先張法預(yù)應(yīng)力施工講課文檔

先張法預(yù)應(yīng)力施工現(xiàn)在一頁，總共四十四頁。先張法預(yù)應(yīng)力施工現(xiàn)在二頁，總共四十四頁。4.1先張法施工4.2后張法施工4.3無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工第四章預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工現(xiàn)在三頁，總共四十四頁。美國混凝土協(xié)會（ACI）對預(yù)應(yīng)力混凝土下的定義是：“預(yù)應(yīng)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(yīng)力，用以全部或部分抵消外荷載應(yīng)力的一種加筋混凝土?！?/p>

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，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。1.預(yù)應(yīng)力混凝土概述現(xiàn)在四頁，總共四十四頁?，F(xiàn)在五頁，總共四十四頁。2.預(yù)應(yīng)力混凝土分類1、先張法預(yù)應(yīng)力混凝土與后張法預(yù)應(yīng)力混凝土2、全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力全預(yù)應(yīng)力是在使用荷載作用下，構(gòu)件截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力，即為全截面受壓。部分預(yù)應(yīng)力是在使用荷載作用下，構(gòu)件截面混凝土允許出現(xiàn)拉應(yīng)力或開裂，即只有部分截面受壓。3、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力是指沿預(yù)應(yīng)力筋全長其周圍均與混凝土粘結(jié)、握裹在一起的預(yù)應(yīng)力。（先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)及預(yù)留孔道穿筋壓漿的后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)均屬此類）無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力筋伸縮、滑動自由，不與周圍混凝土粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力。這種結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋表面涂有防銹材料，外套防老化的塑料管，防止與混凝土粘結(jié)。（無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)通常與后張預(yù)應(yīng)力工藝相結(jié)合）現(xiàn)在六頁，總共四十四頁。3.預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)缺點優(yōu)點

1、抗裂性好，剛度大

由于對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，大大推遲了裂縫的出現(xiàn)，在使用荷載作用下，構(gòu)件可不出現(xiàn)裂縫，或使裂縫推遲出現(xiàn)，所以提高了構(gòu)件的剛度，增加了結(jié)構(gòu)的耐久性。

2、節(jié)省材料，減小自重

其結(jié)構(gòu)由于必須采用高強度材料，因此可減少鋼筋用量和構(gòu)件截面尺寸，節(jié)省鋼材和混凝土，降低結(jié)構(gòu)自重，對大跨度和重荷載結(jié)構(gòu)有著明顯的優(yōu)越性（可節(jié)約鋼材40%～50%、混凝土20%～40%）。

3、提高構(gòu)件的抗剪能力

由于縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋具有錨栓作用，阻礙著構(gòu)件斜裂縫的出現(xiàn)與開展，又由于預(yù)應(yīng)力混凝土梁的曲線鋼筋合力的豎向分力將部分地抵消剪力，因而提高了構(gòu)件的抗剪能力。

現(xiàn)在七頁，總共四十四頁。4、提高構(gòu)件的耐疲勞性能

因為具有強大預(yù)應(yīng)力的鋼筋，在使用階段因加荷或卸荷所引起的應(yīng)力變化幅度相對較小，故此可提高抗疲勞強度，這對承受動荷載的結(jié)構(gòu)來說是很有利的。

5、在使用荷載作用下，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件基本上處于彈性工作階段。

缺點

1、工藝較復(fù)雜，對質(zhì)量要求高，因而需要配備一支技術(shù)較熟練的專業(yè)隊伍。2、需要有一定的專門設(shè)備，如張拉機具、灌漿設(shè)備等。先張法需要有張拉臺座；后張法還要耗用數(shù)量較多、質(zhì)量可靠的錨具等。3、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的開工費用較大，對構(gòu)件數(shù)量少的工程成本較高。4、預(yù)應(yīng)力反拱度不易控制。它隨混凝土徐變的增加而增大，造成橋面不平順?，F(xiàn)在八頁，總共四十四頁。4.預(yù)應(yīng)力鋼筋1、鋼絲1）冷拔低碳鋼絲，直徑：3～5ｍｍ2）碳素鋼絲，直徑：3～8ｍｍ2、鋼絞線由7根碳素鋼絲捻制而成，直徑：9～15mm3、熱處理鋼筋直徑：6～10ｍｍ4、精軋螺紋鋼筋直徑：25，32ｍｍ現(xiàn)在九頁，總共四十四頁。精軋螺紋鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋（也稱精軋螺紋鋼筋）是在整根鋼筋上軋有外螺紋的大直徑、高強度、高尺寸精度的直條鋼筋。該鋼筋在任意截面處都擰上帶有內(nèi)螺紋的連接器進行連接或擰上帶螺紋的螺帽進行錨固。

