《建筑施工技術(shù)》課件第6章

項(xiàng)目6預(yù)應(yīng)力混凝土工程6.1先張法施工6.2后張法施工6.3無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土模擬實(shí)訓(xùn)

【教學(xué)目標(biāo)】掌握預(yù)應(yīng)力混凝土的概念；掌握先張法施工預(yù)應(yīng)力混凝土的方法；掌握后張法施工預(yù)應(yīng)力混凝土的方法；掌握無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)；熟悉預(yù)應(yīng)力混凝土施工所用的機(jī)械、機(jī)具的種類和適用范圍。

預(yù)應(yīng)力混凝土是在使用荷載作用前，預(yù)先建立內(nèi)應(yīng)力的混凝土。即在外荷載作用于構(gòu)件之前，利用鋼筋張拉后的彈性回縮，對(duì)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(shí)，首先抵消預(yù)壓應(yīng)力，然后隨著荷載不斷增加，受拉區(qū)混凝土才受拉開(kāi)裂，從而延遲了構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)和限制了裂縫的展開(kāi)，提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與普通混凝土構(gòu)件相比，除具有能提高構(gòu)件的抗裂度和剛度外的優(yōu)點(diǎn)，還能增加構(gòu)件的耐久性、節(jié)約材料、減少自重等。但是在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí)，增加了張拉工作，相應(yīng)的增添了張拉機(jī)具和錨固裝置，制作工藝也較復(fù)雜。

1．預(yù)應(yīng)力混凝土的分類

預(yù)應(yīng)力混凝土的分類有多種方法，按施加預(yù)應(yīng)力的方式，可以分為先張法和后張法兩類；按施加預(yù)應(yīng)力的手段，可以分為機(jī)械張拉和電熱張拉兩類；按預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的粘結(jié)狀態(tài)，可以分為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土兩類；按施加預(yù)應(yīng)力大小的程度，可以分為全預(yù)應(yīng)力混凝土和部分預(yù)應(yīng)力混凝土兩類；按施工方法，可以分為預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土、現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土及組合預(yù)應(yīng)力混凝土三類。

2．預(yù)應(yīng)力混凝土的材料

預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)采用高強(qiáng)度鋼材，主要有鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋等。其中，采用最多的是鋼絞線與鋼絲。預(yù)應(yīng)力筋的發(fā)展趨勢(shì)為高強(qiáng)度、低松弛、粗直徑和耐腐蝕。

預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)采用高強(qiáng)度等級(jí)混凝土，當(dāng)采用冷拉HRB335、HRB400鋼筋和冷軋帶肋鋼筋作預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30；當(dāng)采用消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40。

在澆筑混凝土構(gòu)件之前將預(yù)應(yīng)力筋張拉到設(shè)計(jì)控制應(yīng)力，用夾具將其臨時(shí)固定在臺(tái)座或鋼模上，進(jìn)行綁扎鋼筋、安裝鐵件、支設(shè)模板，然后澆筑混凝土。6.1先?張?法?施?工待混凝土達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度，保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)力時(shí)，放松預(yù)應(yīng)力筋，借助于它們之間的粘結(jié)力，在預(yù)應(yīng)力筋彈性回縮時(shí)，使混凝土構(gòu)件受拉區(qū)的混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力，這種施工方法叫先張法，如圖6-1所示。

圖6-1先張法施工示意圖先張法施工具有如下特點(diǎn)：

(1)預(yù)應(yīng)力筋在臺(tái)座上或鋼模上張拉，由于臺(tái)座或鋼模承載力有限，先張法一般只適用于生產(chǎn)中小型構(gòu)件，如預(yù)應(yīng)力屋面板、中小型預(yù)應(yīng)力吊車梁等。

由于制造臺(tái)座或鋼模一次性投資大，先張法多用于預(yù)制廠批量生產(chǎn)構(gòu)件，可多次反復(fù)利用臺(tái)座或鋼模。

(2)預(yù)應(yīng)力筋張拉后需要用夾具固定在臺(tái)座上，當(dāng)鋼筋放松后，夾具可以回收利用，是一種工具錨。

(3)預(yù)應(yīng)力傳遞靠鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力，因此對(duì)混凝土握裹力有嚴(yán)格要求，在混凝土構(gòu)件制作、養(yǎng)護(hù)時(shí)要保證混凝土質(zhì)量。先張法生產(chǎn)時(shí)，可采用臺(tái)座法和機(jī)組流水法。

采用臺(tái)座法時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋的張拉、錨固，混凝土的澆筑、養(yǎng)護(hù)及預(yù)應(yīng)力筋放松等均在臺(tái)座上進(jìn)行；預(yù)應(yīng)力筋放松前，其拉力由臺(tái)座承受。

采用機(jī)組流水法時(shí)，構(gòu)件連同鋼模通過(guò)固定的機(jī)組，按流水方式完成張拉、錨固、混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)等生產(chǎn)過(guò)程。預(yù)應(yīng)力筋放松前，其拉力由鋼模承受。6.1.1臺(tái)座

臺(tái)座是先張法施工張拉和臨時(shí)固定預(yù)應(yīng)力筋的支撐結(jié)構(gòu)，它承受預(yù)應(yīng)力筋的全部張拉力，因而要求臺(tái)座必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，同時(shí)要滿足生產(chǎn)工藝要求。

臺(tái)座由臺(tái)面、橫梁和承力結(jié)構(gòu)等組成，是先張法生產(chǎn)的主要設(shè)備。

臺(tái)座按構(gòu)造形式可分為墩式臺(tái)座和槽式臺(tái)座。

1．墩式臺(tái)座

墩式臺(tái)座由傳力墩、臺(tái)面和橫梁組成，見(jiàn)圖6-2。圖6-2墩式臺(tái)座墩式臺(tái)座長(zhǎng)度可達(dá)到100～150m，所以又稱長(zhǎng)線臺(tái)座。

墩式臺(tái)座張拉一次可生產(chǎn)多根預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，減少了張拉和臨時(shí)固定的工作，同時(shí)也減少了由于預(yù)應(yīng)力筋滑移和橫梁變形引起的預(yù)應(yīng)力損失。

1)傳力墩

傳力墩是墩式臺(tái)座的主要受力結(jié)構(gòu)，傳力墩依靠其自重和土壓力平衡張拉力產(chǎn)生傾覆力矩；依靠土的反力和摩阻力平衡張力產(chǎn)生水平位移。因此，傳力墩結(jié)構(gòu)造型大、埋設(shè)深度大、投資也較大。

為了改善傳力墩的受力狀況，提高臺(tái)座承受張拉力的能力，可采用與臺(tái)面共同工作的傳力墩，從而可減小臺(tái)墩自重和埋深。

2)臺(tái)面

臺(tái)面是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件成型的胎模，它是由素土夯實(shí)后鋪碎磚墊層，再澆筑50～

80mm厚的C15～C20混凝土面層組成的。

臺(tái)面要求平整、光滑，沿其縱向要留設(shè)0.3%的排水坡度，并每隔10～20m設(shè)置寬30～50mm的溫度縫。

3)橫梁

橫梁是錨固夾具臨時(shí)固定預(yù)應(yīng)力筋的支點(diǎn)，也是張拉機(jī)械張抗預(yù)應(yīng)力筋的支座，常采用型鋼或鋼筋混凝土制作而成。

橫梁撓度要求小于2mm，并不得產(chǎn)生翹曲。

2．槽式臺(tái)座

槽式臺(tái)座是由端柱、傳力柱和上、下橫梁以及磚墻組成的，見(jiàn)圖6-3。

圖6-3槽式臺(tái)座端柱、傳力柱又叫鋼筋混凝土壓桿，是槽式臺(tái)座的主要受力結(jié)構(gòu)，通常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。為了便于裝拆轉(zhuǎn)移，端柱和傳力柱常采用裝配式結(jié)構(gòu)，端柱長(zhǎng)5m，傳力柱每段長(zhǎng)6m。

為了便于構(gòu)件運(yùn)輸和蒸氣養(yǎng)護(hù)，臺(tái)面最好低于地面，一磚厚的磚墻既起擋土作用，同時(shí)又是蒸汽養(yǎng)護(hù)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的保溫側(cè)墻。槽式臺(tái)座長(zhǎng)度一般為45～76m，45m長(zhǎng)槽式臺(tái)座一次可生產(chǎn)6根6m長(zhǎng)吊車梁，76m長(zhǎng)槽式臺(tái)座一次可生產(chǎn)10根6m長(zhǎng)吊車梁或3榀24m長(zhǎng)屋架。

槽式臺(tái)座能夠承受較為強(qiáng)大的張拉力，適于雙向預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的張拉，也適用于張拉噸位較高的大型構(gòu)件，如屋架等，并易于進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)。6.1.2夾具

夾具是預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉和臨時(shí)固定的工具，夾具要求工作可靠、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、成本低。

根據(jù)夾具的工作特點(diǎn)可將其分為張拉夾具和錨固夾具。

1．張拉夾具

張拉夾具是將預(yù)應(yīng)力筋與張拉機(jī)械連接起來(lái)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉的工具。常用的張拉夾具有：

(1)偏心式夾具。偏心式夾具可用作鋼絲的張拉，它由一對(duì)帶齒的月牙形偏心塊組成，見(jiàn)圖6-4。偏心塊可用工具鋼制作，其刻齒部分的硬度比所夾鋼絲的硬度大。這種夾具構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便。

圖6-4偏心式夾具

(2)壓銷式夾具。壓銷式夾具可用作直徑12～16mm的HPB235～RRB400級(jí)鋼筋的張拉夾具。它是由銷片和楔形壓銷組成，見(jiàn)圖6-5。銷片有與鋼筋直徑相適應(yīng)的半圓槽，槽內(nèi)有齒紋用以?shī)A緊鋼筋。當(dāng)楔緊或放松楔形壓銷時(shí)，便可夾緊或放松鋼筋。

圖6-5壓銷式夾具

2．錨固夾具

錨固夾具是將預(yù)應(yīng)力筋臨時(shí)固定在臺(tái)座橫梁上的工具。常用的錨固夾具有：

(1)鋼質(zhì)錐形夾具。圓錐齒板式夾具及圓錐形槽式夾具是常用的兩種鋼質(zhì)錐形夾具，見(jiàn)圖6-6，適用于錨固單根直徑3～5?mm的冷拔低碳鋼絲，也適用于錨固單根直徑5?mm的碳素(刻痕)鋼絲。圖6-6鋼質(zhì)錐形夾具這兩種夾具均由套筒與銷子組成。套筒為圓形，中開(kāi)圓錐形孔。銷子有兩種形式：一種是在圓錐形銷子上留有1～3個(gè)凹槽，在凹槽內(nèi)刻有細(xì)齒，即為圓錐形槽式夾具；另一種是在圓錐形銷子上切去一塊，在切削面上刻有細(xì)齒，即為圓錐形齒板式夾具。

