預應力混凝土工程課件

第五章

預應力混凝土工程1第五章 預應力混凝土工程1

本章主要內(nèi)容

☆

概述

☆先張法施工

☆后張法施工

☆無粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)施工學習要求：了解預應力混凝土的概念和特點；熟悉超張拉工藝；掌握預應力混凝土與普通混凝土的區(qū)別。本章主要內(nèi)容☆概述第一節(jié)概述一、預應力混凝土的基本概念1．什么叫預應力預應力是預加應力的簡稱，人們對預加應力原理的應用由來已久，在日常生活中稍加注意是不難找到一些熟悉例子。如用竹箍的木桶、木鋸、搬運書籍等。工程中預應力混凝土應用范圍更廣。第一節(jié)概述一、預應力混凝土的基本概念圖5-1預應力原理在木桶上的應用圖5-1預應力原理在木桶上的應用圖5-2預應力原理在木鋸上的應用圖5-2預應力原理在木鋸上的應用圖5-3搬運書籍（塊體拼裝式預應力梁示意圖）圖5-3搬運書籍（塊體拼裝式預應力梁示意圖）2.混凝土為什么要預加應力混凝土是抗壓強度高而抗拉強度低?？估瓘姸炔粌H很低，只有抗壓強度的1/10~1/15，而且很不可靠。它的抗拉變形能力也很小，如同玻璃一樣是脆性的，破壞前沒有明顯預兆。因此素混凝土只能用于柱墩、重力式擋土墻、地坪、路面等以受壓為主的場合，而不能用梁、板等受彎結(jié)構(gòu)。為彌補混凝土抗拉強度太低的缺點，人們首先想到的是對混凝土預期出現(xiàn)拉應力的部位用鋼筋來加強，即用鋼筋來代替混凝土承擔拉力。這種用混凝土受壓、用鋼筋受拉的鋼筋混凝土用途很廣、優(yōu)點很多，但也存在著一個難以克服的本質(zhì)上的缺陷—開裂。所有鋼筋混凝土受彎、受拉構(gòu)件，不管配筋少還是配筋多，在使用狀態(tài)下幾乎無不開裂，以致影響它的應用范圍與發(fā)展前途。2.混凝土為什么要預加應力混凝土是抗壓強度高而抗拉強度低。抗3.什么叫預應力混凝土“預應力混凝土是根據(jù)需要，人為地引入某一數(shù)值與分布的內(nèi)應力，用以部分或全部抵消外荷載應力的一種加筋混凝土”。實際上預應力筋對結(jié)構(gòu)所起的作用，既可以理解為產(chǎn)生與使用荷載應力方向相反的預加應力，也可以理解為產(chǎn)生與使用荷載方向相反的預加反向荷載或反向力。如果我們從荷載的概念出發(fā)，預應力混凝土可以定義為：“預應力混凝土是根據(jù)需要，人為地引入某一數(shù)值的反向荷載，用以部分或全部抵消使用荷載的一種加筋混凝土”。3.什么叫預應力混凝土“預應力混凝土是根據(jù)需要，人為地引入某圖示預應力混凝土（以梁為例）普通梁的受力簡圖素混凝土梁受力開裂圖示預應力混凝土（以梁為例）普通梁的受力簡圖素混凝土梁受力開普通鋼筋混凝土梁和預應力鋼筋混凝土梁受拉區(qū)配置鋼筋，但還會產(chǎn)生裂縫配置預應力筋，施加預壓應力普通鋼筋混凝土梁和預應力鋼筋混凝土梁受拉區(qū)配置鋼筋，但還會產(chǎn)二、預應力混凝土的種類預應力混凝土按預應力的大小分為：全預應力砼和部分預應力砼；按施加方式分為：先張法預應力砼和后張法預應力砼；按預應力筋粘結(jié)狀態(tài)分為：有粘結(jié)預應力砼和無粘結(jié)預應力砼；按施工方法分為：預制預應力砼和現(xiàn)澆預應力砼等。二、預應力混凝土的種類預應力混凝土按預應力的大小分為：全預應三、預應力混凝土的材料預應力混凝土抗裂性的高低，取決于鋼筋的預拉應力值。鋼筋預拉力愈高，混凝土預壓力愈大，構(gòu)件的抗裂性就愈好。要建立較高的預應力，就必須具有高強度的鋼筋和高強度混凝土。所以，高強材料的提供，促使產(chǎn)生預應力混凝土，預應力混凝土的發(fā)展又對材料提出更高的要求。三、預應力混凝土的材料預應力混凝土抗裂性的高低，取決于鋼筋的1.對鋼材的要求1.高強度。鋼材強度越高，損失率越小，經(jīng)濟效果也越高，因此當具備條件時，應盡量采用強度高的鋼材作預應力筋。2.具有一定的塑性。就是要求鋼筋切斷時具有一定的延伸率，當構(gòu)件處于低溫荷載下，更應注意塑性要求，否則可能發(fā)生脆性破壞。3.與混凝土有較好的粘結(jié)度。先張法構(gòu)件（后張自錨構(gòu)件在使用時）的預應力是靠鋼筋和混凝土的粘結(jié)力來完成的。因此鋼筋和混凝土的粘結(jié)度必須足夠。4.有良好的加工性能。1.對鋼材的要求1.高強度。鋼材強度越高，損失率越小，經(jīng)濟效國內(nèi)預應力混凝土結(jié)構(gòu)常用的鋼材目前國內(nèi)預應力混凝土結(jié)構(gòu)常用的鋼材可分為兩類：鋼絲和鋼筋。鋼筋可用冷拉Ⅱ、Ⅲ級熱軋鋼筋或熱處理鋼筋，鋼絲可用高強碳素鋼絲或冷拔低碳鋼絲制成的鋼絞線。國內(nèi)預應力混凝土結(jié)構(gòu)常用的鋼材目前國內(nèi)預應力混凝土結(jié)構(gòu)常用的2.對混凝土的要求1.高強度。因為只有高強混凝土充分利用高強鋼材，共同承受外力，從而可以減小構(gòu)件的截面尺寸，減輕構(gòu)件自重并節(jié)約原材料用量。2.收縮、徐變小，彈性模量高，有利于減少預應力損失?；炷翉姸雀吡耍估?、抗剪、粘結(jié)強度也都高，從而提高抗裂能力。3.盡可能做到快硬、早強。因為只有快硬，早強才能盡早施加預應力，加快施工進度，提高臺座或錨具的使用率。當前國內(nèi)預應力鋼筋構(gòu)件中所用混凝土的強度等級常為C40~C50，個別達到C60~C80，一般不低于C30。2.對混凝土的要求1.高強度。因為只有高強混凝土充分利用高強四、預應力混凝土與鋼筋混凝土的比較預應力混凝土與普通鋼筋混凝土相比，具有如下優(yōu)點：1．提高了混凝土的抗裂度和剛度。2．增加構(gòu)件的耐久性。3．節(jié)約材料。4．減輕構(gòu)件自重。5．擴大了高、大、重型結(jié)構(gòu)的預制裝配化程度。6．抗疲勞性能優(yōu)于鋼筋混凝土。四、預應力混凝土與鋼筋混凝土的比較預應力混凝土與普通鋼筋混凝預應力混凝土存在的問題與不足盡管預應力混凝土有上述優(yōu)點，但也帶來了另一方面的問題，就是制作構(gòu)件時增加了張拉工序、灌漿機具以及錨固裝置等專用設(shè)備，同時制作技術(shù)也比鋼筋混凝土復雜得多，相應的費用也較高。所以跨度較小的梁和板，不承受拉力的拱與柱子等就不適宜采用預應力結(jié)構(gòu)。因此，不是在任何場合都可以用預應力混凝土來代替普通鋼筋混凝土的，而是兩者各有合理應用范圍。預應力混凝土存在的問題與不足盡管預應力混凝土有上述優(yōu)點，但也

