預制混凝土工程教學

2023/9/21本章提要：本章內容包括預應力混凝土先張法、后張法和無粘結預應力混凝土施工等三部分，主要對工藝及特點、預應力值的建立和傳遞原理、質量控制及技術措施。學習要求：1、了解預應力混凝土的概念及特點；2、了解先張法臺座的類型、預應力值的建立和傳遞原理，掌握張拉程序、張拉應力控制和放張方法；3、了解后張法的施工工藝、錨具類型及張拉設備，掌握預應力筋的制作、張拉方法、張拉程序、張拉預應力的控制；4、了解無粘結預應力筋的制作和鋪設要求，掌握張拉錨固工藝。5預應力混凝土工程2023/9/221、概述（1）預應力混凝土概念

由于普通混凝土構件抗裂性能差，為了解決混凝土的極限抗拉應變太小而造成容易開裂這一矛盾，在混凝土構件受拉區(qū)先施加預壓應力，當構件在荷載作用下，產生拉應力時，首先要抵消混凝土的預壓應力，然后，隨著荷載的不斷增加，混凝土才受拉開裂，從而推遲裂縫的出現(xiàn)時間和限制裂縫的發(fā)展，達到提高構件抗裂度和剛度的目的。5預應力混凝土工程2023/9/23預應力混凝土構件與普通混凝土構件相比，除能提高構件的抗裂度和剛度外，還具有能增加構件的耐久性，節(jié)約材料，減少自重等優(yōu)點。但是在制作預應力混凝土構件時，增加了張拉工作，相應增添了張拉機具和錨固裝置，制作工藝也較復雜。（2）分類①按預應力大小分：全預應力混凝土和部分預應力混凝土。②按施加預應力方式分：先張法預應力混凝土、后張法預應力混凝土和自預應力混凝土。③按預應力粘結狀態(tài)分：有粘結預應力混凝土和無粘結預應力混凝土。④按施工方法分：預制預應力混凝土、現(xiàn)澆預應力混凝土和疊合預應力混凝土。2023/9/24

1、先張法先張法是先張拉預應力筋，后澆筑混凝土的預應力混凝土生產方法。這種方法需要專用的生產臺座和夾具，以便張拉和臨時錨固預應力筋，待混凝土達到設計強度后，放松預應力筋。先張法適用于預制廠生產中小型預應力混凝土構件。預應力是通過預應力筋與混凝土間的粘結力傳遞給混凝土的。2、后張法是先澆筑混凝土后張拉預應力筋的預應力混凝土生產方法。這種方法需要預留孔道和專用的錨具，張拉錨固的預應力筋要求進行孔道灌漿。后張法適用于施工現(xiàn)場生產大型預應力混凝土構件與結構。預應力是通過錨具傳遞給混凝土的。2023/9/253、有粘結所謂有粘結預應力混凝土是指預應力筋沿全長均與周圍混凝土相粘結。先張法的預應力筋直接澆筑在混凝土內，預應力筋和混凝土是有粘結的；后張法的預應力筋通過孔道灌漿與混凝土形成粘結力，這種方法生產的預應力混凝土也是有粘結的。4、無粘結無粘結預應力混凝土的預應力筋沿全長與周圍混凝土能發(fā)生相對滑動，為防止預應力筋腐蝕和與周圍混凝土粘結，采用涂油脂和纏繞塑料薄膜等措施。2023/9/26第二節(jié)預應力夾具和錨具一、夾具Grip在先張法預應力混凝土構件施工時，為保持預應力筋的拉力并將其固定在生產臺座(或設備)上的臨時性錨固裝置；在后張法預應力混凝土結構或構件施工時，在張拉千斤頂或設備上夾持預應力筋的臨時性錨固裝置。2023/9/27第二節(jié)預應力夾具和錨具夾具必須工作可靠，構造簡單，使用方便，能多次重復使用。夾具根據工作特點分為張拉夾具和錨固夾具。張拉夾具:將預應力筋和張拉機械相連，進行預應力筋張拉；錨固夾具:是將預應力筋臨時固定在臺座橫梁上的工具。2023/9/28第二節(jié)預應力夾具和錨具二、錨具Anchorage在后張法預應力混凝土結構或構件中，為保持預應力筋的拉力并將其傳遞到混凝土上所用的永久性錨固裝置。三、連接器Coupler

用于連接預應力筋的裝置。四、錨具、夾具性能要求1、預應力筋用錨具、夾具和連接器的性能均應符合現(xiàn)行國家標準《預應力筋用錨具、夾具和連接器》GB／T14370的規(guī)定。2023/9/29第二節(jié)預應力夾具和錨具2、在預應力筋強度等級已確定的條件下，預應力筋—錨具組裝件的靜載錨固性能試驗結果，應同時滿足錨具效率系數(ηa)等于或大于0．95和預應力筋總應變(εapu)等于或大于2．0％兩項要求。錨具的靜載錨固性能，應由預應力筋—錨具組裝件靜載試驗測定的錨具效率系數(ηa)和達到實測極限拉力時組裝件受力長度的總應變(εapu)確定。錨具效率系數(ηa)應按下式計算：2023/9/210第二節(jié)預應力夾具和錨具Fapuηa=————ηp.Fpm

式中Fapu——預應力筋—錨具組裝件的實測極限拉力；

Fpm——預應力筋的實際平均極限抗拉力。由預應力鋼材試件實測破斷荷載平均值計算得出；

ηp——預應力筋的效率系數。ηp應按下列規(guī)定取用：預應力筋—錨具組裝件中預應力鋼材為1至5根時，ηp=1；6至12根時，ηp=0．99；13至19根時，ηp=0.98；20根以上時，ηp=0．97。2023/9/211第二節(jié)預應力夾具和錨具

當預應力筋—錨具(或連接器)組裝件達到實測極限拉力(Fapu)時，應由預應力筋的斷裂，而不應由錨具(或連接器)的破壞導致試驗的終結。預應力筋拉應力未超過0．8fptk時，錨具主要受力零件應在彈性階段工作，脆性零件不得斷裂。3、用于承受靜、動荷載的預應力混凝土結構，其預應力筋—錨具組裝件，除應滿足靜載錨固性能要求外，尚應滿足循環(huán)次數為200萬次的疲勞性能試驗要求。2023/9/212第二節(jié)預應力夾具和錨具疲勞應力上限應為預應力鋼絲或鋼絞線抗拉強度標準值。(fptk)的65％(當為精軋螺紋鋼筋時，疲勞應力上限為屈服強度的80％)，應力幅度不應小于80MPa。對于主要承受較大動荷載的預應力混凝土結構，要求所選錨具能承受的應力幅度可適當增加，具體數值可由工程設計單位根據需要確定。2023/9/213第二節(jié)預應力夾具和錨具4、在抗震結構中，預應力筋—錨具組裝件還應滿足循環(huán)次數為50次的周期荷載試驗。組裝件用鋼絲或鋼絞線時，試驗應力上限應為0．8fptk；用精軋螺紋鋼筋時，應力上限應為其屈服強度的90％。應力下限均應為相應強度的40％。2023/9/214第二節(jié)預應力夾具和錨具5、錨具尚應滿足分級張拉、補張拉和放松拉力等張拉工藝的要求。錨固多根預應力筋的錨具，除應具有整束張拉的性能外，尚宜具有單根張拉的可能性。

