預應力混凝土工程

預應力混凝土工程熟悉先張法、后張法、電熱張法的施工工藝；掌握先張法、預應力筋的控制應力、張拉程序和放張順序的確定和注意事項；掌握后張法孔道留設、錨具選擇、預應力筋的張拉順序、孔道灌漿等施工方法及注意要點；了解電熱張法、無粘結預應力混凝土施工原理及應用；熟悉預應力混凝土質(zhì)量保證措施及安全技術。第2頁,共105頁，2024年2月25日，星期天一、什么是預應力？１、普通鋼筋混凝土不足：普通鋼筋混凝土的抗拉極限應變只有0.0001～0.0015，在正常使用條件下受拉區(qū)混凝土開裂，構件的剛度小、撓度大。要使混凝土不開裂，受拉鋼筋的應力只能達到30Mpa；對允許出現(xiàn)裂縫的構件，當裂縫寬度限制在0.2～0.3mm時，受拉鋼筋的應力也只能達到200Mpa左右。第3頁,共105頁，2024年2月25日，星期天為了克服普通鋼筋混凝土過早出現(xiàn)裂縫和鋼筋不能充分發(fā)揮其作用這一矛盾，人們創(chuàng)造了對混凝土施加預應力的方法。即在結構或構件受拉區(qū)域，通過對鋼筋進行張拉后將鋼筋的回彈力施加給混凝土，使混凝土受到一個預壓應力，產(chǎn)生一定的壓縮變形。當該構件受力后，受拉區(qū)混凝土的拉伸變形，首先與壓縮變形抵消，然后隨著外力的增加，混凝土才逐漸被拉伸，明顯推遲了裂縫出現(xiàn)時間。第4頁,共105頁，2024年2月25日，星期天第5頁,共105頁，2024年2月25日，星期天２、預應力混凝土概念預應力混凝土在外荷載作用于構件之前，利用鋼筋張拉后的彈性回縮，對構件受拉區(qū)的混凝土預先施加壓力，產(chǎn)生預壓應力使混凝土結構在作用狀態(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，可以提高構件的承載能力。第6頁,共105頁，2024年2月25日，星期天當構件在荷載作用下產(chǎn)生拉應力時，首先抵消預應力，然后隨著荷載不斷增加，受拉區(qū)混凝土才受拉開裂，從而延遲了構件裂縫的出現(xiàn)和限制了裂縫的開展，提高了構件的抗裂度和剛度。這種利用鋼筋對受拉區(qū)混凝土施加預壓應力的鋼筋混凝土，叫做預應力混凝土混凝土發(fā)展過程：素混凝土→鋼筋混凝土→預應力混凝土第7頁,共105頁，2024年2月25日，星期天３、預應力混凝土的優(yōu)點：１）能提高鋼筋混凝土構件的剛度、抗裂性和耐久性，推遲混凝土裂縫的開展。２）可有效地利用高強度鋼筋和高強度等級的混凝土，在較大跨度結構中，綜合經(jīng)濟效益好３）與普通混凝土相比，在同樣條件下具有截面小、自重輕、質(zhì)量好、材料?。ㄒ?jié)約鋼材20％～40％），并能擴大預制裝配化程度第8頁,共105頁，2024年2月25日，星期天4、預應力混凝土結構對材料的要求預應力筋的種類：為了達到較高的預應力值，宜優(yōu)先采用高標號混凝土。采用冷拉HRB335、HRB400鋼筋和冷軋帶肋鋼筋作預應力鋼筋對混凝土的要求：其混凝土強度不宜低于C30；當采用消除應力鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作預應力鋼筋時，混凝土強度等級不宜低于C40第9頁,共105頁，2024年2月25日，星期天5、預加應力的方法，可以分為先張法和后張法兩類。先張法：是先張拉鋼筋，后澆筑混凝土，預應力靠鋼筋與混凝土之間的粘結力傳遞給混凝土。后張法：是先澆筑混凝土并預留孔道，待混凝土達到一定強度后張拉鋼筋，預應力靠錨具傳遞給混凝土。第10頁,共105頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)、先張法施工1、先張法概念：在澆筑混凝土構件之前將預應力筋張拉到設計控制應力，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，支設模板，然后澆筑混凝土；待混凝土達到規(guī)定的強度，保證預應力筋與混凝土有足夠的粘結力時，放松預應力筋，借助于它們之間的粘結力，在預應力筋彈性回縮時，使混凝土構件受拉區(qū)的混凝土獲得預壓應力。（預應力靠混凝土的粘結力傳遞）先張法生產(chǎn)示意圖見圖5.1所示第11頁,共105頁，2024年2月25日，星期天先張法生產(chǎn)示意圖第12頁,共105頁，2024年2月25日，星期天先張法一般用于預制構件廠生產(chǎn)定型的中小型構件，如樓板、屋面板、檁條及吊車梁等。先張法生產(chǎn)時，可采用臺座法和機組流水法。采用臺座法時，預應力筋的張拉、錨固，混凝土的澆筑、養(yǎng)護及預應力筋放松等均在臺座上進行；預應力筋放松前，其拉力由臺座承受。采用機組流水法時，構件連同鋼模通過固定的機組，按流水方式完成（張拉、錨固、混凝土澆筑和養(yǎng)護）每一生產(chǎn)過程；預應力筋放松前，其拉力由鋼模承受。第13頁,共105頁，2024年2月25日，星期天2、先張法施工設備1）、臺座臺座由臺面、橫梁和承力結構等組成，是先張法生產(chǎn)的主要設備。預應力筋張拉、錨固，混凝土澆筑、振搗和養(yǎng)護及預應力筋放張等全部施工過程都在臺座上完成；預應力筋放松前，臺座承受全部預應力筋的拉力。因此，臺座應有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。第14頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（1）墩式臺座墩式臺座由臺墩、臺面與橫梁等組成。臺墩和臺面共同承受拉力。墩式臺座用以生產(chǎn)各種形式的中小型構件。第15頁,共105頁，2024年2月25日，星期天①臺墩