第二節(jié)先張法施工先張法是在澆筑混凝土之前，在臺座或模板上先張拉預應力鋼筋，用夾具臨時固定，然后澆筑混凝土。待混凝土達到規(guī)定強度（一般不低于混凝土設(shè)計強度標準值的75%），保證預應力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)力時，放張或切斷預應力筋，借助于混凝土與預應力筋之間的粘結(jié)，對混凝土產(chǎn)生預壓應力，如圖5-8所示。第二節(jié)先張法施工先張法是在澆筑混凝土之前，在臺座圖5-8先張法生產(chǎn)示意圖圖5-8先張法生產(chǎn)示意圖先張法施工工藝流程先張法采用臺座法生產(chǎn)時，預應力筋的張拉、錨固，混凝土構(gòu)件的澆筑、養(yǎng)護和預應力筋放張等工序皆在臺座上進行，預應力筋的張拉力由臺座承受。先張法適用于生產(chǎn)定型的中小型構(gòu)件，如空心板、屋面板、吊車梁、檁條等，需要在固定的預制廠生產(chǎn)。先張法施工工藝流程先張法采用臺座法生產(chǎn)時，預應力筋的張拉、錨第5章預應力混凝土工程課件第5章預應力混凝土工程課件第5章預應力混凝土工程課件圖5-9先張法施工工藝流程圖圖5-9先張法施工工藝流程圖一、先張法施工設(shè)備（一）臺座臺座是先張法生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，它承受預應力筋的全部張拉力。因此，臺座應具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。臺座構(gòu)造型式有墩式臺座、槽式臺座等。選用時根據(jù)構(gòu)件種類、張拉力的大小和施工條件而定。一、先張法施工設(shè)備（一）臺座1.墩式臺座生產(chǎn)空心板、平板等平面布筋的混凝土構(gòu)件時，由于張拉力不大，可利用簡易墩式臺座。如圖5-10所示。生產(chǎn)中型構(gòu)件或多層疊澆構(gòu)件，如圖5-11所示的墩式臺座，臺座局部加厚，以承受部分張拉力。臺座的長度和寬度由場地大小、構(gòu)件類型和產(chǎn)量而定，一般長度為100~150m，寬度為2m。在臺座的端部應留出張拉操作用地和通道，兩側(cè)要有構(gòu)件運輸和堆放的場地。墩式臺座是由承力臺墩、臺面、橫梁組成。目前常用的是用現(xiàn)澆鋼筋混凝土制成的、由承力臺墩與臺面共同受力的臺座。1.墩式臺座生產(chǎn)空心板、平板等平面布筋的混凝土構(gòu)件時，由于張墩式臺座示意圖墩式臺座示意圖2.槽式臺座槽式臺座由端柱、傳力柱、柱墊、橫梁和臺面等組成，既可承受張拉力，又可作蒸汽養(yǎng)護槽，適用于張拉力較大的大型構(gòu)件，如吊車梁、屋架等。槽式臺座構(gòu)造，如圖5-13所示。2.槽式臺座槽式臺座由端柱、傳力柱、柱墊、橫梁和臺面等組成，（二）夾具先張法中采用的夾具按其用途不同可分為將預應力筋固定在臺座上的錨固夾具和張拉時夾持預應力筋用的張拉夾具。1．鋼絲錨固夾具（1）鋼質(zhì)錐形夾具。鋼質(zhì)錐形夾具是常用的單根鋼絲夾具，適用于錨固直徑3～5mm的冷拔低碳鋼絲和碳素（刻痕）鋼絲。它由套筒和銷子組成，如圖5-14所示。套筒為圓柱形，中間開圓錐形孔。（2）鐓頭夾具。如圖5—15所示。將鋼絲端部冷鐓或熱鐓形成粗頭，通過承力板或梳筋板錨固。鐓頭夾具用于預應力鋼絲固定端的錨固。（二）夾具先張法中采用的夾具按其用途不同可分為將預應力筋固定鋼絲錨固夾具鋼絲錨固夾具2.鋼筋錨固夾具圓套筒三片式夾具是由夾片與套筒組成，如圖5—16所示。套筒的內(nèi)孔成圓錐形，三個夾片互成120°，鋼筋平持在三夾片中心，夾片內(nèi)槽上有齒紋，以保證鋼筋的錨固。這種夾具適用于夾持直徑為12mm、14mm的單根冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋。2.鋼筋錨固夾具圓套筒三片式夾具是由夾片與套筒組成，如圖5—3.張拉夾具常用的張拉夾具有月牙形夾具、偏心式夾具和楔形夾具等，如圖5-17所示。單根粗鋼筋之間的連接或粗鋼筋與螺桿的連接可采用鋼筋連接器，如圖5-18所示，是套筒雙拼式連接器。3.張拉夾具常用的張拉夾具有月牙形夾具、偏心式夾具和楔形夾具套筒雙拼式鋼筋連接器4．夾具的要求應具有良好的自錨與松錨性能。套筒雙拼式鋼筋連接器4．夾具的要求（三）張拉設(shè)備張拉設(shè)備要求簡易可靠，控制應力準確，能以穩(wěn)定的速率增大拉力。近年來由于預應力混凝土施工工藝的完善，創(chuàng)造了多種簡易機具，如手動螺桿張拉器、電動螺桿張拉機、卷楊機（包括電動和手動）和液壓千斤頂?shù)葟埨瓩C具。在測力方面有彈簧測力計、杠桿測力器、荷重控制及油壓表等不同方法。鋼絲張拉分單根張拉和多根張拉。用鋼模以機組流水法或傳送帶法生產(chǎn)構(gòu)件多用多根張拉，此時鋼絲以鐓頭錨固在錨固板上，用油壓千斤頂進行張拉；在臺座上生產(chǎn)構(gòu)件多為單根進行張拉，可采用電動卷揚機、電動螺桿張拉機等進行張拉。（三）張拉設(shè)備張拉設(shè)備要求簡易可靠，控制應力準確，能以穩(wěn)定的1.卷揚機張拉、杠桿測力的張拉裝置張拉機由電動卷揚機、杠桿測力裝置及張拉夾具等組成，裝在窄軌小車上，如圖5-19示。使用時根據(jù)鋼絲的拉力，先掛好砝碼，用張拉夾具夾緊鋼絲后，開動卷揚機，即可張拉。1.卷揚機張拉、杠桿測力的張拉裝置張拉機由電動卷揚機、杠桿測2．電動螺桿張拉機由螺桿、頂桿、張拉夾具、彈簧測力計等組成，如圖5-20所示。使用時，先用張拉夾具夾緊鋼絲，然后開動電動機，通過皮帶、齒輪，使齒輪和螺母（外有齒、內(nèi)有螺紋）轉(zhuǎn)動，由于齒輪螺母只能旋轉(zhuǎn)，不能移動，故迫使螺桿作直線運動而張拉鋼絲。2．電動螺桿張拉機由螺桿、頂桿、張拉夾具、彈簧測力計等組成，3.穿心式千斤頂張拉直徑12~20mm的單根鋼筋、鋼絞線或小型鋼絲束，可用YC－20型穿心式千斤頂，如圖5-21所示。張拉時，前油嘴回油、后油嘴進油，被偏心夾具夾緊的鋼筋隨著液壓缸的伸出而被拉伸。3.穿心式千斤頂張拉直徑12~20mm的單根鋼筋、鋼絞線或小張拉機具選擇的要求選擇張拉機具時，為了保證設(shè)備、人身安全和張拉力準確，張拉機具的張拉力應不小于預應力筋張拉力的1.5倍；張拉機具的張拉行程應不小于預應力筋張拉伸長值的1.1~1.3倍。張拉機具選擇的要求選擇張拉機具時，為了保證設(shè)備、人身安全和張二、先張法施工工藝（一）預應力筋的鋪設(shè)預應力鋼絲宜用牽引車鋪設(shè)。如遇鋼絲需要接長，可借助于鋼絲拼接器用20~22號鐵絲密排綁扎，如圖5-22所示。綁扎長度；對冷拔低碳鋼絲不得小于40倍鋼絲直徑；對高強刻痕鋼絲不得小于80倍鋼絲直徑。二、先張法施工工藝（一）預應力筋的鋪設(shè)（二）預應力筋的張拉張拉控制應力的數(shù)值直接影響預應力的效果，控制應力越高，建立的預應力值則越大。但控制應力過高，預應力筋處于高應力狀態(tài)，使構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時的荷載與破壞荷載接近，破壞前無明顯的預兆，這是不允許的。因此預應力筋的張拉控制應力（σcon）應符合設(shè)計規(guī)定；為了部分抵消由于應力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預應力筋與張拉臺座之間的溫差因素產(chǎn)生的預應力損失，施工中預應力筋需超張拉時，可比設(shè)計要求提高5%，但其最大張拉控制應力不得超過表5-1的規(guī)定。（二）預應力筋的張拉張拉控制應力的數(shù)值直接影響預應力的效果，表5-1最大張拉控制應力允許值表5-1最大張拉控制應力允許值預應力筋的松弛與滑絲所謂“松弛”，即鋼材在常溫、高應力狀態(tài)下具有不斷產(chǎn)生塑性變形的特點。松弛的數(shù)值與控制應力和延續(xù)時間有關(guān)，控制應力高松弛也大，所以鋼絲、鋼絞線的松弛損失比冷拉熱軋鋼筋大；松弛損失還隨著時間的延續(xù)而增加，但在第一分鐘內(nèi)可完成損失總值的50%左右，24h內(nèi)則可完成80%。上述張拉程序，如先超張拉5%σcon再持荷2min，則可減少50%以上的松弛損失。超張拉3%σcon，亦是為了彌補預應力鋼筋的松弛等原因所造成的預應力損失。