預(yù)應(yīng)力混凝土工程課件

第六章預(yù)應(yīng)力混凝土工程概述§6-1先張法§6-2后張法§6-3無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工第六章預(yù)應(yīng)力混凝土工程概述1概述一、預(yù)應(yīng)力混凝土原理：在構(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，當構(gòu)件在外荷載作用下產(chǎn)生拉應(yīng)力時，首先要抵消預(yù)壓應(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。使混凝土結(jié)構(gòu)在荷載作用狀態(tài)下充分發(fā)揮鋼筋抗拉強度高和混凝土抗壓能力強的特點，提高構(gòu)件的承載能力，并使高強鋼材在鋼筋混凝土構(gòu)件中得到應(yīng)用。概述2二、施加預(yù)應(yīng)力的目的：

1、提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗裂度；

2、提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度；

3、充分發(fā)揮高強鋼材的作用；

4、把散件拼成整體。三、預(yù)應(yīng)力混凝土的施工方法：

1、先張法先張拉鋼筋，后澆筑混凝土，預(yù)應(yīng)力靠鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力傳遞給混凝土。2、后張法后張法是先澆筑混凝土并預(yù)留孔道，待混凝土達到一定強度后張拉鋼筋，預(yù)應(yīng)力靠錨具傳遞給混凝土。二、施加預(yù)應(yīng)力的目的：3§6-1先張法一、概念：在澆筑混凝土構(gòu)件之前將預(yù)應(yīng)力筋張拉到設(shè)計控制應(yīng)力，用夾具將其臨時固定在臺座或鋼模上，進行綁扎鋼筋，安裝鐵件，支設(shè)模板，然后澆筑混凝土；待混凝土達到規(guī)定的強度，保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)力時，放松預(yù)應(yīng)力筋，借助于它們之間的粘結(jié)力，在預(yù)應(yīng)力筋彈性回縮時，使混凝土構(gòu)件受拉區(qū)的混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力。二、適用：構(gòu)件廠生產(chǎn)中小型構(gòu)件（如空心板、屋面板、走道板、平板、天溝板、吊車梁、薄腹梁……）§6-1先張法一、概念：4夾具橫梁臺座預(yù)應(yīng)力筋臺面A、張拉預(yù)應(yīng)力筋混凝土構(gòu)件B、澆筑混凝土構(gòu)件C、放張施加預(yù)應(yīng)力夾具橫梁臺座預(yù)應(yīng)力筋臺面A、張拉預(yù)應(yīng)力筋混凝土構(gòu)件B、澆筑混5三、先張法施工的設(shè)備：（一）臺座：

1、墩式臺座（1）組成：臺墩、臺面、橫梁

（2）用途：用于以鋼絲為預(yù)應(yīng)力筋的中小型構(gòu)件。長度100～150m。（3）臺座設(shè)計：

A.抗傾覆穩(wěn)定性驗算

K=M/M′≥K1=1.5M——抗傾覆力矩M′——傾覆力矩K1——抗傾覆系數(shù)三、先張法施工的設(shè)備：6B.抗滑移穩(wěn)定性驗算K=（N+EP+F）/T≥K2=1.3N——臺面抗滑移EP——臺座前被動土壓力F——臺座與土的摩阻力T——滑移力

K2——抗滑移系數(shù)

C.強度驗算橫梁——均布荷載的簡支梁牛腿——按牛腿臺墩外伸部分——偏心受壓臺面——軸心受壓B.抗滑移穩(wěn)定性驗算7重力式墩式臺座的幾種形式與臺面共同作用式構(gòu)架式樁基構(gòu)架式重力式墩式臺座的幾種形式與臺面共同作用式構(gòu)架式樁基構(gòu)架式8錨樁式臺座錨樁式臺座9

2、槽式臺座（1）組成：鋼筋混凝土傳力柱、上下橫梁、臺面、磚墻

（2）用途：用于張拉力和傾覆力矩都較大的中小型雙向預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。易于蒸汽養(yǎng)護，長度45～76m。（3）臺座設(shè)計：

橫梁——均布荷載的簡支梁端部傳力柱——偏心受壓、抗傾覆穩(wěn)驗算中間傳力柱——偏心受壓2、槽式臺座10槽式臺座壓桿磚墻上橫梁下橫梁磚墻壓桿槽式臺座壓桿磚墻上橫梁下橫梁磚墻壓桿11（二）夾具：1、錨固夾具：（1）錐銷夾具（2）穿心式夾具（錨片夾具）適用錨固單根直徑12～14預(yù)應(yīng)力筋。（2）鐓頭夾具——帶槽螺栓、梳子板。適用：冷拉筋、冷拔絲、碳素鋼絲。（3）楔形夾具2、張拉夾具：（1）偏心式夾具（2）楔形張拉夾具（3）偏心式夾具（4）單根粗鋼筋螺桿夾具（二）夾具：12錐銷夾具穿心式夾具（三片式錨片夾具）方套筒二片式夾具穿心式夾具（二片式錨片夾具）錐銷夾具穿心式夾具（三片式錨片夾具）方套筒二片式夾具穿心式夾13固定端鐓頭夾具單根鐓頭鋼筋螺桿夾具固定端鐓頭夾具單根鐓頭鋼筋螺桿夾具14高強鐓頭鋼絲用梳筋板夾具接千斤頂高強鐓頭鋼絲用梳筋板夾具接千斤頂15鐓頭梳筋板夾具（制作預(yù)應(yīng)力圓孔板用）鐓頭梳筋板夾具（制作預(yù)應(yīng)力圓孔板用）16（三）張拉設(shè)備

