預(yù)應(yīng)力混凝土的施工課件

1、任務(wù)四 預(yù)應(yīng)力混凝土施工一、預(yù)應(yīng)力混凝土的概念 預(yù)應(yīng)力混凝土是在外荷載作用于構(gòu)件之前，利用鋼筋張拉后的彈性回縮，對(duì)構(gòu)件受拉區(qū)的混凝土預(yù)先施加壓力，產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，當(dāng)構(gòu)件在荷載作用下產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí)，首先抵消預(yù)應(yīng)力，然后隨著荷載不斷增加，受拉區(qū)混凝土才受拉開裂，從而延遲了構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)和限制了裂縫的開展，提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。二、預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)1、構(gòu)件截面小、自重輕、質(zhì)量好、材料省(可節(jié)約鋼材40%50%、混凝土20%40%)，在跨度較大的結(jié)構(gòu)中，其綜合經(jīng)濟(jì)效益較好，并能擴(kuò)大預(yù)制裝配化程度。2、預(yù)應(yīng)力混凝土的施工，需要專門的機(jī)械設(shè)備，工藝比較復(fù)雜，操作要求較高。3、一般要求混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低

2、于C30。目前，我國在一些重要的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，已開始采用C50C60的高強(qiáng)混凝土，最高混凝土強(qiáng)度等級(jí)已達(dá)到C80，并逐步向更高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土發(fā)展。國外混凝土的平均抗壓強(qiáng)度每10年提高510MPa，現(xiàn)已出現(xiàn)抗壓強(qiáng)度高達(dá)200MPa的混凝土。 三、預(yù)應(yīng)力混凝土的分類1、預(yù)應(yīng)力混凝土按預(yù)應(yīng)力度大小分： 全預(yù)應(yīng)力混凝土 部分預(yù)應(yīng)力混凝土。2、預(yù)應(yīng)力混凝土按施工方式分： 預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土 疊合預(yù)應(yīng)力混凝土等。3、按預(yù)加應(yīng)力的方法分： 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土。1、什么是先張法？ 在澆筑混凝土之前，先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，并將預(yù)應(yīng)力筋臨時(shí)固定在臺(tái)座或鋼模上，待混凝土達(dá)到一

3、定強(qiáng)度(一般不低于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%)，混凝土與預(yù)應(yīng)力筋具有一定的粘結(jié)力時(shí)，放松預(yù)應(yīng)力筋，使混凝土在預(yù)應(yīng)力的反彈力作用下，使構(gòu)件受拉區(qū)的混凝土承受預(yù)壓應(yīng)力。 適用于：構(gòu)件廠生產(chǎn)中、小型構(gòu)件(樓板、屋面板、吊車梁、薄腹梁) 先張法預(yù)應(yīng)力二、先張法施工設(shè)備 組成：臺(tái)面、橫梁、承力結(jié)構(gòu)。 分類：墩式臺(tái)座、槽式臺(tái)座、樁式臺(tái)座等。1、臺(tái)座適用：生產(chǎn)中、小型構(gòu)件。（1）墩式臺(tái)座有足夠的強(qiáng)度;剛度和穩(wěn)定性;滿足生產(chǎn)工藝。要求：墩式臺(tái)座的驗(yàn)算:抗傾覆驗(yàn)算：M=Te M=G1l1+G2l2抗滑移能力驗(yàn)算：（2）槽式臺(tái)座組成：端柱、傳力柱、橫梁和臺(tái)面。適用：張拉噸位較高的大型構(gòu)件，如屋架、吊車梁等。要求

4、：槽式臺(tái)座設(shè)計(jì)需進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算。2、夾具（1）鋼絲錨固夾具 先張法構(gòu)件施工時(shí)保持預(yù)應(yīng)力筋拉力，并將其固定在張拉臺(tái)座(或設(shè)備)上的臨時(shí)性錨固裝置。按其工作用途不同分為：錨固夾具和張拉夾具。 錐形夾具 錐形夾具可分為：圓錐齒板式夾具和圓錐槽式夾具。 如圖所示，采用鐓頭夾具時(shí)，將預(yù)應(yīng)力筋端部熱鐓或冷鐓，通過承力分孔板錨固。 鐓頭夾具（2）鋼筋錨固夾具 用圓套筒三片式夾具，由套筒和夾片組成。 張拉夾具的形式：偏心式、鉗式、楔形。3、張拉夾具 夾持住預(yù)應(yīng)力筋后，與張拉機(jī)械連接起來進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉的機(jī)具。 卷揚(yáng)機(jī)張拉電動(dòng)螺桿張拉機(jī)張拉：構(gòu)造簡單，體積小，重量輕，操作靈活，移動(dòng)方便；液壓張拉千斤頂 4