多根鋼絲同時張拉時，斷裂和滑脫的鋼絲數(shù)量，不得超過結(jié)構(gòu)同一截面鋼材總根數(shù)的5%，且嚴禁相臨兩根預應力鋼絲斷裂和滑脫。構(gòu)件在澆筑混凝土前發(fā)生斷裂或滑脫的預應力鋼絲必須予以更換。預應力筋的松弛與滑絲所謂“松弛”，即鋼材在常溫、高應力狀態(tài)下（三）混凝土的澆筑與養(yǎng)護確定預應力混凝土的配合比時，應盡量減少混凝土的收縮和徐變，以減少預應力損失。預應力筋張拉、綁扎和立模工作完成之后，即應澆筑混凝土，每條生產(chǎn)線應一次澆筑完畢。為保證鋼絲與混凝土有良好的粘結(jié)，澆筑時振動器不應碰撞鋼絲，混凝土未達到一定強度前也不允許碰撞或踩動鋼絲。預應力混凝土可采用自然養(yǎng)護或濕熱養(yǎng)護。當預應力混凝土進行濕熱養(yǎng)護時，應采取正確養(yǎng)護制度以減少由于溫差引起的預應力損失。（三）混凝土的澆筑與養(yǎng)護確定預應力混凝土的配合比時，應盡量減（四）預應力筋放張放張預應力筋時，混凝土強度必須符合設(shè)計要求。如設(shè)計無要求時，不得低于設(shè)計混凝土強度標準值的75%。放張過早會由于預應力筋回縮而引起較大的預應力損失。1.放張方法配筋不多的中小型鋼弦混凝土構(gòu)件，鋼絲可用砂輪鋸或切斷機切斷等方法放張。配筋多的鋼弦混凝土構(gòu)件，鋼絲應同時放張，如逐根放張，則最后幾根鋼絲將由于承受過大的拉力而突然斷裂，易使構(gòu)件端部開裂。放張后預應力筋的切斷順序，一般由放張端開始，逐次切向另一端。預應力筋為熱處理鋼筋及冷拉Ⅳ級鋼筋，不得用電弧切割，宜用砂輪鋸或切斷機切斷。數(shù)量較多時，應同時放張，可用油壓千斤頂、砂箱、楔塊等裝置。（四）預應力筋放張放張預應力筋時，混凝土強度必須符合設(shè)計要求2.放張順序?qū)Τ惺茌S心預壓力的構(gòu)件（壓桿、樁等），所有預應力筋應同時放張。對承受偏心預壓力的構(gòu)件（如梁），應先同時放張預壓力較小區(qū)域的預應力筋，再同時放張預壓力較大區(qū)域的預應力筋。如不能滿足上述要求時，應分階段、對稱、相互交錯進行放張，以防止在放張過程中，構(gòu)件產(chǎn)生翹曲、裂紋及預應力筋斷裂等現(xiàn)象。2.放張順序?qū)Τ惺茌S心預壓力的構(gòu)件（壓桿、樁等），所有預應力第三節(jié)后張法施工46第三節(jié)后張法施工46后張法示意后張法是先制作構(gòu)件，在構(gòu)件中預先留出相應的孔道，待構(gòu)件混凝土強度達到設(shè)計規(guī)定的數(shù)值后，在孔道內(nèi)穿入預應力筋，用張拉機具進行張拉，并利用錨具把張拉后的預應力筋錨固在構(gòu)件的端部。預應力筋的張拉力，主要靠構(gòu)件端部的錨具傳給混凝土，使其產(chǎn)生壓應力。張拉錨固后，立即在預留孔道內(nèi)灌漿，使預應力筋不受銹蝕，并與構(gòu)件形成整體。如圖5—25所示為預應力混凝土后張法生產(chǎn)示意圖。后張法示意后張法是先制作構(gòu)件，在構(gòu)件中預先留出相應的孔道，待圖5-26后張法生產(chǎn)工藝流程示意圖圖5-26后張法生產(chǎn)工藝流程示意圖圖5-26后張法生產(chǎn)工藝流程圖后張法（簡）圖5-26后張法生產(chǎn)工藝流程圖后張法（簡）后張法的特點其優(yōu)點是直接在構(gòu)件上張拉，不需要專門的臺座，現(xiàn)場生產(chǎn)時可避免構(gòu)件的長途搬運，所以適宜于在現(xiàn)場生產(chǎn)的大型構(gòu)件，特別是大跨度的構(gòu)件，如薄腹梁、吊車梁和屋架等。后張法又可作為一種預制構(gòu)件的拼裝手段，可先在預制廠制作小型塊體，運到現(xiàn)場后，穿入鋼筋，通過施加預應力拼裝成整體。但后張法需要在鋼筋兩端設(shè)置專門的錨具，這些錨具永遠留在構(gòu)件上，不能重復使用，耗用鋼材較多，且要求加工精密，費用較高；同時，由于留孔、穿筋、灌漿及錨具部分預壓應力局部集中處需加強配筋等原因，使構(gòu)件端部構(gòu)造和施工操作都比先張法復雜，所以造價一般比先張法高。后張法的特點其優(yōu)點是直接在構(gòu)件上張拉，不需要專門的臺座，現(xiàn)場一、預留孔道（一）預應力筋孔道的留設(shè)預應力的孔道形狀有直線、曲線和折線三種?？椎赖闹睆脚c布置，主要根據(jù)預應力混凝土構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的受力性能，并參考預應力筋張拉錨固體系特點與尺寸確定。1．孔道直徑對粗鋼筋，孔道的直徑應比預應力筋直徑、鋼筋對焊接頭處外徑或需穿過孔道的錨具或連接器外徑大10~15mm。對鋼絲或鋼絞線，孔道的直徑應比預應力鋼絲束外徑或錨具外徑大5~10mm，且孔道面積應大于預應力筋面積的兩倍.一、預留孔道（一）預應力筋孔道的留設(shè)2.孔道布置預應力筋孔道之間的凈距不應小于50mm,孔道至構(gòu)件邊緣的凈距不應小于40mm，凡需要起拱的構(gòu)件，預留孔道宜隨構(gòu)件同時起拱。2.孔道布置預應力筋孔道之間的凈距不應小于50mm,孔道至構(gòu)（二）孔道成型方法預應力筋的孔道成型方法有鋼管抽芯法、膠管抽芯法和預埋管法等?？椎莱尚蜁r要保證孔道的尺寸與位置準確，孔道平順，接頭不漏漿，端部預埋鋼板垂直于孔道中心線等。1.鋼管抽芯法鋼管抽芯用于直線孔道。所用鋼管平直，鋼管表面必須圓滑，預埋前除銹、刷油。鋼管在構(gòu)件中每隔1.0~1.5m設(shè)置一個鋼筋井字架，如圖5-27所示，以固定鋼管位置，井字架與鋼筋骨架扎牢。長孔道兩根接頭處采用0.5mm厚鐵皮做成的套管連接，如圖5-28所示。套管要與鋼管緊密貼合，以防漏漿堵塞孔道。鋼管一端鉆16mm的小孔，以備插入鋼筋棒，轉(zhuǎn)動鋼管。抽管前每隔10~15min應轉(zhuǎn)動鋼管一次。（二）孔道成型方法預應力筋的孔道成型方法有鋼管抽芯法、膠管抽鋼管位置固定及接長鋼管位置固定及接長抽管抽管宜在混凝土初凝之后，終凝以前進行，以用手指按壓混凝土表面無明顯指紋時為宜。常溫下抽管時間約在混凝土灌筑后3—5h。抽管過早，易造成塌孔事故；太晚，混凝土與鋼管粘結(jié)牢固，抽管困難，甚至抽不出來。抽管宜先上后下，用人工或卷揚機進行。抽管方向應與孔道保持在一直線上。抽管時必須速度均勻、邊抽邊轉(zhuǎn)。抽管后，應及時檢查孔道情況，并做好孔道清理工作，防止以后穿筋困難。抽管抽管宜在混凝土初凝之后，終凝以前進行，以用手指按壓混凝土2.膠管抽芯法膠管抽芯法可用于直線、曲線或折線孔道。所用膠管有5—7層夾布膠管及供預應力混凝土專用的鋼絲網(wǎng)膠皮管兩種。前者質(zhì)軟，必須在管內(nèi)充水后才能使用；后者質(zhì)硬，且有一定彈性，預留孔道時與鋼管一樣使用，所不同的是澆筑混凝土后不需轉(zhuǎn)動。2.膠管抽芯法膠管抽芯法可用于直線、曲線或折線孔道。3.預埋管法預埋管法可采用鍍鋅鋼管與金屬螺旋管。金屬螺旋管重量輕、剛度好、彎折方便、連接容易、與混凝土粘結(jié)良好，可做成各種形狀的預應力筋孔道，是現(xiàn)行后張預應力筋孔道成型用的理想材料。鍍鋅鋼管僅用于施工周期長的超高豎向孔道或有特殊要求的部位。3.預埋管法預埋管法可采用鍍鋅鋼管與金屬螺旋管。螺旋管的連接螺旋管的合格性檢驗包括：抵抗集中荷載試驗、抵抗均布荷載試驗、承受荷載后抗?jié)B漏試驗、彎曲抗?jié)B試驗、軸向拉伸試驗等。螺旋管的連接，采用大一號同型螺旋管。接頭管的長度在管徑為φ40～φ65時取200mm；φ70～φ85時取250mm；φ90～φ100時取300mm，其兩端用密封膠帶或塑料熱縮管封裹，如圖5-30所示。螺旋管的連接螺旋管的合格性檢驗包括：抵抗集中荷載試驗、抵抗均（三）灌漿孔、排氣孔與泌水管在構(gòu)件兩端及跨中處應設(shè)置灌漿孔，其孔距不宜大于12m。灌漿孔與排氣孔也可設(shè)置在錨具或鑄鐵喇叭管處。對立式制作的梁，當曲線孔道的高差大于500mm時，應在孔道的每個峰頂處設(shè)置泌水管，泌水管伸出梁面的高度一般不小于500mm。泌水管也可兼作灌漿管用。對一般預制構(gòu)件，可采用木塞留孔。木塞應抵緊鋼管、膠管或螺旋管，并應固定，嚴防混凝土振搗時脫開。