建筑施工技术-项目五

1、项目五 预应力 混凝土工程任务一 先张法预应力混凝土工程任务二 后张法有黏结预应力混凝土工程任务三 后张法无黏结预应力混凝土工程目录123任务一 先张法预应力混凝土工程01 任 务 导 入 甲施工小组负责某立交桥的工程施工，该桥梁的上部结构采用先张法制备的预应力混凝土空心板。 想一想：什么是先张法？ 相 关 知 识一、基本概念 先张法预应力混凝土工程是指在浇筑混凝土前，张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时固定在台座上，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度，确保预应力筋与混凝土有足够的黏结力后，放张预应力筋，此时，预应力筋弹性回缩，使得与预应力筋黏结在一起的混凝土受压，产生压应力，如图5-2所示

2、。 相 关 知 识（一）台座二、先张法施工设备 1墩式台座 主要由台墩、台面和横梁组成，适用于张拉空心板、平板等构件。 目前常用的墩式台座是用现浇钢筋混凝土制成的，由台墩与台面共同受力。 相 关 知 识（一）台座二、先张法施工设备 2槽式台座 主要由端柱、砖墙、上横梁、下横梁、传力柱及柱垫等组成的。 槽式台座适用于张拉吨位较大的构件，如吊车梁等。 相 关 知 识（二）夹具二、先张法施工设备 1张拉夹具 将预应力筋与张拉机械连接起来的工具，常用的有月牙形夹具、偏心式夹具和楔形夹具等。 相 关 知 识（二）夹具二、先张法施工设备 2锚固夹具 把预应力筋临时固定在台座上的工具，常用的有钢质锥形夹具和

3、固定端墩头夹具。 相 关 知 识（三）张拉设备二、先张法施工设备 1卷扬机 把在台座上张拉小直径钢筋时，可采用卷扬机，用杠杆或弹簧测力。 相 关 知 识（三）张拉设备二、先张法施工设备 2电动螺杆张拉机 主要由螺杆、电动机、齿轮减速箱、测力计及顶杆等组成，其可张拉单根钢丝或钢筋。张拉时，顶杆支于台座横梁上，用张拉夹具夹紧钢筋后，开动电动机，由皮带、齿轮传动系统使螺杆做直线运动，从而张拉预应力筋。相 关 知 识三、先张法施工工艺先张法施工工艺流程 相 关 知 识（一）预应力筋铺设三、先张法施工工艺 预应力筋宜用牵引车铺设，若钢筋需接长，可采用连接器连接，如图5-11所示；若钢丝需接长，可借助钢丝

4、拼接器，用2022号铁丝密排绑扎，如图5-12所示。 相 关 知 识（二）预应力筋张拉三、先张法施工工艺1张拉控制应力确定 若施工中采用超张拉，则张拉控制应力应比设计要求高5%，但最大张拉控制应力不得超过表5-1所示的规定。 相 关 知 识（二）预应力筋张拉三、先张法施工工艺2张拉力计算3张拉程序确定 01.03con或01.05con con4预应力筋伸长值测定 相 关 知 识（四）预应力筋放张三、先张法施工工艺1放张要求 当混凝土强度达到设计要求时，即可放张预应力筋；若设计无要求，则混凝土强度不得低于设计强度的75%。2放张顺序 （1）对于轴心受预压构件（如压杆、桩等），应使所有预应力筋同

5、时放张。 （2）对于偏心受预压构件（如梁等），应先同时放张预压力较小区域的预应力筋，再同时放张预压力较大区域的预应力筋。 相 关 知 识（三）混凝土浇筑与养护三、先张法施工工艺1混凝土浇筑 （1）混凝土的浇筑应一次完成，不允许留设施工缝。 （2）混凝土的用水量和水泥用量必须严格控制，以减少混凝土由于收缩和徐变而引起的预应力损失。 （3）混凝土浇筑时必须振捣密实（特别是在构件的端部），以保证预应力筋和混凝土之间的黏结力。2混凝土养护 混凝土可采用自然养护或蒸汽养护。为减少温差造成的预应力损失，应保证混凝土在达到一定强度之前，温差不能太大（一般不超过20）。 相 关 知 识（三）混凝土浇筑与养护三

6、、先张法施工工艺3放张方法 1）配筋不多的预应力筋放张方法 配筋不多的预应力钢丝 配筋不多的预应力钢筋 2）配筋较多的预应力筋放张方法 配筋较多的预应力筋放张，应采用同时放张的方法，同时放张的方法主要有楔块放张法和沙箱放张法。 任 务 实 施（1）将全班学生分成若干组，每组45人。（2）老师带领学生参观预制空心板生产现场。（3）各组学生完成实习报告，内容主要包括预制空心板的生产工艺。（4）老师按表5-2给各小组打分。任务二 后张法有黏结预应力混凝土工程02 任 务 引 入 某火车站候车大厅大跨度梁采用了后张法有黏结预应力施工技术。施工时，梁内预应力筋采用低松弛钢绞线；预应力筋孔道预埋金属波纹管

