5預(yù)應(yīng)力混凝土工程ppt

1、5 預(yù)應(yīng)力混凝土工程,,主要內(nèi)容：預(yù)應(yīng)力混凝土工程的先張法、后張法的施工工藝，機(jī)具設(shè)備和施工方法。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。學(xué)習(xí)要求：了解預(yù)應(yīng)力混凝土的概念，及其在工程應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)；熟悉預(yù)應(yīng)力混凝土的材料品種、規(guī)格及要求；,熟悉先張法、后張法的施工工藝；掌握先張法、預(yù)應(yīng)力筋的控制應(yīng)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(shè)、錨具選擇、預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序、孔道灌漿等施工方法及注意要點(diǎn)；了解電熱張法

2、、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工原理及應(yīng)用；熟悉預(yù)應(yīng)力混凝土質(zhì)量保證措施及安全技術(shù)。,普通混凝土構(gòu)件抗裂性能差，它的抗拉極限應(yīng)變值ε只有0.0001~0.00015，即相當(dāng)于每米只能拉長0.1~0.15mm，超過這個數(shù)值就會開裂，因此，鋼筋混凝土受拉構(gòu)件，如果要保證混凝土不開裂，鋼筋的應(yīng)力只能用到20~30N/ mm2 [fy = E ε = 2×105 ×(0.0001~0.00015) = 20~30N／mm2]。因而

3、，對于在使用中不允許開裂的構(gòu)件，設(shè)計時不得不把受拉區(qū)混凝土的截面增大，從而增加了結(jié)構(gòu)的自重；對于允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，由于受裂縫寬度的限制，在使用荷載下，鋼筋應(yīng)力也只能用到150~250N/ mm2 ，從而限制了鋼筋混凝土構(gòu)件中采用高強(qiáng)鋼材來節(jié)約鋼材的可能性。普通混凝土受拉區(qū)容易出現(xiàn)開裂的缺點(diǎn)同使用要求之間的矛盾以及高強(qiáng)鋼材不斷發(fā)展與普通混凝土構(gòu)件中不能充分發(fā)揮其高強(qiáng)性能的矛盾，促使人們在設(shè)計理論與施工工藝方面的研究有了新的突破——

4、提出了預(yù)應(yīng)力混凝土的理論和實(shí)踐,預(yù)應(yīng)力混凝土能充分發(fā)揮高強(qiáng)度鋼材的作用，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，使混凝土結(jié)構(gòu)在作用狀態(tài)下充分發(fā)揮鋼筋抗拉強(qiáng)度高和混凝土抗壓能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以提高構(gòu)件的承載能力。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。這種利用

5、鋼筋對受拉區(qū)混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力的鋼筋混凝土，叫做預(yù)應(yīng)力混凝土。,預(yù)加應(yīng)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(yù)應(yīng)力靠鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力傳遞給混凝土。后張法是先澆筑混凝土并預(yù)留孔道，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后張拉鋼筋，預(yù)應(yīng)力靠錨具傳遞給混凝土。 為了達(dá)到較高的預(yù)應(yīng)力值，宜優(yōu)先采用高標(biāo)號混凝土。當(dāng)采用冷拉HRB335、HRB400鋼筋和冷軋帶肋鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時，其混凝土強(qiáng)度不宜低于C30；當(dāng)

6、采用消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時，混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C40。,5.1 先張法,5.3 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工,本 章 內(nèi) 容,End,5.2 后張法,5.4 液壓張拉設(shè)備儀表的使用安全技術(shù)、校驗與操作,本章小結(jié),5.1 先 張 法,,先張法：在澆筑混凝土構(gòu)件之前將預(yù)應(yīng)力筋張拉到設(shè)計控制應(yīng)力，用夾具將其臨時固定在臺座或鋼模上，進(jìn)行綁扎鋼筋，安裝鐵件，支設(shè)模板，然后澆筑混凝土；待混凝土達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度，保證預(yù)應(yīng)力

7、筋與混凝土有足夠的粘結(jié)力時，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，使混凝土構(gòu)件受拉區(qū)的混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力。先張法生產(chǎn)示意圖見圖5.1所示。,先張法一般用于預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)定型的中小型構(gòu)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(jī)組流水法。 采用臺座法時，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)力筋放松等均在臺座上進(jìn)行；預(yù)應(yīng)力筋放松前，其拉力由臺座承受。采用機(jī)組流水法時，構(gòu)件連同鋼