對現(xiàn)澆預應力結(jié)構(gòu)金屬螺旋管留孔，可在螺旋管上開口，用帶嘴的塑料弧形壓板與海錦墊片覆蓋并用鐵絲扎牢，再接通塑料管（外徑20mm，內(nèi)徑16mm），如圖5-31所示。（三）灌漿孔、排氣孔與泌水管在構(gòu)件兩端及跨中處應設(shè)置灌漿孔，圖5-31螺旋管上留灌漿孔圖5-31螺旋管上留灌漿孔二、預應力筋制作（一）錨具及預應力筋的制作在后張法中，預應力筋、錨具和張拉機具是配套的。目前，后張法中常用的預應力筋有單根粗鋼筋、鋼筋束（或鋼絞線束）和鋼絲束三類。它們是由冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋、碳素鋼絲和鋼絞線制作的。錨具有多種類型，錨具須具有可靠的錨固能力。二、預應力筋制作（一）錨具及預應力筋的制作1.單根粗鋼筋（1）錨具單根粗鋼筋的預應力筋，張拉端一般用螺絲端桿錨具；固定端一般用幫條錨具或鐓頭錨具。螺絲端桿錨具由螺絲端桿和螺母及墊板組成如圖5-32所示。螺絲端桿與預應力筋對焊連接，張拉設(shè)備張拉螺絲端桿用螺母錨固。這種錨具適用于直徑18～36mm的Ⅱ、Ⅲ級鋼筋。幫條錨具是由一塊方形或圓形襯板與三根互成1200的鋼筋幫條與預應力鋼筋端部焊接而成，如圖5-33所示。適用于錨固直徑在12～40mm的冷拉Ⅱ、Ⅲ級鋼筋。1.單根粗鋼筋（1）錨具圖5-32螺絲端桿錨具圖5-32螺絲端桿錨具圖5-33幫條錨具圖5-33幫條錨具鐓頭錨具鐓頭錨具是由鐓頭和墊板組成。當預應力直徑在22mm以內(nèi)時，端部鐓頭可用對焊機熱鐓，將鋼筋及銅棒夾入對焊機的兩電極中，使鋼筋端面與紫銅棒接觸，進行脈沖式通電加熱，當鋼筋加熱至紅色呈可塑狀態(tài)時，即逐漸加熱加壓，直至形成鐓頭為止，如圖5-34所示。當鋼筋直徑較大時可采用加熱鍛打成型。鐓頭錨具鐓頭錨具是由鐓頭和墊板組成。當預應力直徑在22mm以2.鋼筋束和鋼絞線束（1）錨具鋼筋束和鋼絞線束目前使用的錨具有JM型、XM型、QM型和鐓頭錨具等。1）JM型錨具。它由錨環(huán)與六片夾片組成，如圖5-36所示。夾片呈扇形，用兩側(cè)的半圓槽錨固預應力筋。JM型錨具可用于錨固3～6根直徑為12mm的光圓或變形的鋼筋束，也可用于錨固5～6根直徑為12mm或15mm的鋼絞線束。JM型錨具也可作工具錨重復使用，但如發(fā)現(xiàn)夾筋孔的齒紋有輕度損傷時，即應改為工作錨使用。2.鋼筋束和鋼絞線束（1）錨具JM型錨具JM12型錨具JM型錨具JM12型錨具XM型錨具既可用于錨固鋼絞線束，又可用于錨固鋼絲束；既可錨固單根預應力筋，又可錨固多根預應力筋；當用于錨固多根預應力時，既可單根張拉，逐根錨固，又可成組張拉，成組錨固；它即可用作工作錨，又可用作工具錨。XM型錨具通用性好，錨固性能可靠，施工方便，且便于高空作業(yè)。XM型錨具由錨環(huán)和三塊夾片組成，如圖5-37所示。XM型錨具既可用于錨固鋼絞線束，又可用于錨固鋼絲束；既可錨固圖5-37XM型錨具圖5-37XM型錨具3）QM型錨具由錨板與夾片組成，但與XM型錨具不同之點：錨孔是直的，錨板頂面是平的，夾片垂直開縫。此外，備有配套喇叭形鑄鐵墊板與彈簧圈等，由于灌漿孔設(shè)在墊板上，錨板尺寸可稍小。該體系還配有專門工具錨。QM型錨具及其有關(guān)配件的形狀，如圖5—38所示。這種錨具適用于錨固4~31和3~19鋼絞線束。3）QM型錨具由錨板與夾片組成，但與XM型錨具不同之點：錨孔圖5-38QM型錨具及配件圖5-38QM型錨具及配件（2）鋼筋束、鋼絞線束的制作鋼筋束所用鋼筋一般是盤圓供應，長度較長，不需對焊接長。鋼筋束預應力筋的制作工序一般是：開盤冷拉→下料→編束。當采用JM型、XM型錨具，用穿心式千斤頂張拉時，鋼筋束和鋼絞線束的下料長度L，應等于構(gòu)件孔道長度加上兩端為張拉、錨固所需的外露長度。如圖5—39所示，按下式計算：（2）鋼筋束、鋼絞線束的制作鋼筋束所用鋼筋一般是盤圓供應，長鋼筋（絲）的切斷與編束熱處理鋼筋、冷拉Ⅳ級鋼筋及鋼絞線下料切斷時，宜采用切斷機或砂輪鋸切斷，不得采用電弧切割。鋼絞線切斷前，在切口兩側(cè)各50mm處，應用鉛絲綁扎，以免鋼絞線松散。鋼絞線束或鋼筋束預應力筋的編束，主要是為了保證穿入構(gòu)件孔道中的預應力筋束不發(fā)生扭結(jié)。編束工作是將鋼筋或鋼絞線理順以后，用鉛絲每隔1m左右綁扎成束，在穿筋時盡可能注意防止扭結(jié)。鋼筋（絲）的切斷與編束熱處理鋼筋、冷拉Ⅳ級鋼筋及鋼絞線下料切3.鋼絲束（1）錨具鋼絲束一般由幾根到幾十根直徑3～5mm平行的碳素鋼絲組成。目前采用的錨具有鋼質(zhì)錐形錨具和鋼絲束鐓頭錨具等。1）鋼質(zhì)錐形錨具（又稱弗壓錨具）。由錨環(huán)和錨塞組成，如圖5-40示。用于錨固以錐錨式雙作用千斤頂張拉的鋼絲束。2）鋼絲束鐓頭錨具。用于錨固12～54根φ5碳素鋼絲的鋼絲束。分DM5A型和DM5B型，DM5A型用于張拉端，由錨杯和螺母組成；DM5B型用于固定端，僅有一塊錨板。如圖5-41所示。張拉時，張拉螺桿一端與錨杯內(nèi)絲扣連接，另一端與拉桿式千斤頂?shù)睦^連接，當張拉到控制應力時，錨杯被拉出，則擰緊錨杯外絲扣上的螺母加以錨固。3.鋼絲束（1）錨具圖5-40鋼質(zhì)錐形錨具圖5-40鋼質(zhì)錐形錨具圖5-41鐓頭錨具圖5-41鐓頭錨具（2）鋼絲束的制作隨著錨具型式的不同，鋼絲束制作方法也有差異。一般需經(jīng)下料、編束和安裝錨具等工序。當用鋼質(zhì)錐形錨具、XM型錨具、QM型錨具時，預應力鋼絲束的制作和下料長度計算基本上與預應力鋼筋束同。對鋼絲束鐓頭錨固體系，如采用鐓頭錨具一端張拉時，應考慮鋼絲束張拉錨固后螺母位于錨杯中部，鋼絲的下料長度L，可按如圖5-42所示，用下式計算：L=L0+2α+2δ-0.5（H—H1）-△L-C式中：L0——孔道長度；α——錨板厚度；δ——鋼絲鐓頭留量（取鋼絲直徑的2倍）；H——錨杯高度；H1——螺母高度；△L——張拉時鋼絲伸長值；C——混凝土彈性壓縮（當其值很小時可略去不計）。（2）鋼絲束的制作隨著錨具型式的不同，鋼絲束制作方法也有差異圖5-42用鐓頭錨具時鋼絲下料長度計算簡圖圖5-42用鐓頭錨具時鋼絲下料長度計算簡圖【例5-3】【例5-3】(二)鋼絲下料與編束1.鋼絲下料消除應力鋼絲放開后是直的，可直接下料。鋼絲下料時如發(fā)現(xiàn)鋼絲表面有毛接頭或機械損傷，應注意隨時剔除。采用鐓頭錨具時，同時鋼絲下料長度的相對差值（指同束最長與最短鋼絲之差）不應大于L/5000，且不得大于5mm（L—鋼絲下料長度）。鋼絲下料可用鋼管限位法或用牽引索在拉緊狀態(tài)下進行。鋼管限位法下料，如圖5—43所示。鋼管固定在木板上，鋼管內(nèi)徑比鋼絲直徑大3～5mm，鋼絲穿過鋼管至另一端限位器時，用DL10型冷鐓器切斷。限位器與切斷器切口間的距離，即為鋼絲的下料長度。(二)鋼絲下料與編束1.鋼絲下料圖5-43鋼管限位法下料圖5-43鋼管限位法下料2.鋼絲編束鋼絲束兩端鋼絲的排列順序應一致，鋼絲不得交叉，穿束與張拉順序不紊亂，因此，每束鋼絲都必須進行編束。編束方法與所用錨具形式應協(xié)調(diào)。采用鐓頭錨具時，根據(jù)鋼絲分圈布置的特點，首先將內(nèi)圈和外圈鋼絲分別用鐵絲順序編扎，然后將內(nèi)圈鋼絲放在外圈鋼絲內(nèi)扎牢。為了簡化鋼絲編束，鋼絲的一端可直接穿入錨杯，另一端距端部約20cm處編束，這樣穿錨板時鋼絲就不會紊亂。鋼絲束的中間部分可根據(jù)長度適當扎幾道。采用鋼質(zhì)錐形錨具時，鋼絲編束有空心束和實心束兩種方法，但都需要用圓盤梳絲板理順鋼絲，并在距鋼絲端部5—10cm處編扎一道。2.鋼絲編束鋼絲束兩端鋼絲的排列順序應一致，鋼絲不得交叉，穿（三）碳素鋼絲鐓頭1.鐓頭設(shè)備φS5碳素鋼絲的鐓頭，采用LD10型鋼絲冷鐓器。φS7碳素鋼絲的鐓頭，采用LD20型鋼絲冷鐓器，其鐓頭力為200KN。2．鐓頭的形式與質(zhì)量鋼絲鐓粗的形式通常有蘑菇型和平臺型兩種。前者受錨板的硬度影響大，如錨板較軟，鐓頭易陷入錨孔而斷于鐓頭處；后者由于有平臺，受力性能較好。（三）碳素鋼絲鐓頭1.鐓頭設(shè)備鐓頭質(zhì)量檢驗為了保證鐓頭質(zhì)量，應預先制作6個鐓頭試件，進行外觀檢查與拉伸試驗。鐓頭的外形檢查要求：①鋼絲的鐓頭尺寸不得小于規(guī)定值；②允許有縱向不貫通的鋼絲鐓頭裂縫，但不允許出現(xiàn)已延伸到母材或?qū)㈢咁^分為兩半或水平裂縫；也不允許出現(xiàn)因鐓頭夾片造成的鋼絲顯著刻痕。