臺座的長度和寬度由場地大小、構件類型和產(chǎn)量而定，一般長度為100—150m，寬度為2—4m，臺墩是承力結構，由鋼筋混凝土澆筑而成。臺座稍有變形、滑移或斜角均會引起較大的應力損失。承力臺墩設計時，應進行穩(wěn)定性和強度驗算。穩(wěn)定性驗算一般包括抗傾覆驗算與抗滑移驗算?？箖A覆系數(shù)不得小于1.5，抗滑移系數(shù)不得小于1.3。

第16頁,共105頁，2024年2月25日，星期天式中K0

—臺座的抗傾覆安全系數(shù)；M—由張拉力產(chǎn)生的傾覆力矩，kN·m；e—

張拉合力T的作用點到傾覆轉(zhuǎn)動點o的力臂，m；

M′－抗傾覆力矩，kN·m。M’=G1.l1+G2.l2抗傾覆驗算的計算簡圖如圖所示，按下式計算：

M=T·e第17頁,共105頁，2024年2月25日，星期天抗滑移能力按下式驗算：式中Ke—抗滑移安全系數(shù)；

T—張拉力合力，kN；

T1

—抗滑移的力，kN；對于獨立的臺墩，由側(cè)壁上壓力和底部摩阻力等產(chǎn)生；對與臺面共同工作的臺墩，其水平推力幾乎全部傳給臺面，不存在滑移問題，可不作抗滑移計算，此時應驗算臺面的強度。

第18頁,共105頁，2024年2月25日，星期天②臺面臺面是預應力構件成型的胎模，要求地基堅實平整，它是在厚150mm夯實碎石墊層上，澆筑60～100mm厚C20混凝土面層，原漿壓實抹光而成。臺面要求堅硬、平整、光滑，沿其縱向有3%的排水坡度。③橫梁

橫梁以墩座牛腿為支承點安裝其上，是錨固夾具臨時固定預應力筋的支承點，也是張拉機械張拉預應力筋的支座。橫梁常采用型鋼或鋼筋混凝土制作。第19頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（2）槽式臺座——采用鋼筋混凝土結構。槽式臺座由端柱、傳力柱、橫梁和臺面組成。槽式臺座既可承受拉力，又可作蒸汽養(yǎng)護槽，適用于張拉噸位較高的大型構件，如屋架、吊車梁等。槽式臺座構造如圖5.5所示。

第20頁,共105頁，2024年2月25日，星期天2）夾具夾具是先張法構件施工時保持預應力筋拉力，并將其固定在張拉臺座（或設備）上的臨時性錨固裝置。（1）夾具的要求：夾具的靜載錨固性能應滿足，夾具的效率系數(shù)≥0.95當預應力夾具組裝件達到實際級限拉力時，全部零件不應出現(xiàn)肉眼可見的裂縫和破壞。有良好的自錨性能有良好的松錨性能能多次重復使用第21頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（2）夾具的種類：按其工作用途不同分為錨固夾具和張拉夾具。