8、模通過固定的機(jī)組，按流水方式完成（張拉、錨固、混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)）每一生產(chǎn)過程；預(yù)應(yīng)力筋放松前，其拉力由鋼模承受。先張法施工工藝流程如圖5.2所示。,5.1.1 先張法施工準(zhǔn)備,,臺座由臺面、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。預(yù)應(yīng)力筋張拉、錨固，混凝土澆筑、振搗和養(yǎng)護(hù)及預(yù)應(yīng)力筋放張等全部施工過程都在臺座上完成；預(yù)應(yīng)力筋放松前，臺座承受全部預(yù)應(yīng)力筋的拉力。因此，臺座應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。（1） 墩式臺座 墩

9、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(gòu)件。,5.1.1.1 臺座,① 臺墩 臺墩是承力結(jié)構(gòu)，由鋼筋混凝土澆筑而成。承力臺墩設(shè)計時，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性和強(qiáng)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。 抗傾覆驗算的計算簡圖如圖5.3所示，按下式計算：　　式中 K0—臺座的抗傾覆安全系數(shù)； 　 　M—由張拉力產(chǎn)生

10、的傾覆力矩，kN·m； M=T·e 　　 e — 張拉合力T的作用點(diǎn)到傾覆轉(zhuǎn)動點(diǎn)o的力臂，m； 　　 M′－抗傾覆力矩，kN·m。如忽略土壓力，則 　　　　 M’=G1.l1+G2.l2,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(dú)立的臺墩，由側(cè)壁上壓力

11、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(yīng)驗算臺面的強(qiáng)度。,② 臺面 臺面是預(yù)應(yīng)力構(gòu)件成型的胎模，要求地基堅實(shí)平整，它是在厚150mm夯實(shí)碎石墊層上，澆筑60～80mm厚C20混凝土面層，原漿壓實(shí)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(diǎn)安裝其上，是錨固夾具臨時固定預(yù)應(yīng)力筋的支承點(diǎn)，也是張拉機(jī)械

12、張拉預(yù)應(yīng)力筋的支座。橫梁常采用型鋼或鋼筋混凝土制作。,（2） 槽式臺座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(hù)槽，適用于張拉噸位較高的大型構(gòu)件，如屋架、吊車梁等。槽式臺座構(gòu)造如圖5.3所示。 槽式臺座需進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計算。端柱和傳力柱的強(qiáng)度按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)偏心受壓構(gòu)件計算。槽式臺座端柱抗傾覆力矩由端柱、橫梁自重力矩及部分張拉力矩組成。,夾具是先張法構(gòu)件施工時保持預(yù)應(yīng)力筋拉力，并將其固定在張

13、拉臺座（或設(shè)備）上的臨時性錨固裝置。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5.5所示。 鐓頭夾具　　　如圖5.6所示，采用鐓頭夾具時，將預(yù)應(yīng)力筋端部熱鐓或冷鐓，通過承力分孔板錨固。,5.1.1.2 夾具,(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5.7）。其型號有YJ12、YJ14，

14、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。,圓套筒二片式夾具,(3) 張拉夾具 張拉夾具是夾持住預(yù)應(yīng)力筋后，與張拉機(jī)械連接起來進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉的機(jī)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。,張拉機(jī)具的張拉力應(yīng)不小于預(yù)應(yīng)力筋張拉力的1.5倍；張拉機(jī)具的張拉行程不小于預(yù)應(yīng)力

15、筋伸長值的1.1～1.3倍。(1) 鋼絲張拉設(shè)備 鋼絲張拉分單根張拉和成組張拉。 用鋼模以機(jī)組流水法或傳送帶法生產(chǎn)構(gòu)件時，常采用成組鋼絲張拉。在臺座上生產(chǎn)構(gòu)件一般采用單根鋼絲張拉，可采用電動卷揚(yáng)機(jī)、電動螺桿張拉機(jī)進(jìn)行張拉。,5.1.1.3 張拉設(shè)備,① 電動卷揚(yáng)機(jī)張拉、杠桿測力裝置 　　　如圖5.10所示。 ② 電動螺桿張拉機(jī) 　　　如圖5.11所示，電動螺桿張拉機(jī)由螺桿、頂桿、張拉夾具、彈簧測力器及電動機(jī)組成。,(2)

