學(xué)習(xí)模塊5：預(yù)應(yīng)力混凝土

學(xué)習(xí)模塊五：預(yù)應(yīng)力混凝土建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)某大廈框架剪力墻結(jié)構(gòu)，檐高55米，總建筑面積約136600平方米，地上13層，地下3層，東西長(zhǎng)約147米，南北長(zhǎng)約79米。其中部分板及梁中布置后張無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋以解決結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力；部分梁中布置后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋以解決結(jié)構(gòu)的抗裂、變形、承載力問題，有粘結(jié)梁主要有框架梁，懸挑梁。框架梁最大跨度16.8米，懸挑梁最大跨度6.2米。預(yù)應(yīng)力筋均采用φs15.2（7φ5）高強(qiáng)低松弛預(yù)應(yīng)力鋼鉸線，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fptk=1860Mpa；張拉控制應(yīng)力為0.70fptk即σcon=1302Mpa。預(yù)應(yīng)力錨具采用B&S(包含BUPC)體系，I類錨具，有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉端采用Z15型群錨，固定端采用Zp15型擠壓錨；無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉端采用Z15-1型單孔錨具，固定端采用Zp15型擠壓錨；混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后方可張拉。思考：（1）預(yù)應(yīng)力混凝土有哪些施工工藝？（2）無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土適用于哪些結(jié)構(gòu)？（3）預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制力如何確定？引例建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)主要內(nèi)容學(xué)習(xí)單元1：先張法施工學(xué)習(xí)單元2：后張法施工建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解預(yù)應(yīng)力混凝土的概念及工程應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn);2.掌握先張法施工工藝、預(yù)應(yīng)力筋的控制應(yīng)力、張拉程序和放張順序的確定及注意事項(xiàng)；3.掌握后張法施工工藝、孔道留設(shè)、預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序及孔道灌漿等施工方法及注意事項(xiàng)。

能編制先張法施工方案，進(jìn)行先張法施工，能編制后張法施工方案，進(jìn)行后張法施工。建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)：

1.預(yù)應(yīng)力混凝土工程的先張法、后張法的施工工藝；2.機(jī)具設(shè)備和施工方法。學(xué)習(xí)難點(diǎn)

先張法與后張法預(yù)應(yīng)力影響因素分析建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：抗拉強(qiáng)度低，使混凝土過早開裂預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)：借助于混凝土的拉壓強(qiáng)度補(bǔ)償其抗拉強(qiáng)度的不足以推遲受拉區(qū)混凝土的開裂思考：普通混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土有何區(qū)別？建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)單元1：先張法施工工作任務(wù)：編寫先張法施工方案先張法施工——澆筑混凝土構(gòu)件前先張拉預(yù)應(yīng)力筋，將張拉的預(yù)應(yīng)力筋臨時(shí)錨固在臺(tái)座或鋼模上，然后進(jìn)行非預(yù)應(yīng)力筋的綁扎，支設(shè)模板，澆筑混凝土構(gòu)件，待混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到一定強(qiáng)度（一般不低于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的75%），保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)時(shí)，放松預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋彈性回縮，借助于混凝土與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)，對(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力。建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)一、先張法施工準(zhǔn)備（一）預(yù)應(yīng)力鋼筋1、鋼絞線2、高強(qiáng)鋼絲3、熱處理鋼筋4、精軋螺紋鋼筋5、冷拉鋼筋工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)（一）預(yù)應(yīng)力鋼筋1、鋼絞線——由6根碳素鋼絲圍繞一根中心鋼絲在絞絲機(jī)上絞成螺旋狀，再經(jīng)低溫回火制成工工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)2、高強(qiáng)鋼絲外形分為光圓鋼絲、螺旋肋鋼絲、刻痕鋼絲三種。工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)3、熱處理鋼筋——普通熱軋中碳合金鋼筋經(jīng)淬火和回火調(diào)質(zhì)熱處理制成。具有高強(qiáng)度、高韌性和高粘結(jié)力等優(yōu)點(diǎn)，直徑為6～10mm。熱處理鋼筋的螺紋外形，有帶縱肋和無(wú)縱肋兩種。