①、鋼絲錨固夾具

圓錐齒板式夾具（錐銷夾具）：錐銷夾具可分為圓錐齒板式夾具和圓錐槽式夾具，如圖5.6所示。

第22頁,共105頁，2024年2月25日，星期天第23頁,共105頁，2024年2月25日，星期天鐓頭夾具如圖5.7所示，采用鐓頭夾具時，將預應力筋端部熱鐓或冷鐓，通過承力分孔板錨固。圖5—7第24頁,共105頁，2024年2月25日，星期天②、鋼筋錨固夾具

鋼筋錨固常用圓套筒三片式夾具，由套筒和夾片組成（圖）其型號有YJ12、YJ14，適用于先張法；用YC-18型千斤頂張拉時，適用于錨固直徑為12mm、14mm的單根冷拉HRB335、HRB400、RRB400級鋼筋。第25頁,共105頁，2024年2月25日，星期天(3)、張拉夾具張拉夾具是夾持住預應力筋后，與張拉機械連接起來進行預應力筋張拉的機具。常用的張拉夾具有月牙形夾具、偏心式夾具、楔形夾具等，如圖5.8所示，適用于張拉鋼絲和直徑16mm以下的鋼筋。第26頁,共105頁，2024年2月25日，星期天第27頁,共105頁，2024年2月25日，星期天3）張拉設備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不小于預應力筋伸長值的1.1～1.3倍。(1)鋼絲張拉設備

鋼絲張拉分單根張拉和成組張拉。

用鋼模以機組流水法或傳送帶法生產(chǎn)構件時，常采用成組鋼絲張拉。在臺座上生產(chǎn)構件一般采用單根鋼絲張拉，可采用電動卷揚機、電動螺桿張拉機進行張拉。第28頁,共105頁，2024年2月25日，星期天①、電動卷揚機張拉、杠桿測力裝置如圖5.11所示，小直徑鋼筋可采用卷楊機張拉圖5—11卷揚機張拉布置1—臺座；2—放松裝置；3—橫梁；4—鋼筋；5—墩頭；6—墊塊；7—銷片；8—張拉夾具；9—彈簧測力計；10—固定梁；11—滑輪組；12—卷揚機第29頁,共105頁，2024年2月25日，星期天②、電動螺桿張拉機

如圖所示，電動螺桿張拉機由螺桿、頂桿、張拉夾具、彈簧測力器及電動機組成

第30頁,共105頁，2024年2月25日，星期天③、油壓千斤頂多根成組張拉圖5—10油壓千斤頂多根成組張拉1—臺座；2、3—前后橫梁；4—鋼筋；5、6—拉力架橫梁；7—大螺絲；8—油壓千斤頂；9—放松裝置第31頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（2）鋼筋張拉設備穿心式千斤頂用于直徑12～20mm的單根鋼筋、鋼絞線或鋼絲束的張拉。用YC－20型穿心式千斤頂（圖5.20）張拉時，高壓油泵啟動，從后油嘴進油，前油嘴回油，被偏心夾具夾緊的鋼筋隨液壓缸的伸出而被拉伸。YC－20型穿心式千斤頂?shù)淖畲髲埨?0kN，最大行程為200mm。適用于用圓套筒三片式夾具張拉錨固12～20mm單根冷拉HRB335、HRB400和RRB400鋼筋。第32頁,共105頁，2024年2月25日，星期天圖5—20第33頁,共105頁，2024年2月25日，星期天4）先張法施工工藝（1）工藝流程第34頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（2）張拉控制應力和張拉程序張拉控制應力：是指在張拉預應力筋時所達到的規(guī)定應力，應按設計規(guī)定采用?？刂茟Φ臄?shù)值直接影響預應力的效果。施工中采用超張拉工藝，使超張拉應力比控制應力提高3%～5%。預應力筋的張拉控制應力，應符合設計要求。施工中預應力筋需要超張拉時，可比設計要求提高3%～5%，但其最大張拉控制應力不得超過表5.1的規(guī)定。第35頁,共105頁，2024年2月25日，星期天表5.1

張拉控制應力限值

鋼筋種類

張拉方法

先張法

后張法

消除應力鋼絲、鋼絞線

熱處理鋼筋

0.8fptk

0.75fptk0.8fptk0.70fptk第36頁,共105頁，2024年2月25日，星期天張拉程序：可按下列之一進行：或其中σcon為預應力筋的張拉控制應力為了減少應力松弛損失，預應力鋼筋宜采用的張力程序。預應力鋼絲張拉工作量大時，宜采用一次張拉程序0→103%σcon。第37頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（3）預應力筋伸長值與應力的測定預應力鋼筋的張拉力，一般用伸長值校核。預應力筋理論伸長值ΔL按下式計算：式中FP—預應力筋平均張拉力，kN；軸線張拉取張拉端的拉力；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；