Fgpuηg=————Fpm

式中：Fgpu——預應力筋—夾具組裝件的實測極限拉力。試驗結果應滿足夾具效率系數(ηg)等于或大于0．92的要求。當預應力筋—夾具組裝件達到實測極限拉力時，應由預應力筋的斷裂，而不應由夾具的破壞導致試驗終結。2023/9/215第二節(jié)預應力夾具和錨具7、夾具應具有良好的自錨性能、松錨性能和安全的重復使用性能。主要錨固零件宜采取鍍膜防銹。8、永久留在混凝土結構或構件中的預應力筋連接器，應符合錨具的性能要求；用于先張法施工且在張拉后還將放張和拆卸的連接器，應符合夾具的性能要求。2023/9/216第二節(jié)預應力夾具和錨具四、錨具、夾具和連接器的選用1、預應力筋用錨具、夾具和連接器按錨固方式不同，可分為夾片式(單孔和多孔夾片錨具)：JM12（圖5—1）支承式(鐓頭錨具、螺母錨具等)：鐓頭錨具（圖5—2）、螺絲端桿錨具（圖5—3）、幫條錨具（圖5—4）錐塞式：鋼質錐形錨具（圖5—5）握裹式(擠壓錨具、壓花錨具等)：錐形螺桿錨具（圖5—6）、壓花錨具（圖5—7）。工程設計單位應根據結構要求、產品技術性能和張拉施工方法，按表5—1選用錨具。2023/9/217第二節(jié)預應力夾具和錨具2023/9/218第二節(jié)預應力夾具和錨具2023/9/219第二節(jié)預應力夾具和錨具2023/9/220第二節(jié)預應力夾具和錨具圖5-4幫條錨具1—襯板；2—幫條；3—主筋圖5-5鋼質錐形錨具1—錨環(huán)；2—錨塞2023/9/221第二節(jié)預應力夾具和錨具2023/9/222第二節(jié)預應力夾具和錨具表5—1錨具選用2023/9/223第二節(jié)預應力夾具和錨具2、預應力混凝土結構工程用錨具在錨固部位的布置，應根據錨具型號、預應力筋數量、混凝土強度等級等條件，進行局部承壓驗算。錨具間距應滿足最小間距的要求。當錨具下的錨墊板要求采用喇叭管時，宜選用鋼制或鑄鐵的產品，錨墊板下應設置足夠的螺旋鋼筋或網狀分布鋼筋。錨墊板與預應力筋(或孔道)在錨固區(qū)及其附近應相互垂直。錨墊板上宜設灌漿孔，此孔還可用于排氣或安設水泥漿泌水補償器。選用錨具時，應根據張拉設備的要求，使現(xiàn)場有足夠的操作空間。2023/9/224第二節(jié)預應力夾具和錨具3、工程設計選定的錨具或連接器，應在設計圖紙上注明型式、規(guī)格及性能要求，不得指定生產廠名或以獨家產品型號間接指定生產廠名。能夠適用于高強度預應力鋼材的錨具(或連接器)，也可用于較低強度的預應力鋼材；僅適用于低強度預應力鋼材的錨具(或連接器)，則不得用于高強度的預應力鋼材。在施工中，錨具需要代換時，應經工程設計責任方審核同意。4、夾具和先張法預應力筋連接器的選用，應根據預應力筋的品種、規(guī)格、張拉設備型式以及工藝操作要求，由構件的生產單位或生產線的設計單位確定。2023/9/225第二節(jié)預應力夾具和錨具五、進場驗收（一）錨具進場驗收時，需方應按合同核對產品質量證明書中所列的型號、數量及適用于何種強度等級的預應力鋼材，確認無誤后應按下列三項規(guī)定進行檢驗。檢驗合格后方可在工程中應用。1、外觀檢查：從每批中抽10％的錨具且不應少于10套，檢查其外觀質量和外形尺寸；并按產品技術條件確定是否合格。所抽全部樣品均不得有裂紋出現(xiàn)，當有二套表面有裂紋時，則本批應逐套檢查，合格者方可進入后續(xù)檢驗組批；2023/9/226第二節(jié)預應力夾具和錨具2、硬度檢驗：對硬度有嚴格要求的錨具零件，應進行硬度檢驗。應從每批中抽取5％的樣品且不應少于5套，按產品設計規(guī)定的表面位置和硬度范圍(該表面位置和硬度范圍是品質保證條件，由供貨方在供貨合同中注明)做硬度檢驗。有一個零件不合格時，則應另取雙倍數量的零件重做檢驗；仍有一件不合格時，則應對本批產品逐個檢驗，合格者方可進入后續(xù)檢驗組批；2023/9/227第二節(jié)預應力夾具和錨具3、靜載錨固性能試驗——在通過外觀檢查和硬度檢驗的錨具中抽取6套樣品，與符合試驗要求的預應力筋組裝成3個預應力筋——錨具組裝件，并應由國家或省級質量技術監(jiān)督部門授權的專業(yè)質量檢測機構進行靜載錨固性能試驗。試驗結果應單獨評定，每個組裝件試件都必須符合本節(jié)四、2條的要求。有一個試件不符合要求時，則應取雙倍數量的錨具重做試驗；仍有一個試件不符合要求時，則該批錨具應視為不合格品。2023/9/228第二節(jié)預應力夾具和錨具在試驗過程中，當試驗數據已滿足本節(jié)四、2條的要求而組裝件仍未拉斷，此時，在能證明錨具的負載能力大于或等于Fpm，可終止試驗，并判定試驗結果合格。注：1、對于錨具用量不多的工程，如由供貨方提供有效試驗合格證明文件，經工程負責單位審議認可并正式備案，可不必進行靜載驗收試驗；2、用于主要承受動荷載的錨具，可按本節(jié)四、4條確定的疲勞應力幅度進行疲勞荷載試驗。2023/9/229第二節(jié)預應力夾具和錨具2023/9/230第二節(jié)預應力夾具和錨具2023/9/231第二節(jié)預應力夾具和錨具（二）夾具進場驗收時，應進行外觀檢查、硬度檢驗和靜載錨固性能試驗。檢驗和試驗方法與錨具相同；但靜載試驗結果應符合本節(jié)四、7條的規(guī)定。（三）后張法連接器的進場驗收規(guī)定應與錨具相同。先張法連接器的進場驗收規(guī)定應與夾具相同。（四）劃分進場驗收批時，只有在同種材料和同一生產工藝條件下生產的產品，才可列為同一批量。錨固多根預應力鋼材的錨具或夾具應以不超過1000套為一個驗收批；錨固單根預應力鋼材的錨具或夾具，每個驗收批可擴大為2000套。連接器的每個驗收批不宜超過500套。每個工程或標段不宜使用兩個生產廠家提供的產品。（五）預應力筋用錨具、夾具和連接器的錨固性能試驗方法，應符合有關規(guī)定。2023/9/232

先張法施工是在澆筑混凝土前在臺座上或鋼模上張拉預應力筋，并用夾具將張拉完畢的預應力筋臨時固定在臺座的橫梁上或鋼模上，然后進行非預應力鋼筋的綁扎，支設模板，澆筑混凝土，養(yǎng)護混凝土至設計強度等級的75%以上，放松預應力筋，使混凝土在預應力筋的反彈力作用下，通過混凝土與預應力筋之間的粘結力傳遞預應力，使得鋼筋混凝土構件受拉區(qū)的混凝土承受預壓應力。圖5—11為預應力混凝土構件先張法施工示意圖。5.1先張法施工2023/9/2335.1先張法施工2023/9/234由于先張法施工預應力筋張拉、錨固、混凝土的澆筑、養(yǎng)護、放松，均在臺座上進行，預應力筋放松前，其拉力都是由臺座承受的。由于臺座或鋼模承受預應力筋的張拉能力受到限制，并考慮到構件的運輸條件，因此先張法施工適于生產中小型預應力混凝土構件，如預應力樓板、預應力屋面板、中小型預應力吊車梁等構件。先張法的特點：①預應力筋在臺座上或鋼模上張拉，由于臺座或鋼模承載力有限，先張法一般只能用于生產中小型構件，而且制造臺座或鋼模一次性投資大，所以，先張法多用于預制廠生產，可多次反復利用臺座或鋼模。②預應力筋用夾具固定在臺座上，放松后夾具不起作用——工具錨，可回收使用。③預應力傳遞靠粘結力。5.1先張法施工2023/9/235

5.1.1臺座臺座是先張法施工張拉和臨時固定預應力筋的支撐結構，它承受預應力筋的全部張拉力，因而要求臺座必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，同時要滿足生產工藝要求。臺座按構造型式分為墩式臺座和槽式臺座。5.1先張法施工5.1.1.1墩式臺座墩式臺座是由傳力墩、臺面和橫梁組成的，見圖5—122023/9/2365.1.1.2槽式臺座槽式臺座是由鋼筋混凝土壓桿和上、下橫梁以及臺面組成的，見圖5—13。5.1先張法施工2023/9/2375.1.1.3墩式臺座的穩(wěn)定性和強度驗算

