《施工技术第五章》PPT课件

1、第5章 预应力混凝土工程,5.1 概述,5.1.1 预应力砼的原理、特点、适用范围：,2特点：能提高钢筋砼构件的刚度、抗裂性、耐久性，能有效的利用高强 度钢筋和高强度等级的砼。减小构件的截面尺寸、自重轻、节省 材料，并能扩大预制装配化程度。,5.1.2 预应力砼分类：,2按预应力筋与砼的粘结状态分：,3按施加预应力的方法分：,先张法、后张法,有粘结、无粘结,机械张拉、电热张拉,1原理：是在外荷载作用前，在结构或构件受拉区域，来预先建立起内应 力的砼。内应力的大小与分布应能抵消或减少使用荷载作用所产 生的内力。,3适用范围：大柱网和大跨度结构。,1按施加预应力的方式分：,5按施工方法分：,全预应

2、力、部分预应力,预制、现浇、组合预应力砼,5.1.3 预应力砼材料：,预应力钢筋：精轧级钢筋，钢绞线、高强钢丝、热处理钢筋。 预应力砼：C30,5.1.4 预应力夹具和锚具：,夹具：是张拉并临时固定在台座上保持预应力筋张拉的工具。,5.1.5 预应力张拉机械：,电动张拉机、液压张拉机,4按施加预应力大小的程度分：,锚具：是张拉并永久固定在预应力砼结构上传递预应力的工具。,支承式时锚（夹）具、楔紧式锚（夹）具,5.2 先张法施工,先张法：是在浇筑砼前张拉预应力筋并将预应力筋临时固定 在台座或钢模上，然后浇筑砼，待砼达到一定强度 后放松预应力筋，借助砼与预应力筋的粘结，使砼 产生预压应力。,5.2

3、.1 台座：,墩式、槽式,5.2.2 夹具：,张拉端、锚固端,5.2.3 施工工艺：,台座准备 刷隔离剂 铺放预应力筋 张拉 安侧模绑横向筋 浇砼 养护 放松预应力筋 脱模,1镦式台座：,具有足够的承载力、刚度和稳定性。 稳定性验算：抗倾覆 K1=M1/M1.5 抗滑移 K2=T1/T1.3,2张拉夹具：偏心式、压销式,锚固夹具：圆锥齿板式、圆套筒三片式、镦头锚具,锚具的锚固性能按使用要求分：,类锚具：适用于承受动载、静载的预应力砼结构；,类锚具：仅适用于有粘结预应力砼结构中预应力筋应力变 化不大的部位。,锚具效率系数a：指预应力筋与锚具组装件的实际拉断力 与预应力筋的理论拉断力之比。它表示

4、锚具的静载锚固性能。,类a0.95；类a0.90,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,最大张拉控制应力允许值,张拉程序：,超张拉法：,0 1.05con（持荷2min）con,超张拉：就是指张拉应力超过规范规定的控制应力值。,3预应力筋张拉： 张拉控制应力的确定：,目的：为了减少应力松弛损失。,持荷2min：钢材在常温、高应力下由于塑性变形而使应力随时间的延续而 降低。可减少50%以上的松弛应力损失。,适用：粗钢筋,是指预应力筋由初始应力达到控制应力的加载过程和方法。,张拉力：,4砼浇筑、养护:,一次张拉法：,0 1.03con

5、,适用：钢丝,预应力值校核：6%,用伸长值校核,混凝土一次浇完，混凝土C30。,防止较大徐变和收缩：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）。,防止碰撞、踩踏钢丝。,减少应力损失：非钢模台座生产，采取二次升温养护，(开始温差20， 达10MPa后按正常速度升温）。,条件：混凝土达到设计规定且75%强度值后。,5预应力筋放张：,要点：,方法：,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，再同时放大的区域的；,其它构件，应分阶段、对称、相互交错放张。,粗钢筋放张应缓慢（砂箱法、楔块法、千斤顶）。,锯断，剪断，熔断（仅限于级冷拉筋）。,放张顺序：,5.3

6、 后张法施工,后张法：是在浇筑砼构件时，在放置预应力筋的位置处预留孔 道，待砼达到一定强度（75%），将预应力筋穿入 孔道中并进行张拉，然后用锚具将预应力筋锚固在构 件上，最后进行孔道灌浆。将预应力筋承受的张拉力 通过锚具传递给砼构件，使砼产生预压应力。,预应力筋的种类：,单根粗钢筋：1240mm，HRB335、HRB400、RRB400级钢筋,钢筋束（钢绞线束）：直径12mm，36根,钢丝束：由10余根或几十根钢丝组成一束,适用于：大构件及结构的现场施工预制拼装，结构张拉。,特点：不需台座；但工序多、工艺复杂，锚具不能重复利用。,自锁：指锚具锚固时，将锚塞（或夹片）顶压塞紧在锚环内而不致自行