L—預應力筋的長度，mm；

AP—預應力筋的截面面積，mm2；

ES—預應力筋的彈性模量，kN/mm2。第38頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（4）預應力筋（絲）的鋪設長線臺座面（或胎模）在鋪放鋼絲前，應清掃并涂刷隔離劑。一般涂刷皂角水溶性隔離劑，易干燥，污染鋼筋易清除。涂刷均勻不得漏涂，待其干燥后，鋪設預應力筋，一端用夾具錨固在臺座橫梁的定位承力板上，另一端卡在臺座張拉端的承力板上待張拉。在生產(chǎn)過程中，應防止雨水或養(yǎng)護水沖刷掉臺面隔離劑。第39頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（5）預應力筋的張拉①、張拉前的準備檢查預應力筋的品種、級別、規(guī)格、數(shù)量（排數(shù)、根數(shù)）是否符合設計要求。預應力筋的外觀質(zhì)量應全數(shù)檢查，預應力筋應符合展開后平順，沒有彎折，表面無裂紋、小刺、機械損傷、氧化鐵皮和油污等。張拉設備是否完好，測力裝置是否校核準確。橫梁、定位承力板是否貼合及嚴密穩(wěn)固。第40頁,共105頁，2024年2月25日，星期天預應力筋張拉后，對設計位置的偏差不得大于5mm，也不得大于構件截面最短邊長的4%。在澆筑混凝土前發(fā)生斷裂或滑脫的預應力筋必須予以更換。張拉、錨固預應力筋應專人操作，實行崗位責任制，并做好預應力筋張拉記錄。在已張拉鋼筋（絲）上進行綁扎鋼筋、安裝預埋鐵件、支承安裝模板等操作時，要防止踩踏、敲擊或碰撞鋼絲。第41頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（6）混凝土的澆筑與養(yǎng)護在混凝土澆筑前先檢查配合比，選擇水泥品種等：在確定混凝土配合比時，應優(yōu)先選用干縮性小的水泥，采用低水灰比，控制水泥用量，對骨料采取良好的級配等技術措施，主要防止出現(xiàn)造成預應力損失的收縮、徐變等?；炷恋氖湛s：是水泥漿在硬化過程中脫水密結和形成的毛細孔壓縮的結果。混凝土的徐變：是荷載長期作用下混凝土的塑性變形，因水泥石內(nèi)凝膠體的存在而產(chǎn)生。第42頁,共105頁，2024年2月25日，星期天預應力鋼絲張拉、綁扎鋼筋、預埋鐵件安裝及立模工作完成后，應立即澆筑混凝土，每條生產(chǎn)線應一次連續(xù)澆筑完成。采用機械振搗密實時，要避免碰撞鋼絲。混凝土未達到一定強度前，不允許碰撞或踩踏鋼絲。預應力混凝土可采用自然養(yǎng)護或濕熱養(yǎng)護，自然養(yǎng)護不得少于14d。干硬性混凝土澆筑完畢后，應立即覆蓋進行養(yǎng)護。第43頁,共105頁，2024年2月25日，星期天當預應力混凝土采用濕熱養(yǎng)護時，要盡量減少由于溫度升高而引起的預應力損失。為了減少溫差造成的應力損失，采用濕熱養(yǎng)護時，在混凝土未達到一定強度前，溫差不要太大，一般不超過20°C。第44頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（7）預應力筋放張①放張要求：混凝土的應達到設計要求的強度，應不得低于設計混凝土強度等級的75％放張預應力前應拆除構件的側(cè)模使放張時構件能自由壓縮，以免模板損壞或造成構件開裂第45頁,共105頁，2024年2月25日，星期天②、放張順序