錨固時(shí)，將銷子凹槽對(duì)準(zhǔn)鋼絲，或?qū)N子齒板面緊貼鋼絲，然后將銷子擊入套筒內(nèi)，銷子小頭應(yīng)離套筒約5～10mm，靠銷子擠壓所產(chǎn)生的摩擦力錨緊鋼絲，一次僅錨固一根鋼絲。

(2)圓套筒二片式夾具。圓套筒二片式夾具適用于夾持12～16?mm的單根冷拉HRB335～RRB400級(jí)鋼筋，由圓形套筒和圓錐形夾片組成，見(jiàn)圖6-7。

圓形套筒內(nèi)壁呈圓錐形，與夾片錐度吻合，圓錐形夾片為二個(gè)半圓片，半圓片的圓心部分開(kāi)成半圓形凹槽，并刻有細(xì)齒，鋼筋就夾緊在夾片中的凹槽內(nèi)。套筒和夾片均用45號(hào)鋼制作，套筒熱處理后硬度為HRC35～HRC40，夾片為HRC40～HRC45。當(dāng)錨固螺紋鋼筋時(shí)，不能將其錨固在縱肋上，否則易打滑。為了拆卸方便，可在套筒內(nèi)壁及夾片外壁涂上潤(rùn)滑油。

(3)圓套筒三片式夾具。圓套筒三片式夾具適用于夾持12～14?mm的單根冷拉HRB335～RRB400級(jí)鋼筋，其構(gòu)造基本與圓套筒二片式夾具相同，只不過(guò)夾片由三個(gè)組成，見(jiàn)圖6-8。

(4)鐓頭夾具。鐓頭夾具屬于自制的夾具，見(jiàn)圖6-9。鋼筋的鐓頭是采用液壓冷鐓機(jī)進(jìn)行的，鋼筋直徑小于22mm時(shí)采用熱鐓方法，鋼筋直徑等于或大于22mm時(shí)采用熱鍛成型方法。

(5)楔形夾具。楔形夾具由錨板與楔塊兩部分組成，楔塊的坡度約為1/15～1/20，兩側(cè)面刻倒齒。錨板上留有楔形孔，楔塊打入楔形孔中，鋼絲就錨固于楔塊的側(cè)面，每個(gè)楔塊可錨1～2根鋼絲。

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。

1—銷片；2—套筒；3—預(yù)應(yīng)力筋圖6-7圓套筒二片式夾具圖6-8圓套筒三片式夾具

1—墊片；2—鐓頭預(yù)應(yīng)力筋；3—承力板圖6-9鐓頭夾具6.1.3張拉設(shè)備

張拉預(yù)應(yīng)力筋的機(jī)械設(shè)備，要求其工作可靠、操作簡(jiǎn)單，能以穩(wěn)定的速率加荷。

先張法施工中預(yù)應(yīng)力筋可單根進(jìn)行張拉或多根成組進(jìn)行張拉。

1．電動(dòng)卷?yè)P(yáng)張拉機(jī)

電動(dòng)卷?yè)P(yáng)張拉機(jī)是把慢速電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)裝在小車上制成。在長(zhǎng)線臺(tái)座上張拉鋼筋時(shí)，由于千斤頂行程不能滿足要求，小直徑鋼筋可采用卷?yè)P(yáng)機(jī)張拉。該設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是張拉行程大，張拉速度快，但僅用于先張法單根預(yù)應(yīng)力筋的張拉。

為了使張拉力準(zhǔn)確，張拉速度以1～2m/min為宜。張拉機(jī)與彈簧測(cè)力計(jì)配合使用時(shí)，宜裝行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，使其達(dá)到規(guī)定的張拉力時(shí)能自動(dòng)停車。

2．電動(dòng)螺桿張拉機(jī)

電動(dòng)螺桿張拉機(jī)既可以張拉鋼筋也可以張拉鋼絲。它由張拉螺桿、電動(dòng)機(jī)、變速箱、測(cè)力裝置、拉力架、承力架和張拉夾具等組成。為了便于工作和轉(zhuǎn)移，常將其裝置在帶輪的小車上。

電動(dòng)螺桿張拉機(jī)是用工具螺旋推動(dòng)原理制成的，即將螺母的位置固定，由電動(dòng)機(jī)通過(guò)變速箱變速后，使設(shè)置在大齒輪或渦輪內(nèi)的螺母旋轉(zhuǎn)，迫使螺桿在水平方向產(chǎn)生移動(dòng)，從而使與螺桿相連的預(yù)應(yīng)力筋受到張拉。

圖6-10電動(dòng)油泵

3．普通液壓千斤頂

先張法施工時(shí)常常會(huì)進(jìn)行多根鋼筋的同步張拉，當(dāng)用鋼臺(tái)模以機(jī)組流水法或傳送帶法生產(chǎn)構(gòu)件時(shí)，可用普通液壓千斤頂進(jìn)行張拉，其張拉裝置多采用四橫梁式。

普通液壓千斤頂行程小，工效較低，但其一次張拉力大，其動(dòng)力裝置為高壓電動(dòng)油泵，見(jiàn)圖6-10。

高壓油泵是向液壓千斤頂各個(gè)油缸供油，使其活塞按照一定速度伸出或回縮的主要設(shè)備，用千斤頂張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，油壓表的讀數(shù)表示千斤頂張拉油缸活塞單位面積的油壓力，可直接通過(guò)液壓表的讀數(shù)求得張拉應(yīng)力值。6.1.4施工工藝

先張法施工時(shí)先對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉，并錨固到臺(tái)座的橫梁上，然后進(jìn)行構(gòu)件的制作。與預(yù)應(yīng)力施工相關(guān)的工序有預(yù)應(yīng)力筋的張拉、混凝土的澆筑、預(yù)應(yīng)力筋的放張等三個(gè)步驟。

1．預(yù)應(yīng)力筋的張拉

預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用合適的張拉方法、張拉順序及張拉程序進(jìn)行，并應(yīng)有可靠的質(zhì)量保證措施和安全技術(shù)措施。

1)張拉控制應(yīng)力的確定

張拉控制應(yīng)力是指在張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)所達(dá)到的規(guī)定應(yīng)力，應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定采用。

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010)規(guī)定：預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力σcon不宜超過(guò)表6-1規(guī)定的張拉控制應(yīng)力的限值，以確保張拉力不超過(guò)其屈服強(qiáng)度，使預(yù)應(yīng)力筋處于彈性工作狀態(tài)，對(duì)混凝土建立有效的預(yù)壓應(yīng)力，但也不應(yīng)小于0.4fptk。表6-1張拉控制應(yīng)力限值

注：fptk為預(yù)應(yīng)力筋極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，fpyk為預(yù)應(yīng)力筋屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，上述張拉控制應(yīng)力限值可相應(yīng)提高0.05fptk或fpyk：

①要求提高構(gòu)件在施工階段的抗裂性能并在使用階段受壓區(qū)內(nèi)設(shè)置的預(yù)應(yīng)力筋；

②要求部分抵消由于應(yīng)力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預(yù)應(yīng)力筋與張拉臺(tái)座之間的溫差等因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。

2)張拉程序

預(yù)應(yīng)力的張拉程序有超張拉和一次張拉兩種。

(1)超張拉。超張拉是指張拉應(yīng)力超過(guò)規(guī)范規(guī)定的控制應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行超張拉主要是為了減少松馳引起的應(yīng)力損失值。

所謂應(yīng)力松弛是指鋼材在常溫、高應(yīng)力作用下，由于塑性變形而使應(yīng)力隨時(shí)間延續(xù)而降低的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在張拉后的頭幾分鐘內(nèi)發(fā)展得特別快，往后則趨于緩慢。

第一種超張拉程序中，超張拉3%，其目的是為了彌補(bǔ)預(yù)應(yīng)力筋的松弛損失，這種張拉程序施工簡(jiǎn)單，一般情況下多采用這種張拉方法。

第二種超張拉程序中，超張拉5%并持荷2min，其目的是為了在高應(yīng)力狀態(tài)下加速預(yù)應(yīng)力松弛早期發(fā)展，以減少應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失。

以上兩種張拉程序是等效的，可根據(jù)構(gòu)件類型、預(yù)應(yīng)力筋與錨具種類、張拉方法、施工速度等選用。

(2)一次張拉。直接把張拉應(yīng)力拉至控制應(yīng)力，即0con?→?σcon。

3)預(yù)應(yīng)力值的校核

預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力，一般用伸長(zhǎng)值校核。

預(yù)應(yīng)力筋理論伸長(zhǎng)值ΔL按下式計(jì)算：

式中：Fp

——預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力，單位為kN；直線筋取張拉端拉力；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(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度，單位為mm；

Ap

——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積，單位為mm2；

Es

——預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量，單位為kN/mm2。

預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長(zhǎng)值，宜在初應(yīng)力約為10%σcon時(shí)測(cè)量，并加上初應(yīng)力以內(nèi)的推算伸長(zhǎng)值。

4)預(yù)應(yīng)力筋張拉注意事項(xiàng)

為避免臺(tái)座承受過(guò)大的偏心力，應(yīng)先張拉靠近臺(tái)座截面重心處的預(yù)應(yīng)力筋。

采用鋼質(zhì)錐形夾具錨固時(shí)，敲擊錐塞或楔塊應(yīng)先輕后重，同時(shí)倒開(kāi)張拉設(shè)備并放松預(yù)應(yīng)力筋，兩者應(yīng)密切配合，既要減少鋼絲滑移，又要防止錘擊力過(guò)大導(dǎo)致鋼絲在錨固夾具處斷裂。

對(duì)重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如吊車梁、屋架等)的預(yù)應(yīng)力筋，用應(yīng)力控制方法張拉時(shí)，應(yīng)校核預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值。

同時(shí)張拉多根預(yù)應(yīng)力鋼絲時(shí)，應(yīng)預(yù)先調(diào)整初應(yīng)力(10%σcon)，使其相互之間的應(yīng)力一致。

2．混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)

預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后應(yīng)立即澆筑混凝土，混凝土的澆筑應(yīng)一次完成，不允許留設(shè)施工縫。