1、要求：簡單可靠，能準確控制內(nèi)力，能以穩(wěn)定的速率增大拉力。

2、設(shè)備：（1）卷揚機＋滑車組：用彈簧測力計或杠桿測力計測定張拉力。（2）電動螺桿張拉機：用彈簧測力計或杠桿測力計測定張拉力。拉力30～60t、行程800mm，用于鋼筋、鋼絲。（3）千斤頂：用油壓表測定張拉力。拉桿式（YL）——粗鋼筋或鋼絲束

穿心式（YC）——鋼絲束、鋼筋束和鋼絞線束錐錨式（YZ）——鋼絲束（三）張拉設(shè)備17拉桿式千斤頂張拉鉤連接套筒承力架拉桿式千斤頂張拉鉤連接套筒承力架18第六章預(yù)應(yīng)力混凝土工程課件19第六章預(yù)應(yīng)力混凝土工程課件20電動螺桿張拉機的工作原理圖電動螺桿張拉機的工作原理圖21四、先張法施工工藝準備臺座→刷隔離劑→安放預(yù)應(yīng)力鋼筋→張拉固定鋼筋→立模板、安鋼筋和預(yù)埋件→澆混凝土→養(yǎng)護→放松預(yù)應(yīng)力鋼筋→預(yù)留試塊→試壓（一）預(yù)應(yīng)力筋張拉：1、張拉程序（1）0→1.05σcon（持荷2分鐘）→σcon超張拉5%并持荷2分鐘的目的：加速鋼筋松弛的早期發(fā)展。（2）0→1.03σcon超張拉3%目的：彌補鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失。四、先張法施工工藝22

fptk：極限抗拉強度標準值

fpyk：屈服強度標準值 預(yù)應(yīng)力筋種類σcomσmax碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線

0.75fptk0.80fptk熱處理鋼筋、冷拔低碳鋼絲0.70fptk0.75fptk冷拉鋼筋0.90fpyk0.95fpyk2、控制應(yīng)力及最大應(yīng)力：超張拉可比設(shè)計要求提高5%，但最大張拉控制應(yīng)力不得超過下列規(guī)定：fptk：極限抗拉強度標準值預(yù)應(yīng)力筋種類σcom233、張拉要點：（1）從臺座中間向兩側(cè)進行（防偏心損壞臺座）；（2）多根成組張拉，初應(yīng)力應(yīng)一致(測力計抽查)；（3）拉速平穩(wěn)，錨固松緊一致，設(shè)備緩慢放松；（4）冬施張拉時，溫度≮－15℃；（5）注意安全：兩端嚴禁站人，敲擊楔塊不得過猛。4、張拉偏差：（1）位置：≯5mm且≯構(gòu)件截面短邊的4%；（2）應(yīng)力：≯5%預(yù)應(yīng)力總值；（3）伸長值：重要結(jié)構(gòu)（吊車梁、屋架）≯設(shè)計計算值的10%且≮設(shè)計計算值的5%。3、張拉要點：24(二)預(yù)應(yīng)力筋放張：1.條件：混凝土達到設(shè)計規(guī)定且≮75%強度值后。2.方法：（1）鋼絲

A.配筋不多：可逐根放張（自中間向兩側(cè)），可剪斷、鋸斷。

B.配筋多：應(yīng)同時放張，用放張橫梁配合千斤頂、楔塊、砂箱等。（2）鋼筋A(yù).配筋不多：可逐根放張（自中間向兩側(cè)），可熔斷、或用楔塊、砂箱（固定端）。

B.配筋多：應(yīng)同時放張，用放張橫梁配合千斤頂、楔塊、砂箱等。

配筋多時，不得逐根放張，以防最后放張的鋼絲（鋼筋）應(yīng)力增加過大而斷裂或使構(gòu)件端部開裂。(二)預(yù)應(yīng)力筋放張：25

3.放張順序：（1）軸心受壓構(gòu)件：同時放張；（2）偏心受壓構(gòu)件：先同時放張預(yù)壓應(yīng)力較小區(qū)域的鋼筋，再同時放張預(yù)壓應(yīng)力較大區(qū)域的鋼筋；（3）如不能滿足上述要求，應(yīng)分階段、對稱、相互交錯放張。

26橫梁螺桿螺母承力板臺座鋼塊鋼塊鋼楔塊楔塊放張法活塞鋼套箱進砂口出砂口砂子鋼套箱底板砂箱放張法橫梁螺桿螺母承力板臺座鋼塊鋼塊鋼楔塊楔塊放張法活塞鋼套箱進砂27§6-2后張法一、概念：先制作構(gòu)件，預(yù)留孔道，待構(gòu)件混凝土達到規(guī)定強度后，在孔道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力筋進行張拉并加以錨固，最后進行孔道灌漿。借助構(gòu)件兩端的錨具將鋼筋的張拉力傳給混凝土，使混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。二、適用：大構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場施工，如屋架、現(xiàn)澆大梁等?！?-2后張法一、概念：28第六章預(yù)應(yīng)力混凝土工程課件29三、預(yù)應(yīng)力筋、錨具和張拉機具（一）單根粗鋼筋（直徑18～36mm）：1、錨具：（1）固定端