(a)帶縱肋(b)無(wú)縱肋工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)4、精軋螺紋鋼筋——用熱軋方法在鋼筋表面上軋出不帶縱肋的螺紋外形。具有錨固簡(jiǎn)單、施工方便、無(wú)需焊接等優(yōu)點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的精軋螺紋鋼筋直徑有25mm和32mm，其屈服點(diǎn)為750MPa和900MPa兩種精軋螺紋鋼筋外形

工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)5、冷拉鋼筋——將Ⅱ～Ⅳ級(jí)熱軋鋼筋在常溫下通過張拉到超過屈服點(diǎn)某一應(yīng)力，使其產(chǎn)生一定的塑性變形后卸荷，再經(jīng)時(shí)效處理而成。這樣鋼筋的塑性和彈性模量有所降低而屈服強(qiáng)度和硬度有所提高。工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)(二）機(jī)械設(shè)備選擇1、臺(tái)座2、夾具3、張拉機(jī)械工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)1、臺(tái)座1）、要求：有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性；滿足生產(chǎn)工藝的要求。2）、形式：

①墩式(傳力墩、臺(tái)面、橫梁)

長(zhǎng)度100—150m，適于中、小型構(gòu)件。

墩式臺(tái)座的幾種形式。②槽式(傳力柱、上下橫梁、磚墻)

長(zhǎng)45—76m，適于雙向預(yù)應(yīng)力構(gòu)件,易于蒸汽養(yǎng)護(hù)。

工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)墩式臺(tái)座的幾種形式：槽式臺(tái)座建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)2、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。（1）鋼絲夾具按其工作用途不同分為錨固夾具和張拉夾具。錨固夾具：將預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固在臺(tái)座或鋼模上張拉夾具：張拉時(shí)夾持預(yù)應(yīng)力筋（2）鋼筋?yuàn)A具圓套筒三片式夾具，如圖所示。兩片式銷片夾具工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)（a）圓錐齒板式（b）圓錐槽式（c）鍥形鋼絲的錨固夾具1─套筒；2─齒板；3─鋼絲；4─錐塞；5─錨板；6─鍥塊工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)

（a）鉗式（b）偏心式（c）楔形鋼絲的張拉夾具1─鋼絲；2─鉗齒；3─拉鉤；4─偏心齒條；5─拉環(huán)；6─錨板；7─楔塊工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)3、張拉設(shè)備1.電動(dòng)張拉電動(dòng)螺桿張拉機(jī)（圖1)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)(圖2）2.液壓張拉液壓千斤頂（圖3）高壓油泵圖1圖2圖3工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)二、先張法施工的工藝流程先張法生產(chǎn)示意圖1─臺(tái)座；2─橫梁；3─臺(tái)面；4─預(yù)應(yīng)力筋；5─夾具；6─混凝土構(gòu)件工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)二、先張法施工的工藝流程1.預(yù)應(yīng)力鋪設(shè)2.預(yù)應(yīng)力筋的張拉3.混凝土的澆注與養(yǎng)護(hù)4.預(yù)應(yīng)力筋放張工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)1.預(yù)應(yīng)力筋下料、預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)

預(yù)應(yīng)力筋下料預(yù)應(yīng)力鋪設(shè)

預(yù)應(yīng)力筋固定端錨具擠壓工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)

超張拉制度0

105%concon一次張拉制度0103%con

持荷2分鐘2.預(yù)應(yīng)力筋的張拉工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)1、混凝土一次澆完，混凝土≮C30。2、防止較大徐變和收縮：選收縮變形小的水泥，水灰比≯0.5，級(jí)配良好，振搗密實(shí)(特別是端部)。

