预应力混凝土工程讲义先张法 后张法预应力

预应力混凝土工程先张法施工后张法施工普通钢筋混凝土的抗拉极限应变只有0.0001～0.0015，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；对允许出现裂缝的构件，当裂缝宽度限制在0.2～0.3mm时，受拉钢筋的应力也只能达到200Mpa左右。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。概

述

1、预应力混凝土：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。

2、施加预应力的目的：

①提高结构或构件的抗裂度；②提高结构或构件的刚度； ③充分发挥高强钢材的作用；④把散件拼成整体。3、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。4、预应力混凝土的施工方法：

按施工顺序分：先张法；后张法。

按张拉方法分：

机械张拉（液压或电动螺杆）

电热张拉预应力材料准备预应力设备准备预应力筋安装安装锚具并张拉留孔材料准备、锚具准备预应力钢材准备有粘结预应力：安装波纹管、穿钢束预应力工程施工工艺流程千斤顶配套标定灌浆设备准备无粘结预应力：安装无粘结预应力筋灌浆并封锚有粘结灌浆先张法施工工艺过程：张拉固定钢筋→浇混凝土→养护（至75%强度）→放松钢筋适用于：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、张拉预应力筋混凝土构件B、浇筑混凝土构件C、放张施加预应力一、先张法施工的设备（一）台座：1、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：①墩式（传力墩、台面、横梁）长度100～150m，适于中、小型构件。②槽式（传力柱、上下横梁、砖墙）长45～76m，

适于双向预应力构件，易于蒸汽养护。③钢模台座重力式墩式台座的几种形式与台面共同作用式构架式桩基构架式锚桩式台座槽式台座压杆砖墙上横梁下横梁砖墙压杆（二）夹具：1、锚固夹具：①锥形（锥销式、二片式、三片式）——锚固单根直径12～14预应力筋；

②镦头锚具—带槽螺栓、梳子板。

用于：冷拉筋（热镦），冷拔丝（热、冷镦），碳素钢丝（冷镦）。

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≯2mm2、张拉夹具：偏心式、楔形。锥销夹具圆套筒三片式夹具方套筒二片式夹具圆套筒二片式夹具固定端镦头夹具单根镦头钢筋螺杆夹具高强镦头钢丝用梳筋板夹具接千斤顶镦头梳筋板夹具（制作预应力圆孔板用）拉杆式千斤顶张拉钩连接套筒承力架（三）张拉机械1、穿心式千斤顶：

YC－20型，最大拉力20t、行程200mm，适于12～20单根钢筋。2、电动螺杆：

拉力30～60t、行程800mm，用于：钢筋、钢丝。3、卷扬机＋滑车组。电动螺杆畜张拉机的刃工作原理近图二、先张管法施工工死艺（一）张黄拉预应力痒筋：1、张拉乐程序0→1.0邀5σcon（持荷2分钟）矩→σcon0→1.岁03σcon超张拉——减少由于为钢筋松弛够变形造成侄的预应力而损失。2、控制应摇力及最大绪应力：预应力筋邀种类先张法肌后张睛法碳素钢丝焰、刻痕钢示丝、钢绞惧线 0歌.80fptk0.7营5fptk热处理然钢筋、校冷拔低宪碳钢丝溜0久.75fptk0.7fptk冷拉钢筋0.95fpyk0.9fpykfptk：极限换抗拉强劫度标准上值fpyk：屈服强吉度标准值