混凝土的用水量和水泥用量必須嚴(yán)格控制，以減少混凝土由于收縮和徐變而引起的預(yù)應(yīng)力損失。

為了減少混凝土的收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失，在確定混凝土配合比時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用干縮性小的水泥，采用低水灰比，并控制水泥用量，對(duì)骨料采取良好的級(jí)配等。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件澆筑時(shí)必須振搗密實(shí)，特別是在構(gòu)件的端部，以保證預(yù)應(yīng)力筋和混凝土之間的粘結(jié)力。

構(gòu)件制作時(shí)應(yīng)避開(kāi)臺(tái)面的溫度縫，當(dāng)不可能避開(kāi)時(shí)，在溫度縫上可先鋪薄鋼板或墊油氈，然后再澆筑混凝土。

采用平臥迭澆法制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí)，其下層構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度需達(dá)到5MPa后，方可澆筑上層構(gòu)件混凝土并應(yīng)有隔離措施。

混凝土可采用自然養(yǎng)護(hù)或蒸汽養(yǎng)護(hù)，其中自然養(yǎng)護(hù)不得少于14天。當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，要盡量減少由于溫度升高而引起的預(yù)應(yīng)力損失。

在臺(tái)座上用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，溫度升高后，預(yù)應(yīng)力筋會(huì)膨脹而臺(tái)座的長(zhǎng)度并無(wú)變化，因而會(huì)引起預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力減小，這就是溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失。為了減少這種溫差應(yīng)力損失，在保證混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度之前，溫差不能太大(一般不超過(guò)20℃)，故在臺(tái)座上采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，其最高允許溫度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的允許溫差(張拉鋼筋時(shí)的溫度與臺(tái)座溫度的差)經(jīng)計(jì)算確定。當(dāng)混凝土強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)至7.5MPa(配粗鋼筋)或10MPa(鋼絲、鋼絞線配筋)以上時(shí)，則可不受設(shè)計(jì)要求的溫差限制，按一般構(gòu)件的蒸汽養(yǎng)護(hù)規(guī)定進(jìn)行。這種養(yǎng)護(hù)方法又稱為二次升溫養(yǎng)護(hù)法。

在采用機(jī)組流水法用鋼模制作、蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，由于鋼模和預(yù)應(yīng)力筋同樣伸縮，所以不存在因溫差而引起的預(yù)應(yīng)力損失，可以采用一般加熱養(yǎng)護(hù)制度。

3．預(yù)應(yīng)力筋放張

預(yù)應(yīng)力筋放張過(guò)程是預(yù)應(yīng)力的傳遞過(guò)程，是先張法構(gòu)件能否獲得良好質(zhì)量的一個(gè)重要生產(chǎn)過(guò)程，應(yīng)根據(jù)放張要求，確定合理的放張順序、放張方法及相應(yīng)的技術(shù)措施。

1)放張要求

放張預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，不得低于設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%。對(duì)于重疊生產(chǎn)的構(gòu)件，要求最上一層構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%時(shí)方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的放張。過(guò)早放張預(yù)應(yīng)力筋會(huì)引起較大的預(yù)應(yīng)力損失或產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力筋滑動(dòng)。

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力筋放張前要對(duì)混凝土試塊進(jìn)行試壓，以確定混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。

2)放張順序

預(yù)應(yīng)力筋的放張順序，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)專門(mén)要求時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)對(duì)承受軸心預(yù)壓力的構(gòu)件(如壓桿、樁等)，所有預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)同時(shí)放張。

(2)對(duì)承受偏心預(yù)壓力的構(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。

(3)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(kāi)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)行放張；板類構(gòu)件放張時(shí)，宜從兩邊逐漸向中心進(jìn)行。

(4)當(dāng)不能按上述規(guī)定放張時(shí)，應(yīng)分階段、對(duì)稱、相互交錯(cuò)地放張，以防止放張過(guò)程中構(gòu)件發(fā)生翹曲、裂紋及預(yù)應(yīng)力筋斷裂等現(xiàn)象。

(5)放張后預(yù)應(yīng)力筋的切斷順序，宜由放張端開(kāi)始，逐次切向另一端。

3)放張方法

對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼絲混凝土構(gòu)件，分兩種情況放張：配筋不多的預(yù)應(yīng)力鋼絲放張采用剪切、割斷和熔斷的方法，自中間向兩側(cè)逐根進(jìn)行，以減少回彈量，利于脫模；配筋較多的預(yù)應(yīng)力鋼絲放張采用同時(shí)放張的方法，以防止最后的預(yù)應(yīng)力鋼絲因應(yīng)力突然增大而斷裂或使構(gòu)件端部開(kāi)裂。

對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件，放張應(yīng)緩慢進(jìn)行。配筋不多的預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力鋼筋，所有鋼筋應(yīng)同時(shí)放張，可采用楔塊或砂箱等裝置進(jìn)行緩慢放張，見(jiàn)圖6-11。

圖6-11預(yù)應(yīng)力筋放張裝置

(1)楔塊放張。楔塊裝置放置在臺(tái)座與橫梁之間，放張預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，旋轉(zhuǎn)螺母使螺桿向上運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)楔塊向上移動(dòng)，鋼塊間距變小，橫梁向臺(tái)座方向移動(dòng)，便可同時(shí)放松預(yù)應(yīng)力筋。楔塊放張，一般用于張拉力不大于300kN的情況。

(2)砂箱放張。砂箱裝置放置在臺(tái)座和橫梁之間，由鋼制的套箱和活塞組成，內(nèi)裝石英砂或鐵砂。

預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)，砂箱中的砂被壓實(shí)，并承受橫梁的反力。預(yù)應(yīng)力筋放張時(shí)，應(yīng)將出砂口打開(kāi)，使砂緩慢流出，從而使預(yù)應(yīng)力筋緩慢地放張。砂箱裝置中的砂應(yīng)采用干砂并選定適宜的級(jí)配，防止出現(xiàn)砂子壓碎引起流不出的現(xiàn)象或者增加砂的空隙率，使預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失增加。

采用砂箱放張能控制放張速度，工作可靠，施工方便，可用于張拉力大于1000kN的情況。

后張法施工是在澆筑混凝土構(gòu)件時(shí)，先在放置預(yù)應(yīng)力筋的位置處預(yù)留孔道，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度(一般不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%)后，將預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道中并進(jìn)行張拉，然后用錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件上，最后進(jìn)行孔道灌漿，如圖6-12所示。6.2后?張?法?施?工

圖6-12后張法施工示意圖預(yù)應(yīng)力筋承受的張拉力通過(guò)錨具傳遞給混凝土構(gòu)件，使混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。

后張法施工由于直接在混凝土構(gòu)件上進(jìn)行張拉，故不需要固定的臺(tái)座設(shè)備，不受地點(diǎn)限制，適用于在施工現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，特別是大跨度構(gòu)件。

后張法施工工序較多，工藝復(fù)雜，錨具作為預(yù)應(yīng)力筋的組成部分，將永遠(yuǎn)留置在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件上，不能重復(fù)使用。后張法施工具有如下特點(diǎn)：

(1)預(yù)應(yīng)力筋在構(gòu)件上張拉，不需臺(tái)座，不受場(chǎng)地限制，張拉力可達(dá)幾百噸，所以，后張法適用于大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件制作。

(2)錨具作為工作錨，可重復(fù)使用。預(yù)應(yīng)力筋用錨具固定在構(gòu)件上，不僅在張拉過(guò)程中起作用，而且在工作過(guò)程中也起作用，永遠(yuǎn)停留在構(gòu)件上，成為構(gòu)件的一部分。

(3)預(yù)應(yīng)力是依靠錨具傳遞給混凝土構(gòu)件的。6.2.1錨具

在后張法中，預(yù)應(yīng)力筋的錨具與張拉機(jī)械是配套使用的，對(duì)于不同類型的預(yù)應(yīng)力筋形式，應(yīng)采用不同的錨具及其連接器。

后張法構(gòu)件中所使用的預(yù)應(yīng)力筋常采用單根粗鋼筋、鋼筋束、鋼絲束、鋼絞線束等。

由于后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力傳遞靠錨具，因此，錨具必須具有可靠的錨固性能、足夠的剛度和強(qiáng)度儲(chǔ)備，而且要求其構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、預(yù)應(yīng)力損失小、價(jià)格便宜。錨具的常見(jiàn)體系分類如下：

(1)支承式錨具：此類錨具分為螺母錨具和鐓頭錨具，螺絲端桿錨具常用于單根粗鋼筋的錨具；精軋螺紋鋼筋錨具常用于精軋螺紋鋼筋的張拉錨具；DM型鐓頭錨具體系常用于鋼絲束的錨具。

(2)夾片式錨具：此類錨具具有良好的錨固性能和放張自錨性能，分為單孔和多孔夾片錨具，常用作鋼筋束和鋼絞線束的張拉端錨具。多孔錨具是在一塊多孔的錨板上，利用每個(gè)錐形孔裝一副夾片夾持一根鋼絞線，其優(yōu)點(diǎn)是任何一根鋼絞線束都不會(huì)引起整束錨固失效，并且每束鋼絞線的根數(shù)不受限制。常用的有JM型錨具、XM型錨具、QM及OVM型錨具、BM型錨具。

(3)錐塞式錨具：此類錨具包括鋼質(zhì)錐形錨具、錐形螺桿錨具、KT-Z型錨具等。鋼質(zhì)錐形錨具、錐形螺桿錨具常用作鋼絲束的錨具，KT-Z型錨具常用作鋼絞線束的錨具。

(4)握裹式錨具：此類錨具分為擠壓錨具和壓花錨具，這種錨具適用于構(gòu)件端部設(shè)計(jì)應(yīng)力大或端部空間受到限制的情況，使用時(shí)，按需要預(yù)埋在混凝土內(nèi)，待混凝士凝固到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再進(jìn)行張拉。常用的有YM型固定端錨具，用作鋼絞線的固定端錨具。

1．單根粗鋼筋的錨具

單根粗鋼筋用作預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，張拉端常采用螺絲端桿錨具，固定端采用鐓頭錨具。

1)螺絲端桿錨具

圖6-13LM型螺絲端桿錨具螺絲端桿錨具適用于直徑為18～36?mm的冷拉HRB335、HRB400級(jí)鋼筋，它由螺絲端桿、螺母和墊板組成，見(jiàn)圖6-13。

螺絲端桿的直徑按預(yù)應(yīng)力鋼筋的直徑對(duì)應(yīng)選取，其長(zhǎng)度一般為320mm。當(dāng)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件長(zhǎng)度大于24m時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況增加螺絲端桿的長(zhǎng)度。