A.螺絲端桿錨具螺桿45#鋼，鋼筋冷拉前焊接好；螺母、墊板用Q235鋼。B.幫條錨具幫條與預(yù)應(yīng)力筋同級，互成120°，E50焊條；墊板用3#鋼。C.鐓頭錨具（2）張拉端：螺絲端桿錨具三、預(yù)應(yīng)力筋、錨具和張拉機具30螺絲端桿錨具螺絲端桿錨具31幫條錨具幫條錨具322、張拉千斤頂：（1）拉桿式千斤頂（YL－60）；

（2）穿心式千斤頂（YC－60、YC－20、YC－18）。YL-60拉桿式千斤頂2、張拉千斤頂：YL-60拉桿式千斤頂33YC60型千斤頂配裝撐腳和拉桿后的外貌圖YC60型千斤頂配裝撐腳和拉桿后的外貌圖34（二）鋼筋束、鋼絞線束：

1、錨具：（1）固定端

A.鐓頭錨具（固定板）：鋼筋可用；B.擠壓錨具：鋼絞線可用。（2）張拉端

A.JM－12型錨具：錨環(huán)、夾片用45#鋼。可錨3～6根直徑12的光圓、螺紋HRB500級筋或鋼絞線；B.KT－Z型錨具：可錨3～6根直徑12的HRB400~500級筋；C.單孔夾片式錨具：二片式、三夾片（直、斜開縫）

D.多孔夾片式錨具：XM型、QM型、OV型、BS型…（二）鋼筋束、鋼絞線束：35JM12錨具鐓頭錨具JM12錨具JM12錨具(a)l1JM12－6錨具JM12錨具鐓頭錨具JM12錨具JM12錨具(a)l1JM136KT-Z型錨具錨環(huán)錨塞KT-Z型錨具錨環(huán)錨塞37(a)組裝圖錨環(huán)夾片鋼絞線(b)錨環(huán)(c)三夾片式夾片(e)斜開縫夾片(d)二夾片式夾片單孔夾片式錨具(a)組裝圖錨環(huán)夾片鋼絞線(b)錨環(huán)(c)三夾片式夾片(e)38多孔夾片錨固體系多孔夾片錨固體系39多孔錨固體系構(gòu)造圖多孔錨固體系構(gòu)造圖40第六章預(yù)應(yīng)力混凝土工程課件41

2、張拉千斤頂：（1）錐錨式千斤頂（YZ60、YZ85）：用于KT－Z、XM型及鋼制錐形錨具。（2）穿心式千斤頂（YC60、YC120）：用于KT－Z、XM型及JM－12、JM－15錨具。（3）大孔徑穿心式千斤頂（YCD、YCQ、YCW型）：用于大噸位鋼絞線束（群錨）。

2、張拉千斤頂：42錐錨式千斤頂構(gòu)造簡圖錐錨式千斤頂構(gòu)造簡圖43YCD型千斤頂工作示意圖工具錨缸體頂壓器工作錨活塞YCD型千斤頂工作示意圖工具錨缸體頂壓器工作錨活塞44YCQ型千斤頂?shù)牟僮黜樞験CQ型千斤頂?shù)牟僮黜樞?5（三）鋼絲束：

1、錨具：（1）固定端：用鐓頭錨具（錨板）（DM5B）（2）張拉端：

A.鐓頭錨具（DM5A）：錨12～54根φ5鋼絲；

B.錐形螺桿錨具：由錐形螺桿、套筒、螺母組成，錨14、16、20、24、28根φb5鋼絲束等；

C.鋼質(zhì)錐形錨具：由錨環(huán)、錨塞組成，錨18根以下φ5鋼絲。

D.XM型錨具（穿心式錨具）：由錨環(huán)、夾片組成，錨鋼筋、鋼筋束、鋼鉸線束、鋼絲束。（三）鋼絲束：46錐形螺桿錨具鋼質(zhì)錐形錨具鐓頭錨具錐形螺桿錨具鋼質(zhì)錐形錨具鐓頭錨具47

2、張拉千斤頂：（1）錐錨雙作用千斤頂：用于鋼質(zhì)錐形錨具、XM型錨具；（2）拉桿式千斤頂：用于鐓頭錨具、錐形螺桿錨具；（3）穿心式千斤頂：用于鐓頭錨具、錐形螺桿錨具；2、張拉千斤頂：48錐形螺桿錨具的預(yù)緊錐形螺桿錨具的預(yù)緊49錐形螺桿錨具與拉桿式千斤頂?shù)陌惭b示意圖錐形螺桿錨具與拉桿式千斤頂?shù)陌惭b示意圖50四、預(yù)應(yīng)力筋制作（一）單根粗鋼筋的配料：工序：下料→對焊→冷拉。1、當兩端采用螺絲端桿錨具時四、預(yù)應(yīng)力筋制作51

l4

鋼筋下料長度：l=+n△

（1＋δ）（1－

δ1）式中

：l4

——冷拉后長度

l4=

L

－2l5

L

——預(yù)應(yīng)力筋全長

L=l

1

＋2

l

2

l

1——孔道長度

l2——螺絲端桿在構(gòu)件外的外露長度120~150

l5——螺絲端桿長度320或370

δ——鋼筋冷拉

δ——鋼筋冷拉后彈性回縮率

n——對焊接頭總數(shù)

