土木工程施工 课件 21-先张法施工

知识点21先张法施工先张法施工先张法

在浇筑混凝土之前，先张拉预应力钢筋，并将预应力筋临时固定在台座或钢模上，待混凝土达到一定强度，放松预应力筋，使混凝土在预应力筋的反弹力作用下，使构件受拉区的混凝土承受预压应力。先张法分类

生产方法可采用台座法和机组流水法。适用范围

先张法适用于生产定型的中小型构件，如空心板、屋面板、吊车梁、檩条等。先张法施工

先张法施工工艺流程：如图所示1—预应力筋；2—混凝土构件；3—台座；4—夹具先张法施工先张法施工设备先张法常用台座法施工

用台座法生产预应力混凝土构件时，预应力筋锚固在台座横梁上，台座承受全部预应力的拉力，故台座应有足够的强度、刚度和稳定性，以避免台座变形、倾覆和滑移。台座由台面、横梁和承力结构等组成。根据承力结构的不同，台座分为墩式台座、槽式台座、桩式台座等。先张法施工先张法台座高强钢丝台面

先张法预应力施工时，先在台座上张拉预应力钢丝并用夹具锚固，后浇筑混凝土，待达到规定强度后，剪断钢丝放张。先张法施工

墩式台座适宜于生产空心板、平板等构件，张拉力较小的情况l—混凝土墩；2—钢横梁；3—局部加厚的台面；4—预应力筋先张法施工

墩式台座应进行稳定性和强度验算。

稳定性是指台座抗倾覆能力。台座的抗倾覆稳定性按下式计算：

K0=M'/M

式中K0——台座的抗倾覆安全系数；

M——

由张拉力产生的倾覆力矩，M=T·e

e——

张拉力合力T的作用点到倾覆转动点0的力臂；

则M

'——抗倾覆力矩，如忽略土压力

M'=G1·l1+G'2·l2

墩式台座的抗倾计算简图先张法施工

强度验算：支承横梁的牛腿——按柱子牛腿计算方法计算：墩式台座与台面接触的外伸部分——按偏心受压构件计算；台面——按轴心受压杆件计算：横梁——按承受均布荷载的简支梁计算先张法施工

槽式台座

适宜于生产吊车梁、箱梁等预应力混凝土构件时，张拉力较大的情况。设计槽式台座时，也应进行抗倾覆稳定性和强度验算。先张法施工

钢模台座钢模台座主要在流水线生产中应用。它是将制作构件的模板作为预应力钢筋的锚固支座的一种台座。钢模板具有相当的刚度，可将钢筋直接放置在模板上进行张拉。先张法施工

先张法施工工艺预应力筋的张拉程序预应力钢筋张拉程序一般可按下列程序之一进行：

0→105%σcon

（2min）

→

σcon

或0→103%σcon

式中σcon—预应力筋的张拉控制应力（超张拉）的目的：减少预应力的松弛损失。钢筋的应力松弛：在常温下钢材在持续高应力的作用下，其应力随时间增长而降低的现象。先张法施工张拉应力的控制：预应力钢筋的张拉控制应力σcon

不宜超过下表规定的张拉控制应力限值，且消除应力钢丝、钢绞线、中强度预应力钢丝的张拉控制应力不应小于0.4fptk；预应力螺纹钢筋的张拉应力控制值不宜小于0.5fpyk钢筋种类张拉方法先张法后张法消除应力钢丝、刚绞线

0.75fptk0.75fptk中强度预应力钢丝

0.70fptk0.70fptk预应力螺纹钢筋

0.85fpyk0.85fpyk

fptk—预应力钢丝强度标准值；fpyk—预应力钢筋强度标准值

先张法施工

下列情况下，表中的张拉控制应力限值可提高0.05fptk或0.05fpyk：为了提高构件在施工阶段的抗裂性，而在使用阶段受压区内设置的预应力筋；为了部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力筋与台座之间的温差等因素产生的预应力损失。伸长值——实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对允许偏差为+10%，-5%；先张法施工

4.3.3.3施工注意事项1．钢筋的张拉多根成组张拉——应先调整各预应力筋的初应力，保证各预应力筋的应力一致；为避免台座过大的偏心压力——应先张拉靠近台座重心处的预应力筋；锚固时——张拉端的预应力筋内缩量不得大于设计规定值；预应力筋位置——与设计偏差不得大于5mm，并不大于构件截面短边长度的4%。冬施张拉时，温度≮－15℃。注意安全：两端严禁站人，敲击楔块不得过猛。先张法施工

2．混凝土的浇筑与养护混凝土的收缩和徐变都与水泥品种和用量、水灰比、骨料孔隙率、振动成型等有关。应采取措施尽量减少混凝土的收缩和徐变，以减少预应力损失。选收缩变形小的水泥，水灰比≯0.5，级配良好，振捣密实（特别是端部）。混凝土一次浇完，不允许留设施工缝，混凝土≮C30。振动器不得碰撞预应力筋。混凝土未达到强度前，也不允许碰撞或踩动预应力筋。力先张法施工

2．混凝土的浇筑与养护

（2）养护混凝土可采用自然养护或湿热养护。当预应力混凝土构件在台座上进行湿热养护时，由于预应力筋张拉后锚固在台座上，温度升高预应力筋膨胀伸长，使预应力筋的应力减小。在这种情况下混凝土逐渐硬结，而预应力筋由于预应力筋膨胀伸长引起的应力损失不能恢复。因此，应采取正确的养护制度。一可采用两次升温的措施：初次升温——在混凝土尚未结硬、未与预应力筋粘结时进行，初次升温的温差一般可控制在20℃以内；第二次升温——在混凝土构件具备一定强度，即混凝土与预应力筋的粘结力足以抵抗温差变形后，再将温度升到养护温度进行养护。先张法施工

3．预应力筋放松（1）放松的条件

混凝土强度达到设计规定的数值后。（2）放松的顺序和方法应选用正确的顺序和方法，防止构件翘曲、开裂和断筋等放松的顺序：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，再同时放预压应力大的区域的；其它构件，应分阶段、对