一级建造师市政公用工程管理与实务考试必备讲义汇编 城市桥梁篇二九

第十三讲预应力后张法1预应力筋、锚具和张拉机具

2后张法后张法：先制作混凝土构件，并在预应力筋的位置预留出相应孔道，待混凝土强度达到设计规定的数值后，穿入预应力筋进行张拉，并利用锚具把预应力筋锚固，最后进行孔道灌浆。预应力混凝土后张法生产工艺见图所示。

后张法施工由于直接在钢筋混凝土构件上进行预应力筋的张拉，所以不需要固定台座设备，不受地点限制，它既适用于预制构件生产，也适用于现场施工大型预应力构件，而且后张法又是预制构件拼装的手段。

后张法的工艺流程见下图所示。

一、

预应力筋、锚具和张拉机具

(1)锚具

单根粗钢筋的预应力筋，如果采用一端张拉，则在张拉端用螺丝端杆锚具，固定端用帮条锚具或镦头锚具；如果采用两端张拉，则两端均用螺丝端杆锚具。螺丝端杆锚具如图5.19所示。

帮条锚具如图5.20所示。

镦头锚具由镦头和垫板组成。

1单根粗钢筋(2)

张拉设备

与螺丝端杆锚具配套的张拉设备为拉杆式千斤顶（YL）、穿心式千斤顶（YC）、锥锚式千斤顶（YZ）。常用的有YL20型、YL60型油压千斤顶。YL60型千斤顶是一种通用型的拉杆式液压千斤顶（图5.21）。YL60型千斤顶适用于张拉采用螺丝端杆锚具的粗钢筋、锥形螺杆锚具的钢丝束及镦头锚具的钢筋束。(3)单根粗钢筋预应应力筋制作单根粗钢筋预应应力筋的制作，，包括配料、对对焊、冷拉等工工序。预应力筋的下料料长度应计算确确定，计算时要要考虑结构构件件的孔道长度、、锚具厚度、千千斤顶长度、焊焊接接头或镦头头的预留量、冷拉伸长值、、弹性回缩值等等。现以两端用螺丝丝端杆锚具预应应力筋为例（图5.22）来说明其下料长度计算方方法。预应力筋的成品品长度（即预应应力筋和螺丝端端杆对焊并经冷冷拉后的全长））L1：L1=l+2l2预应力筋（不包包括螺丝端杆））冷拉后需达到到的长度L0：L0=L1-2l12钢筋束、钢绞线线(1)锚具钢筋束、钢绞线线采用的锚具有有JM型、XM型、QM型和镦头锚具。①JM型锚具JM型锚具由锚环与与夹片组成（图5.23），锚环分甲型型和乙型两种。。②XM型和QM型锚具XM型和QM型锚具是一种新新型锚具，利用用楔形夹片，将将每根钢绞线独独立地锚固在带带有锥形的锚环环上，形成一个个独立的锚固单单元。XM型锚具由锚环和和三块夹片组成成，如图5.24所示。（2）钢筋束、钢绞绞线的制作钢筋束所用钢筋筋是成圆盘供应应，不需对焊接接头。钢筋束或钢绞线线束预应力筋的的制作包括开盘盘冷拉、下料、编编束等工序。预预应力钢筋束下下料应在冷拉后后进行。当采用用镦头锚具时，，则应增加镦头头工序。当采用JM型或XM型锚具，用穿心心式千斤顶张拉拉时，钢筋束和和钢丝束的下料料长度L应等于构件孔道长度度加上两端为张张拉、锚固所需需的外露长度，，如图5.25所示。可按下式计算：：两端张拉时：L=l+2（l1+l2+l3+100）一端张拉时：L=l+2（l1+100）+l2+l33钢丝束(1)锚具钢丝束用做预应力力筋时，由几根到到几十根直径3～5mm的平行碳素钢丝组组成。其固定端采采用钢丝束镦头锚具，张张拉端锚具可采用用钢质锥形锚具、、锥形螺杆锚具、、XM型锚具。①锥形螺杆锚具具（图5.26）用于锚固14、16、20、24或28根直径为5mm的碳素钢丝。②钢丝束镦头锚锚具（图5.27）适用于12～54根直径为5mm的碳素钢丝。常用镦头锚具分为为A型与B型。A型由锚杯与螺母组组成，用于张拉端。B型为锚板，用于固固定端。③钢质锥形锚具具钢质锥形锚具（图5.28）用于锚固以锥锚式式双作用千斤顶张张拉的钢丝束，适适用于锚固6、12、18或24根直径5mm的钢丝束。（2）张拉设备锥形螺杆锚具、钢钢丝束镦头锚具宜宜采用拉杆式千斤斤顶（YL60型）或穿心式千斤顶顶（YC60型）张拉锚固。钢质质锥形锚具应用锥锥锚式双作用千斤斤顶（常用YZ60型）张拉锚固。