使用時(shí)，將螺絲端桿與預(yù)應(yīng)力筋對(duì)焊連接成一整體，用張拉設(shè)備張拉螺絲端桿，用螺母固定預(yù)應(yīng)力筋。

2)鐓頭錨具

鐓頭錨具由鐓頭和支承墊板組成，見(jiàn)圖6-14，其工作原理是將鋼筋的端部鐓粗，直接錨固在支承墊板上，張拉時(shí)通過(guò)支承墊板將預(yù)壓力傳到混凝土上。

用于單根粗鋼筋的鐓頭錨具一般直接在預(yù)應(yīng)力筋端部熱鐓、冷鐓或鍛打成型。

(a)鋼筋鐓頭(b)支承墊板(c)支承墊板

圖6-14單根粗鋼筋鐓頭錨具

3)精軋螺紋鋼筋錨具

精軋螺紋鋼筋錨具主要用于直徑為25mm或32mm的精軋螺紋鋼筋的張拉錨固，其工作原理同螺絲端桿錨具，見(jiàn)圖6-15。

圖6-15YGM精軋螺紋鋼筋錨具

2．鋼筋束、鋼絞線束錨具

鋼筋束或鋼絞線束用作預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，常用的錨具有JM型錨具、XM型錨具、QM及OVM型錨具、BM型錨具、KT-Z型錨具等。

1)

JM型錨具

JM型錨具是一種利用楔塊原理錨固多根預(yù)應(yīng)力筋的錨具，屬于單孔夾片式錨具，見(jiàn)圖6-16，它既可做為張拉端的錨具，也可做為固定端的錨具，或做為重復(fù)使用的工具錨。

JM12型錨具適用于錨固3～6根直徑12mm的鋼筋束和4～6根直徑12mm的鋼絞線束；JM15型錨具適用于錨固直徑15mm的鋼筋或鋼絞線束；JM5-6、JM5-7型適用于錨固6～7根直徑5mm的碳素鋼絲束。

JM型錨具是由錨環(huán)和夾片組成，夾片呈扇形，用兩側(cè)的半圓槽錨著預(yù)應(yīng)力鋼筋，為增加夾片與預(yù)應(yīng)力鋼筋之間的摩擦，在半圓槽內(nèi)刻有截面為梯形的齒痕，夾片背面的坡度與錨環(huán)一致。錨環(huán)分甲形和乙形，甲形錨環(huán)為一個(gè)具有錐形內(nèi)孔的圓柱體，外形比較簡(jiǎn)單，使用時(shí)直接放置在構(gòu)件端部的墊板上。乙形錨環(huán)在圓柱體外部增添正方形肋板，使用時(shí)直接放置在構(gòu)件端部，不另設(shè)墊板，目前常使用甲形錨環(huán)，因?yàn)槠浼庸ず褪褂闷饋?lái)都比較方便。

圖6-16JM型錨具

JM型錨具具有良好的錨固性能，錨固時(shí)，鋼筋束或鋼絞線束被單根夾緊，不受直徑誤差的影響，且鋼筋是在直線狀態(tài)下被張拉和錨固，受力性能好。

2)

XM型錨具

XM型錨具是一種多孔夾片式錨具，由錨板與三片夾片組成，見(jiàn)圖6-17、圖6-18，它既適用于錨固鋼絞線束，又適用于錨固鋼絲束；既可錨固單根預(yù)應(yīng)力筋，又可錨固多根預(yù)應(yīng)力筋。當(dāng)用于錨固多根預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，XM型錨具既可單根張拉、逐根錨固，又可成組張拉、成組錨固。

1—喇叭管；2—錨環(huán)；3—灌漿孔；4—圓錐孔；

5—夾片；6—鋼絞線束；7—波紋管

圖6-17XM型錨具

圖6-18XM型錨具

XM15型錨具適用于錨固3～37根直徑15mm的鋼絞線束或3～12根直徑15mm的鋼絲束。

XM型錨具的錨板上的錨孔沿圓周排列，間距不小于36mm，錨孔中心線的傾斜度為1∶20。錨板頂面應(yīng)垂直于鉆孔中心線，以利夾片均勻塞入。夾片采用三片式，按120°均分開(kāi)縫，沿軸向有傾斜偏轉(zhuǎn)角，傾斜偏轉(zhuǎn)角的方向與鋼絞線的扭角相反，以確保夾片能夾緊鋼絞線或鋼絲束的每一根外圍鋼絲，形成可靠的錨固。近年來(lái)隨著預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的發(fā)展，XM型錨具已得到廣泛應(yīng)用。實(shí)踐證明，XM型錨具具有通用性強(qiáng)、性能可靠、施工方便、便于高空作業(yè)的特點(diǎn)。

3)

QM及OVM型錨具

QM型錨具也屬于多孔夾片式錨具，見(jiàn)圖6-19，適用于錨固4～31根直徑12mm的鋼絞線或3～9根直徑15mm的鋼絞線。

1—錨板；2—夾片；3—預(yù)應(yīng)力筋；4—喇叭形鑄鐵墊板；5—螺旋筋；6—預(yù)埋波紋管；7—灌漿孔；8—錨墊板

圖6-19QM型錨具該錨具由錨板與夾片組成，配有專門(mén)的工具錨，以保證每次張拉后退鍥方便，并能減少安裝工具錨所花費(fèi)的時(shí)間。

OVM型錨具是在QM型錨具的基礎(chǔ)上將夾片改為二片式，并在夾片背部上部鋸有一條彈性槽，以提高錨固性能，見(jiàn)圖6-20。

OVM13型錨具適用于錨固直徑13mm的鋼絞線，OVM15型錨具適用于錨固直徑15mm的鋼絞線。

QM型錨具與XM型錨具的區(qū)別見(jiàn)圖6-21。

圖6-20OVM型錨具

圖6-21QM型夾片與XM型夾片的區(qū)別

4)

BM型錨具

BM型錨具是一種新型的夾片式扁形錨具，簡(jiǎn)稱扁錨，它由扁錨頭、扁形墊板、扁形喇叭管及扁形管道等組成，見(jiàn)圖6-22、圖6-23。

圖6-22BM型錨具結(jié)構(gòu)圖

圖6-23BM型錨具扁錨的優(yōu)點(diǎn)是張拉槽口扁小，可減少混凝土板厚，便于梁的預(yù)應(yīng)力筋按實(shí)際需要切斷后錨固，有利于減少鋼材；鋼絞線單根張拉，施工方便。這種錨具特別適用于空心板、低高度箱梁以及橋面橫向預(yù)應(yīng)力等張拉。

5)

YM型固定端錨具

YM型固定端錨具是一種握裹式錨具，它分為P型和H型。

P型錨具(見(jiàn)圖6-24)是一種擠壓型錨具，它利用液壓壓頭機(jī)將套筒擠緊在鋼絞線上，套筒內(nèi)襯有硬鋼絲螺旋圈，在擠壓后硬鋼絲全部脆斷，一半嵌入外鋼套，一半壓入鋼絞線，從而增強(qiáng)了套筒與鋼絞線之間的摩阻力。錨具下設(shè)有墊板與螺旋筋。

H型錨具是一種壓花型錨具(見(jiàn)圖6-25)，它利用液壓壓花機(jī)將鋼絞線端頭壓成梨形散花狀頭，多根鋼絞線梨形頭可按需要做成正方形、長(zhǎng)方形等多種排列形式埋置在混凝土內(nèi)。梨形自錨頭用CYH15型壓花機(jī)成形。為提高壓花錨四周混凝土及散花頭、根部混凝土的抗裂強(qiáng)度，在散花頭的頭部設(shè)置構(gòu)造筋，并在散花頭的根部設(shè)置螺旋筋。

圖6-24YM型固定端P型錨具

圖6-25YM型固定端H型錨具

6)

KT-Z型錨具

這是一種可鍛鑄鐵錐形錨具，可用于錨固3～6根直徑為12mm的HRB400級(jí)鋼筋，直徑為12mm的鋼筋束以及3～6根直徑12mm的鋼絞線束。

KT-Z型錨具由錨塞和錨環(huán)組成，見(jiàn)圖6-26，均用可鍛鑄鐵成型。該錨具為半埋式，使用時(shí)先將錨環(huán)小頭嵌入承壓鋼板中，并用斷續(xù)焊縫焊牢，然后共同預(yù)埋在構(gòu)件端部。

使用該錨具時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋在錨環(huán)小口處形成彎折，產(chǎn)生摩擦損失。

圖6-26KT-Z型錨具

KT-Z型錨具用于錨固螺紋鋼筋束時(shí)，宜用YZ型雙作用千斤頂張拉；用于錨固鋼絞線束時(shí)，則宜用YC-60型雙作用千斤頂張拉。

3．鋼絲束錨具

鋼絲束所用的錨具常用的有錐形螺桿錨具、鋼質(zhì)錐形錨具、鋼絲束鐓頭錨具等。

1)

錐形螺桿錨具

錐形螺桿錨具適用于錨固14～28根直徑5mm的碳素鋼絲束，它由錐形螺桿、套筒、螺帽和墊板組成，套筒為中間帶有圓錐孔的圓柱體，見(jiàn)圖6-27。

圖6-27錐形螺桿錨具錐形螺桿錨具與YL-60、YL-90拉桿式千斤頂配套使用，也可與YC-60、YC-90穿心式千斤頂配套應(yīng)用。

2)鋼質(zhì)錐形錨具

鋼質(zhì)錐形錨具由錨環(huán)和錨塞組成，錨塞表面刻有細(xì)齒槽，以防止被夾緊的預(yù)應(yīng)力鋼絲滑動(dòng)，見(jiàn)圖6-28、圖6-29。錨固時(shí)，將錨塞塞入錨環(huán)并頂緊，鋼絲就夾緊在錨塞周圍。

圖6-28鋼質(zhì)錐形錨具

圖6-29鋼質(zhì)錐形錨具鋼質(zhì)錐形錨具適用于錨固以錐錨式雙作用千斤頂張拉的鋼絲束，每束由12～24根直徑5mm的碳素鋼絲組成，也可錨固直徑4mm的碳素鋼絲。

鋼質(zhì)錐形錨具工作時(shí)，由于鋼絲錨固呈幅射狀態(tài)，彎折處受力較大，易使鋼絲被咬傷。若鋼絲直徑誤差較大，則易產(chǎn)生單根鋼絲滑動(dòng)，引起無(wú)法補(bǔ)救的預(yù)應(yīng)力損失，如用加大頂錨力的辦法來(lái)防止滑絲，過(guò)大的頂錨力會(huì)容易使鋼絲被咬傷。