△——每個對焊接頭的預(yù)留量，取1d

522、當一端用螺絲端桿錨具、一端用幫條錨具或鐓頭錨具時：

l4

鋼筋下料長度：l=+n△

（1＋δ）（1－

δ1）

式中

l4=L－l5

L=l1＋

l2＋

l3

l3——幫條錨具長度（70~80）或鐓頭錨具中鐓頭留量與墊板厚度之和（2.25d＋墊板厚）l32、當一端用螺絲端桿錨具、一端用幫條錨具或鐓頭錨l353（二）鋼筋束和鋼鉸線束的配料：工序：冷拉→下料→編束。

1、兩端張拉：

l

＝l1＋2a

2、一端張拉：

l＝l1＋a＋bA——張拉端留量（600～850mm，由機具定）B——固定端外露長度（80～100mm）（三）鋼絲束的配料：工序：下料→編束→安錨具。下料長度與錨具形式、張拉方法有關(guān)。（二）鋼筋束和鋼鉸線束的配料：54五、施工工藝澆筑混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件（留孔）→養(yǎng)護拆模→（達75%強度后）穿筋張拉→固定→孔道灌漿→（漿達15N/mm2,混凝土達100%后）移動、吊裝。（一）孔道留設(shè)：1、要求：（1）位置準確；（2）內(nèi)壁光滑；（3）端部預(yù)埋鋼板垂直于孔道軸線（中心線）；（4）直徑、長度、形狀滿足設(shè)計要求（直徑與錨具及筋有關(guān)）。五、施工工藝552、方法：（1）鋼管抽芯法留設(shè)直孔，鋼管應(yīng)平直、光滑，用前刷油；每根長≯15米，每端伸出500mm；兩根接長，中間用木塞及套管連接；用鋼筋井字架固定，@≯1米；澆混凝土后每10～15分鐘轉(zhuǎn)動一次；混凝土初凝后、終凝前抽管；抽管先上后下，邊轉(zhuǎn)邊拔。（灌漿孔間距≯12米）（2）膠管抽芯法留設(shè)長孔或曲線孔。充氣或充水；鋼筋井字架@≯0.5米；混凝土達一定強度（200℃·h）后拔管。（3）埋管法留設(shè)長孔或曲線孔。預(yù)埋螺旋管，不抽管?？上却┙?，接頭嚴密，有一定剛度；井字架@≯0.8米；灌漿孔間距≯30米；波峰設(shè)排氣泌水管。

2、方法：56膠管與閥門連接鋼管的連接膠管的封端處理膠管與閥門連接鋼管的連接膠管的封端處理57金屬螺旋管金屬螺旋管58螺旋管的連接螺旋管上留灌漿孔螺旋管的固定螺旋管的連接螺旋管上留灌漿孔螺旋管的固定59(二)預(yù)應(yīng)力筋張拉：1、張拉條件：

（1）結(jié)構(gòu)的混凝土強度符合設(shè)計要求或達75%強度標準值；

（2）做好各種準備工作。2、張拉控制應(yīng)力和超張拉最大應(yīng)力：

（比先張法均低0.05f）(二)預(yù)應(yīng)力筋張拉：603、張拉程序：同先張法。

4、張拉方式：

（1）對抽芯法：

A.長度≤24m直孔——一端張拉（多根筋時，張拉端設(shè)在結(jié)構(gòu)兩端）；

B.長度>24m直孔、曲線孔——兩端張拉（一端錨固后，另一端補足再錨固）。（2）對埋螺旋管法：

A.長度≤30m直孔——一端張拉；

B.長度＞30m直孔、曲線孔——兩端張拉。3、張拉程序：同先張法。61

5、張拉順序：預(yù)應(yīng)力筋不能同時張拉時，應(yīng)分批、分階段、對稱地張拉。張拉順序應(yīng)保證混凝土構(gòu)件盡可能小承受偏心壓力。分批張拉，應(yīng)補償后批鋼筋張拉時混凝土受壓變形引起先批張拉鋼筋的預(yù)應(yīng)力損失?？蓪⑾扰鷱埨摻畹念A(yù)應(yīng)力增加αE·σC（但不應(yīng)超過最大張拉值），或者補張拉。

αE——預(yù)應(yīng)力筋與混凝土彈性模量之比

σC——第二批預(yù)應(yīng)力筋張拉時，在已張拉預(yù)應(yīng)力筋處產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力。

5、張拉順序：62

σC=（σcom-σ1x）Ap/An

σcom

——控制應(yīng)力

σ1x

——第一批變形損失

Ap

——后批張拉筋面積

An

——混凝土凈截面面積（包括構(gòu)造鋼筋的折算面積

6、疊澆構(gòu)件：自上而下逐層張拉。下層構(gòu)件因上層構(gòu)件的重量造成混凝土不能自由變形，可采用逐層超張拉方法解決，但底頂張拉力相差≯5%（鋼絲、鋼絞線、熱處理筋）、

≯9%（冷拉筋），且≯最大張拉值。構(gòu)件之間基本上架空時，也可采用同一張拉值。σC=（σcom-σ1x）Ap63（三）孔道灌漿：1、目的：防止鋼筋生銹；增加結(jié)構(gòu)整體性和耐久性，提高結(jié)構(gòu)抗裂性和承載能力。2、基本要求：（盡早進行，飽滿、密實）

（1）水泥≮32.5級普硅；（2）水泥漿強度≮30MPa；

（3）水灰比0.4左右，不得大于0.45；（4）泌水率：拌后三小時宜≯2%，最大≯3%；（5）可摻無腐蝕性外加劑：鋁粉（微膨脹劑）（水泥重的0.5～1/萬），或木質(zhì)素磺酸鈣（減水劑、塑化劑）（0.25%）；（6）孔道濕、潔凈，由下層孔到上層進行；（7）灌滿孔道并封閉排氣孔后，加壓0.5～0.6MPa，稍后再封閉灌漿。（三）孔道灌漿：64