7、回 弹脱出的能力。,5.3.1 锚具和张拉机械：,自锚：指锚具锚固后，使预应力筋在拉力作用下回缩时能带动锚塞（或夹 片）在锚环中自动楔紧而达到可靠锚固预应力筋的能力。,螺丝端杆锚具,帮条锚具,JM12型锚具,锥形螺杆锚具,钢质锥形锚具,镦头锚具,5.3.2预应力筋制作：,1单根粗钢筋：,式中：l构件孔道长度，mm；,工序： 配料、对焊、张拉,下料长度：,当两端用螺丝端杆锚具时：,l1螺丝端杆长度，mm；（320mm、370mm）,l2螺丝端杆外露长度，mm；（120mm150mm）,n焊接接头个数；,d预应力筋直径；,伸长率；,1回弹率。,当一端用螺丝端杆锚具、一端用绑条锚具时:,当一端用螺丝

8、端杆锚具、一端用镦头锚具时:,【解】,两端用螺丝端杆锚具锚固时：,一端用螺丝端杆，另一端为帮条锚具时：,预应力筋的张拉力：,2钢筋束（钢绞线束）制作：,3钢丝束制作：,工序：张拉、下料、编束,编束：为了保证穿入构件孔道中的预应力筋束不发生扭结。,下料长度：,两端张拉：,一端张拉：,a张拉端留；a=850mm,b固定端留量；b=80mm,工序：调直、应力下料、编束、安装锚具,下料原则：必须等长下料,下料方法：,应力下料法300MPa,钢管限位法,下料长度：,用钢质锥形锚具时，同钢筋束；用锥形螺杆锚具时P242,5.3.3 施工工艺：,P244,安装底模,绑扎钢筋、安侧模,埋管、预留孔道,浇砼,抽

9、管,养护、拆模,穿预应力筋,张拉,孔道灌浆,起吊运输,1孔道留设：,钢管抽心法、胶管抽心法、预埋（波纹）管法,2预应力筋张拉：,一般规定：75%,张拉控制应力：,张拉方法：,L 24m，两端张拉。,同一截面有多根筋时，张拉端宜分别设置。,张拉程序：,张拉顺序：,0 1.05con（持荷2min）con,0 1.03con,对称张拉；尽量减少张拉机械的移动次数。,目的：使砼不产生超应力，构件不扭转、侧弯，结构不变位。,影响增加值：,当分两批对称张拉时：,第二批预应力筋的张拉力FN2:,第一批预应力筋的张拉力FN1:,3孔道灌浆：,材料要求：水泥：42.5 MPa；水泥浆或水泥砂浆：20MPa 水

10、灰比：0.4左右；掺入木质磺酸钙或其他减水剂。,目的：防止预应力锈蚀，增加结构的整体性和耐久性。,吊装运输：15MPa,灌浆顺序：先下后上,叠浇构件：,框架梁预应力钢筋,5.3.4 无粘结预应力技术：,无粘结筋、涂料层、外包层,无粘结筋：74或75钢绞线,2无粘结预应筋的制作：,挤压涂层工艺、涂包成型工艺,1无粘结预应力筋的组成：,涂料层：防腐油脂或防腐沥青,作用：隔离、减少摩擦损失、防止锈蚀,外包层：塑料带或塑料管,作用：防止发生不可修复的破坏（运输、储存、铺设、浇筑）,特点：无需留孔与灌浆，施工简单；张拉摩阻力小，预应力筋受力 均匀；可做成多跨曲线状；锚固要求高。,3锚具：,单孔夹片式锚具

11、,XM型夹片式锚具,挤压锚具,无粘结预应力梁,4无粘结预应力施工：,铺设：,张拉：,无粘结预应力混凝土楼盖结构的张拉顺序，宜先张拉楼板，后张拉楼面 梁。板中的无粘结筋，可依次张拉。梁中的无粘结筋宜对称张拉。 无粘结曲线预应力筋的长度超过35m时，宜采取两端张拉。 当筋长超过70m时，宜采取分段张拉。 无粘结预应力筋张拉伸长值校核与有粘结预应力筋相同。,悬垂曲线、铺设顺序,端部锚头处理：,总结,预应力砼工程,先张法,后张法,施工工艺,超张拉,张拉程序,施工工艺,锚具、机械,无粘结工艺,下料长度,5.1先张法与后张法的最大控制张拉应力如何确定？ 5.2什么叫超张拉？为什么要超张拉并持荷2min？采

12、用超张拉 时为什么要规定最大限值？ 5.3预应力钢筋的张拉与钢筋的冷拉有何本质区别？ 5.4预应力锚具分为哪两类？锚具的效率系数的含义是什么？ 5.5什么是锚具的自锁与自锚？如何评价锚具锚固的可靠性？ 5.6分批张拉预应力筋时，如何弥补混凝土弹性压缩应力损失？ 5.7为什么要进行孔道灌浆？怎样进行孔道灌浆？ 5.8无粘结预应力的施工工艺如何？其锚头端部应如何处理？ 5.9先张法与后张法的施工工艺。 5.10后张法施工分批对称张拉，后批预应力筋张拉时，对前批 张拉并锚固好的预应力筋应力筋的影响？,名词解释：,1自锚： 2自锁： 3锚具的效率系数： 4超张法： 5预应力筋张拉控制应力： 6钢丝束应