預應力筋放張時，應緩慢放松錨固裝置，使各根預應力筋緩慢放松。預應力筋放張順序應符合設計要求，當設計未規(guī)定時，可按下列要求進行：承受軸心預應力構件的所有預應力筋應同時放張承受偏心預壓力構件，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。第46頁,共105頁，2024年2月25日，星期天長線臺座生產(chǎn)的鋼弦構件，剪斷鋼絲宜從臺座中部開始疊層生產(chǎn)的預應力構件，宜按自上而下的順序進行放松；板類構件放松時，從兩邊逐漸向中心進行。第47頁,共105頁，2024年2月25日，星期天③放張方法對于中小型預應力混凝土構件，預應力絲的放張宜從生產(chǎn)線中間處開始，以減少回彈量且有利于脫模；對于構件應從外向內(nèi)對稱、交錯逐根放張，以免構件扭轉(zhuǎn)、端部開裂或鋼絲斷裂。放張單根預應力筋，一般采用千斤頂放張，如圖5.15(a)所示。第48頁,共105頁，2024年2月25日，星期天構件預應力筋較多時，整批同時放張可采用砂箱、楔塊等放松裝置。砂箱裝置如圖5.15（b）所示。楔塊放張裝置如圖5.15（c）所示。構件的放張時鋼絲的切斷宜采用砂輪機或切斷機切斷第49頁,共105頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)后張法后張法：先制作混凝土構件，并在預應力筋的位置預留出相應孔道，待混凝土強度達到設計規(guī)定的數(shù)值后，穿入預應力筋進行張拉，并利用錨具把預應力筋錨固，最后進行孔道灌漿。預應力混凝土后張法生產(chǎn)工藝見圖5.16所示。第50頁,共105頁，2024年2月25日，星期天圖5—16第51頁,共105頁，2024年2月25日，星期天后張法施工由于直接在鋼筋混凝土構件上進行預應力筋的張拉，所以不需要固定臺座設備，不受地點限制，它既適用于預制構件生產(chǎn)，也適用于現(xiàn)場施工大型預應力構件。而且后張法又是預制構件拼裝的手段。第52頁,共105頁，2024年2月25日，星期天一、錨具和張拉設備1、錨具的要求;錨具是預應力筋張拉和永久固定預應力混凝土構件上的傳遞預應力的工具，1）夾具的靜載錨固性能應滿足要求，夾具的效率系數(shù)≥0.952）當預應力夾具組裝件達到實際級限拉力時，全部零件不應出現(xiàn)肉眼可見的裂縫和破壞3）尺寸準確；4）不致產(chǎn)生預應力筋的滑移；5）有足夠剛度和強度。第53頁,共105頁，2024年2月25日，星期天2、錨具的種類;錨具根據(jù)錨固原理和構造型式不同可分：螺桿錨具、夾片錨具、錐銷式錨具和鐓頭錨具四類第54頁,共105頁，2024年2月25日，星期天按錨具所在位置與作用不同可分張拉端、固定端張拉端：螺絲端桿錨具。固定端：幫條錨具或墩頭錨具。單根粗鋼筋的預應力筋，如果采用一端張拉，則在張拉端用螺絲端桿錨具，固定端用幫條錨具或鐓頭錨具；如果采用兩端張拉，則兩端均用螺絲端桿錨具第55頁,共105頁，2024年2月25日，星期天1）、單根粗鋼筋錨具：①螺栓端桿錨具：由螺絲端桿、墊板和螺母組成。適于錨固直徑不大于36mm的熱處理鋼筋。圖5—17第56頁,共105頁，2024年2月25日，星期天②幫條錨具：是由一塊方形襯板與三根幫條組成，它一般用于單根鋼筋作預應力的固定端。圖5——17第57頁,共105頁，2024年2月25日，星期天2）鋼筋束、鋼絞線束錨具鋼筋束、鋼絞線采用的錨具有JM型、XM型、QM型和鐓頭錨具。（1）JM型錨具

JM型錨具由錨環(huán)與夾片組成（圖5.18），錨環(huán)分甲型和乙型兩種。甲型錨環(huán)：P209乙型錨環(huán)：錨環(huán)和夾片均用45號鋼制作，甲型錨環(huán)和夾片必須經(jīng)過熱處理，乙型錨環(huán)可不進行熱處理。第58頁,共105頁，2024年2月25日，星期天第59頁,共105頁，2024年2月25日，星期天JM型錨具與YL60型千斤頂配套使用，適用于錨固3～6根直徑為12mm光面或螺紋鋼筋束，也可用于錨固5～6根直徑為12mm或15mm的鋼絞線束。它可以作為張拉端或固定端錨具，可作重復使用的工具錨。第60頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（2）XM型和QM型錨具