①穿心式千斤顶顶如图5.29所示，沿千斤顶纵纵轴线有一直穿心心通道，供穿过预预应力筋用。沿千千斤顶的径向分内内外两层油缸。外外层油缸为张拉油油缸，工作时张拉拉预应力筋；内层层为顶压油缸，工工作时进行锚具的的顶压锚固，故称YC60型为穿心式双作用用千斤顶。②锥锚式双作用用千斤顶锥锚式双作用千斤斤顶构造如图5.30所示。其主缸和主主缸活塞用于张拉拉预应力筋。施工设备张拉设备张拉设备包括张拉千斤顶、高压油泵和压力表。其他设备波纹管、锚垫板、夹片、钢绞线、锚环、垫管、挤压头（机）预应力后张法1施工设备预应力后张法1施工设备钢绞线锚垫板预留槽预应力后张法1施工设备锚环夹片挤压头预应力后张法1施工设备工作锚环千斤顶预应力后张法1施工设备张拉完之后的钢绞绞线（切索）工人在加工挤压头头预应力后张法1施工设备挤压头插好的垫管工人正在忙碌穿垫垫管预应力后张法1施工设备（一）孔道的留设设1、钢管抽芯法无缝钢管，在砼浇浇筑过程中和浇筑筑后，隔一定时间间慢慢转动钢管，在终凝前抽抽出，形成孔道。。该法只用于留设设直线孔道。2、胶管抽芯法布胶管或橡胶管，，先充气（水）、、再浇砼、后放气气（水）、抽出胶管、形成孔孔道，适用于留设设直线或曲线孔道道3、预埋波纹管法波纹管用0.3~0.5mm的钢带卷制而成的的，永不抽出。适适用预应力筋留密集、曲线线配筋或抽管有困困难的孔道设。对孔道成型的基本本要求是：孔道尺尺寸与位置应正确确，孔道应平顺，端部预埋钢板板应垂直孔道中心心线二、施工工艺后张法施工工艺与与预应力施工有关关的是孔道留设、预应力筋张拉和孔道灌浆三部分。1孔道留设构件中留设孔道主主要为穿预应力钢钢筋（束）及张拉拉锚固后灌浆用。孔孔道留设的基本要求：①孔道直径应保证预预应力筋（束）能能顺利穿过。②孔道应按设计要求求的位置、尺寸埋埋设准确、牢固，，浇筑混凝土时不不应出现移位和变变形。③在设计规定位置上上留设灌浆孔。④在曲线孔道的曲线线波峰部位应设置置排气兼泌水管，，必要时可在最低低点设置排水管。。⑤灌浆孔及泌水管的的孔径应能保证浆浆液畅通。预留孔道形状有直直线、曲线和折线线形，孔道留设方法：（1）钢管抽芯法预先将平直、表面面圆滑的钢管埋设设在模板内预应力力筋孔道位置上。。在开始浇筑至浇浇筑后拔管前，间间隔一定时间要缓缓慢匀速地转动钢钢管；待混凝土初初凝后至终凝凝之前，用用卷扬机匀匀速拔出钢钢管即在构构件中形成成孔道。（2）胶管抽抽芯法胶管采用5～7层帆布夹层层，壁厚6～7mm的普通橡胶胶管，用于于直线、曲线线或折线孔孔道成型。胶管一端密密封，另一一端接上阀阀门，安放放在孔道设设计位置上上；待混凝土初初凝后、终终凝前，将胶管阀阀门打开放放水（或放放气）降压压，胶管回回缩与混凝凝土自行脱脱落。一般般按先上后后下、先曲曲后直的顺顺序将胶管管抽出。（3）预埋管管法预埋管法是是用钢筋井井字架将黑黑铁皮管、、薄钢管或或金属螺旋旋管固定在在设计位置置上，在混混凝土构件中埋管成成型的一种种施工方法法。适用于预应应力筋密集集或曲线预预应力筋的的孔道埋设，但电热热后张法施施工中，不不得采用波波纹管或其其他金属管管埋设的管管道。2预应力筋张张拉预应力筋的的张拉控制制应力应符符合设计要要求，施工工时预应力力筋需超张张拉，可比比设计要求求提高3%～5%。（1）穿筋成束的预应应力筋将一一头对齐，，按顺序编编号套在穿穿束器上（图5.34）。（2）预应力力筋的张拉拉顺序预应力筋张张拉顺序应应按设计规规定进行；；如设计无无规定时，，应采取分分批分阶段段对称地进进行。平卧重叠浇浇筑的预应应力混凝土土构件，张张拉预应力力筋的顺序序是先上后后下，逐层层进行。预应力筋的的张拉顺序序(a)(b)屋架下弦杆杆(c)吊车梁（3）预应力力筋张拉程程序预应力筋的的张拉程序序，主要根根据构件类类型、张锚锚体系、松松弛损失取取值等因素素来确定。。