§6-3無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工一、特點：“無粘結(jié)”，永久地允許預(yù)應(yīng)力筋與其周圍的混凝土產(chǎn)生縱向相對滑動。二、適用：

現(xiàn)場整澆結(jié)構(gòu)（梁板等），特別適合曲線配筋的結(jié)構(gòu)。三、優(yōu)缺點：無需留孔與灌漿，施工簡單；張拉摩阻力小，預(yù)應(yīng)力筋易彎成曲線形狀；

構(gòu)件整體性略差，錨固要求高?！?-3無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工一、特點：65四、施工方法：1、無粘結(jié)筋的制作：

鋼絲束、鋼絞線束外包涂料層：－20℃～＋70℃不變脆，不侵蝕其它材料，穩(wěn)定性好，防腐、潤滑，不透水、不吸濕。

包裹層：塑料布或塑料管，0.8～1mm厚。

2、鋪設(shè)：（1）條件：其它鋼筋安裝后。（2）順序：縱橫交叉者，先低后高。（3）就位固定：墊鐵、馬凳，或與其它筋固定，端頭與承壓板垂直、貼緊。四、施工方法：663、張拉：（1）順序符合設(shè)計要求（2）＜25m，一端張拉；≥25m，一端張拉錨固后，另端補強。（3）先用千斤頂抽動1～2次；（4）滑脫、斷裂數(shù)量≯同一截面總量的2%。4、端部處理：（1）錨固后在錨具夾片外保留≮30mm切斷；（2）分散、彎折后澆混凝土封閉，防止銹蝕。3、張拉：67無粘結(jié)筋張拉端凹口作法（b）塑料穴模（a）泡沫穴模無粘結(jié)筋張拉端凹口作法（b）塑料穴模（a）泡沫穴模682315（b）鐓頭錨具固定端1243（a）擠壓錨具固定端非張拉端錨固方式5－鐓頭錨具4－擠壓錨具2315（b）鐓頭錨具固定端1243（a）擠壓錨具固定端非張69錨頭端部處理方法錨頭端部處理方法70張拉端凹入式構(gòu)造6－混凝土圈梁張拉端突出式構(gòu)造6張拉端凹入式構(gòu)造6－混凝土圈梁張拉端突出式構(gòu)造671演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！72第六章預(yù)應(yīng)力混凝土工程概述§6-1先張法§6-2后張法§6-3無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工第六章預(yù)應(yīng)力混凝土工程概述73概述一、預(yù)應(yīng)力混凝土原理：在構(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，當構(gòu)件在外荷載作用下產(chǎn)生拉應(yīng)力時，首先要抵消預(yù)壓應(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。使混凝土結(jié)構(gòu)在荷載作用狀態(tài)下充分發(fā)揮鋼筋抗拉強度高和混凝土抗壓能力強的特點，提高構(gòu)件的承載能力，并使高強鋼材在鋼筋混凝土構(gòu)件中得到應(yīng)用。概述74二、施加預(yù)應(yīng)力的目的：

1、提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗裂度；

2、提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度；

3、充分發(fā)揮高強鋼材的作用；

4、把散件拼成整體。三、預(yù)應(yīng)力混凝土的施工方法：

1、先張法先張拉鋼筋，后澆筑混凝土，預(yù)應(yīng)力靠鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力傳遞給混凝土。2、后張法后張法是先澆筑混凝土并預(yù)留孔道，待混凝土達到一定強度后張拉鋼筋，預(yù)應(yīng)力靠錨具傳遞給混凝土。二、施加預(yù)應(yīng)力的目的：75§6-1先張法一、概念：在澆筑混凝土構(gòu)件之前將預(yù)應(yīng)力筋張拉到設(shè)計控制應(yīng)力，用夾具將其臨時固定在臺座或鋼模上，進行綁扎鋼筋，安裝鐵件，支設(shè)模板，然后澆筑混凝土；待混凝土達到規(guī)定的強度，保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)力時，放松預(yù)應(yīng)力筋，借助于它們之間的粘結(jié)力，在預(yù)應(yīng)力筋彈性回縮時，使混凝土構(gòu)件受拉區(qū)的混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力。二、適用：構(gòu)件廠生產(chǎn)中小型構(gòu)件（如空心板、屋面板、走道板、平板、天溝板、吊車梁、薄腹梁……）§6-1先張法一、概念：76夾具橫梁臺座預(yù)應(yīng)力筋臺面A、張拉預(yù)應(yīng)力筋混凝土構(gòu)件B、澆筑混凝土構(gòu)件C、放張施加預(yù)應(yīng)力夾具橫梁臺座預(yù)應(yīng)力筋臺面A、張拉預(yù)應(yīng)力筋混凝土構(gòu)件B、澆筑混77三、先張法施工的設(shè)備：（一）臺座：

1、墩式臺座（1）組成：臺墩、臺面、橫梁

（2）用途：用于以鋼絲為預(yù)應(yīng)力筋的中小型構(gòu)件。長度100～150m。（3）臺座設(shè)計：

A.抗傾覆穩(wěn)定性驗算

K=M/M′≥K1=1.5M——抗傾覆力矩M′——傾覆力矩K1——抗傾覆系數(shù)三、先張法施工的設(shè)備：78B.抗滑移穩(wěn)定性驗算K=（N+EP+F）/T≥K2=1.3N——臺面抗滑移EP——臺座前被動土壓力F——臺座與土的摩阻力T——滑移力