墩式臺座的穩(wěn)定性包括臺座的抗傾覆和抗滑移的能力。墩式臺座抗傾覆和抗滑移驗算的計算簡圖見圖5—145.1先張法施工2023/9/2381、抗傾覆驗算

墩式臺座的抗傾覆能力以臺座的抗傾覆安全系數K1表示。K2=M1/M≥1．5

式中M——由張拉力產生的傾覆力矩M=Te式中T——張拉力的合力

e——張拉力合力T的作用點到傾覆轉動點O的力臂

M1——抗傾覆力矩，如不考慮土壓力，則M1=G1L1十G2L2

式中G1——傳力墩的自重L1——傳力墩重心至傾覆轉動點O的力臂

G2——傳力墩外伸臺面局部加厚部分的自重L2——傳力墩外伸臺面局部加厚部分重心至傾覆轉動點O的力臂5.1先張法施工2023/9/239

2、抗滑移驗算

墩式臺座的抗滑移能力以臺座的抗滑移安全系數K2表示。K2=T1/T≥1．3

式中：T——張拉力的合力T1——抗滑移力T1=N十EP

十F

式中N——臺面反力

EP——土壓力P，P/的合力．F——摩阻力3、墩式臺座的強度驗算：傳力墩的牛腿和外伸臺面局部加厚部分，分別按鋼筋混凝土結構的牛腿和偏心受壓構件計算；橫梁按簡支梁計算。5.1先張法施工2023/9/2405.1.2.張拉機具與夾具5.1.2.1張拉夾具1、偏心式夾具:偏心式夾具用作鋼絲的張拉。5.1先張法施工2023/9/2412、壓銷式夾具

壓銷式夾具用作直徑12—16mm的HPB235~RRB400級鋼筋的張拉夾具。它是由銷片和楔形壓銷組成，見圖5—16。5.1先張法施工2023/9/2423、套筒連接器5.1.2.2錨固夾具1、圓錐齒板式夾具及圓錐形槽式夾具適用于錨固直徑3~5mm的冷拔低碳鋼絲，也適用于錨固直徑5mm的碳素(刻痕)鋼絲。5.1先張法施工2023/9/2432、圓套筒二片式夾具圓套筒二片式夾具適用夾持12～16mm的單根冷拉HPB235~RRB400級鋼筋，由圓形套筒和圓錐形夾片組成如圖5—18所式。5.1先張法施工2023/9/2443、圓套筒三片式夾具圓套筒三片式夾具適用夾持12～14mm的單根冷拉Ⅱ～Ⅳ級鋼筋，其構造基本與圓套筒二片式夾具構造相同，只不過夾片由三個組成。套筒和夾片均用45號鋼制作，套筒熱處理后硬度為HRC35—40，夾片為HRC40—45。4、鐓頭錨具鐓頭錨具屬于自制的錨具。鋼絲的鐓頭是采用液壓冷鐓機進行的，鋼筋直徑小于22mm采用熱鐓方法，鋼筋直徑等于或大于22mm采用熱鍛成型方法（圖5—19）。5.1先張法施工2023/9/2455、楔形夾具楔形夾具由錨板與楔塊兩部分組成，這種夾具適用于錨固直徑3～5mm的冷拔低碳鋼絲及碳素鋼絲。5.1先張法施工2023/9/2465.1.2.3張拉機械1、手動卷筒式張拉機5.1先張法施工圖4.21手動卷筒式張拉機2023/9/2472、電動卷筒式張拉機5.1先張法施工2023/9/2483、電動螺桿張拉機電動螺桿張拉機既可以張拉預應力鋼筋也可以張拉預應力鋼絲。5.1先張法施工圖4.23電動螺桿張拉機2023/9/249

4、油壓千斤頂油壓千斤頂可張拉單根預應力筋或多根成組預應力筋。多根成組張拉時，可采用四橫梁裝置進行，見圖5—24。5.1先張法施工圖4.24油壓千斤頂2023/9/2505.1.3先張法施工工藝先張法施工工藝流程（見教材P127圖5.6）。5.1.3.1預應力筋鋪設1、預應力筋切割：砂輪機鋸或切斷機切斷，不得用電弧切割。2、隔離：臺座涂刷隔離劑防止粘結，同時防止隔離劑污染預應力筋。3、鋪設：用牽引車鋪設。5.1.3.2預應力筋的張拉及預應力值校核

1．張拉控制應力的確定預應力筋的張拉控制應力按《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2002規(guī)定取值。

2、張拉程序

0—→1.05σcon————→σcon（持荷2min）或0——→1.03σcon

5.1先張法施工2023/9/251

第一種張拉程序中，超張拉5％并持荷2min，其目的是為了在高應力狀態(tài)下加速預應力松弛早期發(fā)展，以減少應力松弛引起的預應力損失。第二種張拉程序中，超張拉3％，其目的是為了彌補預應力筋的松弛損失，這種張拉程序施工簡單，一般多被采用。以上兩種張拉程序是等效的，可根據構件類型、預應力筋與錨具種類、張拉方法、施工速度等選用。采用第一種張拉程序時，千斤頂回油至稍低于σcon，再進油至σcon，以建立準確的預應力值。5.1先張法施工2023/9/252第二種張拉程序，超張拉3%是為了彌補應力松弛引起的損失，根據國家建委建研院“常溫下鋼筋松弛性能的試驗研究”一次張拉0——→σcon，比超張拉持荷再回到控制應力0——→1.05σcon——σcon，（持荷2min）應力松弛大2-3%，因此，一次張拉到1.03σcon后錨固，是同樣可以達到減少松弛效果的。且這種張拉程序施工簡便，一般應用較廣。5.1先張法施工2.什么叫超張拉？預應力筋的張拉應力值超過規(guī)范規(guī)定的控制應力值，稱為超張拉。目的——主要是為了減少松弛引起的應力損失值?！痘炷两Y構設計規(guī)范》GB50010—2002規(guī)定：預應力鋼筋張拉控制應力σcon不宜超過表5一2規(guī)定的張拉控制應力的限值，以確保張拉力不超過其屈服強度，使預應力筋處于彈性工作狀態(tài)，對混凝土建立有效的預壓應力。但也不應小于0.4fptk2023/9/253當符合下列情況之一時，表5.1中張拉控制應力限值可提高0.05fptk。①要求提高構件在施工階段的抗裂性能而在使用階段受壓區(qū)內設置的預應力鋼筋；②要求部分抵消由于應力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預應力鋼筋與張拉臺座之間的溫差等因素產生的預應力損失。預應力筋張拉錨固后實際預應力值與工程設計規(guī)定檢驗值的相對允許偏差為±5%。5.1先張法施工表5、1張拉控制應力限值2023/9/2543、預應力筋的檢驗①預應力筋張拉錨固后實際建立的預應力值與設計規(guī)定檢驗值的允許偏差的±5%。②當采用應力控制方法張拉時，應校核預應力筋的伸長值。實際伸長值與設計計算理論伸長值的相對允許偏差為±6％。預應力筋的計算伸長值ΔL(單位為mm)按下式計算：

ΔL=FPL/APESFP——預應力筋的平均張拉力，kN。直線筋取張拉端的拉力；兩端張拉的曲線筋，取張拉端的拉力與跨中扣除孔道摩阻損失后拉力的平均值；5.1先張法施工2023/9/255L——預應力筋的計算伸長值（mm）；AP—一預應力筋的截面面積，（mm2)ES——預應力筋的彈性模量，kN／mm2。預應力筋的實際伸長值，宜在初應力約為10％控制應力時開始量測(初應力取值應不低于10％的σcon，以保證預應力筋拉緊)，但必須加上初應力以下的推算伸長值。對于后張法，尚應扣除混凝土構件在張拉過程中的彈性壓縮值。5.1先張法施工2023/9/256ΔL/=ΔL1+ΔL2—CΔL/——預應力筋張拉時的實際伸長值（mm)；ΔL1——初應力至最大張拉控制應之間的實際伸長值（mm)；