5、、鋼絲張拉設(shè)備1）要求簡易可靠;準(zhǔn)確控制鋼絲的拉力;穩(wěn)速增大拉力。2）種類先張法施工工藝張拉固定鋼筋澆混凝土養(yǎng)護(hù)(至75%強(qiáng)度)放張鋼筋 1、預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)下料采用砂輪切割機(jī)臺(tái)座臺(tái)面涂刷隔離劑2、預(yù)應(yīng)力筋的張拉 在張拉中要嚴(yán)格控制張拉應(yīng)力、張拉程序、計(jì)算張拉力和進(jìn)行預(yù)應(yīng)力值校核。 先張法預(yù)應(yīng)力筋的張拉有單根張拉和多根成組張拉。一般預(yù)制廠選用多根成組張拉，施工現(xiàn)場常用單根張拉。預(yù)應(yīng)力筋的張拉是預(yù)應(yīng)力混凝土施工中的關(guān)鍵工序。1）張拉控制力預(yù)應(yīng)力鋼絲的張拉程序： 0(1.031.05)con預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉程序： 張拉控制應(yīng)力是指在張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)所達(dá)到的規(guī)定應(yīng)力，按設(shè)計(jì)規(guī)定采用。2）張拉程序超張拉程

6、序彌補(bǔ)預(yù)應(yīng)力筋的松弛損失加速鋼筋松弛的早期發(fā)展，減少松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失3、混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)自然養(yǎng)護(hù)；濕熱養(yǎng)護(hù)。1）澆筑要求：同一生產(chǎn)線的構(gòu)件應(yīng)一次澆筑完畢，不留施工縫；構(gòu)件應(yīng)避開溫度縫；振搗時(shí)不應(yīng)碰撞鋼絲；疊層生產(chǎn)時(shí)，下層混凝土強(qiáng)度達(dá)5MPa，方可澆筑上層構(gòu)件；混凝土的水灰比與水泥用量應(yīng)嚴(yán)格控制，振搗應(yīng)密實(shí)；混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30；2）養(yǎng)護(hù)方法：4、預(yù)應(yīng)力筋的放張 放張過程中，應(yīng)使預(yù)應(yīng)力構(gòu)件自由伸縮，避免過大的沖擊與偏心;同時(shí)還應(yīng)使臺(tái)座承受的傾覆力矩及偏心力減??；保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間的粘結(jié)可靠。（1）放張要求混凝土強(qiáng)度應(yīng)大于75的設(shè)計(jì)強(qiáng)度獲得良好質(zhì)量的重要過程（2）放張順序 預(yù)應(yīng)力筋放張

7、順序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí)，可按下列要求進(jìn)行：承受軸心預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的所有預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)同時(shí)放張。承受偏心預(yù)壓力構(gòu)件，應(yīng)先同時(shí)放張預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋，再同時(shí)放張預(yù)壓力較大區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋。不能按上述規(guī)定放張時(shí)，應(yīng)分階段、對(duì)稱、相互交錯(cuò)地放張。（3）放張方法 對(duì)于中小型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力絲的放張宜從生產(chǎn)線中間處開始向兩側(cè)逐根放張；對(duì)于配筋較多的構(gòu)件應(yīng)從外向內(nèi)對(duì)稱、交錯(cuò)逐根放張。 放張單根預(yù)應(yīng)力筋，一般采用千斤頂放張，如下頁圖所示。 構(gòu)件預(yù)應(yīng)力筋較多時(shí)，整批同時(shí)放張可采用砂箱、楔塊等放松裝置。1）混凝土的彈性壓縮對(duì)預(yù)應(yīng)力值的建立無直接影響；2）錨具不能重復(fù)使用，成本高；3）工藝比較復(fù)雜（