K2——抗滑移系數(shù)

C.強度驗算橫梁——均布荷載的簡支梁牛腿——按牛腿臺墩外伸部分——偏心受壓臺面——軸心受壓B.抗滑移穩(wěn)定性驗算79重力式墩式臺座的幾種形式與臺面共同作用式構(gòu)架式樁基構(gòu)架式重力式墩式臺座的幾種形式與臺面共同作用式構(gòu)架式樁基構(gòu)架式80錨樁式臺座錨樁式臺座81

2、槽式臺座（1）組成：鋼筋混凝土傳力柱、上下橫梁、臺面、磚墻

（2）用途：用于張拉力和傾覆力矩都較大的中小型雙向預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。易于蒸汽養(yǎng)護，長度45～76m。（3）臺座設(shè)計：

橫梁——均布荷載的簡支梁端部傳力柱——偏心受壓、抗傾覆穩(wěn)驗算中間傳力柱——偏心受壓2、槽式臺座82槽式臺座壓桿磚墻上橫梁下橫梁磚墻壓桿槽式臺座壓桿磚墻上橫梁下橫梁磚墻壓桿83（二）夾具：1、錨固夾具：（1）錐銷夾具（2）穿心式夾具（錨片夾具）適用錨固單根直徑12～14預(yù)應(yīng)力筋。（2）鐓頭夾具——帶槽螺栓、梳子板。適用：冷拉筋、冷拔絲、碳素鋼絲。（3）楔形夾具2、張拉夾具：（1）偏心式夾具（2）楔形張拉夾具（3）偏心式夾具（4）單根粗鋼筋螺桿夾具（二）夾具：84錐銷夾具穿心式夾具（三片式錨片夾具）方套筒二片式夾具穿心式夾具（二片式錨片夾具）錐銷夾具穿心式夾具（三片式錨片夾具）方套筒二片式夾具穿心式夾85固定端鐓頭夾具單根鐓頭鋼筋螺桿夾具固定端鐓頭夾具單根鐓頭鋼筋螺桿夾具86高強鐓頭鋼絲用梳筋板夾具接千斤頂高強鐓頭鋼絲用梳筋板夾具接千斤頂87鐓頭梳筋板夾具（制作預(yù)應(yīng)力圓孔板用）鐓頭梳筋板夾具（制作預(yù)應(yīng)力圓孔板用）88（三）張拉設(shè)備

1、要求：簡單可靠，能準確控制內(nèi)力，能以穩(wěn)定的速率增大拉力。

2、設(shè)備：（1）卷揚機＋滑車組：用彈簧測力計或杠桿測力計測定張拉力。（2）電動螺桿張拉機：用彈簧測力計或杠桿測力計測定張拉力。拉力30～60t、行程800mm，用于鋼筋、鋼絲。（3）千斤頂：用油壓表測定張拉力。拉桿式（YL）——粗鋼筋或鋼絲束

穿心式（YC）——鋼絲束、鋼筋束和鋼絞線束錐錨式（YZ）——鋼絲束（三）張拉設(shè)備89拉桿式千斤頂張拉鉤連接套筒承力架拉桿式千斤頂張拉鉤連接套筒承力架90第六章預(yù)應(yīng)力混凝土工程課件91第六章預(yù)應(yīng)力混凝土工程課件92電動螺桿張拉機的工作原理圖電動螺桿張拉機的工作原理圖93四、先張法施工工藝準備臺座→刷隔離劑→安放預(yù)應(yīng)力鋼筋→張拉固定鋼筋→立模板、安鋼筋和預(yù)埋件→澆混凝土→養(yǎng)護→放松預(yù)應(yīng)力鋼筋→預(yù)留試塊→試壓（一）預(yù)應(yīng)力筋張拉：1、張拉程序（1）0→1.05σcon（持荷2分鐘）→σcon超張拉5%并持荷2分鐘的目的：加速鋼筋松弛的早期發(fā)展。（2）0→1.03σcon超張拉3%目的：彌補鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失。四、先張法施工工藝94

fptk：極限抗拉強度標準值

fpyk：屈服強度標準值 預(yù)應(yīng)力筋種類σcomσmax碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線

0.75fptk0.80fptk熱處理鋼筋、冷拔低碳鋼絲0.70fptk0.75fptk冷拉鋼筋0.90fpyk0.95fpyk2、控制應(yīng)力及最大應(yīng)力：超張拉可比設(shè)計要求提高5%，但最大張拉控制應(yīng)力不得超過下列規(guī)定：fptk：極限抗拉強度標準值預(yù)應(yīng)力筋種類σcom953、張拉要點：（1）從臺座中間向兩側(cè)進行（防偏心損壞臺座）；（2）多根成組張拉，初應(yīng)力應(yīng)一致(測力計抽查)；（3）拉速平穩(wěn)，錨固松緊一致，設(shè)備緩慢放松；（4）冬施張拉時，溫度≮－15℃；（5）注意安全：兩端嚴禁站人，敲擊楔塊不得過猛。4、張拉偏差：（1）位置：≯5mm且≯構(gòu)件截面短邊的4%；（2）應(yīng)力：≯5%預(yù)應(yīng)力總值；（3）伸長值：重要結(jié)構(gòu)（吊車梁、屋架）≯設(shè)計計算值的10%且≮設(shè)計計算值的5%。3、張拉要點：96(二)預(yù)應(yīng)力筋放張：1.條件：混凝土達到設(shè)計規(guī)定且≮75%強度值后。2.方法：（1）鋼絲