XM型和QM型錨具是一種新型錨具，利用楔形夾片，將每根鋼絞線獨立地錨固在帶有錐形的錨環(huán)上，形成一個獨立的錨固單元。XM型錨具由錨環(huán)和三塊夾片組成，如圖5.20所示。第61頁,共105頁，2024年2月25日，星期天3）鋼絲束錨具鋼絲束用做預應力筋時，由幾根到幾十根直徑3～5mm的平行碳素鋼絲組成。其固定端采用鋼絲束鐓頭錨具，張拉端錨具可采用鋼質(zhì)錐形錨具、錐形螺桿錨具、XM型錨具。第62頁,共105頁，2024年2月25日，星期天①鋼質(zhì)錐形錨具鋼質(zhì)錐形錨（圖5.23）用于錨固以錐錨式雙作用千斤頂張拉的鋼絲束，適用于錨固6、12、18或24根直徑5mm的鋼絲束。第63頁,共105頁，2024年2月25日，星期天②、錐形螺桿錨具（圖5.26）

用于錨固14、16、20、24或28根直徑為5mm的碳素鋼絲。第64頁,共105頁，2024年2月25日，星期天③鋼絲束鐓頭錨具（圖5.24）適用于12～54根直徑為5mm的碳素鋼絲常用鐓頭錨具分為A型與B型。A型由錨杯與螺母組成，用于張拉端。B型為錨板，用于固定端。第65頁,共105頁，2024年2月25日，星期天4）張拉設備（1）拉桿式千斤頂：用于張拉帶螺絲端桿具的粗鋼筋，錐形螺桿錨具鋼絲束及鐓頭錨具鋼絲束。第66頁,共105頁，2024年2月25日，星期天②錐錨式雙作用千斤頂

錐錨式雙作用千斤頂構造如圖5.27所示。其主缸和主缸活塞用于張拉預應力筋。主要張拉鋼筋束或鋼絞線束和預應力鋼絲束。圖5—27第67頁,共105頁，2024年2月25日，星期天①穿心式千斤頂如圖5.28所示，沿千斤頂縱軸線有一直穿心通道，供穿過預應力筋用。沿千斤頂?shù)膹较蚍謨?nèi)外兩層油缸。外層油缸為張拉油缸，工作時張拉預應力筋；內(nèi)層為頂壓油缸，工作時進行錨具的頂壓錨固，故稱YC60型為穿心式雙作用千斤頂。

它適用于張拉預應力鋼絲束、鋼筋束和鋼絞線束，第68頁,共105頁，2024年2月25日，星期天第69頁,共105頁，2024年2月25日，星期天二、預應力筋制作1、單根粗鋼筋預應力筋制作

單根粗鋼筋預應力筋的制作，包括配料、對焊、冷拉等工序。配料應根據(jù)鋼筋的品種測定冷拉率，鋼筋對焊接長在鋼筋冷接前進行，冷拉宜采用控制應力的方法進行，。預應力筋的下料長度應計算確定，計算時要考慮結構構件的孔道長度、錨具厚度、千斤頂長度、焊接接頭或鐓頭的預留量、冷拉伸長值、彈性回縮值等。第70頁,共105頁，2024年2月25日，星期天1）現(xiàn)以兩端用螺絲端桿錨具預應力筋為例（圖5.29）來說明其下料長度計算方法。預應力筋的成品長度（即預應力筋和螺絲端桿對焊并經(jīng)冷拉后的全長）L1：第71頁,共105頁，2024年2月25日，星期天預應力筋（不包括螺絲端桿）冷拉后需達到的長度L0

預應力筋（不包括螺絲端桿）冷拉前的下料長度L各符號的含義見教材P216第72頁,共105頁，2024年2月25日，星期天2）當一端采用螺絲端桿錨具，另一端采用幫條錨具可鐓頭錨具時，預應力下料長度為：預應力筋的成品長度：預應力筋中的鋼筋冷拉完成后的長度：預應力筋中的鋼筋下料長度：式中：－幫條或鐓頭錨具長度（包括墊板厚度）第73頁,共105頁，2024年2月25日，星期天【例5.1】21m預應力屋架的孔道長為20.80m，預應力筋為冷拉HRB400鋼筋，直徑為22mm，每根長度為8m，實測冷拉率r=4%，彈性回縮率δ=0.4%，張拉應力為0.85fpyk。螺絲端桿長為320mm，幫條長為50mm，墊板厚為15mm。計算：（1）兩端用螺絲端桿錨具錨固時預應力筋的下料長度？（2）一端用螺絲端桿，另一端為幫條錨具時預應力筋的下料長度？（3）預應力筋的張拉力為多少？第74頁,共105頁，2024年2月25日，星期天【解】（1）