ΔL2——初應力以下的推算伸長值（mm）；C——施加預應力時，后張法預應力混凝土構件彈性壓縮值（mm）；預應力筋初應力以下的推算伸長值ΔL2可根據彈性范圍內張拉力與伸長值成正比的關系，用計算法或圖解法確定。5.1先張法施工2023/9/257計算法是根據張拉時預應力筋應力與伸長值的關系來推算。如某預應力筋張拉應力從0.3σcon增加到0．4σcon鋼筋伸長量4mm，若初應力確定為10％σcon，則其ΔL

2為4mm。圖解法是建立直角坐標，伸長值為橫坐標，張拉應力為縱坐標，將各級張拉力的實測伸長值標在圖上，繪制張拉力與伸長值關系曲線CAB，然后延長此線與橫坐標交于O1點，則OO1段即為推算伸長值。如圖5—25所示。5.1先張法施工2023/9/2585.1先張法施工圖5—25ΔL2長度圖解法2023/9/259③當同時張拉多根預應力筋時，應預先調整初應力，使各根預應力筋均勻一致；④鋼絲張拉錨固后，用鋼絲測力計測定預應力鋼絲張拉預應力值的方法：測力計的原理5.1先張法施工2023/9/2605.1先張法施工2023/9/2615.1.3.3預應力筋放張1、放張要求(1)放張預應力筋時，混凝土強度必須符合設計要求。當設計無要求時，不得低于設計的混凝土強度標準值的75％。(2)對于重疊生產的構件，要求最上一層構件的混凝土強度不低于設計強度標準值的75％時方可進行預應力筋的放張。(3)過早放張預應力筋會引起較大的預應力損失或產生預應力筋滑動。(4)預應力混凝土構件在預應力筋放張前要對混凝土試塊進行試壓，以確定混凝土的實際強度。

5.1先張法施工2023/9/2622、放張順序預應力筋的放張順序，應符合設計要求。當設計無專門要求時，應符合下列規(guī)定：（1）對承受軸心預壓力的構件(如壓桿、樁等)，所有預應力筋應同時放張；（2）對承受偏心預壓力的構件，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；（3）當不能按上述規(guī)定放張時，應分階段、對稱、相互交錯地放張，以防止放張過程中構件發(fā)生翹曲、裂紋及預應力筋斷裂等現(xiàn)象；（4）放張后預應力筋的切斷順序，宜由放張端開始，逐次切向另一端。5.1先張法施工2023/9/263

3、放張方法對于預應力鋼絲混凝土構件，分兩種情況放法；配筋不多的預應力鋼絲放張采用剪切、割斷和熔斷的方法自中間向兩側逐根進行，以減少回彈量，利于脫模。配筋較多的預應力鋼絲放張采用同時放張的方法，以防止最后的預應力鋼絲因應力突然增大而斷裂或使構件端部開裂。5.1先張法施工2023/9/264

對于預應力鋼筋混凝土構件，放張應緩慢進行。配筋不多的預應力鋼筋，可采用剪切、割斷或加熱熔斷逐根放張。配筋較多的預應力鋼筋，所有鋼筋應同時放張，可采用楔塊或砂箱等裝置進行緩慢放張。

①楔塊放張楔塊裝置放置在臺座與橫梁之間，放張預應力筋時，旋轉螺母使螺桿向上運動，帶動楔塊向上移動，鋼塊間距變小，橫梁向臺座方向移動，便可同時放松預應力筋(見圖5—28)。楔塊放張，一般用于張拉力不大于300kN的情況。5.1先張法施工2023/9/2655.1先張法施工2023/9/2665.2后張法施工

圖5.30后張法施工示意圖2023/9/267后張法施工由于直接在混凝土構件上進行張拉，故不需要固定的臺座設備，不受地點限制，適用于在施工現(xiàn)場生產大型預應力混凝土構件，特別是大跨度構件。后張法施工工序較多，工藝復雜，錨具作為預應力筋的組成部分，將永遠留置在預應力混凝土構件上，不能重復使用。后張法施工常用的預應力筋有單根鋼筋、鋼筋束、鋼絞線束等。5.2后張法施工

2023/9/268后張法的特點：①預應力筋在構件上張拉，不需臺座，不受場地限制，張拉力可達幾百噸，所以，后張法適用于大型預應力混凝土構件制作。②錨具為工作錨。預應力筋用錨具固定在構件上，不僅在張拉過程中起作用，而且在工作過程中也起作用，永遠停留在構件上，成為構件的一部分。③預應力傳遞靠錨具。5.2后張法施工

2023/9/2695.2.1預應力筋及錨具5.2.1.1單根粗鋼筋及錨具單根粗鋼筋用作預應力筋時，張拉端采用螺絲端桿錨具，固定端采用幫條錨具或鐓頭錨具。①螺絲端桿錨具螺絲端桿錨具適用于錨固直徑不大于36mm的冷拉HRB級與HRB400級鋼筋。它是由螺絲端桿、螺母和墊板組成5.2后張法施工

2023/9/2705.2后張法施工

2023/9/2715.2后張法施工

2023/9/2725.2后張法施工

2023/9/273②幫條錨具幫條錨具適用于冷拉HRB335級與HRB400級鋼筋及冷拉5號鋼鋼筋，主要用于固定。它是由幫條和襯板組成5.2后張法施工

2023/9/274③鐓頭錨具鐓頭錨具由鐓頭和墊板組成。鐓頭一般是直接在預應力筋端部熱鐓、冷鐓或鍛打成型，墊板采用3號鋼制作。5.2后張法施工

2023/9/2755.2.1.2鋼筋束（鋼絞線束）預應力筋及錨具鋼筋束或鋼絞線束用作預應力筋，張拉端采用夾片型錨具，固定端采用鐓頭錨具。（1）錨具①夾片型錨具：適用于錨固鋼筋束和鋼絞線束，分單孔夾片和多孔夾片錨具。單孔夾片錨具由錨環(huán)和夾片組成，如下圖所示。多孔夾片錨具由多孔錨板、錨墊板、螺旋筋組成。5.2后張法施工

2023/9/276②鐓頭錨具鐓頭錨具適用于預應力鋼筋束固定端錨固用，由固定板和帶鐓頭的預應力筋組成5.2后張法施工

③擠壓錨具、壓花錨具A、擠壓錨具B、壓花錨具2023/9/277（2）鋼絞線預應力筋的制作①下料長度計算：二端張拉：L=l+2(l1+l2+l3+100)一端張拉：L=l+2(l1+100)+l2+l3式中：l----構件的孔道長度

l1—夾片式工作錨厚度

l2---穿心式千斤頂長度

l3---夾片式工作錨厚度②編束：鋼絞線編束時先理順，盡量使各根鋼絞線松緊一致，用20號鐵絲綁渣，間距2-3米。5.2后張法施工

2023/9/2785.2.1.3鋼絲束預應力筋及錨具(1)錨具①錐形螺桿錨具錐形螺桿錨具適用于錨固24根以下直徑5mm的碳素鋼絲束。錐形螺桿錨具由錐形螺桿，套筒，螺帽和墊板組成5.2后張法施工

2023/9/2795.2后張法施工

圖5.38錐形螺桿錨具示意圖2023/9/280②鋼質錐形錨具又稱弗氏錨具或錐形錨楦。鋼質錐形錨具由錨環(huán)和錨塞組成5.2后張法施工

圖5.39剛質錐形錨具示意圖2023/9/281③鋼絲束鐓頭錨具鋼絲束鐓頭錨具一般用以錨固12~54根直徑5mm的碳素鋼絲。張拉端采用DM5A型鐓頭錨具，由錨杯3和固定錨杯3的螺母5組成；5.2后張法施工