16、鋼筋張拉設(shè)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5.12）張拉時，高壓油泵啟動，從后油嘴進(jìn)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。,5.1.2 先張法施工工藝,,張拉控制應(yīng)力是

17、指在張拉預(yù)應(yīng)力筋時所達(dá)到的規(guī)定應(yīng)力，應(yīng)按設(shè)計規(guī)定采用。控制應(yīng)力的數(shù)值直接影響預(yù)應(yīng)力的效果。施工中采用超張拉工藝，使超張拉應(yīng)力比控制應(yīng)力提高3%～5%。 預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力，應(yīng)符合設(shè)計要求。施工中預(yù)應(yīng)力筋需要超張拉時，可比設(shè)計要求提高3%～5%，但其最大張拉控制應(yīng)力不得超過表5.1的規(guī)定。,5.1.2.1　張拉控制應(yīng)力和張拉程序,表5.1　張拉控制應(yīng)力限值,張拉程序可按下列之一進(jìn)行：　　　　　　　　　　　　　　　　　或　　

18、　其中σcon為預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力為了減少應(yīng)力松弛損失，預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用　的張力程序。預(yù)應(yīng)力鋼絲張拉工作量大時，宜采用一次張拉程序0→103%σcon。,預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力，一般用伸長值校核。預(yù)應(yīng)力筋理論伸長值ΔL按下式計算：　 式中 　FP —預(yù)應(yīng)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

19、—預(yù)應(yīng)力筋的長度，mm； AP —預(yù)應(yīng)力筋的截面面積，mm2；　　　 　 ES —預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量，kN/mm2。,5.1.2.2　預(yù)應(yīng)力值的校核,預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際伸長值，宜在初應(yīng)力約為10%σcon時測量，并加初應(yīng)力以內(nèi)的推算伸長值。國產(chǎn)2CN-1型鋼絲內(nèi)力測定儀如圖5.13所示。,（1） 鋼筋的接長與冷拉 鋼絲的接長 一般用鋼絲拼接器用20～22號鐵絲密排綁扎(圖5.14)

20、。綁扎長度的規(guī)定：冷拔低碳鋼絲不得小于40倍鋼絲直徑；高強(qiáng)度鋼絲不得小于80倍鋼絲直徑。,5.1.2.3　張拉前的準(zhǔn)備,預(yù)應(yīng)力鋼筋的接長與冷拉 預(yù)應(yīng)力鋼筋一般采用冷拉HRB335、HRB400和RRB400熱軋鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋的接長及預(yù)應(yīng)力鋼筋與螺絲端桿的連接，宜采用對焊連接，且應(yīng)先焊接后冷拉，以免焊接而降低冷拉后的強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力鋼筋的制作，一般有對焊和冷拉兩道工序。 預(yù)應(yīng)力鋼筋鋪設(shè)時，鋼筋與鋼筋、鋼筋與螺絲端桿的連接可采

21、用套筒雙拼式連接。,(2) 鋼筋（絲）的鐓頭 預(yù)應(yīng)力筋（絲）固定端采用鐓頭夾具錨固時，鋼筋（絲）端頭要鐓粗形成鐓粗頭。 鐓頭一般有熱鐓和冷鐓兩種工藝。 熱鐓在手動電焊機(jī)上進(jìn)行，鋼筋（絲）端部在喇叭口紫銅模具內(nèi)，進(jìn)行多次脈沖式通電加熱、加壓形成鐓粗頭（圖5.15）。,(3) 預(yù)應(yīng)力筋的張拉力和伸長值的計算 控制張拉力：FP=σcon·AP·n超張拉力：F=（103～105）%σcon·AP