3)

DM型鐓頭錨具體系

DM型鐓頭錨具體系一般用以錨固12～54根直徑5mm或7mm的碳素鋼絲束，它包括四種錨具：A型、B型、C型、K型，見(jiàn)圖6-30、圖6-31。張拉端采用A型，由錨環(huán)和螺母組成，固定端采用B型，僅有一塊錨板，中間部位的連接器采用K型連接錨桿和C型連接錨杯。

圖6-30DM型鋼絲束鐓頭錨具

圖6-31DM型鋼絲束鐓頭錨具錨環(huán)的內(nèi)外壁均有絲扣，內(nèi)絲扣用于張拉螺桿，外絲扣用于擰緊螺母錨固鋼絲束。錨環(huán)和錨板四周鉆孔，用以固定鐓頭的鋼絲，孔數(shù)及間距視錨固的鋼絲根數(shù)而定。

當(dāng)用錨杯時(shí)，錨杯底部則為鉆孔的錨板，并在此板中部留一灌漿孔，便于從端部預(yù)留孔道灌漿。

鋼絲可用液壓冷鐓器進(jìn)行鐓頭，鐓頭器見(jiàn)圖6-32，其配套張拉機(jī)采用YC系列穿心式千斤頂。

鋼絲束的接長(zhǎng)安裝圖見(jiàn)圖6-33。

圖6-32鐓頭器

圖6-33預(yù)應(yīng)力鋼絲束的接長(zhǎng)安裝圖6.2.2連接器

連接器是用于連接預(yù)應(yīng)力鋼筋的裝置，按形式可分為圓形連接器和扁形連接器，按使用部位可分為錨頭連接器和接長(zhǎng)連接器。

圓形連接器主要應(yīng)用于混凝土連續(xù)結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力束的接長(zhǎng)連接。連接器有兩種形式，一種為單根對(duì)接式，可用于單根預(yù)應(yīng)力筋連接或成束預(yù)應(yīng)力筋的逐根連接，也可用于先張法中工具式單根預(yù)應(yīng)力筋的連接，見(jiàn)圖6-34、圖6-35；一種為周邊懸掛擠壓式，多用于各類連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。多孔周邊懸掛擠壓式連接器包括連接體、工作夾片、擠壓錨具、錨墊板、約束圈、螺旋筋、保護(hù)罩等，見(jiàn)圖6-36、圖6-37。

扁形連接器是由扁形連接體、夾片、擠壓頭、扁形錨墊板、螺旋筋、扁形約束圈、扁形保護(hù)罩、扁形金屬或塑料波紋管、預(yù)應(yīng)力鋼絞線組成，見(jiàn)圖6-38，主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中構(gòu)件厚度較薄處的扁形預(yù)應(yīng)力束的接長(zhǎng)。

錨頭連接器設(shè)置在構(gòu)件端部，用于錨固前段預(yù)應(yīng)力筋，并連接后段預(yù)應(yīng)力筋；接長(zhǎng)連接器設(shè)置在孔道的直線區(qū)段，用于接長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋。

圖6-34螺絲端桿錨具接長(zhǎng)連接器

圖6-35螺絲端桿錨具接長(zhǎng)示意圖

圖6-36XM型錨具連接器

圖6-37XM型錨具接長(zhǎng)連接器安裝示意圖

圖6-38BM型錨具接長(zhǎng)連接器安裝示意圖6.2.3張拉設(shè)備

在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工中，預(yù)應(yīng)力筋的張拉均采用液壓張拉千斤頂，并配有電動(dòng)油泵和外接油管，還需裝有測(cè)力儀表。

液壓張拉千斤頂按機(jī)型不同可分為拉桿式千斤頂(YL)、穿心式千斤頂(YC)、錐錨式千斤頂(YZ)；按使用功能不同可分為單作用千斤頂和雙作用千斤頂；按張拉噸位大小可分為小噸位(≤250kN)、中噸位(250～1000kN)和大噸位(≥1000kN)千斤頂。由于拉桿式千斤頂是單作用千斤頂，且只能張拉噸位小于等于600kN的支承式錨具，已逐步被多功能的穿心式千斤頂代替。

1)穿心式千斤頂(YC)

穿心式千斤頂是一種利用雙液缸張拉預(yù)應(yīng)力筋、具有錨固和張拉雙重作用的千斤頂，它主要由張拉設(shè)備、張拉油缸、頂壓油缸、頂壓活塞、回程彈簧等組成，張拉前需將預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)千斤頂固定在其尾部的工具錨上。目前該系列產(chǎn)品有YC-20D型、YC-60型和YC-l20型等。

YC-60型穿心式千斤頂適用于張拉各種形式的預(yù)應(yīng)力筋，是目前我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工中應(yīng)用最為廣泛的張拉機(jī)械。其適應(yīng)性強(qiáng)，既適用于張拉需要頂壓的夾片式錨具，配上撐腳與拉桿后，也可用于張拉螺絲端桿錨具和鐓頭錨具，在前端裝上分束頂壓器后還可張拉鋼質(zhì)錐形錨具，適用于大跨度結(jié)構(gòu)、較長(zhǎng)鋼絲束等。

2)錐錨式千斤頂(YZ)

錐錨式千斤頂是一種具有張拉、頂錨和退楔功能的三作用千斤頂，僅用于張拉采用鋼質(zhì)錐形錨具的鋼絲束。錐錨式千斤頂由張拉油缸、頂壓油缸、楔形卡環(huán)、楔塊和退楔裝置等組成。目前，該系列產(chǎn)品有YZ-38型、YZ-60型、YZ-85型和YZ-l50型千斤頂?shù)取?/p>

3)?YDC系列新型千斤頂

YDC系列新型千斤頂是一種將工具錨安裝在千斤頂前部的穿心式千斤頂，主要用于群錨整體張拉。這種千斤頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)是可減小預(yù)應(yīng)力筋的外伸長(zhǎng)度，從而節(jié)約鋼材，且其使用方便、操作簡(jiǎn)單、性能可靠、生產(chǎn)效率高。該系列產(chǎn)品有YDCQ型前卡式和YDCN型內(nèi)卡式千斤頂，每一型號(hào)又有多種規(guī)格產(chǎn)品。

YDCQ型前卡式千斤頂，是一種多用途的預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備，見(jiàn)圖6-39，主要用于單孔張拉，也可用于多孔預(yù)緊、張拉和排障，并適用于多種規(guī)格的高強(qiáng)度鋼絲束及鋼絞線束。

4)大孔徑穿心式千斤頂

大孔徑穿心式千斤頂又稱群錨千斤頂，是一種具有一個(gè)大口徑穿心孔，利用單液缸張拉預(yù)應(yīng)力筋的單作用千斤頂。這種千斤頂廣泛用于張拉大噸位鋼絞線束，配上撐腳與拉桿后，也可作為拉桿式穿心千斤頂。目前該系列產(chǎn)品有YCD型、YCQ型、YDCW、YCB型千斤頂，每一型號(hào)又有多種規(guī)格產(chǎn)品。

YDCW600型千斤頂是原YDC600型千斤頂?shù)母聯(lián)Q代產(chǎn)品，見(jiàn)圖6-40，它具有穿心式千斤頂?shù)墓δ?，又具有拉桿式千斤頂?shù)奶攸c(diǎn)，是采用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)生產(chǎn)的穿心式千斤頂。YDCW600型千斤頂配備限位板可張拉3根以下直徑15mm的鋼絞線束，適用于Φ32、Φ28等規(guī)格型號(hào)的螺紋鋼筋張拉以及JM、XM、QM、OVM等各類夾片式錨具，配備拉桿和承腳可張拉DM型系列鐓頭錨具。

圖6-39YDCQ型前卡式千斤頂

圖6-40YDCW型系列千斤頂

5)智能張拉系統(tǒng)

預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力張拉全過(guò)程自動(dòng)化，能杜絕人為因素干擾，并能有效確保預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量，是目前國(guó)內(nèi)預(yù)應(yīng)力張拉領(lǐng)域最先進(jìn)的工藝。

智能張拉系統(tǒng)由系統(tǒng)主機(jī)、油泵、千斤頂三大部分組成，以應(yīng)力為控制指標(biāo)，伸長(zhǎng)量誤差作為校對(duì)指標(biāo)。系統(tǒng)通過(guò)傳感技術(shù)采集每臺(tái)張拉設(shè)備(千斤頂)的工作壓力和鋼絞線的伸長(zhǎng)量(含回縮量)等數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行分析判斷，同時(shí)張拉設(shè)備(泵站)接收系統(tǒng)指令，實(shí)時(shí)調(diào)整變頻電機(jī)工作參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高精度實(shí)時(shí)調(diào)控油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)張拉力及加載速度的實(shí)時(shí)精確控制。系統(tǒng)還根據(jù)預(yù)設(shè)的程序，由主機(jī)發(fā)出指令，同步控制每臺(tái)設(shè)備的每一個(gè)機(jī)械動(dòng)作，自動(dòng)完成整個(gè)張拉過(guò)程。如圖6-41、圖6-42所示。

圖6-41智能張拉控制系統(tǒng)圖

圖6-42智能張拉系統(tǒng)操作施工圖智能張拉系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

(1)精確施加應(yīng)力。

智能張拉系統(tǒng)能精確控制施工過(guò)程中施加的預(yù)應(yīng)力值，將誤差范圍由傳統(tǒng)張拉的±15%縮小到?±1%。

(2)時(shí)校核伸長(zhǎng)量，實(shí)現(xiàn)“雙控”。

系統(tǒng)傳感器能實(shí)時(shí)采集鋼絞線數(shù)據(jù)，反饋到計(jì)算機(jī)，并自動(dòng)計(jì)算伸長(zhǎng)量，及時(shí)校核伸長(zhǎng)量誤差是否在±6%以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力與伸長(zhǎng)量“雙控”。

(3)對(duì)稱同步張拉。

一臺(tái)計(jì)算機(jī)能控制兩臺(tái)或多臺(tái)千斤頂同時(shí)、同步對(duì)稱張拉，實(shí)現(xiàn)“多頂同步張拉”工藝。

(4)規(guī)范張拉過(guò)程，減少預(yù)應(yīng)力損失。

實(shí)現(xiàn)了張拉程序智能控制，不受人為、環(huán)境因素影響；停頓點(diǎn)、加載速率、持荷時(shí)間等張拉過(guò)程要素完全符合設(shè)計(jì)和施工技術(shù)規(guī)范要求，避免或大幅減少了張拉過(guò)程中預(yù)應(yīng)力的損失。