用超张拉方法减少少预应力筋筋的松弛损损失时，预预应力筋的的张拉程序序宜为：如果预应力力筋张拉吨吨位不大，，根数很多多，而设计计中又要求求采取超张张拉以减少少应力松弛弛损失时，其张拉程程序可为：：（4）预应力力筋的张拉拉方法对于曲线预预应力筋和和长度大于于24m的直线预应应力筋，应应采用两端端同时张拉拉的方法；；长度等于于或小于24m的直线预应应力筋，可可一端张拉，但张张拉端宜分分别设置在在构件两端端。对预埋波纹纹管孔道曲曲线预应力力筋和长度度大于30m的直线预应力力筋宜在两两端张拉，，长度等于于或小于30m的直线预应应力筋可在在一端张拉拉。安装张拉设设备时，对对于直线预预应力筋，，应使张拉拉力的作用用线与孔道道中心线重重合；对于于曲线预应力筋，应应使张拉力力的作用线线与孔道中中心线末端端的切线方方向重合。。（5）张拉安安全事项在张拉构件件的两端应应设置保护护装置，如如用麻袋、、草包装土土筑成土墙墙，以防止止螺帽滑脱脱、钢筋断断裂飞出伤伤人；在张拉操作作中，预应应力筋的两两端严禁站人，操操作人员应应在侧面工工作。3、孔道灌浆1、方法：钢筋张拉完完毕后，立立即进行孔孔道灌浆孔孔道内水泥泥浆应饱满、密实。。2、作用：a、保护预应应力筋防止止锈蚀；b、使预应力力筋与构件件混凝土有有效黏结；；c、控制超载载时裂缝的的间距与宽宽度并减轻轻构件两端端锚具有负荷状况况。3、要求a、水泥浆：：水泥≥32.5Mpa，水灰比不不应＞0.45，水泥浆强强度不应＜＜30N/mm2。b、外加剂：：减水剂（（0.25%木质素磺酸酸钙）、膨膨胀剂（0.05%铝粉）c、顺序：先先下后上，，缓慢均匀匀，不得中中断。孔道灌浆注注意事项预应力筋张张拉后，应应尽快地用用灰浆泵将将水泥浆压压灌到预应应力孔道中中去。灌浆用水泥泥浆应有足足够的粘结结力，且应应有较大的的流动性，，较小的干干缩性和泌泌水性。灌浆前，用用压力水冲冲洗和湿润润孔道。灌浆顺序应应先下后上上，以免上上层孔道漏漏浆把下层层孔道堵塞塞。灌浆工作应应缓慢均匀匀连续进行，不不得中断。。⑴高强钢丝束束的制备钢丝的下料料长度应为为：制梁步骤:制作留有预预应力筋孔孔道的梁体体张拉并锚固固混凝土达到到规定强度度在孔道内穿穿入预应力力筋孔道压浆并并浇筑梁端端封头混凝凝土包括下料和和编束构件混凝土土预留孔道道长度固定端和张张拉端(或两个张拉拉端)所需要的钢钢丝工作长长度2后张法预应力后张张法2后张法梳丝板钢丝束断面面预应力后张张法2后张法⑵钢绞线束的的制备钢绞线束的的下料长度度应考虑孔孔道长度和和张拉时的的工作长度度。钢绞线的下下料有氧气气－乙炔切切割法、电电弧熔割法法和机械切切割法。预应力后张张法2后张法⑶孔道形成孔道形成包包括制孔器器的选择、、安装和抽抽拔以及通通孔检查等等工作。1)制孔器的种种类：埋置式和抽拔式埋置式制孔孔器，主要要有铁皮管管、铝合金金波纹管、、塑料波纹纹管等镀锌波纹管管塑料波纹纹管预应力后后张法2后张法常用的抽抽拔式制制孔器(俗称抽拔拔管)有以下三三种：①橡胶管管制孔器器②金属属伸缩管管制孔器器③钢管管制孔器器橡胶管预应力后后张法2后张法橡胶管接接头预应力后后张法2后张法拔橡胶管管穿预应力力筋穿束预应力后后张法2后张法张拉设备备张拉设备备包括张拉千斤斤顶、高压油泵泵和压力表。预应力后后张法2后张法张拉工艺艺预应力后后张法2后张法孔道压浆浆和封锚锚压浆的目目的防护预应应力筋(束)免于锈蚀，并并使它们们与构件件相粘结而形形成整体体。压浆后将将所有锚锚头用混混凝土封封闭，完完成预制制工作。。预应力后后张法2后张法工程实例例一：后张箱梁梁制造工工艺流程程预应力后后张法2后张法箱梁底模模箱梁底模模及侧模模预应力后后张法2后张法液压式内内模拼装式内内模预应力后后张法2后张法双线梁底底腹板钢钢筋吊装装双线梁顶顶板钢筋筋吊装预应力后后张法2后张法单线梁底底腹板钢钢筋绑扎扎单线梁顶顶板钢筋筋绑扎预应力后后张法2后张法单线梁内内模就位位单线梁外外模就