22、83;n伸長值：　　式中 σcon—預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力，kN/mm2； AP —預(yù)應(yīng)力筋截面面積，mm2；　　　 n —同時張拉預(yù)應(yīng)力筋的根數(shù)；　　 ES —預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量，kN/mm2； 　　 L—預(yù)應(yīng)力筋的長度，mm。,（4） 張拉機(jī)具設(shè)備及儀表定期維護(hù)和校驗 　　　 張拉設(shè)備應(yīng)配套校驗，以確定張拉力與儀表讀數(shù)的關(guān)系曲線，保證張拉力的準(zhǔn)確，每半年校驗一次。設(shè)備出現(xiàn)反

23、?，F(xiàn)象或檢修后應(yīng)重新校驗。張拉設(shè)備宜定崗負(fù)責(zé)，專人專用。 （5） 預(yù)應(yīng)力筋（絲）的鋪設(shè) 長線臺座面（或胎模）在鋪放鋼絲前，應(yīng)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(shè)預(yù)應(yīng)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(yīng)防止雨水或養(yǎng)護(hù)水沖刷掉臺面隔離劑。,（2） 預(yù)應(yīng)力筋張拉注意事項 為避免臺座承受過大的偏心

24、力，應(yīng)先張拉靠近臺座截面重心處的預(yù)應(yīng)力筋。 鋼質(zhì)錐形夾具錨固時，敲擊錐塞或楔塊應(yīng)先輕后重，同時倒開張拉設(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，又要防止錘擊力過大導(dǎo)致鋼絲在錨固夾具處斷裂。 對重要結(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，應(yīng)校核預(yù)應(yīng)力筋的伸長值。同時張拉多根預(yù)應(yīng)力鋼絲時，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。,（1） 張拉前的準(zhǔn)備 檢查預(yù)應(yīng)力筋的品種、級別、規(guī)

25、格、數(shù)量（排數(shù)、根數(shù)）是否符合設(shè)計要求。 預(yù)應(yīng)力筋的外觀質(zhì)量應(yīng)全數(shù)檢查，預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)符合展開后平順，沒有彎折，表面無裂紋、小刺、機(jī)械損傷、氧化鐵皮和油污等。張拉設(shè)備是否完好，測力裝置是否校核準(zhǔn)確。 橫梁、定位承力板是否貼合及嚴(yán)密穩(wěn)固。,5.1.2.4　預(yù)應(yīng)力筋的張拉,預(yù)應(yīng)力筋張拉后，對設(shè)計位置的偏差不得大于5mm，也不得大于構(gòu)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(yù)應(yīng)力筋必須予以更換。張拉、錨固預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)專人操作

26、，實(shí)行崗位責(zé)任制，并做好預(yù)應(yīng)力筋張拉記錄。在已張拉鋼筋（絲）上進(jìn)行綁扎鋼筋、安裝預(yù)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。,混凝土的收縮是水泥漿在硬化過程中脫水密結(jié)和形成的毛細(xì)孔壓縮的結(jié)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。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，應(yīng)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(shù)措施。

27、預(yù)應(yīng)力鋼絲張拉、綁扎鋼筋、預(yù)埋鐵件安裝及立模工作完成后，應(yīng)立即澆筑混凝土，每條生產(chǎn)線應(yīng)一次連續(xù)澆筑完成。,5.1.2.5　混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù),采用機(jī)械振搗密實(shí)時，混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度前，不允許碰撞或踩踏鋼絲。 預(yù)應(yīng)力混凝土可采用自然養(yǎng)護(hù)或濕熱養(yǎng)護(hù)，自然養(yǎng)護(hù)不得少于14d。干硬性混凝土澆筑完畢后，應(yīng)立即覆蓋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土采用濕熱養(yǎng)護(hù)時，要盡量減少由于溫度升高而引起的預(yù)應(yīng)力損失。為了減少溫差造成的應(yīng)力損失，采用濕熱養(yǎng)護(hù)時，

28、在混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度前，溫差一般不超過20°C。,(1) 放張順序 預(yù)應(yīng)力筋放張時，應(yīng)緩慢放松錨固裝置，使各根預(yù)應(yīng)力筋緩慢放松。 預(yù)應(yīng)力筋放張順序應(yīng)符合設(shè)計要求，當(dāng)設(shè)計未規(guī)定時，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)同時放張；承受偏心預(yù)壓力構(gòu)件，應(yīng)先同時放張預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋，再同時放張預(yù)壓力較大區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋。長線臺座生產(chǎn)的鋼弦構(gòu)件，剪斷鋼絲宜從臺座中部開始；疊層生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，宜按自上而下的