8、構(gòu)件制作、留孔、穿筋、張拉、灌漿）；可拼裝預(yù)制構(gòu)件（現(xiàn)場拼裝）。 先制作留有孔道的混凝土構(gòu)件，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定強(qiáng)度后，穿筋，借助錨具把預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件端部，并用張拉機(jī)具張拉鋼筋至設(shè)計(jì)規(guī)定應(yīng)力值，最后孔道灌漿，張拉力由錨具傳給混凝土構(gòu)件，并使之產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。特點(diǎn)：后張法預(yù)應(yīng)力1、錨具尺寸準(zhǔn)確；有可靠的錨固能力不致產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力筋的滑移；有足夠剛度和強(qiáng)度；部件的互換性好。二、后張法設(shè)備1）分類：單根鋼筋錨具鋼筋束錨具預(yù)應(yīng)力鋼絲束錨具鋼絞線錨具2）對(duì)錨具的要求： 后張法結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中為保持預(yù)應(yīng)力筋的拉力并將其傳遞到砼的永久性錨固裝置。張拉端：螺絲端桿錨具。固定端：幫條錨具或墩頭錨具。 單根鋼筋錨具鋼筋束

9、錨具XM型：可錨固鋼絞線束、鋼絲束、單根預(yù)應(yīng)力筋、多根預(yù)應(yīng)力筋。QM型錨具：可錨固鋼絞線束。BS型：可錨固鋼絞線束 鋼筋束采用的錨具有：XM型、QM型、BS型和固定端鐓頭錨具。預(yù)應(yīng)力鋼絲束錨具錐形螺桿錨具：用于錨固14、16、20、24或28根直徑為5mm的碳素鋼絲。鋼絲束鐓頭錨具：適用于1254根直徑為5mm的碳素鋼絲。鋼質(zhì)錐形錨具:用于錨固以錐錨式雙作用千斤頂張拉的鋼絲束，適用于錨固6、12、18或24根直徑5mm的鋼絲束。 固定端采用鋼絲束鐓頭錨具，張拉端錨具可采用鋼質(zhì)錐形錨具、錐形螺桿錨具、XM型錨具。 三、后張法的施工工藝1、孔道留設(shè) 構(gòu)件中留設(shè)孔道主要為穿預(yù)應(yīng)力鋼筋(束)及張拉錨固

10、后灌漿用。 1）目的：2）孔道留設(shè)的基本要求： 孔道直徑應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力筋(束)能順利穿過。 孔道應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的位置、尺寸埋設(shè)準(zhǔn)確、牢固，澆筑混凝土?xí)r不應(yīng)出現(xiàn)移位和變形。 在設(shè)計(jì)規(guī)定位置上留設(shè)灌漿孔。 關(guān)鍵工序鋼管抽芯法膠管抽芯法預(yù)埋管法2）孔道留設(shè)方法 在曲線孔道的曲線波峰部位應(yīng)設(shè)置排氣兼泌水管，必要時(shí)可在最低點(diǎn)設(shè)置排水管。 灌漿孔及泌水管的孔徑應(yīng)能保證漿液暢通。預(yù)埋金屬波紋管預(yù)埋塑料波紋管（1）鋼管抽芯法 在需留設(shè)孔道處預(yù)埋鋼管，在混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)中定期慢轉(zhuǎn)鋼管，以防粘結(jié)，待混凝土初凝后，終凝前抽出鋼管，形成孔道。 適用于留設(shè)直線孔道，鋼管長度不宜超過15m 。施工方法：（1）鋼管預(yù)埋前應(yīng)除銹

11、，刷油，保證平直，光滑，位置正確。每根長度小于15米，以便于旋轉(zhuǎn)、抽管。（2）恰當(dāng)掌握抽管時(shí)間 ：（早：坍孔；晚：抽管難，抽不出來） 一般在初凝后終凝前，手指按壓混凝土不粘漿又無明顯印痕時(shí)，則可抽管。 常溫下，一般 36小時(shí)即可抽管。（3）抽管順序和方法：先上后下，邊抽邊轉(zhuǎn)，速度均勻，與孔道保持在同一直線。施工要點(diǎn)：（2）膠管抽芯法 在孔道留設(shè)處，安放膠管（內(nèi)充氣或水、鋼絲網(wǎng)膠管），澆筑混凝土，養(yǎng)護(hù)，初凝后，通過放氣（水）或直接拉，形成孔道。適用于直線、曲線或折線孔道成型。施工方法：長度 2030米以內(nèi)整根管，一端抽出。較長時(shí)在中間接長，接頭處應(yīng)防漏氣、漏水。 抽管順序：先上后下，先曲后直。