超张拉投可比设冲计要求夕提高5掩%，但脑最大张拉控束制应力胆不得超凉过下列再规定：3、张拉载要点：（1）张拉时鸽应校核预凡应力筋的虫伸长值。实际伸长挡值与设计计算岗值的偏差不得超过±6%，否则易应停拉维；ΔL计=ΔL实=10%时量取+以后的推肺算值（2）从台座牢中间向两武侧进行（顾防偏心损增坏台座）（3）多根成爹组张拉，陈初应力应融一致(测力计静抽查)（4）拉速平纳稳，锚固址松紧一致度，设备缓派慢放松（5）拉完的献筋位置偏驼差≯5mm，且≯共构件截屋面短边冷的4%（6）冬施张胖拉时，桂温度≮－15℃（7）注意安全：两端饱严禁站爱人，敲嘴击楔块黎不得过赏猛。（二）株混凝土黄浇筑与书养护：1、混凝土维一次浇完辅，混凝土厦≮C30。2、防止培较大徐演变和收犬缩：选收缩径变形小拼的水泥嘴，水灰帜比≯0.5，级配叉良好，较振捣密许实（特易别是端额部）。3、防止碰饱撞、踩踏唯钢丝。4、减少应烧力损失：非钢模台淘座生产，怜采取二次喊升温养护兼，(开始温差投≯20℃，达10MP醒a后按正常雾速度升温引）。(三)预应力怜筋放松召：1.条件：混凝土达既到设计规件定且≮75%强度值革后。2.方法：锯断，剪袋断，熔断减（仅限于Ⅰ～Ⅲ级冷拉民筋）。3.要点：放张顺序：轴心受胜压构件猜同时放陡；偏心受灿压构件反先同时肾放预压供应力小嫌的区域胶的，再王同时放块大的区胃域的；其它构格件，应汁分阶段叔、对称杂、相互纯交错放僵张。粗筋放张艘应缓慢（视砂箱法、故楔块法、矮千斤顶）麻。横梁螺杆螺母承力板台座钢块钢块钢楔块楔块放张法活塞钢套箱进砂口出砂口砂子钢套箱底板砂箱放张法后张法的施工工艺过程：浇筑混凝颜土结构或架构件（留咳孔）→养趣护拆模→刑（达75%强度后问）穿筋境张拉→恳固定→落孔道灌贵浆→（氏浆达15N资/mm2,混凝土达100%后）移敏动、吊脱装。适于：大构件及遣结构的现喇场施工——预制拼装具，结构张评拉。特点：不需台座桥；但工序犯多、工艺也复杂，锚兵具不能重偿复利用。一、预织应力筋丙、锚具依和张拉素机具锚具按烧锚固性纠能分两淹类：锚具性洒能Ⅰ类Ⅱ类锚具效歪率系数ηa≧0.驴95ηa≧0.9锚具的齐总应变εu≧2.0止%εu≧1.对7%用途：Ⅰ类——承榜受动、静廊载的无粘伶结、有粘袭结的预应浊力混凝土仁；Ⅱ类——有逼粘结、预俊应力筋的错应力变化杰不大的部询位。（一）单率根粗筋（霞直径18～36mm）：1、锚尽具：（1）螺诊丝端杆锚领具螺杆45#钢，钢母筋冷拉顷前焊接体好；螺母、启垫板用Q23示5钢适于:直径1虏8～3雄6mm筋录。（2）帮禁条锚具（帮条与方预应力筋某同级，互成1米20°，E50焊条；垫板用呢3#钢诞），适于:冷形拉HRB3商35、H丽RB40绕0级筋；（3）想镦头锚呆具精轧螺纹兴钢筋的预勿应力筋主永要用于连最续梁桥和正连续刚构迅桥的腹板捎内竖向预柜应力筋，殿提高截面脆的抗剪能重力。螺丝端杆锚具帮条锚具2、预应力中筋制作：工序：下料→压对焊→看冷拉。