2023/9/2825.2后張法施工

圖5.40鋼絲束墩頭錨具示意圖2023/9/283非張拉端（固定端）采用DM5B型鐓頭錨具，由錨板組成的5.2后張法施工

2023/9/284（2）鋼絲束預應力筋的制作①鋼絲束預應力筋的制作一般需經過下料、編束、組裝錨具等工作。②預應力筋細料長度計算：A、當鋼絲束采用鋼質錐形錨具，預應力鋼絲的下料長度計算基本上與鋼絞線預應力筋相同。B、采用鐓頭錨具，以拉桿式或穿心式千斤頂在構件上張拉時，鋼絲束預應筋的下料長度按圖5.15計算：

L=l+2(h+σ)-K(H-H1)-⊿L-C5.2后張法施工

2023/9/285

l----孔道長度，按實際長度丈量；h—錨環(huán)底部厚度或錨板厚度；σ---

鋼絲墩頭留量（區(qū)鋼絲直徑的兩倍）；K---系數，一端張拉時取0.5，兩端張拉時取1；H---錨環(huán)高度；H1---螺母高度；⊿L---鋼絲束張拉伸長值；C---張拉時構件混凝土的彈性壓縮值。5.2后張法施工

2023/9/2865.2.2張拉機械和設備5.2.2.1千斤頂（1）拉桿式千斤頂拉桿式千廳頂適用于張拉以螺絲端桿錨具為張拉錨具的粗鋼筋，張拉以錐形螺桿錨桿為張拉錨具的鋼絲束，張拉以DM5A型鐓頭錨具為張拉錨具的鋼絲束；5.2后張法施工

2023/9/2875.2后張法施工

圖5.41拉桿千斤頂2023/9/288（2）穿心式千斤頂YC—60型穿心式千斤頂適用于張拉各種型式的預應力筋，是目前我國預應力混凝土構件施工中應用最為廣泛的張拉機械。YC—60型穿心式千斤頂加裝撐腳，張拉桿和連接器后，就可以張拉以螺絲端桿錨具為張拉錨具的單根粗鋼筋，張拉以錐形螺桿錨具和DM5A型鐓頭錨具為張拉錨具的鋼絲束。5.2后張法施工

2023/9/2895.2后張法施工

圖5.42穿心式千斤頂2023/9/290（3）錐錨式雙作用千斤頂錐錨式雙作用千斤頂適用于張拉以KT—Z型錨具為張拉錨具的鋼筋束和鋼絞線束，張拉以鋼質錐形錨具為張拉錨具的鋼絲束。5.2后張法施工

圖5.43錐錨式雙作用千斤頂2023/9/2915.2.2.2高壓油泵高壓油泵與千斤頂配套使用，提供高壓油。高壓油泵由泵體、控制閥、油壓表、車體和管路等部件。5.2后張法施工

2023/9/292

5.2.2.3液壓千斤頂的校驗預應力筋張拉機具設備及儀表，應定期維護和校驗。張拉設備應配套標定，并配套使用。張拉沒備的標定期限不應超過半年。當在使用過程中出現(xiàn)反?，F(xiàn)象時或在千斤頂檢修后，應重新標定。注：①張拉設備標定時，千斤頂活塞的運行方向應與實際張拉工作狀態(tài)一致；②壓力表的精度不應低于1．5級，標定張拉設備用的試驗機或測力計精度不應低于±2％。5.2后張法施工

2023/9/293液壓千斤頂張拉預應力筋時，預應力筋的張拉力N由壓力表讀數P反映，壓力表讀數P表示千斤頂油缸活塞單位面積上的油壓力，理論上講等于張拉力N除以活塞面積A（P=N/A）。在實際施工中，我們可根據油壓表讀數P計算出張拉力即N=PA。但是由于活塞與油缸間存在摩擦力，千斤頂壓力表的讀數比實際要小。為準確地獲得實際張拉力值，必須采用標定方法直接測定千斤頂的實際張拉力與壓力表讀數之間的關系，繪制出N一P關系曲線（圖5.44），供施工時使用。5.2后張法施工

2023/9/2945.2后張法施工

5.452023/9/2955.2.2.4試驗機標定千斤頂頂試驗機力的平衡方程為：N=PA—f1式中：N——試驗機被動工作的表盤讀數（KN）；P一千斤頂主動出力時壓力表的讀數（N/mm2）；A——千斤頂張拉活塞面積（mm2）；f1——千斤頂主動出力時缸體與活塞間的摩阻力（KN）。5.2后張法施工

2023/9/2965.2后張法施工

2023/9/2975.2.2.5用標準測力計標定5.2后張法施工

2023/9/298

當兩臺千斤頂臥放，用標準測力計標定5.2后張法施工

2023/9/2995.2.3后張法施工工藝后張法施工工藝流程教材第153頁圖5.21。5.2.3.1孔道留設孔道留設是后張法預應力混凝土構件制作中的關鍵工序之一。預留孔道的尺寸與位置應正確，孔道應平順；端部的預埋墊板應垂直于孔道中心線并用螺栓或釘子固定在模板上，以防止?jié)仓炷習r發(fā)生走動；孔道的直徑一般應比預應力筋的外徑(包括鋼筋對焊接頭的外徑或需穿入孔道的錨具外徑)大10～15mm，以利于預應力筋穿入?？椎懒粼O的方法有鋼管抽芯法、膠管抽芯法和預埋波紋管法等。5.2后張法施工

2023/9/21001、鋼管抽芯法（1）原理：鋼管抽芯法是制作后張發(fā)預應力混凝土構件時，在預應力筋的位置預先埋設鋼管，待混凝土初凝后再將鋼管抽出的留孔方法。選用的鋼管要求平直、表面光滑，敷設位置準確；鋼管用鋼筋井字架固定，間距不宜大于1．0m。每根鋼管的長度一般不超過15m鋼管兩端應各伸出構件外0.5m左右；較長時構件可采用兩根鋼管，中間用套管連接5.2后張法施工

2023/9/2101圖5-51鋼管連接方法

1一鋼管；2一白鐵皮套管；3一硬木塞。5.2后張法施工

2023/9/21022、膠管抽芯法

膠管抽芯法見圖5.52。膠管抽芯法利用的膠管有5～7層的夾布膠管和鋼絲網膠管，應將它預先敷設在模板中的孔道位置上，膠管每間隔不大于600mm距離用鋼筋井字架予以固定。5.2后張法施工

圖5.52膠管抽芯法示意圖2023/9/21033、預埋波紋管法（1）原理：波紋管直接埋在構件或結構中不再去處，這種方法是和用于留設曲線孔道。按材質分有金屬波紋管和塑料波紋管。5.2后張法施工

2023/9/2104（2）波紋管的連接采用大一號同型波紋管。接頭管的長度為200～300mm，用塑料熱塑管或密封膠帶封口5.2后張法施工

2023/9/2105（3）波紋管的安裝應根據預應力筋的曲線坐標在側?；蚬拷钌蟿澗€，以波紋管底為準。波距為600mm。鋼筋托架應焊在箍筋上（圖5—55），箍筋下面要用墊塊墊實。波紋管安裝就位后，必須用鐵絲將波紋管與鋼筋托架扎牢，以防澆筑混凝土時波紋管上浮而引起的質量事故。5.2后張法施工

2023/9/21065.2后張法施工

（4）波紋管的固定見圖5.232023/9/2107（5）灌漿孔與波紋管的連接見圖5.56。其做法是在波紋管上開洞，其上覆蓋海綿墊片與帶嘴的塑料弧形壓板，并用鐵絲扎牢，再用增強塑料管插在嘴上，并將其引出梁頂面400~500mm。灌漿孔間距不宜大于30m，曲線孔道的曲線波峰位置，宜設置泌水管。5.2后張法施工

圖5.56灌漿孔與波紋管的連接2023/9/21085.2.3.2預應力筋穿入孔道1、分類：（1）按穿筋與混凝土澆筑的先后順序分：先穿筋和后穿筋。（2）根據一次穿入數量分：整束穿和單根穿。２、穿筋方法：可用人工、卷揚機和穿緊機進行。5.2后張法施工

2023/9/2109５.２.３.３預應力筋的張拉1、準備工作（1）混凝土強度檢驗：預應力筋張拉時，構件混凝土強度符合設計要求，無要求時不能低于設計強度的75%。（2）構件端部清理（3）張拉操作臺搭設（4）錨具及張拉設備安裝5.2后張法施工