鐓頭的拉伸試驗應滿足鐓頭強度要求。試鐓合格后方可正式鐓頭。鐓頭質(zhì)量檢驗為了保證鐓頭質(zhì)量，應預先制作6個鐓頭試件，進行外（四）鋼絞線下料與編束鋼絞線下料時，應制作一個簡易的鐵籠，將鋼絞線盤裝在鐵籠內(nèi)，從盤卷中央逐步抽出，以防止在下料過程中鋼絞線紊亂，并彈出傷人。鋼絞線的下料宜用砂輪切割機切割，不得采用電弧切割。鋼絞線的編束用20號鐵絲綁扎，間距1～1.5m。編束時先將鋼絞線理順，并盡量使各根鋼絞線松緊一致。如單根穿入孔道則不編束。（四）鋼絞線下料與編束鋼絞線下料時，應制作一個簡易的鐵籠，將（五）鋼絞線固定端鋼具組裝1．擠壓錨具組裝擠壓設(shè)備采用YJ45型擠壓機，由液壓千斤頂、機架和擠壓模組成。擠壓機工作時，千斤頂?shù)幕钊麠U推動套筒通過喇叭形模具，使套筒變細，硬鋼絲螺旋圈脆斷并嵌入套筒與鋼絞線中，以形成牢固的擠壓頭。2．壓花錨具成型壓花設(shè)備采用壓花機，由液壓千斤頂，機架和夾具組成。壓花機的最大推力為350KN，行程為70mm。（五）鋼絞線固定端鋼具組裝1．擠壓錨具組裝三、穿束1預應力筋穿入孔道，簡稱穿束，穿束需要解決兩個問題：穿束時機和穿束方法。（一）穿束時機根據(jù)穿束與澆筑混凝土之間的先后關(guān)系，可分為先穿束和后穿束兩種。1．先穿束法先穿束法即在澆筑混凝土之前穿束。按穿束與預埋螺旋管之間的配合，又可分為以下兩種情況：（1）先穿束后裝管：即將預應力筋先穿入鋼筋骨架內(nèi)，然后將螺旋管逐節(jié)從兩端套入并連接；（2）先裝管后穿束：即將螺旋管先安裝就位，然后將預應力筋穿入。三、穿束1預應力筋穿入孔道，簡稱穿束，穿束需要解決兩個問題：三、穿束22.后穿束法后穿束法即在澆筑混凝土之后穿束。此法可在混凝土養(yǎng)護期內(nèi)進行，不占工期，便于用通孔器或高壓水通孔，穿束后即可張拉，易于防銹，但穿束較為費力。（二）穿束方法根據(jù)一次穿入數(shù)量，可采用整束穿和單根穿。鋼絲束應整束穿；鋼絞線既可整束穿也可單根穿，但優(yōu)先用整束穿。穿束工作可由人工、卷揚機和穿束機進行。三、穿束22.后穿束法四、張拉機具設(shè)備預應力筋的張拉工作，必須配置成套的張拉機具設(shè)備。后張法用張拉設(shè)備主要由液壓千斤頂、高壓油泵和外接油管三部分組成。（一）液壓千斤頂目前常用的張拉預應力筋的液壓千斤頂（代號為YL）；穿心千斤頂（代號為YC）和錐錨式千斤頂（代號為YZ）三種。液壓千斤頂?shù)念~定張拉力為180—5000KN。四、張拉機具設(shè)備預應力筋的張拉工作，必須配置成套的張拉機具設(shè)1.YL型千斤頂YL型千斤頂主要適用于張拉采用螺絲端桿錨具的粗鋼筋和鋼絲束、采用鐓頭錨具的鋼絲束。常用的有YL—60型千斤頂。YL—60型千斤頂是一種通用性的拉桿式液壓千斤頂。它由主缸1、主缸活塞2、副缸4、副缸活塞5、連接器7、傳力架8、拉桿9等組成，如圖5—44所示。1.YL型千斤頂YL型千斤頂主要適用于張拉采用螺絲端桿錨具的圖5-44用拉桿式千斤頂張拉單根粗鋼筋的工作原理圖圖5-44用拉桿式千斤頂張拉單根粗鋼筋的工作原理圖2.YC型千斤頂YC型預應力千斤頂，是一種適應性很強的千斤頂，它適用于張拉采用JM12型、QM型、XM型的預應力鋼絲束、鋼筋束和鋼絞線束。配置撐腳和拉桿等附件后，又可作為拉桿式千斤頂使用。在該千斤頂前端裝上分束頂壓器，并在千斤頂與撐套之間用鋼管接長后可作為YZ型千斤頂使用。張拉鋼質(zhì)錐形錨具。因此，YC型千斤頂是目前最常用的張拉千斤頂之一。YC型千斤頂?shù)膹埨?，一般?80KN、200KN、600KN、1200KN和3000KN，張拉行程由150mm至800mm不等，基本上已經(jīng)形成各種張拉力和不同張拉行程的千斤頂系列。YC型千斤頂，根據(jù)使用功能不同，又可分為YC型、YCD型、YCQ型等系列產(chǎn)品。現(xiàn)以YC—60型千斤頂為例，說明其工作原理，如圖5-45所示。2.YC型千斤頂YC型預應力千斤頂，是一種適應性很強的千斤頂圖5-45YC-60型千斤頂圖5-45YC-60型千斤頂3.YZ型千斤頂錐錨式Y(jié)Z型千斤頂主要用于張拉鋼絲束、鋼筋或鋼絞線束。基構(gòu)造如圖5—46所示。YZ型千斤頂在使用過程中，松楔的勞動強度大，且不安全。因此，YZ—85千斤頂如圖5—47所示。在千斤頂上增設(shè)退楔翼片，使該千斤頂具有張拉、頂錨、退楔三種功能，從而提高了工作效率，降低了勞動強度。3.YZ型千斤頂錐錨式Y(jié)Z型千斤頂主要用于張拉鋼絲束、鋼筋或圖5-46YZ型千斤頂構(gòu)造示意圖圖5-46YZ型千斤頂構(gòu)造示意圖圖5-47YZ-85型千斤頂構(gòu)造圖圖5-47YZ-85型千斤頂構(gòu)造圖（二）電動高壓油泵電動高壓油泵的類型比較多，如圖5-48所示為ZB4/500型電動高壓油泵，它由泵體、控制閥和車體管路等部分組成。（三）千斤頂?shù)男ｒ炗们Ы镯攺埨A應力筋時，張拉力主要用油泵上的壓力表讀數(shù)表達。壓力表所表明的讀數(shù)，表示千斤頂主缸活塞單位面積上的壓力值。理論上，將壓力表讀數(shù)乘以活塞面積，即可求得張拉力的大小。（二）電動高壓油泵電動高壓油泵的類型比較多，如圖5-48所示圖5-48ZB4/500型電動高壓油泵圖5-48ZB4/500型電動高壓油泵（三）千斤頂?shù)男ｒ瀸嶋H張拉力往往比計算值小。其主要原因是一部分被活塞與油缸之間的摩阻力所抵消，而摩阻力的大小又與許多因素有關(guān)，具體數(shù)值很難通過計算確定。因此，施工中常采用張拉設(shè)備配套校驗的方法，直接測定千斤頂?shù)膶嶋H張拉力與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系，制成表格或繪制成P與N的關(guān)系曲線，供施工中直接查用。千斤頂校驗時，千斤頂與壓力表一定要配套校驗，壓力表的精度不宜低于1.5級，校驗用的試驗機或測力計精度不得低于±2%。張拉設(shè)備的校驗期一般不超過半年，如在使用過程中張拉設(shè)備出現(xiàn)反?，F(xiàn)象，或在千斤頂經(jīng)過檢修后開始使用時，應重新校驗。（三）千斤頂?shù)男ｒ瀸嶋H張拉力往往比計算值小。其主要原因是一部五、預應力筋張拉11．一般規(guī)定預應力筋張拉時，結(jié)構(gòu)的混凝土強度應符合設(shè)計要求，當設(shè)計無要求時，不應低于設(shè)計強度標準的值的75%，以確保在張拉過程中，混凝土不至于受壓而破壞。安裝張拉設(shè)備時，直線預應力筋應使張拉力的作用線與孔道中心線重合；曲線預應力筋應使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線重合。預應力筋張拉、錨固完畢，留在錨具外的預應力筋長度不得小于30mm。錨具應用封端混凝土保護，長期外露的錨具應采用防銹措施。五、預應力筋張拉11．一般規(guī)定五、預應力筋張拉22．張拉控制力和張拉程序后張法預應力筋的張拉控制應力不宜超過表5—1規(guī)定的數(shù)值。張拉程序與先張法相同。3．張拉方法（１）抽芯成形孔道。曲線預應力筋和長度大于２４m的直線預應力筋，應在兩端張拉；長度等于或小于２４m的直線預應力，可在一端張拉。（２）預埋波紋管孔道。曲線預應力筋和長度大于３０m直線預應力筋，宜在兩端張拉；長度等于或小于30m的直線預應力筋，可在一端張拉。同一截面中有多根一端張拉的預應力筋，張拉端宜分別設(shè)置在結(jié)構(gòu)的兩端。當兩端同時張拉同一根預應力筋時，為了減少預應力損失，宜先在一端錨固，再在另一端補足張拉力后進行錨固。五、預應力筋張拉22．張拉控制力和張拉程序五、預應力筋張拉34．張拉順序預應力筋的張拉順序應符合設(shè)計要求，當設(shè)計無具體要求時，可采用分批、分階段對稱張拉，以使混凝土不產(chǎn)生超應力、構(gòu)件不扭轉(zhuǎn)與側(cè)彎、結(jié)構(gòu)不變位等。因此，對稱張拉是一項重要原則。同時，還要考慮到盡量減少張拉機械的移動次數(shù)。對配有多根預應力筋的預應力混凝土構(gòu)件，由于不可能同時一次張拉，應分批、對稱地進行張拉。分批張拉時，要考慮后批預應力筋張拉時對混凝土產(chǎn)生的彈性壓力縮壓而引起前批張拉并錨固好的預應力筋應力筋應力值的降低，所以對前批張拉的預應力筋的張拉應力值應增加。