螺絲端桿錨具，兩端同時張拉，螺母厚度取36mm，墊板厚度取16mm，則螺絲端桿伸出構件外的長度l2=2H+h+5=2×36+16+5=93mm,對焊接頭個數(shù)n=2+2=4；每個對焊接頭的壓縮量Δ=22mm，則預應力筋下料長度

L=(l-2l1+2l2)/(1+r-δ)+nΔ=20800-2×320＋2×93/1＋0.04－0.004＝19727（mm）第75頁,共105頁，2024年2月25日，星期天(2)幫條長為50mm，墊板厚15mm，則預應力筋的成品長度

L1=l+l2+l3=20800+93+（50+15）=20958（mm）預應力筋（不含螺絲端桿錨具）冷拉后長度：

L0=L1-l1=20958-320=20638（mm）

L=L0/(1+r-δ)+nΔ=20638/(1+0.04-0.004)+4×22=20009（mm）(3)預應力筋的張拉力

FP=σcon·AP=0.85×500×3.14/4×222=161475（N）

=161.475（kN）第76頁,共105頁，2024年2月25日，星期天2、鋼筋束、鋼絞線的制作鋼筋束由直徑為10mm的熱處理鋼筋編束而成，鋼絞線束由直徑為12mm或15mm的鋼絞線束編束而成。鋼筋束所用鋼筋是成圓盤供應，不需對焊接頭。鋼筋束或鋼絞線束預應力筋的制作包括開盤冷拉、下料、編束等工序。預應力鋼筋束下料應在冷拉后進行。當采用鐓頭錨具時，則應增加鐓頭工序。第77頁,共105頁，2024年2月25日，星期天預應力鋼筋束或鋼絞線束的下料長度L可按下式計算;一端張拉時：L=l+a+b兩端張拉時：L＝l+2a各符號的含義見教材P216第78頁,共105頁，2024年2月25日，星期天3、鋼絲束制作鋼絲束制作隨錨具的不同而異，一般需經(jīng)調(diào)直、下料、編束和安裝錨具等工序。1）當采用XM型錨具、QM型錨具、鋼質(zhì)錐形錨具時，預應力鋼絲束的制作和下料長度計算與預應力鋼筋束相同。第79頁,共105頁，2024年2月25日，星期天2）當采用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環(huán)中部，鋼絲下料長度L，可按圖5.30所示，用下式計算：

L=L0+2a+2b-0.5(H-H1)-△L-C式中的符號P216第80頁,共105頁，2024年2月25日，星期天圖5—30第81頁,共105頁，2024年2月25日，星期天三、施工工藝后張法施工工藝與預應力施工有關的是孔道留設、預應力筋張拉和孔道灌漿三部分1

孔道留設構件中留設孔道主要為穿預應力鋼筋（束）及張拉錨固后灌漿用。1）孔道留設的基本要求：

（1）孔道直徑應保證預應力筋（束）能順利穿過。（2）孔道應按設計要求的位置、尺寸埋設準確、牢固，澆筑混凝土時不應出現(xiàn)移位和變形。第82頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（3）在設計規(guī)定位置上留設灌漿孔。（4）在曲線孔道的曲線波峰部位應設置排氣兼泌水管，必要時可在最低點設置排水管。（5）灌漿孔及泌水管的孔徑應能保證漿液暢通（6）端部的預埋鋼板應垂直于孔中心線，（7）孔道直徑一般比預應力筋的接頭外徑或需穿入孔道錨具外徑大10—15mm，第83頁,共105頁，2024年2月25日，星期天2）孔道留設方法預留孔道形狀有直線、曲線和折線形，有鋼管抽芯法、預埋管法、膠管抽芯法。（1）

鋼管抽芯法（適用于直線孔道)預先將平直、表面圓滑的鋼管埋設在模板內(nèi)預應力筋孔道位置上。在開始澆筑至澆筑后拔管前，間隔一定時間要緩慢勻速地轉(zhuǎn)動鋼管；待混凝土初凝后至終凝之前，用卷揚機勻速拔出鋼管即在構件中形成孔道。

