锚具特点：不需台座；但工序多、工艺复杂，锚具不能反复利用。不能反复利用。一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具v锚

11、具按锚固性能分两类：锚具按锚固性能分两类：v锚具性能锚具性能 类类 类类v锚具效率系数锚具效率系数 a0.95 a0.9v锚具的总应变锚具的总应变 u2.0% u1.7% v用途：用途：v 类类接受动、静载的无粘结、有粘结的接受动、静载的无粘结、有粘结的预应力混凝土；预应力混凝土；v 类类有粘结、预应力筋的应力变化不大有粘结、预应力筋的应力变化不大的部位。的部位。一单根粗筋直径一单根粗筋直径1836mm：v1、锚具：、锚具：v1螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具v 螺杆螺杆45#钢，钢筋冷拉前焊接好；钢，钢筋冷拉前焊接好；v 螺母、垫板用螺母、垫板用 Q235钢钢v 适于适于:直径直径1836mm筋。筋

12、。2帮条锚具帮条锚具 帮条与预应力筋同级，帮条与预应力筋同级， 互成互成120，E50焊条；焊条； 垫板用垫板用3#钢，钢， 适于适于:冷拉冷拉HRB335、HRB400筋；筋；3镦头锚具镦头锚具螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具帮条锚具帮条锚具2、v 二二 预应力筋的制造预应力筋的制造v1 单根钢筋制造单根钢筋制造-制造工序：配料、对焊、冷拉制造工序：配料、对焊、冷拉v 1两端采用螺丝杆锚具下料长度计算两端采用螺丝杆锚具下料长度计算v 预应力筋全长预应力筋全长- v 预应力筋部分加工后预应力筋部分加工后 的长度的长度- v 下料长度下料长度v v 212llL021001221lnllllnLL110

13、2lLL钢筋冷拉率钢筋冷拉率 冷拉回弹率冷拉回弹率接头紧缩量接头紧缩量v 2一端螺丝杆，另一端墩头锚具下料长度计算一端螺丝杆，另一端墩头锚具下料长度计算v 预应力筋全长预应力筋全长- v 预应力筋部分加工后预应力筋部分加工后 的长度的长度- v 下料长度下料长度321lllL03210011lnlllllnLL110lLL3、张拉设备：、张拉设备：拉杆式千斤顶YL60；穿心式千斤顶YC60、YC20、YC18。YL-60拉杆式拉杆式千斤顶千斤顶YC60型千斤顶型千斤顶任务原理图任务原理图配装撑脚和配装撑脚和拉杆后的外拉杆后的外貌图貌图二钢筋束、钢绞线束：二钢筋束、钢绞线束：v1、锚具：、锚具：

14、v张拉端张拉端v JM12型锚具：锚环、夹片用型锚具：锚环、夹片用45#钢。钢。v可锚可锚36根直径根直径12的光圆、螺纹的光圆、螺纹HRB500级筋或级筋或钢绞线；钢绞线；v KTZ型锚具：可锚型锚具：可锚36根直径根直径12的的HRB400500级筋级筋v 单孔夹片式锚具：二片式、三夹片直、斜开单孔夹片式锚具：二片式、三夹片直、斜开缝；缝；v 多孔夹片式锚具：多孔夹片式锚具：XM型、型、QM型、型、OV型、型、BS型型 v非张拉端非张拉端钢筋可用镦头锚具固定板；钢筋可用镦头锚具固定板；v 钢绞线可用挤压锚具钢绞线可用挤压锚具JM12锚具镦头锚具JM12锚具JM12锚具(a)l1JM126锚

15、具锚具KTZ型锚具型锚具锚环锚环锚塞锚塞(a)组装图组装图锚环锚环夹片夹片钢绞线钢绞线(b)锚环锚环(c)三夹片式夹片三夹片式夹片(e)斜开缝夹片斜开缝夹片(d)二夹片式夹片二夹片式夹片单孔夹片式锚具单孔夹片式锚具多孔夹片锚固体系多孔夹片锚固体系多孔锚固体系构造图多孔锚固体系构造图v2、筋的制造：、筋的制造：v 工序：冷拉工序：冷拉下料下料编束。编束。v 下料长度下料长度 l ：v 两端张拉：两端张拉： l l02av 一端张拉：一端张拉： l l0abva张拉端留量张拉端留量600850mm，由机具定，由机具定vb非张拉端外露长度非张拉端外露长度80100mmv3、张拉设备：、张拉设备：v

16、锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶YZ60、YZ85v 用于用于KTZ及钢制锥形锚具；及钢制锥形锚具；v 穿心式千斤顶穿心式千斤顶YC60、YC120 v 用于用于KTZ及及JM12、JM15锚具锚具v 大孔径穿心式千斤顶大孔径穿心式千斤顶YCD、YCQ、YCW型型v 用于大吨位钢绞线束群锚用于大吨位钢绞线束群锚 锥锚式千斤顶构造简图锥锚式千斤顶构造简图YCD型千斤顶任务表示图型千斤顶任务表示图工具锚工具锚缸体缸体顶压器顶压器任务锚任务锚活塞活塞YCQ型千斤顶的操作顺序型千斤顶的操作顺序三钢丝束：三钢丝束：v1、锚具：、锚具：v 张拉端张拉端v 锥形螺杆锚具由锥形螺杆、套筒、螺母锥形螺杆锚具由锥形螺杆、