·混凝土收縮：由于水泥漿在硬化過程中脫水密結(jié)和毛細(xì)孔壓縮的結(jié)果

·混凝土徐變：指混凝土在荷載長(zhǎng)期作用下產(chǎn)生的塑性變形3、采用機(jī)械振搗密實(shí)時(shí)，要避免碰撞鋼絲?；炷廖催_(dá)到一定強(qiáng)度前，不允許碰撞或踩踏鋼絲。4、減少應(yīng)力損失：非鋼模臺(tái)座生產(chǎn)，采取二次升溫養(yǎng)護(hù)，(開始溫差≯20℃，達(dá)10MPa后按正常速度升溫)。3.混凝土的澆注與養(yǎng)護(hù)工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)1）.放張的要求混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定且≮75%強(qiáng)度值后。2).放張的方法鋼絲——可用砂輪鋸或切斷機(jī)切斷粗鋼筋——對(duì)熱處理鋼筋及冷拉IV級(jí)鋼筋，不得用電弧切割，宜用砂輪鋸或切斷機(jī)切斷當(dāng)放張多根預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，多根鋼絲或鋼筋的同時(shí)放松，可用油壓千斤頂、砂箱、楔塊等同時(shí)放張。4.預(yù)應(yīng)力筋放張工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)3).放張的順序

(1)預(yù)應(yīng)力筋放張時(shí)，應(yīng)緩慢放松錨固裝置，使各根預(yù)應(yīng)力筋緩慢放松。

(2)預(yù)應(yīng)力筋放張順序應(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。

長(zhǎng)線臺(tái)座生產(chǎn)的鋼弦構(gòu)件，剪斷鋼絲宜從臺(tái)座中部開始；疊層生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，宜按自上而下的順序進(jìn)行放松；板類構(gòu)件放松時(shí)，從兩邊逐漸對(duì)稱向中心進(jìn)行。工作任務(wù)：編寫先張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)單元2：后張法施工工作任務(wù)：編寫后張法施工方案后張法施工——先澆筑水泥混凝土，待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上后再?gòu)埨A(yù)應(yīng)力鋼材以形成預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的施工方法

建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)工作任務(wù)：編寫后張法施工方案一、施工準(zhǔn)備工作（一）預(yù)應(yīng)力鋼筋（同先張法）（二）機(jī)械設(shè)備選擇1、錨具2、張拉機(jī)械3、預(yù)應(yīng)力制作建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)1、錨具

1）單根粗鋼筋錨具一般張拉端均采用螺絲端桿錨具；而固定端除了采用螺絲端桿錨具外，還可采用幫條錨具或鐓頭錨具。

螺絲端桿錨具1－螺母；2－墊板；3－螺絲端桿；4－對(duì)焊接頭；5－預(yù)應(yīng)力筋建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)螺絲端桿錨具適用于錨固直徑不大于36mm的熱處理鋼筋。螺絲端桿可用同類熱處理鋼筋制作，螺母用3號(hào)鋼制作。幫條錨具——由一塊方板和三根幫條組成，一般用在單根粗鋼筋作預(yù)應(yīng)力筋的固定端。幫條錨具1－幫條；2－襯板；3－預(yù)應(yīng)力筋

1、錨具建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)

2）預(yù)應(yīng)力鋼筋束錨具JM型錨具JM型錨具1─錨環(huán)；2─夾片；3─鋼筋束或鋼絞線；4─圓鉗環(huán)；5─方錨環(huán)1、錨具建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)1、錨具建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)XM型錨具適用于錨固鋼絞線束、鋼絲束。具有通用性強(qiáng)、性能可靠、施工方便、便于高空作業(yè)的特點(diǎn)。錨環(huán)夾片1、錨具建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)1、錨具建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)3）預(yù)應(yīng)力鋼絲束錨具錐形螺桿錨具鋼絲束墩頭錨具鋼制錐形錨具錐形螺桿錨具1─套筒；2─錐形螺桿；3─墊板；4─螺母；5─鋼絲束