下料长少度计算址：①当两纸端用螺匀丝端杆反锚具时溪——钢筋下料稳长度：②当一端用螺杆、一端用帮条时锹:钢筋下印料长度摇：YL-60拉杆式千斤顶3、张拉设追备：拉杆式千训斤顶（YL－60）；穿心式千役斤顶（YC－60、YC－20、YC－18）。YC60型千斤顶工作原理图配装撑脚和拉杆后的外貌图穿心式千饼斤顶前卡式晚千斤顶（二）钢犁筋束、钢边绞线束：1、锚左具：张拉端机——JM－1问2型锚具：锚环积、夹片使用45#钢。可锚3葡～6根吐直径1伴2的光虹圆、螺殊纹HRB5说00级筋或贸钢绞线继；KT－泛Z型锚江具：可锚3骄～6根直础径12的梳HRB4汇00~5裁00级筋单孔夹片秩式锚具：二片颂式、三灰夹片（习直、斜菠开缝）响；多孔夹极片式锚缓具：XM型殿、QM型匆、OV型暴、BS型始…非张拉端普——钢筋可踪蝶用镦头锚具（固定板真）；钢绞线可闯用挤压锚具钢绞线一嘱般成盘供王货至施工胜现场。现吓场下料时外，应用钢胳管和型钢家架夹持钢灾绞线盘，罚以免开盘绪时钢绞线湿弹伤人。JM12锚具镦头锚具JM12锚具JM12锚具(a)l1JM12焰－6锚具KTZ型锚具锚环锚塞(a)组装图锚环夹片钢绞线(b)锚环(c)三夹片式夹片(e)斜开缝夹片(d)二夹片式夹片单孔夹有片式锚离具vlm的型工作垦锚板、蝴夹片多孔夹片锚固体系多孔锚固体系构造图2、筋的组制作：工序：冷拉→下料→棚编束。下料长乱度l：两端张六拉：l＝l0＋2a一端张摇拉：l＝l0＋a＋ba－－菊张拉端缎留量（男600凡～85乐0mm典，由机娱具定）b－－非出张拉端外岛露长度（夜80～1捐00mm讯）3、张圈拉设备就：锥锚式稀千斤顶（YZ蛋60、划YZ8阳5）――用于堂KT－Z及钢制锥异形锚具；穿心式千子斤顶（YC6膜0、Y眨C12弦0）――用维于KT陈－Z及露JM－雨12、肾JM－速15锚具大孔径右穿心式次千斤顶（YCD零、YC修Q、Y却CW型倡）－－用汪于大吨缸位钢绞错线束（右群锚）锥锚式千坡斤顶构造原简图YCD型千斤抓顶工作迟示意图工具锚缸体顶压器工作锚活塞YCQ型千斤叠顶的操源作顺序（三）碎钢丝束协：1、锚具瓜：张拉端——锥形螺杆趣锚具（由锥形漆螺杆、套雅筒、螺母戴组成，锚14、16、20、24、28根φb5钢丝束等）；钢质锥么形锚具（由锚拴环、锚饱塞组成限，锚18根以下φ5钢丝）；镦头锚叔具（DM5A，锚12～54根φ5钢丝）。非张拉尼端——用镦头锚具（锚板细），DM5B准备穿的扰预应力钢雀绞丝束锥形螺杆锚具钢质锥形锚具镦头锚具2、钢丝球束制作：下料→编束→浮安锚具。（1）下料长品度：用钢质衫锥形锚具佳时，同钢恼筋束；用锥形啦螺杆锚情具时——（2）下料甩方法：采取应断力下料响，控制屈应力取300宵N/m饮m2。（3）编束：测量直它径，同昌束误差跳≯0.1敏mm；3、张拉挡设备：锥锚式双术作用千斤顶；拉杆式千斤顶；穿心式千斤顶卫。钢丝束的编束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示意图二、有粘转结后张法遣施工工艺1、要求：位置芹准确；炎内壁光屈滑；端部预蜓埋钢板轰垂直于颜孔道轴碌线（中缓心线）次；直径、慕长度、院形状满背足设计正要求（戏直径与边锚具及然筋有关现）。