17、套筒、螺母组成，锚组成，锚14、16、20、24、28根根b5钢丝钢丝束等；束等；v 钢质锥形锚具由锚环、锚塞组成，锚钢质锥形锚具由锚环、锚塞组成，锚18根以下根以下5钢丝；钢丝；v 镦头锚具镦头锚具DM5A，锚，锚1254根根 5钢钢丝。丝。v 非张拉端非张拉端用镦头锚具锚板，用镦头锚具锚板，DM5B锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具钢质锥形锚具钢质锥形锚具镦头锚具镦头锚具v2、钢丝束制造：下料、钢丝束制造：下料编束编束安锚具。安锚具。v1下料长度：用钢质锥形锚具时，同钢下料长度：用钢质锥形锚具时，同钢筋束；筋束；v2下料方法：下料方法：v 采取应力下料，控制应力取采取应力下料，控制应力取300N/m

18、m2。v3编束：编束：v 丈量直径，同束误差丈量直径，同束误差 0.1mm；v3、张拉设备：、张拉设备：v 锥锚式双作用千斤顶；锥锚式双作用千斤顶；v 拉杆式千斤顶；拉杆式千斤顶；v 穿心式千斤顶。穿心式千斤顶。钢丝束的编束钢丝束的编束锥形螺杆锚具的预紧锥形螺杆锚具的预紧锥形螺杆锚具与拉杆式千斤顶的安装表示图锥形螺杆锚具与拉杆式千斤顶的安装表示图二、后张法施工工艺一孔道留设：v1、要求：位置准确；内壁光滑；、要求：位置准确；内壁光滑；v端部预埋钢板垂直于孔道轴线中心线；端部预埋钢板垂直于孔道轴线中心线；v直径、长度、外形满足设计要求直径与锚具及筋有直径、长度、外形满足设计要求直径与锚具及筋有关

19、。关。v 2、方法：、方法：v钢管抽芯法直孔钢管抽芯法直孔钢管应平直、光滑，用前刷钢管应平直、光滑，用前刷油；每根长油；每根长 15米，每端伸出米，每端伸出500mm；两根接长，中；两根接长，中间用木塞及套管衔接；用钢筋井字架固定，间用木塞及套管衔接；用钢筋井字架固定， 1米；浇米；浇混凝土后每混凝土后每1015分钟转动一次；混凝土初凝后、终分钟转动一次；混凝土初凝后、终凝前抽管；抽管先上后下，边转边拔。灌浆孔间距凝前抽管；抽管先上后下，边转边拔。灌浆孔间距 12米米v胶管抽芯法用于长孔或曲线孔。有一定刚度或充胶管抽芯法用于长孔或曲线孔。有一定刚度或充压；钢筋井字架压；钢筋井字架 0.5米；混

20、凝土达一定强度后拔管。米；混凝土达一定强度后拔管。v予埋管法预埋螺旋管。可先穿筋，接头严密，有予埋管法预埋螺旋管。可先穿筋，接头严密，有一定刚度；井字架一定刚度；井字架 0.8米；灌浆孔间距米；灌浆孔间距 30米；波峰米；波峰设排气泌水管。设排气泌水管。 胶管与阀门衔接胶管与阀门衔接钢管的衔接钢管的衔接胶管的封端处置胶管的封端处置金属螺旋管金属螺旋管螺旋管及锚座安装螺旋管及锚座安装螺旋管的衔接螺旋管的衔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(二二)预应力筋张拉：预应力筋张拉：v1.张拉条件：张拉条件：v 构造的混凝土强度符合设计要求或达构造的混凝土强度符合设计要求或达75%

21、强度规范值；强度规范值；v 做好各种预备任务。做好各种预备任务。v2.张拉控制应力和超张拉最大应力：比张拉控制应力和超张拉最大应力：比先张法均低先张法均低0.05f3、张拉顺序：、张拉顺序：v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v分批对称张拉留意：后批对先批产生分批对称张拉留意：后批对先批产生应力影响；应力影响；v叠浇构件叠浇构件v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，但顶底相差：但顶底相差： 5%钢丝、钢绞线、热处置筋钢丝、钢绞线、热处置筋 9%冷拉筋。冷拉筋。4.张拉方式：张拉方式：v1对抽芯法：对抽芯法：v 长度长度24 m直孔直孔一端张

22、拉多根筋时，一端张拉多根筋时，张拉端设在构造两端；张拉端设在构造两端；v 长度长度24 m直孔、曲线孔直孔、曲线孔两端张拉两端张拉一端锚固后，另一端补足再锚固。一端锚固后，另一端补足再锚固。v2对埋螺旋管法：对埋螺旋管法：v 长度长度30 m直孔直孔一端张拉；一端张拉；v 长度长度30 m直孔、曲线孔直孔、曲线孔两端张拉。两端张拉。v5、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：v1.1.目的：防止生锈；添加整体性。目的：防止生锈；添加整体性。v2.2.根本要求：尽早进展，丰满、密实根本要求：尽早进展，丰满、密实v 水泥水泥32.532.5级普硅；级普硅；v 水泥浆强度水泥浆强度30MPa30MPa；v 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 ；v 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%v 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；v 孔道湿、干净，由下层孔到上层；孔道湿、干净，由下层孔到上层；v 灌满孔道并封锁排气孔后，加压灌满孔道并封锁排气孔后，加压0.50.50.6MPa0.6MPa，稍后再封锁灌浆孔；，稍后再封锁灌浆孔；v 不掺外加剂时，可