(5)自動(dòng)生成報(bào)表杜絕數(shù)據(jù)造假。

自動(dòng)生成張拉記錄表，杜絕人為造假的可能，可進(jìn)行真實(shí)的施工過(guò)程還原。同時(shí)還省去了張拉力、伸長(zhǎng)量等數(shù)據(jù)的計(jì)算、填寫(xiě)過(guò)程，提高了工作效率。

(6)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，方便質(zhì)量管理，提高管理效率。統(tǒng)一業(yè)主、監(jiān)理、施工、檢測(cè)單位于同一互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，能實(shí)時(shí)進(jìn)行交互，突破了地域的限制，并能及時(shí)掌握預(yù)制梁場(chǎng)和橋梁預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量情況，實(shí)現(xiàn)“實(shí)時(shí)跟蹤、智能控制、及時(shí)糾錯(cuò)”。6.2.4預(yù)應(yīng)力筋的制作

預(yù)應(yīng)力筋的制作與鋼筋的直徑、鋼材的品種、錨具的類型、張拉設(shè)備和張拉工藝有關(guān)。目前常用的預(yù)應(yīng)力筋有單根粗鋼筋、鋼筋束、鋼絞線束及鋼絲束。

1．預(yù)應(yīng)力單根粗鋼筋的制作

預(yù)應(yīng)力單根粗鋼筋的制作，一般包括配料→對(duì)焊→冷拉等工序。

鋼筋的下料長(zhǎng)度應(yīng)由計(jì)算確定，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮錨具的特點(diǎn)、焊接接頭或鐓頭的預(yù)留量、鋼筋的冷拉率和彈性回縮率、構(gòu)件的長(zhǎng)度等因素。為了保證預(yù)應(yīng)力筋下料長(zhǎng)度有一定的精確度，在配料時(shí)，應(yīng)根據(jù)鋼筋的品種作冷拉率測(cè)定，作為計(jì)算鋼筋下料長(zhǎng)度的依據(jù)。

單根預(yù)應(yīng)力筋根據(jù)構(gòu)件長(zhǎng)度和張拉工藝要求，可以采用一端張拉或兩端張拉。兩端張拉時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋兩端均采用螺絲端桿錨具(或精軋螺紋鋼筋錨具)；一端張拉一端固定時(shí)，張拉端采用螺絲端桿錨具(或精軋螺紋鋼筋錨具)，固定端采用鐓頭錨具。其下料長(zhǎng)度計(jì)算如下：

(1)兩端均采用螺絲端桿錨具(或精軋螺紋鋼筋錨具)。

預(yù)應(yīng)力筋下料長(zhǎng)度L可用公式(6-1)計(jì)算：

(6-1)

式中：l?——構(gòu)件孔道長(zhǎng)度，單位mm；

l1——螺絲端桿長(zhǎng)度，一般取320mm；

l2——螺絲端桿外露長(zhǎng)度，一般取120～150mm；

δ?——鋼筋的試驗(yàn)冷拉率；

δ1——鋼筋冷拉的彈性回縮率；

n?——鋼筋與鋼筋、鋼筋與螺桿的對(duì)焊接頭總數(shù)；

l0?——每個(gè)對(duì)焊接頭的壓縮量，一般取l0?=?d。

(2)一端采用螺絲端桿錨具(或精軋螺紋鋼筋錨具)，另一端采用鐓頭錨具。

預(yù)應(yīng)力筋下料長(zhǎng)度L可用公式(6-2)計(jì)算：

(6-2)

式中：l?——構(gòu)件孔道長(zhǎng)度，單位mm；

l1?——螺絲端桿長(zhǎng)度，一般取320mm；

l2?——螺絲端桿外露長(zhǎng)度，一般取120～150mm；

l3?——鐓頭錨具長(zhǎng)度，取值2.25倍鋼筋直徑加15mm(墊板厚度)；

δ?——鋼筋的試驗(yàn)冷拉率；

δ1?——鋼筋冷拉的彈性回縮率；

n?——鋼筋與鋼筋、鋼筋與螺桿的對(duì)焊接頭總數(shù)；

l0?——每個(gè)對(duì)焊接頭的壓縮量，一般取l0?=?d。

2．預(yù)應(yīng)力鋼筋束(或鋼絞線束)制作

預(yù)應(yīng)力鋼筋束(或鋼絞線束)所用預(yù)應(yīng)力鋼筋一般是圓盤(pán)狀供應(yīng)，長(zhǎng)度較長(zhǎng)，不需要對(duì)焊接長(zhǎng)，其制作工藝一般是：開(kāi)盤(pán)冷拉→下料→編束。

冷拉RRB400級(jí)鋼筋束及鋼絞線束在下料切斷時(shí)，宜采用切斷機(jī)或砂輪鋸切斷，不得采用電弧切割。鋼絞線束切斷前，在切口兩側(cè)50mm處應(yīng)用鉛絲綁扎，以免鋼絞線松散。

預(yù)應(yīng)力鋼筋束(或鋼絞線束)的下料長(zhǎng)度主要與構(gòu)件長(zhǎng)度、所選擇的錨具和張拉機(jī)械有關(guān)，同一根預(yù)應(yīng)力筋采用不同的張拉機(jī)械，其下料長(zhǎng)度也不同。其下料長(zhǎng)度計(jì)算如下：

(1)兩端同時(shí)張拉。

預(yù)應(yīng)力筋下料長(zhǎng)度L可用公式(6-3)計(jì)算：

L?=?l

+?2a(6-3)

式中：l

——?構(gòu)件孔道長(zhǎng)度，單位mm；

a?——?張拉端預(yù)留量，與錨具和張拉千斤頂尺寸有關(guān)，單位mm。

(2)一端張拉，一端錨固。

預(yù)應(yīng)力筋下料長(zhǎng)度L可用公式(6-4)計(jì)算：

L?=?l

+

a

+

b

(6-4)

式中：l

——?構(gòu)件孔道長(zhǎng)度，單位mm；

a?——?張拉端預(yù)留量，與錨具和張拉千斤頂尺寸有關(guān)，單位mm；

b?——?錨固端預(yù)留量，一般取80mm。

3．預(yù)應(yīng)力鋼絲束的制作

預(yù)應(yīng)力鋼絲束的制作工序一般為：調(diào)直→下料→編束→安裝錨具等。

預(yù)應(yīng)力鋼絲束制作時(shí)，為了保證每根鋼絲長(zhǎng)度相等，以使預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)每根鋼絲受力均勻一致，要求鋼絲在應(yīng)力狀態(tài)下切斷下料，稱為應(yīng)力下料。應(yīng)力下料時(shí)控制應(yīng)力取值

300N/mm2。預(yù)應(yīng)力鋼絲束采用錐形螺桿錨具和鐓頭錨具時(shí)，均應(yīng)采用應(yīng)力下料。

預(yù)應(yīng)力鋼絲束的編束是為了防止鋼絲互相扭結(jié)，編束前對(duì)同一束鋼絲直徑要進(jìn)行測(cè)量，直徑的相對(duì)誤差不得超過(guò)0.1mm，以保證成束鋼絲與錨具的可靠連接。編束工作要在平整的場(chǎng)地把鋼絲理順?lè)牌剑缓笤谌L(zhǎng)每隔1m用鐵線將鋼絲編成簾子狀，最后，每隔1m放置一個(gè)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。

鋼絲束的下料長(zhǎng)度主要與所選擇的錨具有關(guān)，當(dāng)用鋼質(zhì)錐形錨具、XM型錨具、QM型錨具時(shí)，鋼絲束的制作和下料長(zhǎng)度計(jì)算基本上與預(yù)應(yīng)力鋼筋束相同；當(dāng)采用鐓頭錨具、一端張拉時(shí)，其下料長(zhǎng)度L可用公式(6-5)計(jì)算：

L?=?l?+?2a?+?2b?-?0.5(H?-?H1)?-?ΔL?-?C (6-5)

式中：l

——?構(gòu)件孔道長(zhǎng)度，單位mm；

a?——?錨板厚度，單位mm；

b

——

鋼絲鐓頭預(yù)留量，取2倍鋼絲直徑，單位mm；

H?——?錨杯高度，單位mm；

H1?——?螺母高度，單位mm；

ΔL?——?張拉時(shí)鋼絲伸長(zhǎng)值，單位mm；

C?——?混凝土彈性壓縮(若很小時(shí)可忽略不計(jì))，單位mm。6.2.5施工工藝

后張法施工步驟是先制作混凝土構(gòu)件，預(yù)留孔道，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定要求后，再在孔道內(nèi)穿放預(yù)應(yīng)力筋，并對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉及錨固，最后進(jìn)行孔道灌漿。

后張法施工工藝與預(yù)應(yīng)力施工有關(guān)的是孔道留設(shè)、預(yù)應(yīng)力筋張拉和孔道灌漿三部分。

1．孔道留設(shè)

孔道留設(shè)是后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件制作中的關(guān)鍵工序之一，留設(shè)孔道主要為穿預(yù)應(yīng)力鋼筋及張拉錨固后灌漿用。根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋的形狀不同，孔道的形狀可分為直線、折線和曲線三種。

孔道留設(shè)的基本要求有：預(yù)留孔道的尺寸與位置應(yīng)正確，孔道應(yīng)平順；端部的預(yù)埋墊板應(yīng)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(xí)r發(fā)生走動(dòng)；孔道的直徑一般應(yīng)比預(yù)應(yīng)力筋的外徑(包括鋼筋對(duì)焊接頭的外徑或需穿入孔道的錨具外徑)大10～15mm，以利于預(yù)應(yīng)力筋穿入。孔道留設(shè)的方法有抽芯法和預(yù)埋波紋管法等。抽芯法是預(yù)先將鋼管或膠管埋設(shè)在模板內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋孔道位置上，然后澆筑混凝土，待混凝土初凝后至終凝之前，抽出鋼管或膠管，在構(gòu)件中形成孔道；預(yù)埋波紋管法是用鋼筋井字架將波紋管固定在設(shè)計(jì)位置上，混凝土成型后不抽出的一種施工方法。

1)鋼管抽芯法

鋼管抽芯法僅適用于留設(shè)直線孔道。鋼管抽芯法是預(yù)先將鋼管敷設(shè)在模板的孔道位置上，在混凝土澆筑后每隔一定時(shí)間慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管，防止它與混凝土粘住，在混凝土初凝后、終凝前抽出鋼管形成孔道。