13、力下料法：,1DM5型锚具用于锚固的预应力筋是（ ）。 A单根粗钢筋 钢筋束 钢丝束 钢绞线束,2预应力筋张拉时，应校核其伸长值，当实际伸长值比计算伸长值（ ），则 应暂停张拉，查明原因并采取措施后方可继续张拉。 大于10% 小于5% 大于10%或小于5% 大于5%,3预留孔道时的抽管顺序应（ ）。 先下后上、先直后曲 先下后上、先曲后直 先上后下、先直后曲 先上后下、先曲后直,4锚固钢绞线的较为可靠的锚具应为（ ）。 DM5型镦头锚具 JM12型夹片锚具 XM型多孔夹片锚具 挤压锚具,选择题：,5孔道较长的构件进行后张法施工，一般在两端张拉，其目的是（ ）。 防止构件开裂 提高控制精度 减少

14、伸长值检测误差 减少孔道摩擦损失 6预应力筋张拉时，应使钢筋中的应力（ ）。 小于屈服强度 大于张拉前钢筋的屈服强度 等于张拉前钢筋的屈服强度 接近抗拉强度 7有6根直径为12mm的冷拉光圆钢筋组成的预应力钢筋束应用（ ）。 螺丝端杆锚具 绑条锚具 镦头锚具 JM12-6锚具,8预应力钢筋张拉程序中的持荷2min的作用是（ ）。 降低钢筋的塑性变形 提高钢筋的强度 减少钢筋预应力损失 保证张拉施工安全 9某构件采用机械张拉后张法施工，孔道长度为29.8m，预应力筋为单根粗 钢筋，每根长8米，两端均用螺丝端杆锚具，则对焊接头数量为（ ）个。 3 4 5 6,1台座应具有足够的强度、刚度和稳定性。

15、稳定性验算包括（ ）验算和 （ ）验算两个方面。 2后张法留设孔道的抽管时间应待混凝土（ ）后，（ ）前进行。 3后张法留设孔道的常用方法有：（ ）、（ ）和（ ）三种。 4用预埋波纹管留设孔道时，对（ ）预应力筋，应采用两端张拉，这是为了（ ）。 5用单根粗钢筋作为预应力筋，固定端宜用锚具为（ ）， 张拉端宜 用（ ）锚具。 6先张法预应力混凝土施工中，依靠（ ）来传递预应力。 7后张法施工中，预应力是依靠（ ）传递的。 8先张法施工配筋多的构件，预应力筋放张应（ ）。,填空题：,填空题： 9先张法施工，粗钢筋放张应缓慢进行，常采用的方法有（ ）、 （ ）、（ ）。 10先张法预应力钢筋张拉

16、程序可采用（ ） 或（ ）两种，持荷2分钟是为了（ ）。 11预应力筋的张拉方法有：（ ）、（ ）。 12设计钢质锥形锚具时，必须使锚具本身满足（ ）和（ ）的条件。 13无粘结预应力筋的生产工艺有：（ ）和（ ）。 14后张法预应力钢丝束的下料方法有（ ）和（ ）。,计算题： 1某18m跨预应力屋架下弦孔道长度17.8m，设置直径25mm的 冷拉HRB335预应力钢筋（冷拉率4.0%，弹性回缩率0.4%）; 采用一端张拉，张拉端采用长320mm的LM25螺丝端杆锚具， 外伸120mm，固定端采用总长70mm的帮条锚具；现场钢筋 每根长6m，张拉程序为0 1.03con（con取0.90fpy

17、k）。 试计算：钢筋的下料长度； 预应力筋张拉时的最大张拉力； （fpyk=450N/mm2） 冷拉和张拉时的计算伸长值。,【解】,钢筋的下料长度：,预应力筋张拉时的最大张拉力：,冷拉和张拉时的计算伸长值：,冷拉：,张拉：,2预应力砼屋架，采用机械张拉后张法施工，孔道长29.80m， 预应力筋为直径20mm的冷拉25MnSi，长度8m。 试选择张拉机械； 计算预应力筋的下料长度和预应力筋张拉力。,【解】,因孔道长度24米，采用两端同时张拉的方法，锚具为螺丝端杆锚具，张拉机械为拉杆式千斤顶。,下料长度：,张拉力：,324m预应力屋架下弦，有四根预应力筋，HRB400直径20mm, 沿对角线分二批张拉，第二批钢筋张拉时对第一批钢筋所造成 的预应力损失Ec=12MPa。 求：第一、二批的钢筋张拉力？（张拉程序为0 1.03con）,【解】,4某构件长度为16m，预应力筋为4 15.24mm的钢绞线，抗 拉强度标准值为fptk=1860MPa，单预应力钢筋的截面面积为 140.00mm2，Ep=1.95105MPa，控制张拉应