五、預應力筋張拉34．張拉順序六、孔道灌漿預應力筋張拉后，應立即進行孔道灌漿，以防止預應力筋銹蝕，增加結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。（一）灌漿的要求（1）孔道灌漿前應進行水泥漿配合比設(shè)計，并通過試驗確定其流動度、泌水率、膨脹率及強度。（2）灌漿宜用強度等級不低于32.5MPa的普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥配制的水泥漿，應優(yōu)先采用普通硅酸鹽水泥。水泥漿的強度不應低于20MPa。（3）水泥漿應有足夠流動性，水灰比為0.4左右，流動度為120～170mm。（4）水泥漿3h泌水率宜控制在2%，最大不得超過3%。（5）在水泥漿中摻入適量的減水劑（占水泥重量0.25%的木質(zhì)素磺酸鈣、0.25%的FDN），一般可減水10～15%，對保證灌漿質(zhì)量有明顯效果。六、孔道灌漿預應力筋張拉后，應立即進行孔道灌漿，以防止預應力（一）灌漿的要求在水泥漿中摻入占水泥重量0.05‰的鋁粉，可使水泥漿獲得2～3%的膨脹率，對提高孔道灌漿飽滿度有好處，同時也能滿足強度要求。此外，水泥漿中不得摻入氯化物、硫化物以及硝酸鹽等，以防預應力筋受到腐蝕。水泥漿強度，不應低于M20（灰漿強度等級M20系指立方體抗壓標準強度為20N/mm2），水泥漿試塊用7.07cm立方體無底模制作。（一）灌漿的要求在水泥漿中摻入占水泥重量0.05‰的鋁粉，可（二）灌漿設(shè)備灌漿設(shè)備包括：砂漿攪拌機、灌漿泵、貯漿桶、過濾器、橡膠管和噴漿嘴等。灌漿泵常用的型號有：UB3型、UBJ1.8型、C—263型、C—251型等，使用時應注意：1）使用前應檢查球閥是否損壞或存有干灰漿等；2）起動時應進行清水試車，檢查各管道接頭和泵體是否漏水；3）使用時應先開動灌漿泵，然后再放灰漿；4）用完后泵和管道必須清理干凈不得留有余灰。（二）灌漿設(shè)備灌漿設(shè)備包括：砂漿攪拌機、灌漿泵、貯漿桶、過濾（三）灌漿工藝1攪拌好的水泥漿必須通過過濾器置于貯漿桶內(nèi)，并不斷攪拌，以防泌水沉淀。灌漿工作應緩慢均勻地進行，不得中斷，并應排氣通順；在孔道兩端冒出濃漿并封閉排氣孔后，宜再繼續(xù)加壓至0.5~0.6N/mm2，稍后再封閉灌漿孔。灌漿順序宜先灌注下層孔道。灌漿前孔道應用壓力水沖洗，以清洗和濕潤孔道。但沖洗后，應采取有效措施排除孔道中的積水。（三）灌漿工藝1攪拌好的水泥漿必須通過過濾器置于貯漿桶內(nèi)，并（三）灌漿工藝2對較大的孔道或預埋管孔道，二次灌漿有利于增強孔道的充實率，但第二次灌漿時間要掌握恰當，一般在水泥漿泌水基本完成，初凝尚未開始時進行（夏季約30～45min，冬季約1～2h）。冷天施工時，灌漿前孔道周邊的溫度應在50C以上，水泥漿的溫度在灌漿后至少有5d保持在50C以上。灌漿時水泥漿的溫度宜為10～250C。為避免凍害，可采取在灌漿前通入500C的溫水，提高孔道附近的溫度，或大水泥漿中加入適量的加氣劑，或摻減水等減少游離水等措施。（三）灌漿工藝2對較大的孔道或預埋管孔道，二次灌漿有利于增強第四節(jié)無粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)施工在后張法預應力混凝土中，預應力可分為有粘結(jié)和無粘結(jié)兩種。預應力筋張拉后澆筑混凝土與預應力筋粘結(jié)稱為粘結(jié)預應力筋。凡是預應力筋張拉后允許預應力筋與其周圍的混凝土產(chǎn)生相對滑動的預應力筋，稱作無粘結(jié)預應力筋。無粘結(jié)預應力混凝土的施工方法是在預應力筋的表面刷防腐潤滑脂并包塑料管后，鋪設(shè)在模板內(nèi)的預應力筋設(shè)計位置處，然后澆筑混凝土，待混凝土達到要求的強度后，進行預應力筋的張拉和錨固。該工藝的優(yōu)點是不需要留設(shè)孔道、穿筋、灌漿，施工簡單，摩擦力小，預應力筋易彎成多跨曲線形狀等，是近年發(fā)展起來的一項新技術(shù)。第四節(jié)無粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)施工在后張法預應力混凝土一、無粘結(jié)預應力筋制作無粘結(jié)預應力筋一般由鋼絞線或7?5高強鋼絲組成的鋼絲束，通過專用設(shè)備涂包防腐油脂和塑料套管而構(gòu)成的一種新型預應力筋，其截面如圖5-49所示。無粘結(jié)預應力筋包括鋼絲束和鋼絞線。制作時要求每根通長，中間不能有接頭，其制作工藝為：編束放盤→刷防腐潤滑脂→覆裹塑料護套→冷卻→調(diào)直→成型。一、無粘結(jié)預應力筋制作無粘結(jié)預應力筋一般由鋼絞線或7?5高強圖5-49無粘結(jié)筋斷面圖5-50張拉端凸出時的構(gòu)造圖5-49無粘結(jié)筋斷面圖5-50張二、無粘結(jié)預應力筋錨具無粘結(jié)預應力結(jié)構(gòu)中，預應力筋的張拉力完全借助于錨具傳遞給混凝土，外荷載作用引起預應力筋受力的變化也全部由錨具承擔。因此，無粘結(jié)預應力筋用的錨具不僅受力較大，而且承受重復荷載。無粘結(jié)預應力筋的錨具宜選用QM或XM體系的單孔錨具及擠壓錨具，有時也采用小規(guī)格的群錨。1．張拉端（1）錨具凸出混凝土表面，如圖5—50所示。（2）錨具凹進混凝土表面，如圖5—51（a）所示；墊板連體式錨具凹進混凝土表面如圖5—51（b）所示。2．固定端擠壓錨具。由擠壓錨具、承壓板和螺旋筋組成，如圖5—52所示。二、無粘結(jié)預應力筋錨具無粘結(jié)預應力結(jié)構(gòu)中，預應力筋的張拉力完圖5-51凹入式夾片錨具張拉端構(gòu)造圖5-51凹入式夾片錨具張拉端構(gòu)造圖5-52固定端擠壓錨具構(gòu)造圖5-52固定端擠壓錨具構(gòu)造三、張拉設(shè)備及機具配套張拉設(shè)備有千斤頂及油泵。機具有頂壓器（液壓和彈簧兩種）、張拉桿、工具錨等。1．前卡千斤頂無粘結(jié)預應力筋一般均采用前卡千斤頂單根張拉方法。YCQ20型前卡穿心千斤頂與QM型錨具配合，可以采用不頂壓工藝張拉，施工效率很高。對于要求頂壓的錨具，它也可安裝頂壓器，對于群錨，它還可安裝雙筒撐套。2．電動高壓油泵電動高壓油泵是為千斤頂、擠壓朵或LD—10型鐓頭器提供高壓的設(shè)備。在無粘結(jié)預應力混凝土施工中，常用的有中型泵和小型泵兩種。中型泵可以和各種液壓設(shè)備配套使用，但在高層建筑中略顯笨重；另外還有一種手提式小型油泵，比較輕便，但油箱太小，和YCQ20型千斤頂及LD—10鐓頭器可以配套使用，速度較慢，易發(fā)熱，使用時須待機冷卻。三、張拉設(shè)備及機具配套張拉設(shè)備有千斤頂及油泵。機具有頂壓器（四、無粘結(jié)預應力混凝土施工（一）工藝流程安裝梁或樓板模板→放線→下部非預應力鋼筋鋪放、綁扎→鋪放暗管、預埋件→安裝無粘結(jié)筋張拉端模板（包括打眼、釘焊預埋承壓板、螺旋筋、穴模及各部位馬凳筋等）→鋪放無粘結(jié)筋→修補破損的護套→上部非預應力鋼筋鋪放、綁扎→自檢無粘結(jié)筋的矢高、位置及端部狀況→隱蔽工程檢查驗收→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護→松動穴模、拆除側(cè)?！鷱埨瓬蕚洹炷翉姸仍囼灐鷱埨瓱o粘結(jié)筋→切除超長的無粘結(jié)筋→安放封端罩，端部封閉。四、無粘結(jié)預應力混凝土施工（一）工藝流程（二）施工操作要點11．現(xiàn)場制作（1）下料。無粘結(jié)筋的下料長度應按設(shè)計和施工工藝計算確定。下料應用砂輪鋸切割。（2）制作固定端的擠壓錨。制作擠壓錨具時應遵守專項操作規(guī)定。在完成擠壓后，護套應正好與擠壓錨具頭貼緊靠攏。（3）在使用連體錨作為張拉端錨具時，必須加套頸管，并切斷護套，安裝定心穴模。2．模板底模板在建筑物周邊宜外挑出去，以便早拆側(cè)模，側(cè)模應便于可靠固定錨具墊板。（二）施工操作要點11．現(xiàn)場制作（二）施工操作要點23．鋪筋（1）底模安裝后，應在模板上標出預應力筋的位置和走向，以便核查根數(shù)并留下標記。（2）為保證無粘結(jié)筋的曲線矢高要求，應合理編排預應力底筋。（3）無粘結(jié)筋的曲率可用馬凳控制，間距為0.8～1.2m。（4）無粘結(jié)筋為雙向曲線配置時，必須事先編序，制定鋪放順序。（5）無粘結(jié)筋與預埋電線發(fā)生位置矛盾時，后者應予避讓。（6）在施工中無粘結(jié)筋的護套如有破損，應對破損部位用塑料膠帶包纏修補。（二）施工操作要點23．鋪筋（二）施工操作要點34．端部節(jié)點安裝（1）固定端擠壓式錨具的承壓板應與擠壓錨固頭貼緊并固定牢靠。（2）張拉端無粘結(jié)筋應與承壓板垂直，承壓板和穴模應與端模緊密固定。（3）穴模外端面與端模之間應加泡沫塑料墊片，防上漏漿。（4）張拉端無粘結(jié)筋外露長度與所使用的千斤頂有關(guān)，應具體核定并適當留有余量。5．混凝土澆筑及振搗混凝土澆筑時，嚴禁踏壓撞碰無粘結(jié)筋、支撐架以及端部預埋部件；張拉端、固定端混凝土必須振搗密實，以確保張拉操作的順利進行。（二）施工操作要點34．端部節(jié)點安裝（二）施工操作要點46．張拉（1）張拉依據(jù)和要求①設(shè)計單位應向施工單位提出無粘結(jié)筋的張拉順序、張拉值及伸長值。②張拉時混凝土強度設(shè)計無要求時，不應低于設(shè)計強度的75%，并應有試驗報告單。③張拉前必須對各種機具、設(shè)備及儀表進行校核標定。④無粘結(jié)筋張拉順序應按設(shè)計要求進行，如設(shè)計無特殊要求時，可依次張拉。⑤為減少無粘結(jié)筋松弛、摩擦等損失，可采用超張拉法。⑥張拉后，按設(shè)計要求拆除模板及支撐。（二）施工操作要點46．張拉（二）施工操作要點5（2）張拉操作①張拉千斤頂前端的附件配置與錨具形式有關(guān)，應具體處置。②張拉時要控制給油速度。③無粘結(jié)筋曲線配置或長度超過40m時，宜采取兩端張拉。④張拉前后，均應認真測量無粘結(jié)筋外露尺寸，并作好記錄。⑤張拉程序宜采用從0→103%σcon張拉并直接錨固。同時校核伸長值，實際伸長值對計算伸長值的偏差應在+10%和—5%之間。⑥無粘結(jié)筋張拉時，應逐根填寫張拉記錄，經(jīng)整理簽署驗收存檔。7．端部處理張拉后，應采用液壓切筋器或砂輪鋸切斷超長部分的無粘結(jié)筋，嚴禁采用電弧切斷。將外露無粘結(jié)筋切至約30mm后，涂專用防腐油脂，并加蓋塑料封端罩，最后澆筑混凝土。當采用穴模時，應用微膨脹細石混凝土或高強度砂漿將構(gòu)件凹槽堵平。（二）施工操作要點5（2）張拉操作第五節(jié)預應力混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)施工預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)，分有粘結(jié)預應力框架結(jié)構(gòu)和無粘結(jié)預應力框架結(jié)構(gòu)。梁的跨度可為每跨15m、18m、21m、25m等。有的主梁為有粘結(jié)預應力，次梁為無粘結(jié)預應力，有的在柱中施加預應力。現(xiàn)澆預應力框架結(jié)構(gòu)的樓板可用現(xiàn)澆板、可用預制的預應力空心板，也可用預應力疊合樓板。預應力疊合樓板是由預制的預應力薄板與現(xiàn)澆疊合層組成。預應力薄板厚度一般為50mm，施工時可作為永久性模板使用，現(xiàn)澆疊合層厚度按設(shè)計要求而定，一般為60~90mm?，F(xiàn)澆預應力框架結(jié)構(gòu)中，框架梁一般配置曲線或折線預應力筋。第五節(jié)預應力混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)施工預應力混凝土框架結(jié)圖5-53預應力混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)圖5-53預應力混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)一、曲線孔道的留設(shè)1現(xiàn)澆預應力框架結(jié)構(gòu)中，通常配置曲線預應力筋，因此在框架施工中必須留設(shè)曲線孔道。曲線孔道可采用金屬波紋管留孔，其彎曲部分的坐標按預應力筋曲線方程計算確定，彎曲成型后的坐標誤差應控制在2mm以內(nèi)。如圖5—53所示預應力混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)中所配置的曲線預應力筋為例，預應力筋的曲線方程為：一、曲線孔道的留設(shè)1現(xiàn)澆預應力框架結(jié)構(gòu)中，通常配置曲線預應力一、曲線孔道的留設(shè)2ab段f=134mm，bc段f=456mm。根據(jù)x坐標分別為0.7m，1.7m，2.75m，3.75m，4.75m和5.75m時，計算所得y坐標分別為47mm，134mm，340mm，479mm，562mm和590mm。因此曲線孔道定位圖如圖5—54所示。留孔波紋管可在現(xiàn)場彎曲成所需的曲線形狀，接頭部分用300mm長的大一號波紋管套接。關(guān)于灌漿孔和泌水孔則在波紋管上打孔后用帶嘴弧形白鐵（或塑料）壓板形成，如圖5—55所示。灌漿孔一般留在曲線筋的最低部位，泌水孔設(shè)在曲線筋的最高拐點處。灌漿孔和泌水孔用?20塑料管，并伸出表面50mm左右。一、曲線孔道的留設(shè)2ab段f=134mm，bc段f=456m圖5-54曲線孔道定位尺寸示意圖圖5-54曲線孔道定位尺寸示意圖圖5-55灌漿孔或泌水孔留設(shè)示意圖圖5-55灌漿孔或泌水孔留設(shè)示意圖二、曲線預應力筋的張拉及應力控制框架梁中曲線預應力筋的張拉采用兩端同時張拉工藝，預應力筋的應力控制應確保其跨中的預應力值，一般要求在使用階段跨中的有效預應力值為0.5～0.55fptk。曲線預應力筋在張拉階段產(chǎn)生的預應力損失主要是錨具變形與預應力筋內(nèi)縮和孔道摩阻損失，因此，曲線預應力筋張拉錨固完畢后，應保證跨中有效預應力值在0.60fptk左右。二、曲線預應力筋的張拉及應力控制框架梁中曲線預應力筋的張拉采三、預應力混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)施工預應力混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)施工順序通常有以下三種：（1）逐層澆筑逐層張拉。施工順序為澆筑完成一層框架梁混凝土后，張拉該層框架梁的預應力筋，預應力筋張拉完成后可以拆除該層梁的支撐。（2）數(shù)層澆筑順向張拉。施工順序為澆筑完成數(shù)層框架梁混凝土后，順向（自下而上）逐層張拉框梁的預應力筋，下層預應力筋張拉時，上一層混凝土框架梁的混凝土強度至少應達到C15。（3）數(shù)層澆筑逆向張拉。施工順序為澆筑完成數(shù)層框架梁混凝土后，逆向（自上向下）逐層張拉框子梁的預應力筋。三、預應力混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)施工預應力混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)施工四、預應力混凝土現(xiàn)澆板柱結(jié)構(gòu)施工1預應力混凝土板柱結(jié)構(gòu)，其基本單元是由四根預制鋼筋混凝土柱、樓板、邊梁、懸臂板和剪力墻等組成。在柱網(wǎng)縱橫軸線處穿入預應力筋，通過預加應力使板牢固結(jié)合，形成整體，如圖5—56所示。主體結(jié)構(gòu)安裝順序為：杯形基礎(chǔ)杯底抄平以控制柱安裝標高→柱安裝、校正和固定→在柱上裝設(shè)支承樓板的臨時支托→樓板和邊梁的安裝→灌注板柱之間的砂漿和養(yǎng)護。四、預應力混凝土現(xiàn)澆板柱結(jié)構(gòu)施工1預應力混凝土板柱結(jié)構(gòu)，其基圖5-56整體預應力板柱結(jié)構(gòu)示意圖圖5-56整體預應力板柱結(jié)構(gòu)示意圖四、預應力混凝土現(xiàn)澆板柱結(jié)構(gòu)施工2裝配式整體預應力板柱結(jié)構(gòu)的預應力筋可配置成直線或曲線，一般采用碳素鋼絲束或鋼絞線束。錨具可選用鋼質(zhì)錐形錨具和XM型錨具，配以YC—18、YC—20型穿心式千斤頂進行高空張拉。預應力筋的張拉方案視下列情況而定：當軸線長度較短、柱子又較短時，可采用柱底固定，吊裝一層張拉一層的張拉方案，比較安全和省事；當軸線長度較短，而柱長較長時，可采用柱底固定，吊裝好上層樓板，并在板柱間接縫灌漿以后，再張拉下層預應力筋的張拉方案，這樣有利于減少柱頂?shù)奈灰?；當軸線較長時，由于在張拉過程中板柱間接縫砂漿將產(chǎn)生較大的壓縮變形，而造成較大柱頂位移，則必須采取有效措施，減少或消除柱的附加彎矩。四、預應力混凝土現(xiàn)澆板柱結(jié)構(gòu)施工2裝配式整體預應力板柱結(jié)構(gòu)的四、預應力混凝土現(xiàn)澆板柱結(jié)構(gòu)施工3預應力筋的張拉順序和張拉制度一般為：在層次安排上由一層開始逐層向上至頂層張拉；對每一層而言，先張拉長向的縱軸線預應力筋，后張拉短向的橫軸線預應力筋；對于各軸線之間的張拉順序，則先中柱后邊柱，對稱交叉張拉；對于每一軸線多根預應力筋張拉，則以對角線對稱分批張拉。長向縱軸線的預應力筋由于長度較長，宜采用兩端張拉，即一端先行張拉，另一端補張拉至103%σcon后錨固的張拉工藝，以使預加應力沿長向軸線比較均勻地傳遞。橫向預應力筋一般比較短，可采用一端張拉工藝。預應力筋張拉錨固以后，立即進行柱上預留孔洞的灌漿，并澆筑樓板間的接縫混凝土。四、預應力混凝土現(xiàn)澆板柱結(jié)構(gòu)施工3預應力筋的張拉順序和張拉制第五章