第84頁,共105頁，2024年2月25日，星期天鋼管抽芯法施工中應注意：①鋼管要平直，表面光滑，安放位置準確。②鋼管每一根長度最好不超過15m，以便旋轉(zhuǎn)和抽管，鋼管兩端應各伸出構件500mm左右。較長構件可用兩根鋼管接長，兩根鋼管接頭處用0.5mm厚鐵皮做成套管連接第85頁,共105頁，2024年2月25日，星期天③恰當?shù)卣莆粘楣軙r間。抽管時間與水泥品種、澆筑氣溫和養(yǎng)護條件有關早：坍孔；晚：抽管難，抽不出來。一般在初凝后終凝前，手指按壓混凝土不粘漿又無明顯印痕時，則可抽管。常溫下，一般3～6小時即可抽管。④抽管順序和方法。宜先上后下進行，邊抽邊轉(zhuǎn)，速度均勻，與孔道保持在同一直線。抽管后及時檢查孔道。⑤灌漿孔和排氣孔的留設。每一構件與孔道垂直的方向應留設若干個灌漿孔和排氣孔。第86頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（2）膠管抽芯法（用于直線、曲線或折線孔道成型）膠管采用5～7層帆布夾層，壁厚6～7mm的普通橡膠管或預應力混凝土專用鋼絲網(wǎng)橡膠管。①方法：在孔道留設處，安放膠管在孔道設計位置上（內(nèi)充氣或水、鋼絲網(wǎng)膠管），澆筑混凝土，養(yǎng)護，待混凝土初凝后、終凝前，通過膠管閥門打開放水（或放氣）降壓膠管回縮與混凝土自行脫落，或直接拉，形成孔道。一般按先上后下、先曲后直的順序?qū)⒛z管抽出。第87頁,共105頁，2024年2月25日，星期天②使用時應注意的幾個問題：膠管必須有良好的密封裝置，勿使漏氣、漏水。膠管接頭處理方法:用1mm厚內(nèi)徑等于或略小于膠管外徑的無縫鋼管套在接頭處，端部打入木塞后起到密封作用，鐵皮套管與膠管外徑相等可稍大，（圖5—34）抽管時間和順序。比鋼管略遲。第88頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（3）預埋管法預埋管法利用與孔道直徑相同的金屬波紋管埋在構件中，無需抽出。一般是用黑鐵皮管、薄鋼管或金屬螺旋管固定在設計位置上，在混凝土構件中埋管成型的一種施工方法。波紋管的固定采用鋼筋井字架，間距不宜大于0.8m，曲線孔道時應加密，并用鐵絲綁扎牢。波紋管的連接可采用大一號同型波紋管，接頭管長度應大于200mm，并密封好。此法適用于預應力筋密集或曲線預應力筋的孔道埋設，但電熱后張法施工中，不得采用波紋管或其他金屬管埋設的管道。第89頁,共105頁，2024年2月25日，星期天

2、預應力筋張拉1）預應力筋張拉程序：預應力筋的張拉控制應力應符合設計要求，施工時預應力筋需超張拉，可比設計要求提高3%～5%。預應力筋的張拉程序，主要根據(jù)構件類型、張錨體系、松弛損失取值等因素來確定。用超張拉方法減少預應力筋的松弛損失時，預應力筋的張拉程序宜為：如果預應力筋張拉噸位不大，根數(shù)很多，而設計中又要求采取超張拉以減少應力松弛損失時，其張拉程序可為第90頁,共105頁，2024年2月25日，星期天2）預應力筋的張拉順序預應力筋張拉順序應按設計規(guī)定進行；如設計無規(guī)定時，應采取分批分階段對稱地進行。圖5.35所示是預應力混凝土屋架下弦預應力筋張拉順序。第91頁,共105頁，2024年2月25日，星期天圖5.36所示是預應力混凝土吊車梁預應力筋采用兩臺千斤頂?shù)膹埨樞颍瑢ε溆卸喔粚ΨQ預應力筋的構件，應采用分批分階段對稱張拉。平臥重疊澆筑的預應力混凝土構件，張拉預應力筋的順序是先上后下，逐層進行。第92頁,共105頁，2024年2月25日，星期天3）預應力筋的張拉方法（1）對于曲線預應力筋和長度大于24m的直線預應力筋，應采用兩端同時張拉的方法；長度等于或小于24m的直線預應力筋，可一端張拉，但張拉端宜分別設置在構件兩端。（2）對預埋波紋管孔道曲線預應力筋和長度大于30m的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。第93頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（3）安裝張拉設備時，對于直線預應力筋，應使張拉力的作用線與孔道中心線重合；對于曲線預應力筋，應使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線方向重合。第94頁,共105頁，2024年2月25日，星期天（4）張拉安全事項在張拉構件的兩端應設置保護裝置，如用麻袋、草包裝土筑成土墻，以防止螺帽滑脫、鋼筋斷裂飛出傷人；在張拉操作中，預應力筋的兩端嚴禁站人，操作人員應在側(cè)面工作。第95頁,共105頁，2024年2月25日，星期天