選用的鋼管要求平直、表面光滑，敷設(shè)位置準(zhǔn)確；施工時(shí)，鋼管用鋼筋井字架固定，間距不宜大于1.0m；每根鋼管的長(zhǎng)度一般不超過(guò)15m，以便于轉(zhuǎn)動(dòng)和抽管；鋼管兩端應(yīng)各伸出構(gòu)件外0.5m左右；較長(zhǎng)的構(gòu)件可采用兩根鋼管，中間用套管連接，見(jiàn)圖6-43。

采用鋼管抽芯法預(yù)留孔道，準(zhǔn)確地掌握抽管時(shí)間很重要，抽管時(shí)間與水泥品種、氣溫和養(yǎng)護(hù)條件有關(guān)。

圖6-43鋼管連接方式

圖6-44用木塞留灌漿孔抽管宜在混凝土初凝后、終凝前進(jìn)行，以用手指按壓混凝土表面不顯指紋時(shí)為宜。抽管過(guò)早，會(huì)造成坍孔事故；抽管太晚，混凝土與鋼管粘結(jié)牢固，會(huì)造成抽管困難，甚至抽不出來(lái)。常溫下抽管時(shí)間約在混凝土澆筑后3～5小時(shí)。

抽管順序宜先上后下進(jìn)行。抽管方法可分為人工抽管或卷?yè)P(yáng)機(jī)抽管，抽管時(shí)必須速度均勻，邊抽邊轉(zhuǎn)并始終與孔道保持在一條直線上。抽管后應(yīng)及時(shí)檢查孔道情況，并做好孔道清理工作，防止以后穿筋困難。留設(shè)預(yù)留孔道的同時(shí)，還要在設(shè)計(jì)規(guī)定位置留設(shè)灌漿孔和排氣孔。一般在構(gòu)件兩端和中間每隔12m左右留設(shè)一個(gè)直徑20mm的灌漿孔，在構(gòu)件兩端各留一個(gè)排氣孔。留設(shè)灌漿孔和排氣孔的目的是方便構(gòu)件孔道灌漿。留設(shè)時(shí)可采用木塞或白鐵皮管，見(jiàn)圖6-44。

2)膠管抽芯法

膠管抽芯法不僅可以留設(shè)直線孔道，亦可留設(shè)曲線或折線孔道，因?yàn)槟z管具有一定彈性，在拉力作用下，其斷面能縮小，故在混凝土初凝后即可把膠管抽拔出來(lái)。

膠管抽芯法采用的膠管有5～7層的夾布膠管和鋼絲網(wǎng)膠管。

夾布膠管質(zhì)軟，留設(shè)管道時(shí)必須預(yù)先在管內(nèi)充入壓縮空氣或壓力水，使管徑增大3mm左右，然后澆筑混凝土。待混凝土初凝后，放出壓縮空氣或壓力水，使膠管孔徑變小，并與混凝土脫離，隨即抽出膠管，形成孔道。夾布膠管內(nèi)充入壓縮空氣或壓力水前，膠管兩端應(yīng)有密封裝置，見(jiàn)圖6-45。施工時(shí)應(yīng)將它預(yù)先敷設(shè)在模板中的孔道位置上，膠管應(yīng)在每間隔不大于0.5

m的距離處用鋼筋井字架予以固定。膠管與閥門(mén)間的連接見(jiàn)圖6-46。

圖6-45膠管的封端處理

圖6-46膠管與閥門(mén)的連接采用鋼絲網(wǎng)膠管預(yù)留孔道時(shí)，預(yù)留孔道的方法和鋼管相同。由于鋼絲網(wǎng)膠管質(zhì)地堅(jiān)硬，并具有一定的彈性，抽管時(shí)在拉力作用下管徑縮小，并與混凝土脫離，這時(shí)即可將鋼絲網(wǎng)膠管抽出。

采用膠管抽芯法預(yù)留孔道，混凝土澆筑后不需要旋轉(zhuǎn)膠管，抽管的時(shí)間一般以200℃·?h作為控制時(shí)間，抽管時(shí)一般按先上后下、先曲后直的順序?qū)⒛z管抽出。

膠管抽芯法的灌漿孔和排氣孔的留設(shè)方法同鋼管抽芯法。

3)預(yù)埋波紋管法

預(yù)埋波紋管法是用鋼筋井字架將與孔道直徑相同的波紋管固定在設(shè)計(jì)位置上，混凝土成型后不抽出的一種施工方法，適用于預(yù)應(yīng)力筋密集或曲線預(yù)應(yīng)力筋的孔道埋設(shè)，見(jiàn)圖6-47。

常用的預(yù)埋波紋管有金屬波紋管(見(jiàn)圖6-48)和塑料波紋管(見(jiàn)圖6-49)。

圖6-47波紋管的預(yù)埋

圖6-48金屬波紋管

圖6-49塑料波紋管金屬波紋管是由鍍鋅薄鋼帶經(jīng)波紋卷管機(jī)壓波卷成，具有重量輕、剛度好、彎折方便、連接簡(jiǎn)單、摩阻系數(shù)小、與混凝土粘結(jié)較好等優(yōu)點(diǎn)，可做成各種形狀的孔道，是后張法施工預(yù)應(yīng)力筋孔道成型用的理想材料。

波紋管的接長(zhǎng)可采用大一號(hào)的同型波紋管，接頭管長(zhǎng)度應(yīng)大于200mm，用密封膠帶或塑料熱塑管封口，見(jiàn)圖6-50。

圖6-50波紋管的連接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(shí)應(yīng)加密，并用鐵絲綁牢，預(yù)埋波紋管時(shí)應(yīng)同時(shí)留設(shè)灌漿孔，見(jiàn)圖6-51。

圖6-51波紋管上流灌漿孔預(yù)埋波紋管法因省去抽管工序，且孔道留設(shè)的位置、形狀也易保證，故目前應(yīng)用較為普遍。

2．預(yù)應(yīng)力筋的張拉

預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí)，不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%。對(duì)于拼裝的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，其拼縫處混凝土或砂漿強(qiáng)度如設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，不宜低于塊體混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的40%，且不低于15MPa。

1)張拉控制應(yīng)力

預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010)規(guī)定取值，參見(jiàn)先張法。

2)張拉順序

預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序，應(yīng)使混凝土不產(chǎn)生超應(yīng)力、構(gòu)件不扭轉(zhuǎn)與側(cè)彎、結(jié)構(gòu)不變位等，因此，對(duì)稱張拉是一條重要原則。

對(duì)配有多根預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，由于不可能同時(shí)一次張拉完預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)分批、對(duì)稱的進(jìn)行張拉。

分批張拉時(shí)，要考慮后批預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)對(duì)混凝土產(chǎn)生的彈性壓縮而引起前批張拉的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力值降低，所以對(duì)前批張拉的預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)力應(yīng)增加。分批張拉的損失也可采用對(duì)先批預(yù)應(yīng)力筋逐根復(fù)拉補(bǔ)足的辦法處理。

對(duì)稱張拉是為了避免張拉時(shí)構(gòu)件截面呈現(xiàn)過(guò)大的偏心受壓狀態(tài)。

3)張拉方法

為了減少預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)留孔道摩擦引起的損失，對(duì)于抽芯成形孔道，曲線形預(yù)應(yīng)力筋和長(zhǎng)度大于24m的直線形預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)采取兩端同時(shí)張拉的方法；長(zhǎng)度小于或等于24m的直線形預(yù)應(yīng)力筋，可采用一端張拉。

圖6-52張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)于預(yù)埋波紋管孔道，曲線形預(yù)應(yīng)力筋和長(zhǎng)度大于30m的直線形預(yù)應(yīng)力筋，宜采取兩端同時(shí)張拉的方法；對(duì)于長(zhǎng)度小于或等于30m的直線形預(yù)應(yīng)力筋，可一端張拉。

同一截面中有多根一端張拉的預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，張拉端宜分別設(shè)置在構(gòu)件的兩端，見(jiàn)圖6-52。

當(dāng)兩端同時(shí)張拉同一根預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，為減少預(yù)應(yīng)力損失，施工時(shí)宜先張拉一端錨固后，再在另一端補(bǔ)足張拉力后進(jìn)行錨固。

3．孔道灌漿

預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，孔道應(yīng)及時(shí)灌漿以防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕，影響結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。

孔道灌漿應(yīng)采用標(biāo)號(hào)不低于425號(hào)普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥配制的水泥漿，對(duì)空隙大的孔道可采用砂漿灌漿。灌漿用水泥漿及砂漿強(qiáng)度均不應(yīng)低于20MPa，水泥漿的水灰比宜為0.4左右，攪拌后3小時(shí)泌水率宜控制在0.2%，最大不超過(guò)0.3%。純水泥漿的收縮性較大，為了增加孔道灌漿的密實(shí)性，在水泥漿中可摻入水泥用量0.2%的木質(zhì)素磺酸鈣或其他減水劑，但不得摻入氯化物或其他對(duì)預(yù)應(yīng)筋有腐蝕作用的外加劑。

灌漿前混凝土孔道應(yīng)用壓力水沖刷干凈并潤(rùn)濕孔壁，灌漿順序應(yīng)先下后上，以避免上層孔道漏漿時(shí)把下層孔道堵塞。

圖6-53灌漿機(jī)孔道灌漿可采用電動(dòng)灰漿泵(見(jiàn)圖6-53)，灌漿應(yīng)緩慢均勻地進(jìn)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(shí)間，以確?？椎拦酀{的密實(shí)性。

對(duì)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(shí)性。灌漿后孔道內(nèi)水泥漿或砂漿強(qiáng)度達(dá)到15?MPa時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件即可進(jìn)行起吊運(yùn)輸或安裝。

最后把露在構(gòu)件端部外面的預(yù)應(yīng)力筋及錨具用封端混凝土保護(hù)起來(lái)。6.2.6無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工

在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力分為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力兩種。

有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力是后張法的常規(guī)做法，張拉后通過(guò)灌漿使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土粘結(jié)。

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力是在預(yù)應(yīng)力筋表面刷涂油脂并包護(hù)套后，如同普通鋼筋一樣先鋪設(shè)在支好的模板內(nèi)，再澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉和錨固。這種預(yù)應(yīng)力工藝是借助兩端的錨具傳遞預(yù)應(yīng)力，無(wú)需留孔灌漿，施工簡(jiǎn)便，摩擦損失小，預(yù)應(yīng)力筋易彎成多跨曲線形狀等，但對(duì)錨具錨固能力要求較高。

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力適用于大柱網(wǎng)整體現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)，尤其在雙向連續(xù)平板和密肋樓板中使用最為合理經(jīng)濟(jì)。