2、方法：①钢管抽利芯法（直孔容）——托钢管应捷平直、茄光滑，江用前刷枯油；每诵根长≯岔15米虏，每端脖伸出5秃00mm；两云根接长，偶中间用木势塞及套管忠连接；用育钢筋井字井架固定，@≯1米虑；浇混粥凝土后勇每10矮～15醉分钟转纽奉动一次卫；混凝恢土初凝害后、终吧凝前抽羽管；抽索管先上美后下，既边转边尤拔。（灌浆孔间胃距≯12喝米）（一）孔道留设迈：②胶管抽乔芯法－－用于长鼻孔或曲茅线孔。贷有一定向刚度或略充压；钢筋井字轮架@≯0.屯5米；混凝大土达一定兴强度后拔遵管。③埋管累法－－预院埋螺旋栋管。可押先穿筋伙，接头宏严密，须有一定系刚度；理井字架@≯0.讲8米；灌浆孔兆间距≯30米；波锐峰设排爬气泌水脊管。波纹管金属螺晴旋管螺旋管及党锚座安装后张有残粘结预工应力需连要留孔它，留孔贡材料通践常用金宇属波纹蜡管。金江属波纹息管用厚想度为0.3～0.3啄5mm的钢带康卷制而变成。金捆属波纹桶管有镀手锌和非亡镀锌之苏分，波邮纹有单或波和双予波之分页。金属波弹纹管要律求咬口榆牢固，盯波纹高贡度符合叙要求，关弯曲的路波纹管天不渗水产，环向尘刚度足柄够。塑料波纹提管其刚度形比金属波荐纹管大，筛孔壁摩擦顺系数小，沟不易被混脂凝土振捣尽棒振瘪，另价格比金翻属波纹管汽高。在桥禁梁的长孔伴道中应用便的比例在殊增加。电热板塑料波盒纹管的左材料有拳高密度税聚乙烯士和聚丙桐烯。塑遍料波纹岸管的接冰管可采席用热接功，即用防电加热捕板加热疏管口至赴热塑状效态后，淡加压使羽管口对夸接在一赤起。有粘结订螺纹管惨预留孔兔道南京火互车站站初前广场造高架桥手的镀锌殖金属波或纹管安总装，波梦纹管内办已穿入糠钢绞线省。南京奥顺体中心患工程体供育场四扯周大平昼台双向挑有粘结梨预应力鸭梁的金威属波纹势管及泌系水管的赛安装。南京长江初三桥引桥醒的连续梁住箱梁底板伪及腹板塑肉料波纹管构的安装。胶管与阀门连接钢管的连接胶管的封端处理螺旋管的连接螺旋管上留灌浆孔螺旋管的固定(二)预应力筋姻张拉：1.张拉条轿件：①结构通的混凝味土强度驳符合设刻计要求掉或达75%强度标准真值；②做好各事种准备剂工作。2.张拉控多制应力衡和超张笛拉最大洪应力：（比先张滩法均低0.05f）3、张拉程犯序：同先张法红。４、张拉曾顺序：配有多根臂钢筋或多向束钢丝的已构件－－分批对称张拉（注抗意：后批墙对先批产孙生应力影医响）；后批钢筋亲张拉对前院面的预应罢力钢筋的昌影响后批张脑拉钢筋扭的第一旺批预应速力损失口（包括风锚具变缎形与摩级擦损失解）叠浇构件——自上虹而下逐层得张拉，逐蚀层加大拉俊应力，但密顶底相差肉≯5纸%（钢丝雄、钢绞线生、热处理臂筋）颠≯跟9%（冷形拉筋）。→叠层平卧预预制屋架形的预应力状张拉采用铜由上而下或的逐层超恨张拉程序鼻。预制时表应注意减疼小叠层面茫间摩擦力笼。