1、錨具建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)鋼絲束墩頭錨具

鋼絲束鐓頭錨具張拉時(shí)，張拉螺絲桿一端與錨環(huán)內(nèi)絲扣連接，另一端與千斤頂?shù)睦^連接。張拉到控制應(yīng)力時(shí)，錨環(huán)被拉出，則擰緊錨環(huán)外絲扣上的螺母加以錨固。1、錨具建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)鋼質(zhì)錐型錨具1─錨環(huán)；2─錨塞鋼質(zhì)錐型錨具

由錨環(huán)和錨塞組成。鋼絲分布在錨環(huán)錐孔內(nèi)側(cè)，由錨塞塞緊錨固。錨塞上刻有細(xì)齒槽，夾緊鋼絲防止滑移。錨環(huán)內(nèi)孔的錐度應(yīng)與錨塞的錐度一致。1、錨具建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)2、張拉機(jī)械拉桿式千斤頂（YL型）：主要用于張拉帶有螺絲端桿錨具的粗鋼筋、錐形螺桿錨具的鋼絲束及墩頭錨具的鋼絲束，如圖所示。穿心式千斤頂（YC型）錐錨式雙作用千斤頂（YZ型）建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)3、預(yù)應(yīng)力筋制作單根預(yù)應(yīng)力筋：基本程序有：配料、對(duì)焊、冷拉等。鋼筋束及鋼絞線束：基本程序有：開盤冷拉、下料及編束等。鋼絲束：基本程序有：調(diào)直、下料、編束及安裝錨具等。建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)安裝底模安裝鋼筋骨架、支模埋管制孔澆筑混凝土抽管養(yǎng)護(hù)、拆模清理孔道穿預(yù)應(yīng)力筋張拉預(yù)應(yīng)力筋孔道灌漿制混凝土試塊起吊運(yùn)輸壓混凝土試塊制作水泥漿試塊壓水泥漿試塊錨具制作灌漿機(jī)具準(zhǔn)備張拉機(jī)具準(zhǔn)備預(yù)應(yīng)力筋制作工作任務(wù)：編寫后張法施工方案二、有連接后張法施工要點(diǎn)建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)1.孔道留設(shè)留設(shè)方法：鋼管抽心法、膠管抽心法、預(yù)埋管法。留設(shè)形式：直線、曲線、折線鋼管抽心法膠管抽心法二、有連接后張法施工要點(diǎn)工作任務(wù)：編寫后張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)2、預(yù)應(yīng)力筋的張拉張拉要求：用后張法張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)，不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的75％。張拉程序：0105%concon

0103%con張拉順序：可分批、分階段、對(duì)稱地張拉，以免構(gòu)件承受過大的偏心壓力。

持荷2分鐘工作任務(wù)：編寫后張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)3、孔道灌漿目的：防止鋼筋銹蝕，增加結(jié)構(gòu)的整體耐久性，提高結(jié)構(gòu)的抗裂性和承載力。要求：水泥漿標(biāo)號(hào)水灰比灌漿前先清洗潤(rùn)濕孔道，先下后上進(jìn)行當(dāng)灰漿強(qiáng)度達(dá)到15N/mm2時(shí)，方能移動(dòng)構(gòu)件，灰漿強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，才允許吊裝。工作任務(wù)：編寫后張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)梁、板模板支設(shè)非預(yù)應(yīng)力筋下鋼筋鋪設(shè)、綁扎無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)端部節(jié)點(diǎn)安裝非預(yù)應(yīng)力筋上鋼筋鋪設(shè)、綁扎無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋起拱、綁扎、隱檢驗(yàn)收混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉端部處理施工準(zhǔn)備非預(yù)應(yīng)力筋制作預(yù)應(yīng)力筋制作非預(yù)應(yīng)力筋制作制作試塊壓試塊無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝流程圖三、無(wú)連接后張法施工流程工作任務(wù)：編寫后張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)1、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋制作(a)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋(b)截面示意無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋1一聚乙烯塑料套管；2一油脂；3一鋼絞線或鋼絲束三、無(wú)連接后張法施工要點(diǎn)工作任務(wù)：編寫后張法施工方案建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑工程技術(shù)專業(yè)2、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