7、；采用一端张拉、一端锚固的张拉方式；张拉端采用夹片式锚具，固定端采用挤压锚具。 想一想：什么是后张法有黏结预应力？ 相 关 知 识一、基本概念0203 先制作混凝土构件，并在混凝土构件内按预应力筋的位置留出相应的孔道，待构件的混凝土强度达到规定的强度后，在预留孔道中穿入预应力筋进行张拉，并利用锚具把张拉后的预应力筋锚固在构件的端部，阻止钢筋回缩，从而使混凝土产生压应力，最后在孔道中灌入水泥浆，使预应力筋与混凝土构件形成整体。 相 关 知 识（一）锚具二、后张法施工设备 1单根钢筋锚具 螺丝端杆锚具 帮条锚具 相 关 知 识（一）锚具二、后张法施工设备 2钢筋束和钢绞线束锚具 钢筋束和钢绞线束张

8、拉端常用夹片式锚具，固定端常用握裹式锚具。1）夹片式锚具 夹片式锚具主要由一个锚环和若干夹片组成，它是在一块多孔的锚环上，利用每个孔装夹一副夹片，夹持一根钢绞线（钢筋）。 相 关 知 识（一）锚具二、后张法施工设备2）握裹式锚具 （1）挤压锚具。 （2）压花锚具。 相 关 知 识（一）锚具二、后张法施工设备3钢丝束锚具 1）钢质锥形锚具 由锚环和锚塞组成。 2）钢丝束墩头锚具 钢丝束墩头锚具分A型和B型两种。 3）锥形螺杆锚具 由锥形螺杆、套筒、螺母及垫板等组成。 相 关 知 识（二）张拉设备二、后张法施工设备1拉杆式千斤顶 相 关 知 识（二）张拉设备二、后张法施工设备2穿心式千斤顶工作过程

9、分四步，分别是张拉、顶压、张拉回程和顶压回程。 相 关 知 识（二）张拉设备二、后张法施工设备3锥锚式千斤顶 相 关 知 识三、有黏结预应力筋的制作1单根预应力筋的制作 一般用热处理钢筋，制作主要包括下料、对焊接长和冷拉等工序。单根预应力筋的下料长度通过计算确定。2钢筋束及钢绞线束制作 制作一般包括开盘冷拉（预拉）、下料和编束等工序。 当两端均采用螺丝端杆锚具时，预应力筋下料长度为当一端采用螺丝端杆锚具，另一端采用帮条锚具时，预应力筋下料长度为一端张拉时，钢筋和钢绞线的下料长度为两端张拉时，钢筋和钢绞线的下料长度为相 关 知 识三、有黏结预应力筋的制作3钢丝束的制作 钢丝束的制作随着锚具的不同

10、而异，但一般都要经过调直、下料、编束和安装锚具等工序。 当用墩头锚具时，一端张拉，钢丝下料长度 可按下式计算： 当用墩头锚具时，钢丝编束应考虑钢丝分圈布置的特点，编束时首先将内圈和外圈钢丝分别用铁丝顺序编扎，然后将内圈钢丝放在外圈钢丝内扎牢。钢丝编束好后，先在一端安装锚环并完成墩头工作；另一端的墩头，待钢丝束穿过孔道安装上锚板后再进行。相 关 知 识 后张法有黏结预应力施工工艺流程四、有黏结预应力施工工艺 相 关 知 识（一）孔道留设四、有黏结预应力施工工艺1钢管抽芯法 预先将钢管敷设在模板的孔道位置上，在混凝土浇筑后每隔一定时间慢慢转动钢管，以防它与混凝土黏住，在混凝土初凝后、终凝前抽出钢管

11、形成孔道。相 关 知 识四、有黏结预应力施工工艺钢管要平直，表面必须圆滑，预埋前应先除锈、刷油。01钢管的位置通常用钢筋井字架固定，井字架间距一般为12 m。每根钢管的长度最好不要超过15 m，以便于旋转或抽出。02应恰当的掌握抽管时间。抽管顺序宜先上后下。钢管抽芯法适用于留设直线孔道，留设时应注意以下几点。050304抽管后，应及时检查孔道情况，做好孔道清理工作。06 相 关 知 识（一）孔道留设四、有黏结预应力施工工艺2胶管抽芯法 制作混凝土构件时，预先在预应力筋的位置处埋设胶管，待混凝土硬结后再将胶管抽出。 夹布胶管：在浇筑混凝土前，胶管内充入压力为0.60.8 MPa的压缩空气或压力水

12、，管径增大约3 mm。待浇筑的混凝土凝固后，放出压缩空气或压力水，管径缩小，与混凝土脱开，随即拔出胶管。 钢丝网橡皮管：钢丝网橡皮管质硬，且有一定的弹性，其留设孔道的方法与钢管一样，只是浇筑混凝土后不需要转动，由于其具有一定的弹性，抽管时在拉力作用下断面缩小易于拔出。 相 关 知 识（一）孔道留设四、有黏结预应力施工工艺3预埋波纹管法 将与孔道直径相同的金属波纹管埋在构件中，无须抽出形成孔道。预埋波纹管法中的波纹管一般采用镀锌双波纹金属软管。 优点：质量轻、刚度好、弯折方便、连接容易、与混凝土黏结性能好等。 相 关 知 识（二）预应力筋张拉四、有黏结预应力施工工艺1张拉前的准备工作 对构件的强