2023/9/21102、預應力損失①預應力直線鋼筋由于錨具變形和鋼筋內縮引起的預應力損失σし1

直線預應力鋼筋當張拉到σcon后進行錨固在臺座或構件上時，由于錨具、墊板與構件之間的縫隙被擠緊，或由于鋼筋和楔塊在錨具內的滑移，使得被拉緊的鋼筋松動回縮α(mm)而引起預應力損失σし1(N／mm2)其值可按下列公式計算：

σし1=α/し×ES

式中α——張拉端錨具變形和鋼筋內縮值按表5—4取用；し——張拉端至錨固端之間的距離(mm)；

ES——預應力鋼筋的彈性模量(N／mm2)。5.2后張法施工

2023/9/2111

表5—4錨具變形和鋼筋內縮值α（mm）5.2后張法施工

2023/9/2112

②預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預應力損失σし2

后張法張拉直線預應力筋時，由于孔道不直，孔道尺寸偏差、孔壁粗糙，鋼筋不直(如對焊接頭偏心、彎折等)，預應力鋼筋表面粗糙等原因，使鋼筋在張拉時與孔壁接觸而產生摩擦阻力，這種摩擦阻力距離預應力鋼筋張拉端越遠，影響越大。如果是曲線孔道鋼筋張拉時還得更貼緊孔遭壁，摩擦阻力更大。因而使構件每一截面上的實際預應力逐漸減小。這種應力差額稱為因摩擦引起的預應力損失，以σし2表示。5.2后張法施工

2023/9/2113③混凝土加熱養(yǎng)護時，受張拉的鋼筋與承受拉力的設備之間溫差引起的預應力損失σし3

為了縮短先張法構件的生產周期，澆灌混凝土后常采用蒸汽養(yǎng)護的辦法加速混凝土的硬結。升溫時，新澆的混凝土尚未結硬，鋼筋受熱自由膨脹，但兩端的臺座是固定不動的亦即距離保持不變，因而，張拉后的鋼筋就松了，預應力鋼筋產生應力損失σし3。降溫時，混凝土已結硬和鋼筋結成一個整體。由于兩者具有相同的溫度膨脹系數，所以隨溫度降低而產生相同的收縮，所損失的σし3無法恢復。5.2后張法施工

2023/9/2114

④鋼筋應力松弛引起的預應力損失σし4

鋼筋在高應力作用下具有隨時間而增長的塑性變形性質，一方面，當鋼筋長度保持不變的條件下鋼筋的應力會隨時間的增長而逐漸降低，這種現(xiàn)象稱為鋼筋的應力松弛。另一方面，當鋼筋應力保持不變的條件下，應變會隨時間的增長而逐漸增大，這種現(xiàn)象稱為鋼筋的徐變。鋼筋的松弛和徐變均將引起預應力鋼筋中的應力損失，這種損失統(tǒng)稱為鋼筋應松弛損失σし4。5.2后張法施工

2023/9/2115

⑤混凝土收縮、徐變引起受拉區(qū)和受壓區(qū)預應力鋼筋的預應力損失σし5、σ/し5

混凝土在一般溫度條件下，結硬時會發(fā)生體積收縮，而在預應力作用下，沿壓力方向發(fā)生徐變。它們均使構件的長度縮短，預應力鋼筋也隨之內縮，造成預應力損失。收縮與徐變雖是兩種性質完全不同的現(xiàn)象，但二者的影響因素，變化規(guī)律較為相似，故《規(guī)范》將這兩項預應力損失合在一起考慮。5.2后張法施工

2023/9/2116

⑥用螺旋式預應力鋼筋作配筋的環(huán)行構件，當直徑d≤3m時，由于混凝土的局部擠壓引起的預應力損失σし6⑦預應力損失值組合上節(jié)所述的6項預應力損失，它們有的只發(fā)生在先張法構件中，有的只發(fā)生于后張法構件中，有的二種構件均有，而且是分批產生的?！兑?guī)范》規(guī)定為了分析和便于計算預應力構件在各階段預應力損失值宜按表5—4的規(guī)定進行組合。

《規(guī)范》考慮到各項預應力損失的離散性，實際損失有可能比按規(guī)范計算值高，故對求得的預應力總損失值σし小于下列數值時，則按下列數值取用：先張法構件：100N／mm2

后張法構件：80N／mm25.2后張法施工

2023/9/2117表5—5各階段預應力損失值組合5.2后張法施工

2023/9/21183、張拉對混凝土強度要求預應力筋張拉時，構件的混凝土強度應符合設計要求；如設計無要求時，混凝土強度不應低于設計強度等級的75％。對于拼裝的預應力構件，其拼縫處混凝土或砂漿強度如設計無要求時，不宜低于塊體混凝土設計強度等級的40％，且不低于15MPa。后張法構件為了搬運需要，可提前施加一部分預應力，使構件建立較低的預應力值以承受自重荷載。但此時混凝土的立方強度不應低于設計強度等級的60%。5.2后張法施工

2023/9/2119

4、張拉控制應力的確定預應力筋的張拉控制應力按《混凝土結構設計規(guī)范》50010—2002規(guī)定取值。參見先張法。5、張拉順序

預應力筋的張拉順序，應使混凝土不產生超應力、構件不扭轉與側彎、結構不變位等，因此，對稱張拉是一條重要原則。圖5—57預應力混凝土屋架下弦桿與吊車梁的預應力筋張拉順序。5.2后張法施工

2023/9/21205.2后張法施工

2023/9/2121

①對配有多根預應力筋的預應力混凝土構件，由于不可能同時一次張拉完預應力筋，應分批、對稱的進行張拉。分批張拉時，要考慮后批預應力筋張拉時對混凝土產生的彈性壓縮，從而引起前批張拉的預應力筋應力值降低，所以對前批張拉的預應力筋的張拉應力應增加Δσ=αEσPCi。5.2后張法施工

2023/9/2122αEσPCi=ES/EC×（σcon—σ1）AP/An式中σcon——張拉控制應力；αE——鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；σPCi

——張拉后批預應力筋時，對已張拉的預應力筋重心處的混凝土法向應力N／mm2；ES——鋼筋的彈性模量(kN／mm2)；EC一混凝土的彈性模量(kN／mm2)；σ1——預應力筋第一批的應力損失值(kN／mm2)；AP

——后批張拉的預應力筋截面積（mm2)。An——混凝土構件的凈截面面積(包括構造鋼筋的折算面積)（mm2)。對稱張拉是為了避免張拉時構件截面呈現(xiàn)過大的偏心受壓狀態(tài)。5.2后張法施工

2023/9/2123

(2)對平臥疊澆的預應力混凝土構件，上層構件的重量產生的水平摩阻力，會阻止下層構件在預應力筋張拉時混凝土彈性壓縮的自由變形，待上層構件起吊后，由于摩阻力影響消失會增加混凝土彈性壓縮的變形，從而引起預應力損失。該損失值，隨構件型式、隔離劑和張拉方式而不同，其變化差異較大。目前尚未掌握其變化規(guī)律，為便于施工，在工程實踐中可采取逐層加大超張拉的辦法來彌補該預應力損失，但是底層的預應力混凝土構件的預應力筋的張拉力不得超過頂層的預應力筋的張拉力，具體規(guī)定是：預應力筋為鋼絲，鋼絞線、熱處理鋼筋，應小于5%，其最大超張拉力應小于抗拉強度的75％；預應力筋為冷拉熱軋鋼筋，應小于9%，其最大超張拉力應小于標準強度的95％。5.2后張法施工

2023/9/2124

6、張拉方法(1)兩端張拉：為了減少預應力筋與預留孔道摩擦引起的損失，對于抽芯成形孔道，曲線形預應力筋和長度大于24米的直線形預應力筋，應采取兩端同時張拉的方法。對預埋波紋管孔道：曲線形預應力筋和長度大于30米的直線形預應力筋，宜采取兩端同時張拉的方法。（２）一端張拉：長度小于或等于30米的直線形預應力筋，可一端張拉。同一截面中有多根一端張拉的預應力筋時，張拉端宜分別設置在構件的兩端，當兩端同時張拉同一根預應力筋時，為減少預應力損失，施工時宜采用先張拉一端錨固后，再在另一端補足張拉力后進行錨固。（３）分批張拉：多束預應力筋應分批張拉，5.2后張法施工