預應力混凝土工程133第五章 預應力混凝土工程1

本章主要內(nèi)容

☆

概述

☆先張法施工

☆后張法施工

☆無粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)施工學習要求：了解預應力混凝土的概念和特點；熟悉超張拉工藝；掌握預應力混凝土與普通混凝土的區(qū)別。本章主要內(nèi)容☆概述第一節(jié)概述一、預應力混凝土的基本概念1．什么叫預應力預應力是預加應力的簡稱，人們對預加應力原理的應用由來已久，在日常生活中稍加注意是不難找到一些熟悉例子。如用竹箍的木桶、木鋸、搬運書籍等。工程中預應力混凝土應用范圍更廣。第一節(jié)概述一、預應力混凝土的基本概念圖5-1預應力原理在木桶上的應用圖5-1預應力原理在木桶上的應用圖5-2預應力原理在木鋸上的應用圖5-2預應力原理在木鋸上的應用圖5-3搬運書籍（塊體拼裝式預應力梁示意圖）圖5-3搬運書籍（塊體拼裝式預應力梁示意圖）2.混凝土為什么要預加應力混凝土是抗壓強度高而抗拉強度低。抗拉強度不僅很低，只有抗壓強度的1/10~1/15，而且很不可靠。它的抗拉變形能力也很小，如同玻璃一樣是脆性的，破壞前沒有明顯預兆。因此素混凝土只能用于柱墩、重力式擋土墻、地坪、路面等以受壓為主的場合，而不能用梁、板等受彎結(jié)構(gòu)。為彌補混凝土抗拉強度太低的缺點，人們首先想到的是對混凝土預期出現(xiàn)拉應力的部位用鋼筋來加強，即用鋼筋來代替混凝土承擔拉力。這種用混凝土受壓、用鋼筋受拉的鋼筋混凝土用途很廣、優(yōu)點很多，但也存在著一個難以克服的本質(zhì)上的缺陷—開裂。所有鋼筋混凝土受彎、受拉構(gòu)件，不管配筋少還是配筋多，在使用狀態(tài)下幾乎無不開裂，以致影響它的應用范圍與發(fā)展前途。2.混凝土為什么要預加應力混凝土是抗壓強度高而抗拉強度低。抗3.什么叫預應力混凝土“預應力混凝土是根據(jù)需要，人為地引入某一數(shù)值與分布的內(nèi)應力，用以部分或全部抵消外荷載應力的一種加筋混凝土”。實際上預應力筋對結(jié)構(gòu)所起的作用，既可以理解為產(chǎn)生與使用荷載應力方向相反的預加應力，也可以理解為產(chǎn)生與使用荷載方向相反的預加反向荷載或反向力。如果我們從荷載的概念出發(fā)，預應力混凝土可以定義為：“預應力混凝土是根據(jù)需要，人為地引入某一數(shù)值的反向荷載，用以部分或全部抵消使用荷載的一種加筋混凝土”。3.什么叫預應力混凝土“預應力混凝土是根據(jù)需要，人為地引入某圖示預應力混凝土（以梁為例）普通梁的受力簡圖素混凝土梁受力開裂圖示預應力混凝土（以梁為例）普通梁的受力簡圖素混凝土梁受力開普通鋼筋混凝土梁和預應力鋼筋混凝土梁受拉區(qū)配置鋼筋，但還會產(chǎn)生裂縫配置預應力筋，施加預壓應力普通鋼筋混凝土梁和預應力鋼筋混凝土梁受拉區(qū)配置鋼筋，但還會產(chǎn)二、預應力混凝土的種類預應力混凝土按預應力的大小分為：全預應力砼和部分預應力砼；按施加方式分為：先張法預應力砼和后張法預應力砼；按預應力筋粘結(jié)狀態(tài)分為：有粘結(jié)預應力砼和無粘結(jié)預應力砼；按施工方法分為：預制預應力砼和現(xiàn)澆預應力砼等。二、預應力混凝土的種類預應力混凝土按預應力的大小分為：全預應三、預應力混凝土的材料預應力混凝土抗裂性的高低，取決于鋼筋的預拉應力值。鋼筋預拉力愈高，混凝土預壓力愈大，構(gòu)件的抗裂性就愈好。要建立較高的預應力，就必須具有高強度的鋼筋和高強度混凝土。所以，高強材料的提供，促使產(chǎn)生預應力混凝土，預應力混凝土的發(fā)展又對材料提出更高的要求。三、預應力混凝土的材料預應力混凝土抗裂性的高低，取決于鋼筋的1.對鋼材的要求1.高強度。鋼材強度越高，損失率越小，經(jīng)濟效果也越高，因此當具備條件時，應盡量采用強度高的鋼材作預應力筋。2.具有一定的塑性。就是要求鋼筋切斷時具有一定的延伸率，當構(gòu)件處于低溫荷載下，更應注意塑性要求，否則可能發(fā)生脆性破壞。3.與混凝土有較好的粘結(jié)度。先張法構(gòu)件（后張自錨構(gòu)件在使用時）的預應力是靠鋼筋和混凝土的粘結(jié)力來完成的。因此鋼筋和混凝土的粘結(jié)度必須足夠。4.有良好的加工性能。1.對鋼材的要求1.高強度。鋼材強度越高，損失率越小，經(jīng)濟效國內(nèi)預應力混凝土結(jié)構(gòu)常用的鋼材目前國內(nèi)預應力混凝土結(jié)構(gòu)常用的鋼材可分為兩類：鋼絲和鋼筋。鋼筋可用冷拉Ⅱ、Ⅲ級熱軋鋼筋或熱處理鋼筋，鋼絲可用高強碳素鋼絲或冷拔低碳鋼絲制成的鋼絞線。國內(nèi)預應力混凝土結(jié)構(gòu)常用的鋼材目前國內(nèi)預應力混凝土結(jié)構(gòu)常用的2.對混凝土的要求1.高強度。因為只有高強混凝土充分利用高強鋼材，共同承受外力，從而可以減小構(gòu)件的截面尺寸，減輕構(gòu)件自重并節(jié)約原材料用量。2.收縮、徐變小，彈性模量高，有利于減少預應力損失?；炷翉姸雀吡?，抗拉、抗剪、粘結(jié)強度也都高，從而提高抗裂能力。3.盡可能做到快硬、早強。因為只有快硬，早強才能盡早施加預應力，加快施工進度，提高臺座或錨具的使用率。當前國內(nèi)預應力鋼筋構(gòu)件中所用混凝土的強度等級常為C40~C50，個別達到C60~C80，一般不低于C30。2.對混凝土的要求1.高強度。因為只有高強混凝土充分利用高強四、預應力混凝土與鋼筋混凝土的比較預應力混凝土與普通鋼筋混凝土相比，具有如下優(yōu)點：1．提高了混凝土的抗裂度和剛度。2．增加構(gòu)件的耐久性。3．節(jié)約材料。4．減輕構(gòu)件自重。5．擴大了高、大、重型結(jié)構(gòu)的預制裝配化程度。6．抗疲勞性能優(yōu)于鋼筋混凝土。四、預應力混凝土與鋼筋混凝土的比較預應力混凝土與普通鋼筋混凝預應力混凝土存在的問題與不足盡管預應力混凝土有上述優(yōu)點，但也帶來了另一方面的問題，就是制作構(gòu)件時增加了張拉工序、灌漿機具以及錨固裝置等專用設(shè)備，同時制作技術(shù)也比鋼筋混凝土復雜得多，相應的費用也較高。所以跨度較小的梁和板，不承受拉力的拱與柱子等就不適宜采用預應力結(jié)構(gòu)。因此，不是在任何場合都可以用預應力混凝土來代替普通鋼筋混凝土的，而是兩者各有合理應用范圍。預應力混凝土存在的問題與不足盡管預應力混凝土有上述優(yōu)點，但也