現(xiàn)在十頁，總共四十四頁?，F(xiàn)在十一頁，總共四十四頁。4.1先張法施工在澆筑混凝土之前，先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，并將預(yù)應(yīng)力筋臨時固定在臺座或鋼模上，待混凝土達到一定強度(一般不低于混凝土設(shè)計強度標(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，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。先張法施工中常用的預(yù)應(yīng)力筋有：鋼絲、鋼筋。

適用于：在構(gòu)件廠生產(chǎn)中、小型構(gòu)件（空心板、屋面板、吊車梁、薄腹梁……）

現(xiàn)在十二頁，總共四十四頁。先張法臺座生產(chǎn)示意圖1—錨固夾具；2—橫梁；3—臺座承力結(jié)構(gòu)；4—預(yù)應(yīng)力筋；5—臺面；6—混凝土構(gòu)件張拉固定鋼筋→澆混凝土→養(yǎng)護(至75%強度)→放張鋼筋現(xiàn)在十三頁，總共四十四頁。（1）、臺座：墩式臺座、槽式臺座（2）、夾具（3）、張拉設(shè)備：電動螺桿張拉機液壓千斤頂卷揚機1.施工設(shè)備現(xiàn)在十四頁，總共四十四頁。1）臺座臺座是先張法施工張拉和臨時固定預(yù)應(yīng)力筋的支撐結(jié)構(gòu)。組成：臺面、橫梁、承力臺墩。分類：墩式臺座、槽式臺座、鋼模臺座等。適用：生產(chǎn)中、小型構(gòu)件。要求：有足夠的強度；剛度和穩(wěn)定性；滿足生產(chǎn)工藝。（1）墩式臺座臺座臺面現(xiàn)在十五頁，總共四十四頁。臺座鋼橫梁線桿連接器預(yù)應(yīng)力筋墩式臺座由現(xiàn)澆鋼筋砼做成，臺座應(yīng)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，臺座設(shè)計應(yīng)進行抗傾覆驗算與抗滑移驗算?，F(xiàn)在十六頁，總共四十四頁?，F(xiàn)在十七頁，總共四十四頁?，F(xiàn)在十八頁，總共四十四頁。（2）槽式臺座組成：端柱、傳力柱、橫梁和臺面。既可承受張拉力和傾覆力矩,加蓋后又可作為蒸汽養(yǎng)護槽。適用：張拉噸位較高的大型構(gòu)件，如屋架、吊車梁等。要求：槽式臺座設(shè)計需進行強度和穩(wěn)定性計算。1-傳力柱2-磚墻3-下橫梁4-上橫梁現(xiàn)在十九頁，總共四十四頁。現(xiàn)在二十頁，總共四十四頁。（3）鋼模臺座

鋼模臺座主要在工廠流水線上使用。它是將制作構(gòu)件的模板作為預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固支座的一種臺座。模板具有相當(dāng)?shù)膭偠?，可將預(yù)應(yīng)力鋼筋放在模板上進行張拉。箱梁鋼模組裝箱梁端部模板作張拉臺座現(xiàn)在二十一頁，總共四十四頁。2）夾具

夾具是預(yù)應(yīng)力筋進行張拉和臨時固定的工具。分為：錨固夾具、張拉夾具

錨固夾具是將預(yù)應(yīng)力筋臨時固定在臺座橫梁上的工具。（1）鋼質(zhì)錐形夾具GE鋼質(zhì)錐形錨具現(xiàn)在二十二頁，總共四十四頁。錐形夾具圓套筒三片式夾具方套筒二片式夾具圓套筒二片式夾具現(xiàn)在二十三頁，總共四十四頁。如圖所示，采用鐓頭夾具時，將預(yù)應(yīng)力筋端部熱鐓或冷鐓，通過承力板錨固。（2）墩頭夾具固定端鐓頭夾具單根鐓頭鋼筋螺桿夾具現(xiàn)在二十四頁，總共四十四頁。張拉夾具（單位：mm）（3）張拉夾具現(xiàn)在二十五頁，總共四十四頁。3）張拉設(shè)備張拉設(shè)備要求工作可靠，能準(zhǔn)確控制應(yīng)力，能以穩(wěn)定的速率加大拉力。在先張法中常用的張拉設(shè)備有液壓千斤頂、卷揚機、電動螺桿張拉機。（1）液壓千斤頂YZ錐錨液壓千斤頂主要用于張拉帶錐形錨具的鋼絲束?，F(xiàn)在二十六頁，總共四十四頁。穿心式液壓千斤頂穿心式千斤頂具有一個穿心孔，適用于鋼筋和鋼絞線。拉桿式液壓千斤頂主要用于張拉力較大的鋼筋張拉?，F(xiàn)在二十七頁，總共四十四頁?，F(xiàn)在二十八頁，總共四十四頁。現(xiàn)在二十九頁，總共四十四頁。現(xiàn)在三十頁，總共四十四頁。電動螺桿張拉機（2）電動螺桿張拉機適用于張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼絲?，F(xiàn)在三十一頁，總共四十四頁。現(xiàn)在三十二頁，總共四十四頁。（3）卷揚機現(xiàn)在三十三頁，總共四十四頁。2.先張法施工工藝先張法臺座生產(chǎn)示意圖1—錨固夾具；2—橫梁；3—臺座承力結(jié)構(gòu)；4—預(yù)應(yīng)力筋；5—臺面；6—混凝土構(gòu)件現(xiàn)在三十四頁，總共四十四頁。張拉預(yù)應(yīng)力筋支側(cè)模、安設(shè)預(yù)埋件預(yù)應(yīng)力筋制作支底模、安放鋼筋骨架及預(yù)應(yīng)力筋壓試塊制作砼試塊澆筑砼養(yǎng)護、拆模放松預(yù)應(yīng)力筋構(gòu)件起吊、堆放張拉機具準(zhǔn)備調(diào)整初應(yīng)力工藝流程先張法預(yù)應(yīng)力筋張拉現(xiàn)在三十五頁，總共四十四頁。1）預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)為了便于脫模，在鋪放預(yù)應(yīng)力筋前，在長線臺座臺面上應(yīng)先刷隔離劑。預(yù)應(yīng)力鋼絲宜用牽引車鋪設(shè)，如遇鋼絲需要接長，可借助鋼絲拼接器。