13、度、几何尺寸和孔道畅通情况进行检查，以及对张拉设备进行校验等。 2张拉控制应力确定 张拉控制应力应符合规定。3张拉程序确定 根据构件类型、锚固体系、预应力筋的松弛等因素来确定。 相 关 知 识（二）预应力筋张拉四、有黏结预应力施工工艺4张拉顺序 应考虑使构件不扭转或侧弯，不产生过大偏心力等。一般预应力筋应同时张拉，若不能同时张拉，则应分批、分段对称张拉。5张拉端设置 应根据设计和专项施工方案的要求采用一端张拉或两端张拉。6预应力筋伸长值测定 应测定预应力筋的实际伸长值，用以校核预应力值。 相 关 知 识（三）孔道灌浆四、有黏结预应力施工工艺 预应力筋张拉后，应及时进行孔道灌浆。灌浆可以防止预应

14、力筋锈蚀，减少预应力松弛损失，使预应力筋与混凝土构件黏结成整体，提高结构的抗裂性能和承载力。 任 务 实 施（1）将全班学生分成若干组，每组45人。（2）老师带领学生参观后张法施工现场。（3）各组学生完成实习报告，内容主要包括后张法有黏结预应力混凝土工程的施工工艺。（4）老师按表5-3给各组学生打分。任务三 后张法无黏结预应力混凝土工程03 任 务 引 入 2015年，天津天汇中心项目攻破超高层建筑结构施工技术难点，顺利完成02办公楼无黏结预应力结构板施工。 天津天汇中心项目01，02办公楼总建筑高度200 m，采用框架核心筒结构形式。由于在柱变截处采用倾斜式型钢柱，在竖向荷载传递过程中，会对

15、结构楼板产生较大水平拉应力，为此项目部采用后张法无黏结预应力施工技术，运用长度为15.2 mm，极限抗拉强度标准值为1 860 MPa的无黏结预应力钢绞线，作为抵抗水平拉应力的防护措施。 想一想：什么是后张法无黏结预应力？你知道它与后张法有黏结预应力有什么区别吗？相 关 知 识一、无黏结预应力筋（一）无黏结预应力筋组成由预应力钢材、涂料层和外包层组成。 预应力钢材一般为钢丝或钢绞线； 涂料层主要为沥青或油脂，其作用是使预应力筋与混凝土隔离，减少张拉时的摩擦损失，防止预应力筋腐蚀； 外包层通常为塑料布或塑料管，其作用是使预应力筋外观挺直、规整，并具有一定刚度，以防预应力筋在运输、储存、铺设和浇筑

16、混凝土时发生不可修复的损坏。 相 关 知 识（二）无黏结预应力筋制作一、无黏结预应力筋1涂包成形工艺 可以采用手工操作完成内涂刷沥青或油脂，外包塑料布，也可以在缠纸机上连续作业，完成编束、涂油、镦头、缠塑料布和切断等工序。 缠纸机由放线盘、梳子板、油枪、塑料布卷、切断机、滚道台及牵引装置等组成。 相 关 知 识（一）预应力筋铺设二、无黏结预应力筋施工工艺1准备工作 在铺设无黏结预应力筋前，应检查其外包层的完好程度，若轻微破损，则应用塑料带补包好；若严重破损，则应予以报废。2铺设（在混凝土浇筑前将无黏结预应力筋铺设在模板内）（1）无黏结预应力筋通常在底部非预应力筋铺设后、水电管线铺设前进行，支座

17、处负弯矩钢筋在最后铺设。（2）在单向板中，无黏结预应力筋的铺设与非预应力筋铺设基本相同；在双向板中，应先铺下面的预应力筋，再铺上面的预应力筋，以免预应力筋相互穿插。（3）无黏结预应力筋应严格按照设计要求的曲线形状就位固定牢固。（4）无黏结筋的曲率可通过垫铁马凳控制。 相 关 知 识（二）混凝土浇筑与养护二、无黏结预应力筋施工工艺混凝土浇筑时，严禁踏压、碰撞无黏结预应力筋、支撑钢筋及端部预埋件。混凝土应振捣密实，必须保证张拉端与固定端混凝土的浇捣质量。混凝土浇捣完毕后，进行混凝土养护。相 关 知 识二、无黏结预应力筋施工工艺混凝土强度应符合设计要求，当设计无要求时，混凝土的强度应达到设计强度的75%。01张拉程序一般采用01.03con。张拉顺序应根据预应力筋的铺设顺序进行，先铺设的先张拉，后铺设的后张拉。02当预应力筋的长度小于25 m时，应采用一端张拉；当长度大于25 m时，应采用两端张拉；当长度超过50 m时，应采取分段张拉。在预应力平板结构中，预应力筋往往很长，应尽量减少其摩擦损失。050304预应力筋的张拉伸长