第二節(jié)先張法施工先張法是在澆筑混凝土之前，在臺座或模板上先張拉預應力鋼筋，用夾具臨時固定，然后澆筑混凝土。待混凝土達到規(guī)定強度（一般不低于混凝土設(shè)計強度標準值的75%），保證預應力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)力時，放張或切斷預應力筋，借助于混凝土與預應力筋之間的粘結(jié)，對混凝土產(chǎn)生預壓應力，如圖5-8所示。第二節(jié)先張法施工先張法是在澆筑混凝土之前，在臺座圖5-8先張法生產(chǎn)示意圖圖5-8先張法生產(chǎn)示意圖先張法施工工藝流程先張法采用臺座法生產(chǎn)時，預應力筋的張拉、錨固，混凝土構(gòu)件的澆筑、養(yǎng)護和預應力筋放張等工序皆在臺座上進行，預應力筋的張拉力由臺座承受。先張法適用于生產(chǎn)定型的中小型構(gòu)件，如空心板、屋面板、吊車梁、檁條等，需要在固定的預制廠生產(chǎn)。先張法施工工藝流程先張法采用臺座法生產(chǎn)時，預應力筋的張拉、錨第5章預應力混凝土工程課件第5章預應力混凝土工程課件第5章預應力混凝土工程課件圖5-9先張法施工工藝流程圖圖5-9先張法施工工藝流程圖一、先張法施工設(shè)備（一）臺座臺座是先張法生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，它承受預應力筋的全部張拉力。因此，臺座應具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。臺座構(gòu)造型式有墩式臺座、槽式臺座等。選用時根據(jù)構(gòu)件種類、張拉力的大小和施工條件而定。一、先張法施工設(shè)備（一）臺座1.墩式臺座生產(chǎn)空心板、平板等平面布筋的混凝土構(gòu)件時，由于張拉力不大，可利用簡易墩式臺座。如圖5-10所示。生產(chǎn)中型構(gòu)件或多層疊澆構(gòu)件，如圖5-11所示的墩式臺座，臺座局部加厚，以承受部分張拉力。臺座的長度和寬度由場地大小、構(gòu)件類型和產(chǎn)量而定，一般長度為100~150m，寬度為2m。在臺座的端部應留出張拉操作用地和通道，兩側(cè)要有構(gòu)件運輸和堆放的場地。墩式臺座是由承力臺墩、臺面、橫梁組成。目前常用的是用現(xiàn)澆鋼筋混凝土制成的、由承力臺墩與臺面共同受力的臺座。1.墩式臺座生產(chǎn)空心板、平板等平面布筋的混凝土構(gòu)件時，由于張墩式臺座示意圖墩式臺座示意圖2.槽式臺座槽式臺座由端柱、傳力柱、柱墊、橫梁和臺面等組成，既可承受張拉力，又可作蒸汽養(yǎng)護槽，適用于張拉力較大的大型構(gòu)件，如吊車梁、屋架等。槽式臺座構(gòu)造，如圖5-13所示。2.槽式臺座槽式臺座由端柱、傳力柱、柱墊、橫梁和臺面等組成，（二）夾具先張法中采用的夾具按其用途不同可分為將預應力筋固定在臺座上的錨固夾具和張拉時夾持預應力筋用的張拉夾具。1．鋼絲錨固夾具（1）鋼質(zhì)錐形夾具。鋼質(zhì)錐形夾具是常用的單根鋼絲夾具，適用于錨固直徑3～5mm的冷拔低碳鋼絲和碳素（刻痕）鋼絲。它由套筒和銷子組成，如圖5-14所示。套筒為圓柱形，中間開圓錐形孔。（2）鐓頭夾具。如圖5—15所示。將鋼絲端部冷鐓或熱鐓形成粗頭，通過承力板或梳筋板錨固。鐓頭夾具用于預應力鋼絲固定端的錨固。（二）夾具先張法中采用的夾具按其用途不同可分為將預應力筋固定鋼絲錨固夾具鋼絲錨固夾具2.鋼筋錨固夾具圓套筒三片式夾具是由夾片與套筒組成，如圖5—16所示。套筒的內(nèi)孔成圓錐形，三個夾片互成120°，鋼筋平持在三夾片中心，夾片內(nèi)槽上有齒紋，以保證鋼筋的錨固。這種夾具適用于夾持直徑為12mm、14mm的單根冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋。2.鋼筋錨固夾具圓套筒三片式夾具是由夾片與套筒組成，如圖5—3.張拉夾具常用的張拉夾具有月牙形夾具、偏心式夾具和楔形夾具等，如圖5-17所示。單根粗鋼筋之間的連接或粗鋼筋與螺桿的連接可采用鋼筋連接器，如圖5-18所示，是套筒雙拼式連接器。3.張拉夾具常用的張拉夾具有月牙形夾具、偏心式夾具和楔形夾具套筒雙拼式鋼筋連接器4．夾具的要求應具有良好的自錨與松錨性能。套筒雙拼式鋼筋連接器4．夾具的要求（三）張拉設(shè)備張拉設(shè)備要求簡易可靠，控制應力準確，能以穩(wěn)定的速率增大拉力。近年來由于預應力混凝土施工工藝的完善，創(chuàng)造了多種簡易機具，如手動螺桿張拉器、電動螺桿張拉機、卷楊機（包括電動和手動）和液壓千斤頂?shù)葟埨瓩C具。在測力方面有彈簧測力計、杠桿測力器、荷重控制及油壓表等不同方法。鋼絲張拉分單根張拉和多根張拉。用鋼模以機組流水法或傳送帶法生產(chǎn)構(gòu)件多用多根張拉，此時鋼絲以鐓頭錨固在錨固板上，用油壓千斤頂進行張拉；在臺座上生產(chǎn)構(gòu)件多為單根進行張拉，可采用電動卷揚機、電動螺桿張拉機等進行張拉。（三）張拉設(shè)備張拉設(shè)備要求簡易可靠，控制應力準確，能以穩(wěn)定的1.卷揚機張拉、杠桿測力的張拉裝置張拉機由電動卷揚機、杠桿測力裝置及張拉夾具等組成，裝在窄軌小車上，如圖5-19示。使用時根據(jù)鋼絲的拉力，先掛好砝碼，用張拉夾具夾緊鋼絲后，開動卷揚機，即可張拉。1.卷揚機張拉、杠桿測力的張拉裝置張拉機由電動卷揚機、杠桿測2．電動螺桿張拉機由螺桿、頂桿、張拉夾具、彈簧測力計等組成，如圖5-20所示。使用時，先用張拉夾具夾緊鋼絲，然后開動電動機，通過皮帶、齒輪，使齒輪和螺母（外有齒、內(nèi)有螺紋）轉(zhuǎn)動，由于齒輪螺母只能旋轉(zhuǎn)，不能移動，故迫使螺桿作直線運動而張拉鋼絲。2．電動螺桿張拉機由螺桿、頂桿、張拉夾具、彈簧測力計等組成，3.穿心式千斤頂張拉直徑12~20mm的單根鋼筋、鋼絞線或小型鋼絲束，可用YC－20型穿心式千斤頂，如圖5-21所示。張拉時，前油嘴回油、后油嘴進油，被偏心夾具夾緊的鋼筋隨著液壓缸的伸出而被拉伸。3.穿心式千斤頂張拉直徑12~20mm的單根鋼筋、鋼絞線或小張拉機具選擇的要求選擇張拉機具時，為了保證設(shè)備、人身安全和張拉力準確，張拉機具的張拉力應不小于預應力筋張拉力的1.5倍；張拉機具的張拉行程應不小于預應力筋張拉伸長值的1.1~1.3倍。張拉機具選擇的要求選擇張拉機具時，為了保證設(shè)備、人身安全和張二、先張法施工工藝（一）預應力筋的鋪設(shè)預應力鋼絲宜用牽引車鋪設(shè)。如遇鋼絲需要接長，可借助于鋼絲拼接器用20~22號鐵絲密排綁扎，如圖5-22所示。綁扎長度；對冷拔低碳鋼絲不得小于40倍鋼絲直徑；對高強刻痕鋼絲不得小于80倍鋼絲直徑。二、先張法施工工藝（一）預應力筋