A.配筋不多：可逐根放張（自中間向兩側(cè)），可剪斷、鋸斷。

B.配筋多：應(yīng)同時放張，用放張橫梁配合千斤頂、楔塊、砂箱等。（2）鋼筋A(yù).配筋不多：可逐根放張（自中間向兩側(cè)），可熔斷、或用楔塊、砂箱（固定端）。

B.配筋多：應(yīng)同時放張，用放張橫梁配合千斤頂、楔塊、砂箱等。

配筋多時，不得逐根放張，以防最后放張的鋼絲（鋼筋）應(yīng)力增加過大而斷裂或使構(gòu)件端部開裂。(二)預(yù)應(yīng)力筋放張：97

3.放張順序：（1）軸心受壓構(gòu)件：同時放張；（2）偏心受壓構(gòu)件：先同時放張預(yù)壓應(yīng)力較小區(qū)域的鋼筋，再同時放張預(yù)壓應(yīng)力較大區(qū)域的鋼筋；（3）如不能滿足上述要求，應(yīng)分階段、對稱、相互交錯放張。

98橫梁螺桿螺母承力板臺座鋼塊鋼塊鋼楔塊楔塊放張法活塞鋼套箱進砂口出砂口砂子鋼套箱底板砂箱放張法橫梁螺桿螺母承力板臺座鋼塊鋼塊鋼楔塊楔塊放張法活塞鋼套箱進砂99§6-2后張法一、概念：先制作構(gòu)件，預(yù)留孔道，待構(gòu)件混凝土達到規(guī)定強度后，在孔道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力筋進行張拉并加以錨固，最后進行孔道灌漿。借助構(gòu)件兩端的錨具將鋼筋的張拉力傳給混凝土，使混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。二、適用：大構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場施工，如屋架、現(xiàn)澆大梁等?！?-2后張法一、概念：100第六章預(yù)應(yīng)力混凝土工程課件101三、預(yù)應(yīng)力筋、錨具和張拉機具（一）單根粗鋼筋（直徑18～36mm）：1、錨具：（1）固定端

A.螺絲端桿錨具螺桿45#鋼，鋼筋冷拉前焊接好；螺母、墊板用Q235鋼。B.幫條錨具幫條與預(yù)應(yīng)力筋同級，互成120°，E50焊條；墊板用3#鋼。C.鐓頭錨具（2）張拉端：螺絲端桿錨具三、預(yù)應(yīng)力筋、錨具和張拉機具102螺絲端桿錨具螺絲端桿錨具103幫條錨具幫條錨具1042、張拉千斤頂：（1）拉桿式千斤頂（YL－60）；

（2）穿心式千斤頂（YC－60、YC－20、YC－18）。YL-60拉桿式千斤頂2、張拉千斤頂：YL-60拉桿式千斤頂105YC60型千斤頂配裝撐腳和拉桿后的外貌圖YC60型千斤頂配裝撐腳和拉桿后的外貌圖106（二）鋼筋束、鋼絞線束：

1、錨具：（1）固定端

A.鐓頭錨具（固定板）：鋼筋可用；B.擠壓錨具：鋼絞線可用。（2）張拉端

A.JM－12型錨具：錨環(huán)、夾片用45#鋼。可錨3～6根直徑12的光圓、螺紋HRB500級筋或鋼絞線；B.KT－Z型錨具：可錨3～6根直徑12的HRB400~500級筋；C.單孔夾片式錨具：二片式、三夾片（直、斜開縫）

D.多孔夾片式錨具：XM型、QM型、OV型、BS型…（二）鋼筋束、鋼絞線束：107JM12錨具鐓頭錨具JM12錨具JM12錨具(a)l1JM12－6錨具JM12錨具鐓頭錨具JM12錨具JM12錨具(a)l1JM1108KT-Z型錨具錨環(huán)錨塞KT-Z型錨具錨環(huán)錨塞109(a)組裝圖錨環(huán)夾片鋼絞線(b)錨環(huán)(c)三夾片式夾片(e)斜開縫夾片(d)二夾片式夾片單孔夾片式錨具(a)組裝圖錨環(huán)夾片鋼絞線(b)錨環(huán)(c)三夾片式夾片(e)110多孔夾片錨固體系多孔夾片錨固體系111多孔錨固體系構(gòu)造圖多孔錨固體系構(gòu)造圖112第六章預(yù)應(yīng)力混凝土工程課件113

2、張拉千斤頂：（1）錐錨式千斤頂（YZ60、YZ85）：用于KT－Z、XM型及鋼制錐形錨具。（2）穿心式千斤頂（YC60、YC120）：用于KT－Z、XM型及JM－12、JM－15錨具。（3）大孔徑穿心式千斤頂（YCD、YCQ、YCW型）：用于大噸位鋼絞線束（群錨）。

2、張拉千斤頂：114錐錨式千斤頂構(gòu)造簡圖錐錨式千斤頂構(gòu)造簡圖115YCD型千斤頂工作示意圖工具錨缸體頂壓器工作錨活塞YCD型千斤頂工作示意圖工具錨缸體頂壓器工作錨活塞116YCQ型千斤頂?shù)牟僮黜樞験CQ型千斤頂?shù)牟僮黜樞?17（三）鋼絲束：