固定端疲的挤压位锚张拉端的昼夹片锚→*在实际隙工作中，弥补因为混沉凝土弹纺性压缩兔而引起宜的应力损失的方法薄：1、采黄用同一德张拉值织，逐根队复拉补冲足损失挨；2、采用叮同一张拉勇值，在设磁计中扣除越弹性压缩铸损失平均禾值；3、统显一提高庆张拉力迷；4、采用狡分阶段张牢拉，先全委部拉至5矩0%屈，再拉尤至100么%志。５.张拉方氧式：（1）对抽假芯法：长度≤24狸m直孔——一端张拉悼（多根筋议时，张拉坦端设在结政构两端）学；长度>24经m直孔、馒曲线孔——两端张拉恐（一端锚境固后，另缝一端补足馋再锚固）找。（2）对埋晋螺旋管茶法：长度≤30m直孔——一端张拉困；长度＞30m直孔、由曲线孔——两端张护拉。（三）旺孔道灌狡浆：1.目的：防止生锈贪；增加整械体性。2.基本要求陡：（尽早进胀行，饱满搞、密实）①水泥≮32.5级普硅；②水泥浆铸强度≮30M尝Pa；③水灰比0.4左右，不野得大于0.4迹5；④泌水朴率：拌石后三小石时宜≯2%，最大≯3%⑤可掺无监腐蚀性尊外加剂暗：铝粉疑（水泥芝重的0.5～1/万），木档钙（0.2唱5%），微禾膨胀剂完；⑥孔道捕湿、洁片净，由锈下层孔桶到上层松；⑦灌满贝孔道并腊封闭排投气孔后晃，加压0.5～0.6赢MPa，稍后皆再封闭凑灌浆孔钥；⑧不掺老外加剂线时，可沉用二次孙灌浆法跃。（1）安装级工作锚窃后的限示位板限位板工作锚预应力张正拉操作经寄典过程（2）安装千欺斤顶、安级装千斤顶赌外侧的工洪具锚锚板千斤顶工具锚板（3）安装尸工具锚洋夹片并干击紧工具锚匆夹片千斤顶凤进油，洪油缸伸办出少许腿，钢绞尿线绷紧概，准备鼠张拉。千斤顶油尼缸明示张斜拉程序尾、配套闹的千斤职顶号与轧油压表砖号、对季应分级忌张拉的侵油压控驶制读数场值。油压表号千斤顶号分级张拉长比例分级张滤拉油压直表控制祥读数用配套筐校验的机油压表孩控制张处拉力。张拉油压芝表对连续抗梁桥的狂箱梁底塞板预应智力钢绞狠线束用蚁两台千兄斤顶对累称同步紧张拉。对箱梁腹辈板预应力承钢绞线束丹用两台千警斤顶同步惕对称张拉责。在预制些场地的度混凝土浙台座上气绑扎箱凑梁钢筋征、安装天镀锌波印纹管。预制预应拔力箱梁经帽典施工过食程安装箱梁退预应力筋链端部，铸怒铁承压板还固定于端闲部钢模板浸上，螺旋革筋紧贴铸携铁承压板对，形成良民好的局部蔑承压钢筋经加密区。预制箱梁声采用定型专钢模板，越芯模设计蓄成可拆卸腰，外模可舅挂附壁式谜振捣器加熟强振捣。可拆卸喂芯模箱梁混凝群土浇筑达迎到一定强斧度后，可隶拆除内外梯定型钢模麻。定型钢耐外模拆模后应爪覆盖土工誓布进行保爸温保湿养尚护至混凝溜土达到设雅计规定张屯拉强度。箱梁的沉预应力史筋张拉售仍遵守今对称张泻拉原则锤。当一谣端张拉窑时，张握拉端可忍交错设录置在箱池梁构件杨两端。张拉端固定端预应力拉孔道正造式灌浆两前，必述须切除榆锚具外眠侧多余朋的钢绞芳线，用建水泥砂葛浆或细爱石混凝萌土封锚盛。搅浆机灌浆泵封锚灌浆用的毅搅浆机应瞒选用高速笼搅浆机，帅选用高性计能的孔道在灌浆专用效外加剂，狱并做配合跌比试验确视认。搅浆机流锥筒在灌浆前脂，需要对和拌制的水歪泥浆流动京性进行测悉定。用流和锥筒测定舰简便可行油。灌浆时，平需要在铸妹铁承压板修的灌浆孔来上安