鋼絞線下料宜用砂輪切割機切割，不得采用電弧切割。現(xiàn)在三十六頁，總共四十四頁。2）預(yù)應(yīng)力筋的張拉預(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。在張拉中要嚴(yán)格控制張拉應(yīng)力、張拉力的計算、張拉程序和張拉伸長值的校核。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。

張拉控制應(yīng)力是指在張拉預(yù)應(yīng)力筋時所達到的規(guī)定應(yīng)力，按設(shè)計規(guī)定采用。如采用超張拉，可比設(shè)計要求提高5%。

預(yù)應(yīng)力筋種類先張法

后張法碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線 0.80fptk0.75fptk熱處理鋼筋、冷拔低碳鋼絲 0.75fptk

0.7fptk冷拉鋼筋

0.95fpyk

0.9fpyk

fptk：極限抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值fpyk：屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值 最大張拉控制應(yīng)力值現(xiàn)在三十七頁，總共四十四頁。預(yù)應(yīng)力筋張拉力的計算P=(1+m)σconAp

（KN）式中：m——超張拉百分比（%）

σcon——張拉控制應(yīng)力

Ap——預(yù)應(yīng)力筋截面面積現(xiàn)在三十八頁，總共四十四頁。（1）超張拉：

0→1.03σcon

（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉程序：張拉程序彌補預(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)力損失超張拉5%并持續(xù)2min其目的是減少預(yù)應(yīng)力筋的松弛損失。應(yīng)力松弛隨時間延續(xù)而增加，第一分鐘內(nèi)完成損失的50%左右，24小時內(nèi)則完成80%?，F(xiàn)在三十九頁，總共四十四頁。張拉伸長值的校核張拉過程中隨時測量伸長值(量測千斤頂活塞行程反算預(yù)應(yīng)力筋伸長值)臺座式千斤頂固定橫梁活動橫梁工具錨量千斤頂行程張拉時預(yù)應(yīng)力筋的實際伸長值與理論伸長值的允許偏差為±6%。張拉錨固后，預(yù)應(yīng)力筋對設(shè)計位置的偏差不得大于5mm，且不得大于構(gòu)件截面短邊尺寸的4%。現(xiàn)在四十頁，總共四十四頁?；顒訖M梁固定橫梁工具錨臺座式千斤頂高壓油泵墩式臺座預(yù)應(yīng)力筋現(xiàn)在四十一頁，總共四十四頁。

預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后即應(yīng)澆筑混凝土?；炷恋臐仓?yīng)一次完成，不允許留設(shè)施工縫。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強度等級一般不低于C30，當(dāng)采用碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋做預(yù)應(yīng)力筋時，混凝土的強度等級不宜低于C40。3）混凝土澆筑與養(yǎng)護現(xiàn)在四十二頁，總共四十四頁。當(dāng)構(gòu)件在臺座上進行濕熱養(yǎng)護時，應(yīng)防止溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失。先張法在臺座上生產(chǎn)砼構(gòu)件，其最高允許的養(yǎng)護溫度應(yīng)根據(jù)設(shè)計規(guī)定的允許溫差(張拉與養(yǎng)護時的溫度之差)計算確定。當(dāng)砼強度達到7.5N／mm2(粗鋼筋配筋)或10N／mm2(鋼絲、鋼絞線配筋)以上時，則可不受設(shè)計規(guī)定的溫差限制，按一般構(gòu)件的蒸汽養(yǎng)護規(guī)定進行。這種養(yǎng)護方法稱為二次升溫養(yǎng)護法?，F(xiàn)在四十三頁，總共四十四頁。4