1．無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的組成

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋由無(wú)粘結(jié)筋、涂料層和外包層三部分組成，見(jiàn)圖6-54。

(a)無(wú)粘結(jié)鋼絞線束(b)無(wú)粘結(jié)鋼絲束

1—鋼絞線；2—專用防腐油脂；3—塑料布外包層；4—鋼絲；5—專用防腐油脂；6—塑料管外包層

圖6-54無(wú)粘結(jié)筋截面示意圖

1)無(wú)粘結(jié)筋

無(wú)粘結(jié)筋宜選用高強(qiáng)度低松弛的預(yù)應(yīng)力鋼絞線制作，要求鋼絞線不應(yīng)有死彎，當(dāng)有死彎時(shí)應(yīng)切斷。

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋中的每根鋼絲應(yīng)是通長(zhǎng)的，可保留生產(chǎn)工藝?yán)吻暗暮附宇^。

2)涂料層

涂料層的作用有使無(wú)粘結(jié)筋與混凝土隔離，減少?gòu)埨瓡r(shí)的摩擦損失，防止無(wú)粘結(jié)筋腐蝕等，應(yīng)采用專用防腐油脂制作。

3)外包層

外包層的作用是使無(wú)粘結(jié)筋在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、鋪設(shè)和澆筑混凝土等過(guò)程中不發(fā)生不可修復(fù)的破壞，應(yīng)采用高密度聚乙烯塑料帶或塑料管制作，嚴(yán)禁使用聚氯乙烯。

2．無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的制作

單根無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的制作應(yīng)采用擠塑成型工藝，并由專業(yè)化工廠生產(chǎn)，涂料層的涂敷和護(hù)套的制作應(yīng)連續(xù)一次完成，涂料層防腐油脂應(yīng)完全填充預(yù)應(yīng)力筋與護(hù)套之間的環(huán)形空間。

擠塑成型后的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)按工程所需的程度和錨固形式進(jìn)行下料和組裝，并應(yīng)采取措施防止防腐油脂從預(yù)應(yīng)力筋的端頭溢出而沾污非預(yù)應(yīng)力筋等。

3．無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的錨具

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋錨具的選用，應(yīng)根據(jù)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的品種、張拉力值及工程應(yīng)用的環(huán)境類別選用。

對(duì)常用的單根鋼絞線無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，其張拉端宜采用夾片式錨具，即圓套筒式或墊板連體式夾片錨具，埋入式固定端宜采用擠壓錨具或經(jīng)預(yù)緊的墊板連體式夾片錨具。

1)張拉端夾片式錨具的做法

(1)圓套筒錨具。

圓套筒錨具的構(gòu)造由錨環(huán)、夾片、承壓板、螺旋筋組成，見(jiàn)圖6-55，該錨具一般宜采用凹進(jìn)混凝土表面布置。圖6-55無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋圓套筒夾片式錨具

(2)墊板連體式夾片錨具。

采用墊板連體式夾片錨具凹進(jìn)混凝土表面時(shí)，其構(gòu)造由連體錨板、夾片、穴模、密封連接件及螺母、螺旋筋等組成，見(jiàn)圖6-56(a)。錨墊板構(gòu)造見(jiàn)圖6-57。

(a)張拉端(b)固定端

1—錨環(huán)；2—螺母；3—預(yù)埋件；4—塑料套管；5—建筑油脂；6—構(gòu)件；7—軟塑料管；8—C30混凝土封頭；9—連體錨板；10—鋼絲；11—螺旋鋼筋；12—預(yù)應(yīng)力筋

圖6-56無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋墊板連體式錨具

(a)普通錨墊板(b)鑄造錨墊板

1—波紋管；2—錨墊板；3—灌漿孔；4—對(duì)中止口；5—錨板；6—鋼絞線；7—鋼絞線折角；8—對(duì)接喇叭口

圖6-57錨墊板構(gòu)造示意圖

2)固定端埋入式錨具的做法

(1)擠壓錨具。

擠壓錨具的構(gòu)造由擠壓錨具、承壓板和螺旋筋等構(gòu)成。擠壓錨具應(yīng)將套筒等組裝在鋼絞線端部經(jīng)專用設(shè)備擠壓而成，擠壓錨具與承壓板的連接應(yīng)牢固。

(2)墊板連體式夾片錨具。

墊板連體式夾片錨具的構(gòu)造由連體錨板、夾片與螺旋筋組成，見(jiàn)圖6-56(b)，該錨具應(yīng)預(yù)先用專用緊楔器以不低于75%預(yù)應(yīng)力筋張拉力的頂緊力使夾片頂緊，并安裝帶螺母外蓋。

4．無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的施工

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土在施工中，主要問(wèn)題是無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)、張拉和端部錨頭的處理。

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在使用前應(yīng)逐根檢查外包層的完好程度，對(duì)有輕微破損處，可采用外包防水聚乙烯膠帶進(jìn)行修補(bǔ)，對(duì)破損嚴(yán)重者應(yīng)予以報(bào)廢。

1)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋可采用與普通鋼筋相同的綁扎方法，鋪放前應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的位置，其豎向高度宜采用支撐鋼筋控制，亦可與其他鋼筋綁扎。鋪設(shè)雙向配筋的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，應(yīng)先鋪設(shè)標(biāo)高較低的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，再鋪設(shè)標(biāo)高較高的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，并應(yīng)盡量避免兩個(gè)方向的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋相互穿插編結(jié)。

當(dāng)采用集團(tuán)束配置多根無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，各根預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)保持平行走向，防止相互扭結(jié)。束之間的水平凈間距不宜小于50mm，束至構(gòu)件邊緣的凈間距不宜小于40mm。

當(dāng)采用多跟無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋平行帶狀布束時(shí)，每束不宜超過(guò)5根無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，并應(yīng)采取可靠的支撐固定措施，保證同束中各根無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋具有相同的矢高。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋采取豎向、環(huán)向或螺旋形鋪放時(shí)，應(yīng)有定位支架或其他構(gòu)造措施控制位置。

2)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉機(jī)具及儀表，應(yīng)由專人使用和管理，并定期維護(hù)和校驗(yàn)。

(1)張拉控制應(yīng)力。

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力不宜超過(guò)0.75fptk，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。如需提高張拉控制應(yīng)力值時(shí)，不應(yīng)大于鋼絞線抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的80%。

(2)張拉程序。

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉可采用一次張拉或超張拉。

當(dāng)采用超張拉時(shí)，可超張拉3%。

(3)張拉順序。

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，如設(shè)計(jì)無(wú)要求，可采用分批、分階段對(duì)稱張拉或一次張拉。無(wú)粘結(jié)筋的張拉順序應(yīng)與其鋪設(shè)順序一致，先鋪設(shè)的先張拉，后鋪設(shè)的后張拉。當(dāng)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋采取逐根或逐束張拉時(shí)，應(yīng)保證各階段不出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)不利的應(yīng)力狀態(tài)，同時(shí)宜考慮后批張拉的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彈性壓縮對(duì)先批張拉預(yù)應(yīng)力筋的影響，確定張拉力。

(4)張拉方法。

由于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋一般為曲線配筋，故應(yīng)兩端同時(shí)張拉。

成束無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋正式張拉前，宜先用千斤頂往復(fù)抽動(dòng)1～2次以降低張拉摩擦損失。無(wú)粘結(jié)筋的張拉過(guò)程中，當(dāng)有個(gè)別鋼絲發(fā)生滑脫或斷裂時(shí)，可相應(yīng)降低張拉力，但滑脫或斷裂的數(shù)量不應(yīng)超過(guò)結(jié)構(gòu)同一截面無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋總量的2%。

3)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的端部錨頭處理

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋端部錨頭的防腐處理應(yīng)予以特別重視，當(dāng)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，應(yīng)及時(shí)對(duì)錨固區(qū)進(jìn)行保護(hù)。

當(dāng)錨具采用凹進(jìn)混凝土表面布置時(shí)，宜先切除外露無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋多余長(zhǎng)度，在夾片及無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋外露部分應(yīng)涂專用防腐油脂或環(huán)氧樹(shù)脂，并罩帽蓋進(jìn)行封閉，該防護(hù)帽與錨具應(yīng)可靠連接，然后采用后澆微膨脹混凝土或?qū)Ｓ妹芊馍皾{進(jìn)行封閉，見(jiàn)圖6-58。

圖6-58錨頭端部處理方法錨固區(qū)也可用后澆的鋼筋混凝土外包圈梁進(jìn)行封閉，但外包圈梁不宜突出外墻面以外。當(dāng)錨具凸出混凝土表面布置時(shí)，錨具的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm。

外露預(yù)應(yīng)力筋的混凝土保護(hù)層厚度要求處于一類室內(nèi)正常環(huán)境時(shí)，不應(yīng)小于30mm，處于二類、三類易受腐蝕環(huán)境時(shí)，不應(yīng)小于50mm。

對(duì)不能使用混凝土或砂漿包裹層的部位，應(yīng)對(duì)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的錨具全部涂以與無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋涂料層相同的防腐油脂，并用具有可靠防腐和防火性能的保護(hù)罩將錨具全部封閉。

6.3.1工程背景

某污水處理廠是日處理50?000m3污水的大中型環(huán)保工程，一期和二期工程中共有3個(gè)直徑38m、高度4.5m的二次沉淀池和兩個(gè)直徑12m的曝氣池，都采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝進(jìn)行施工。6.3無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土模擬實(shí)訓(xùn)6.3.2施工方案

1．工程概況

略。

2．工藝原理

用于圓形構(gòu)筑物池壁的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝，就是在綁扎構(gòu)筑物池壁或筒身鋼筋的同時(shí)，將預(yù)應(yīng)力筋按設(shè)計(jì)要求逐環(huán)固定在模板內(nèi)，然后澆筑混凝土。待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，利用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與混凝土不粘連、可滑動(dòng)的特點(diǎn)，在兩端頭進(jìn)行張拉，再利用工作錨具將鋼絞線鎖緊固定于端頭的錨固板上，用混凝土封閉錨固端，從而達(dá)到對(duì)圓形構(gòu)筑物產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力的效果。

3．材料要求

1)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋采用

12.7和

15.2單根鋼絞線。

2)錨具

本工程無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋采用兩端同時(shí)張拉，對(duì)于常用直徑為

15.2和

12.7的單根鋼絞線環(huán)筋的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的錨具，選用單孔夾片式錨具，其構(gòu)造由錨環(huán)、夾片、承壓板、螺旋筋組成。錨固采用錨具凸出混凝土表面的作法，張拉后，用工作錨具將其錨固，如圖6-59所示。