12、施工要點(diǎn)：（3）預(yù)埋波紋管法使用前應(yīng)作灌水試驗(yàn)，檢查有無滲漏。連接用大一號(hào)波紋管（接長時(shí)）。固定：用鋼筋卡子，并用鐵絲綁牢。避免反復(fù)彎曲。 適用于預(yù)應(yīng)力筋密集或曲線預(yù)應(yīng)力筋的孔道埋設(shè)。施工方法： 波紋管直接埋設(shè)在需留設(shè)孔道處，不再抽出。施工要點(diǎn)：2、預(yù)應(yīng)力筋制作預(yù)應(yīng)力鋼筋制作：包括配料、對(duì)焊、冷拉等工藝過程。下料長度計(jì)算錨具特點(diǎn)：螺絲端桿外露在孔道外的長度為120150mm。幫條、鐓頭視錨具尺寸而定。對(duì)焊接頭：每個(gè)對(duì)焊接頭的壓縮量約等于鋼筋直徑。鋼筋冷拉率：實(shí)際測定作為下料依據(jù)。彈性回縮率：冷拉后的回縮值與冷拉完成時(shí)的長度的比值，一般為0.3左右。3、預(yù)應(yīng)力筋的穿束先穿束后裝管；先裝管后穿束；

13、二者組裝放入。人工穿束；卷揚(yáng)機(jī)穿束；穿束機(jī)穿束。2）穿束方法1）穿束順序4、預(yù)應(yīng)力筋的張拉2）張拉控制應(yīng)力1）張拉條件：結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求或達(dá)75%強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 3）張拉的方式：一端張拉方式兩端張拉方式分批張拉方式分段張拉方式分階段張拉方式補(bǔ)償張拉方式4）張拉順序 預(yù)應(yīng)力筋張拉順序應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行；如設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)，應(yīng)采取分批分階段對(duì)稱地進(jìn)行。 如圖所示是預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁預(yù)應(yīng)力筋采用兩臺(tái)千斤頂?shù)膹埨樞颉ｎA(yù)應(yīng)力混凝土屋架下弦預(yù)應(yīng)力筋張拉順序。5）張拉程序（1）設(shè)計(jì)時(shí)松弛按一次張拉程序取值： 0 con錨固（2）設(shè)計(jì)時(shí)松弛損失按超張拉程序取值：（3）設(shè)計(jì)時(shí)松弛損失按超張拉程序取值，但采用

14、錐銷錨具或夾片： 預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序，主要根據(jù)構(gòu)件類型、張錨體系、松弛損失取值等因素來確定。主要是為了加速鋼筋松弛的早發(fā)展。超張拉5目的： 主要是減少鋼筋松弛、混凝土彈性壓縮、錨具變形和孔道摩擦等所引起的應(yīng)力損失。超張拉3目的：主要是彌補(bǔ)設(shè)計(jì)或施工中不可預(yù)見的損失。持荷2分鐘目的：6）張拉注意事項(xiàng) 孔道、錨環(huán)與千斤頂三對(duì)中。在張拉構(gòu)件的兩端應(yīng)設(shè)置保護(hù)裝置，如用麻袋、草包裝土筑成土墻，以防止螺帽滑脫、鋼筋斷裂飛出傷人；在張拉操作中，預(yù)應(yīng)力筋的兩端嚴(yán)禁站人，操作人員應(yīng)在側(cè)面工作。 張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；若設(shè)計(jì)無要求時(shí)，不應(yīng)低于70C設(shè)計(jì)。塊體拼裝，立縫處混凝土或砂漿強(qiáng)度不應(yīng)低于15MPa或40設(shè)計(jì)。多根預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)，當(dāng)不可能同時(shí)張拉時(shí)，宜分批、分階段、對(duì)稱地張拉?，F(xiàn)場生產(chǎn)構(gòu)件，重疊多層構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力的施加，