1、錨具：（1）固定端：用鐓頭錨具（錨板）（DM5B）（2）張拉端：

A.鐓頭錨具（DM5A）：錨12～54根φ5鋼絲；

B.錐形螺桿錨具：由錐形螺桿、套筒、螺母組成，錨14、16、20、24、28根φb5鋼絲束等；

C.鋼質(zhì)錐形錨具：由錨環(huán)、錨塞組成，錨18根以下φ5鋼絲。

D.XM型錨具（穿心式錨具）：由錨環(huán)、夾片組成，錨鋼筋、鋼筋束、鋼鉸線束、鋼絲束。（三）鋼絲束：118錐形螺桿錨具鋼質(zhì)錐形錨具鐓頭錨具錐形螺桿錨具鋼質(zhì)錐形錨具鐓頭錨具119

2、張拉千斤頂：（1）錐錨雙作用千斤頂：用于鋼質(zhì)錐形錨具、XM型錨具；（2）拉桿式千斤頂：用于鐓頭錨具、錐形螺桿錨具；（3）穿心式千斤頂：用于鐓頭錨具、錐形螺桿錨具；2、張拉千斤頂：120錐形螺桿錨具的預(yù)緊錐形螺桿錨具的預(yù)緊121錐形螺桿錨具與拉桿式千斤頂?shù)陌惭b示意圖錐形螺桿錨具與拉桿式千斤頂?shù)陌惭b示意圖122四、預(yù)應(yīng)力筋制作（一）單根粗鋼筋的配料：工序：下料→對焊→冷拉。1、當兩端采用螺絲端桿錨具時四、預(yù)應(yīng)力筋制作123

l4

鋼筋下料長度：l=+n△

（1＋δ）（1－

δ1）式中

：l4

——冷拉后長度

l4=

L

－2l5

L

——預(yù)應(yīng)力筋全長

L=l

1

＋2

l

2

l

1——孔道長度

l2——螺絲端桿在構(gòu)件外的外露長度120~150

l5——螺絲端桿長度320或370

δ——鋼筋冷拉

δ——鋼筋冷拉后彈性回縮率

n——對焊接頭總數(shù)

△——每個對焊接頭的預(yù)留量，取1d

1242、當一端用螺絲端桿錨具、一端用幫條錨具或鐓頭錨具時：

l4

鋼筋下料長度：l=+n△

（1＋δ）（1－

δ1）

式中

l4=L－l5

L=l1＋

l2＋

l3

l3——幫條錨具長度（70~80）或鐓頭錨具中鐓頭留量與墊板厚度之和（2.25d＋墊板厚）l32、當一端用螺絲端桿錨具、一端用幫條錨具或鐓頭錨l3125（二）鋼筋束和鋼鉸線束的配料：工序：冷拉→下料→編束。

1、兩端張拉：

l

＝l1＋2a

2、一端張拉：

l＝l1＋a＋bA——張拉端留量（600～850mm，由機具定）B——固定端外露長度（80～100mm）（三）鋼絲束的配料：工序：下料→編束→安錨具。下料長度與錨具形式、張拉方法有關(guān)。（二）鋼筋束和鋼鉸線束的配料：126五、施工工藝澆筑混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件（留孔）→養(yǎng)護拆模→（達75%強度后）穿筋張拉→固定→孔道灌漿→（漿達15N/mm2,混凝土達100%后）移動、吊裝。（一）孔道留設(shè)：1、要求：（1）位置準確；（2）內(nèi)壁光滑；（3）端部預(yù)埋鋼板垂直于孔道軸線（中心線）；（4）直徑、長度、形狀滿足設(shè)計要求（直徑與錨具及筋有關(guān)）。五、施工工藝1272、方法：（1）鋼管抽芯法留設(shè)直孔，鋼管應(yīng)平直、光滑，用前刷油；每根長≯15米，每端伸出500mm；兩根接長，中間用木塞及套管連接；用鋼筋井字架固定，@≯1米；澆混凝土后每10～15分鐘轉(zhuǎn)動一次；混凝土初凝后、終凝前抽管；抽管先上后下，邊轉(zhuǎn)邊拔。（灌漿孔間距≯12米）（2）膠管抽芯法留設(shè)長孔或曲線孔。充氣或充水；鋼筋井字架@≯0.5米；混凝土達一定強度（200℃·h）后拔管。（3）埋管法留設(shè)長孔或曲線孔。預(yù)埋螺旋管，不抽管。可先穿筋，接頭嚴密，有一定剛度；井字架@≯0.8米；灌漿孔間距≯30米；波峰設(shè)排氣泌水管。

2、方法：128膠管與閥門連接鋼管的連接膠管的封端處理膠管與閥門連接鋼管的連接膠管的封端處理129金屬螺旋管金屬螺旋管130螺旋管的連接螺旋管上留灌漿孔螺旋管的固定螺旋管的連接螺旋管上留灌漿孔螺旋管的固定131(二)預(yù)應(yīng)力筋張拉：1、張拉條件：

（1）結(jié)構(gòu)的混凝土強度符合設(shè)計要求或達75%強度標準值；

（2）做好各種準備工作。2、張拉控制應(yīng)力和超張拉最大應(yīng)力：

（比先張法均低0.05f）(二)預(yù)應(yīng)力筋張拉：1323、張拉程序：同先張法。

4、張拉方式：

（1）對抽芯法：

A.長度≤24m直孔——一端張拉（多根筋時，張拉端