2023/9/21257張拉程序：主要根據構件類型、張拉錨固體系、松弛損失等因素確定。①采用低松弛鋼絲和鋼絞線時，張拉程序為：０→Ｐｊ錨固Ｐｊ為張拉力：Ｐｊ＝δｃｏｎＡｐ其中：Ａｐ－預應力筋截面積②采用普通松弛預應力鋼，按超張拉程序進行：對墩頭可卸載錨具：０→１.０５Ｐｊ－持荷２分鐘→Ｐｊ錨固對夾片式不可卸載錨具：０→１.０３Ｐｊ錨固5.2后張法施工

2023/9/21268、張拉伸長值校核

實際伸長值與設計計算理論伸長值的相對允許偏差為±6%。（１）伸長值ΔＬ的計算①直線預應力筋，不考慮孔道摩擦影響時，

ΔＬ＝δｃｏｎＬ／ＥＳ

δｃｏｎ－施工中實際控制應力；ＥＳ－預應力筋的彈性模量；Ｌ－預應力筋長度。②直線預應力筋，考慮孔道摩擦影響，一端張拉時

ΔＬ＝δｃｏｎＬ／ＥＳ

δｃｏｎ－預應力筋的平均張拉應力，張拉端和固定端應力的平均值，即為跨中應力值；ＥＳ、Ｌ、同上式。5.2后張法施工

2023/9/2127③曲線預應力筋，可按精確方法或簡化方法計算１）簡化方法：

ΔＬ＝ＰＬＴ／ＡＰＥＳＰ－預應力筋平均張拉應力，去張拉端與計算界面處扣除孔道摩擦損失后的平均應力，Ｐ＝Ｐｊ（１－（ＫＬ＋μθ）／２）ＬＴ－預應力筋實際長度；ＡＰ－預應力筋截面面積；ＥＳ－預應力筋彈性模量；Ｋ－考慮孔道（每米）局部偏差對摩擦影響的稀疏；μ－預應力筋與孔倒閉的摩擦系數；Θ－從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角。5.2后張法施工

2023/9/2128（２）伸長值的校核

ΔＬ＝ΔＬ１＋ΔＬ２－Ａ－Ｂ－ＣΔＬ１－從初應力至最大應力的實際伸長值；ΔＬ２－初應力以下的伸長值；Ａ－錨具楔緊引起的預應力筋內縮值，包括工具錨、遠端工作錨、遠端補長拉工具等內縮值；Ｂ－千斤頂內預應力筋的張拉伸長值；Ｃ－構件彈性壓縮值。９、張拉安全注意事項

5.2后張法施工

2023/9/2129５.2.3.4孔道灌漿預應力筋張拉錨固后，孔道應及時灌漿以防止預應力筋銹蝕，增加結構的整體性和耐久性。但采用電熱法時孔道灌漿應在鋼筋冷卻后進行。孔道灌漿應采用標號不低于425號普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥配制的水泥漿；對空隙大的孔道可采用砂漿灌漿。水泥漿及砂漿強度均不應低于20MPa。灌漿用水泥漿的水灰比宜為0．4左右，攪拌后3h泌水率宜控制在0.2％，最大不超過0．3%，純水泥漿的收縮性較大，為了增加孔道灌漿的密實性，在水泥漿中可摻入水泥用量0．2％的木質素磺酸鈣或其它減水劑，但不得摻入氯化物或其它對預應筋有腐蝕作用的外加劑。5.2后張法施工

2023/9/2130

灌漿前混凝土孔道應用壓力水沖刷干凈并潤濕孔壁。灌漿順序應先下后上，以避免上層孔道漏漿而把下層孔道堵塞?？椎拦酀{可采用電動灰漿泵，灌漿應緩慢均勻地進行，不得中斷，灌滿孔道并封閉排氣孔后，宜再繼續(xù)加壓至0．5～0.6MPa并穩(wěn)壓一定時間，以確?？椎拦酀{的密實性。對于不摻外加劑的水泥漿可采用二次灌漿法，以提高孔道灌漿的密實性。灌漿后孔道內水泥漿及砂漿強度達到15MPa時，預應力混凝土構件即可進行起吊運輸或安裝。最后把露在構件端部外面的預應力筋及錨具，用封端混凝土保護起來。5.2后張法施工

2023/9/2131三、預應力筋的制作預應力筋的制作與鋼筋的直徑、鋼材的品種、錨具的類型、張拉設備和張拉工藝有關。目前常用的預應力筋有單根鋼筋、鋼筋束或鋼絞線束。(一）單根鋼筋的制作單根鋼筋的制作，一般包括配料、對焊、冷拉等工序，鋼筋的下料長度應由計算確定，計算時應考慮錨具的特點、對焊接頭的壓縮量、鋼筋的冷拉率和彈性回縮率、構件的長度等因素。5.2后張法施工

2023/9/2132為了保證預應力筋下料長度，有一定的精確度，在配料時，應根據鋼筋的品種作冷拉率測定，作為計算鋼筋下料長度的依據。若在一批鋼筋中，冷拉率分散性較大時，盡可能把冷拉率相接近的鋼筋對焊在一起，以保證預應力筋的質量。對焊接頭的壓縮量，包括鋼筋與鋼筋、鋼筋與螺絲端桿的對焊壓縮，每個接頭的壓縮量根據在對焊時所需的閃光留量和頂煅留量而定，一般每個接頭的壓縮量約等于鋼筋的直徑。5.2后張法施工

2023/9/2133預應力筋的錨具尺寸按設計規(guī)定采用或按規(guī)范選用，螺絲端桿外露在構件孔道外的長度，是根據墊板厚度、螺帽厚度和拉伸機與螺絲端桿連接所需長度來確定，一般可取120mm~150mm。幫條錨具長度，是由幫條長度和襯板厚度確定，一般取70~80mm。鐓頭錨具的長度，由鐓頭和襯板厚度確定，一般為50mm。單根預應力鋼筋，張拉端采用螺絲端桿錨具，固定端采用幫條或鐓頭錨具。根據預應力筋是一端張拉還是兩端張拉的情況，錨具與預應力筋的組合形式基本上有三種：兩端都用螺絲端桿錨具，一端螺絲端桿錨具另一端幫條錨具，一端螺絲端桿錨具另一端鐓頭錨具，見圖圖5—58

。5.2后張法施工

2023/9/21345.2后張法施工

2023/9/21351、預應力筋兩端采用螺絲端桿錨具的下料長度計算如圖圖5—56a所示，預應力筋下料長度L按下式計算。し—2し1+2し2L=————————+nし0

し+δ—δ1式中：し——構件孔道長度，mm；し1——

螺絲端桿長度(可取320mm）；し2——

螺絲端桿外露長度（可取120~150mm）；δ——

鋼筋的試驗冷拉率；δ1——

鋼筋冷拉的彈性回縮率；

n——

鋼筋與鋼筋、鋼筋與螺絲端桿的對焊接頭總數；し0——

每個對焊接頭的壓縮量，一般取1倍鋼筋直徑。5.2后張法施工

2023/9/21362、預應力筋一端采用螺絲端桿錨具，另一端采用幫條錨具的下料長度計算如圖5—58b，c，預應力筋下料長度L按下式計算。

し—し1+し2+し3L=————————+nし0

し+δ—

δ1式中：し3—一幫條錨具長度，取值70—80mm；5.2后張法施工

2023/9/2137

3、預應力筋一端采用螺絲端桿錨具，另一端采用鐓頭錨具的下料長度計算し—し1+し2+し4L=————————+nし0

し+δ—

δ1式中：し4——

鐓頭錨具長度，取值2．25倍鋼筋直徑加15mm(墊板厚度)。5.2后張法施工

2023/9/2138（二）鋼筋束（鋼絞線束）制作鋼筋束目前主要采用Φし12鋼筋3—6根組成，鋼絞線束主要采用3～6根7ΦS5組成。制作工藝一般是：開盤冷拉、下料和編束。冷拉RRB400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50mm處應用鉛絲綁扎，以免鋼絞線松散5.2后張法施工

2023/9/2139鋼筋束或鋼絞線束預應力筋的編束，主要是為了保證穿入構件孔道中的預應力筋束不發(fā)生扭結。必需進行編束工作，首先把鋼筋理順，然后用18~22號鉛絲每隔1．0m左右綁扎一道，形成束狀。鋼筋束或鋼絞線束的下料長度計算：當張拉機械為YC—60型千斤頂，錨具為JM—12型時，預應力筋兩端同時張拉時，下料長度由下式計算。L=し+2a

預應力筋一端張拉時，下料長度由下式計算。L=し+a+b5.2后張法施工

2023/9/2140式中：L——預應力筋的下料長度；し——構件的孔道長度；

a——

張拉端留量；

b——固定端留量。張拉端留量a、固定端留量b與錨具和張拉機械有關；對于鋼筋束，張拉端采用JM12型錨具和YC60型千斤頂張拉時，a=850mm，若固定端采用鐓頭錨具，b=80mm，也可取b=2．25d+15mm。5.2后張法施工

2023/9/21415.2后張法施工

2023/9/2142(三）鋼絲束的制作鋼絲束的制作包括調直，下料，編束和安裝錨具等工序。1、鋼絲的下料長度計算采用鐓頭錨具時，鋼絲的下料長度L，按照預應力筋張拉后螺母位于錨杯中部進行計算(圖5—60)。5.2后張法施工

2023/9/2143L＝し+2h+2δ一K(H一H1)一Δし—C

式中：し——孔道長度(mm)，按實際丈量；h——錨杯底厚或錨板厚度(mm)；δ——鋼絲鐓頭預留量，取10mm；K——系數，一端張拉時取0．5，兩端張拉時取1.0；H——錨杯高度(mm)；H1——螺母厚度(mm)；Δし——鋼絲束張拉伸長值(mm)；C——張拉時構件混凝土彈性壓縮值(mm)。

5.2后張法施工

2023/9/2144

采用鐓頭描具時，同束鋼絲應等長下料，其相對誤差應不大于L／5000，且不大于5mm。鋼絲切斷后的端面應與母材垂直，以保證鐓頭質量。鋼絲束鐓頭錨具的張拉端擴孔長度一般為500mm，以便鋼絲穿入孔道后伸出固定端一定長度進行鐓頭。當采用鋼質錐形錨具進行預應力張拉的鋼絲束，其下料長度計算基本上與采用．JM—12型錨具進行預應力張拉的鋼筋束相同。5.2后張法施工

2023/9/2145

采用錐形螺桿錐具進行預應力張拉的鋼絲束，其下料長度計算L=し一2し5+2し2+2(100+20)十Cし2——錐形螺桿在構件外的外露長度(可取120～t50毫米)

し5——錐形螺桿長度(可取380毫米)2．鋼絲的下料鋼絲束制作時，為了保證每根鋼絲長度相等，以使預應力張拉時每根鋼絲受力均勻一致，要求鋼絲在應力狀態(tài)下切斷下料，稱為應力下料。應力下料時控制應力取值300N／mm2。鋼絲束采用錐形螺桿錨具和鐓頭錨具時，均應采用應力下料。5.2后張法施工

2023/9/21463．鋼絲束的編束預應力鋼絲束的編束是為了防止鋼絲互相扭結。編束前對同一束鋼絲直徑要進行測量，直徑的相對誤差不得超過0.1毫米，以保證成束鋼絲與錨具的可靠連接。編束工作在平整的場地把鋼絲理順放平，然后在全長每隔1米用鐵線將鋼絲編成簾子狀。最后，每隔1米放置一個直徑與螺桿直徑相一致的鋼絲彈簧圈做為襯圈，將編好的鋼絲簾繞襯圈形成束，再用鐵線綁扎牢固。鋼絲編束示意圖見圖5—61。5.2后張法施工

2023/9/21475.2后張法施工

2023/9/2148[例題一]預應力混凝土屋架，采用機械張拉后張法施工?？椎篱L度為29．80米，預應力筋為冷拉20錳硅釩鋼筋，直徑為20毫米，長度為8米。鋼筋的冷拉率為5%，鋼筋的彈性回縮率為0.5%，計算預應力鋼筋的下料長度。[解]采取兩端同時張拉的方法，錨具為螺絲端桿錨具，張拉機械為拉桿式千斤頂。預應力鋼筋的下料長度：

5.2后張法施工

2023/9/2149

し—2し1+2し2L=————————+nし0

し+δ—δ129800—2×320+2×120=——————————+5×20=28234(毫米)1+5%—0.5%5.2后張法施工

2023/9/2150[例題二]預應力混凝土吊車梁，采用機械張拉后張法施工?？椎篱L度為6米，預應力筋為冷拉20錳鋼筋束，數量為2—6Φ12。計算預應力筋的下料長度。冷拉后鋼筋的彈性模量ES=1.8×105KN/mm2，計算預應力鋼筋束的理論伸長值。[解]

當張拉機械為YC—60型千斤頂，錨具為JM—12型時，預應力筋兩端同時張拉時，下料長度由公式L=し+2a計算。5.2后張法施工

2023/9/2151

預應力筋一端張拉時，下料長度由公式L=し+a+b計算。式中：L——預應力筋的下料長度；し——構件的孔道長度；

a——

張拉端留量；

b——

固定端留量。張拉端留量a、固定端留量b與錨具和張拉機械有關；對于鋼筋束，張拉端采用JM12型錨具和YC60型千斤頂張拉時，a=850mm，若固定端采用鐓頭錨具，b=80mm，也可取b=2．25d+15mm。本例：采取一端張拉的方法，張拉端錨具為JM—12型錨具，固定端錨具為墩頭錨具，張拉機械為YC—60型穿心式千斤頂。預應力筋的下料長度：L=し+a+b=6000+850+80=6930(毫米)5.2后張法施工

2023/9/2152[例題三]預應力混凝土屋架，采用機械張拉后張法施工。孔道長度為29．80米，預應力筋為鋼絲束，計算預應力筋的下料長度。

[解]

采取兩端同時張拉的方法，錨具為錐形螺桿錨具，張拉機械為拉桿式千斤頂。預應力筋的下料長度：

L=し一2し5+2し2+2(100+20)十C

5.2后張法施工

2023/9/2153し——孔道長度(mm)，按實際丈量；し2——錐形螺桿在構件外的外露長度(可取120～t50毫米)し5——錐形螺桿長度(可取380毫米)C——張拉時構件混凝土彈性壓縮值(mm)。L=29800—2×380+2×120+2(100+20)十10=29530mm5.2后張法施工

2023/9/21545.3無粘結預應力混凝土施工在預應力筋表面刷涂油脂并包塑料帶(管)后，如同普通鋼筋一樣先鋪設在支好的模板內，再澆筑混凝土，待混凝土達到規(guī)定的強度后，進行預應力筋張拉和錨固。目前無粘結預應力混凝土平板結構的跨度，單向板可達9—10m，雙向板為9m×9m，密肋板為12m，現(xiàn)澆梁跨度可達27m。2023/9/21555.3.1無粘結預應力筋的制作1、組成：無粘結預應力筋由無粘結筋、涂料層和外包層三部分組成，見圖5—62。5.3無粘結預應力混凝土施工2023/9/2156

5.3.2無粘結預應力筋的鋪設鋪設雙向配筋的無粘結筋時，應先鋪設標高低的無粘結筋，再鋪設標高較高的無粘結筋，并應盡量避免兩個方向的無粘結筋相互穿插編結。無粘結筋應嚴格按設計要求的曲線形狀就位并固定牢靠。鋪設無粘結筋時，無粘結筋的曲率可墊鐵馬凳控制。鐵馬凳高度應根據設計