29、順序進(jìn)行放松；板類構(gòu)件放松時，從兩邊逐漸向中心進(jìn)行。,5.1.2.6　預(yù)應(yīng)力筋放張,（2） 放張方法 ① 對于中小型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，預(yù)應(yīng)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(gòu)件應(yīng)從外向內(nèi)對稱、交錯逐根放張，以免構(gòu)件扭轉(zhuǎn)、端部開裂或鋼絲斷裂。② 放張單根預(yù)應(yīng)力筋，一般采用千斤頂放張，如圖5.16(a)所示。 ③ 構(gòu)件預(yù)應(yīng)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5.16（b）所示。

30、楔塊放張裝置如圖5.16（c）所示。,5.2 后 張 法,,后張法：先制作混凝土構(gòu)件，并在預(yù)應(yīng)力筋的位置預(yù)留出相應(yīng)孔道，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計規(guī)定的數(shù)值后，穿入預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉，并利用錨具把預(yù)應(yīng)力筋錨固，最后進(jìn)行孔道灌漿。預(yù)應(yīng)力混凝土后張法生產(chǎn)工藝見圖5.17所示。,后張法的特點(diǎn)直接在鋼筋混凝土構(gòu)件上進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉不需要固定臺座設(shè)備，不受地點(diǎn)限制適用于工廠生產(chǎn)，也適用于現(xiàn)場生產(chǎn)可作為預(yù)制構(gòu)件拼裝的手段。 后張法的工藝流

31、程見圖5.18所示。,5.2.1 預(yù)應(yīng)力筋、錨具和張拉機(jī)具,,5.2.1.1　單根粗鋼筋,(1)錨具 采用一端張拉：張拉端用螺絲端桿錨具，固定端用幫條錨具或鐓頭錨具； 采用兩端張拉：兩端均用螺絲端桿錨具。螺絲端桿錨具如圖5.19所示。 幫條錨具如圖5.20所示。 鐓頭錨具由鐓頭和墊板組成。,(2) 張拉設(shè)備 配套的張拉設(shè)備為拉桿式千斤頂。常用的有YL20型、YL60型油壓千斤頂。YL60型千斤頂是一種通用型的拉桿式

32、液壓千斤頂（圖5.21）。YL60型千斤頂適用于張拉采用螺絲端桿錨具的粗鋼筋、錐形螺桿錨具的鋼絲束及鐓頭錨具的鋼筋束。,(3) 單根粗鋼筋預(yù)應(yīng)力筋制作 單根粗鋼筋預(yù)應(yīng)力筋的制作，包括配料、對焊、冷拉等工序。預(yù)應(yīng)力筋的下料長度應(yīng)計算確定，計算時要考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的孔道長度、錨具厚度、千斤頂長度、焊接接頭或鐓頭的預(yù)留量、冷拉伸長值、彈性回縮值等。,(1)錨具 張拉端—— JM－12型錨具：錨環(huán)、夾片用45#鋼?？慑^3～6根直徑12

33、的光圓、螺紋HRB500級筋或鋼絞線； KT－Z型錨具：可錨3～6根直徑12的HRB400~500級筋 單孔夾片式錨具：二片式、三夾片（直、斜開縫）； 多孔夾片式錨具：XM型、QM型、OV型、BS型… 非張拉端——鋼筋可用鐓頭錨具（固定板）； 鋼絞線可用擠壓錨具,5.2.1.2　鋼筋束、鋼絞線,① JM型錨具 JM型錨具由錨環(huán)與夾片組成（圖5.23），錨環(huán)分甲型（圓型）和乙型（

34、方型）兩種。 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。 JM型錨具與YL60型千斤頂配套使用，,② XM型和QM（HVM）型錨具 XM型和QM型錨具是一種新型的夾片式錨具，利用楔形夾片，將每根預(yù)應(yīng)力筋獨(dú)立地錨固在帶有錐形的錨環(huán)上，形成一個獨(dú)立的錨固單元。XM型錨具由錨板和三片式夾片（斜開縫）組成，如圖5.24所示，適用于錨固單根或多根預(yù)應(yīng)力鋼筋

35、、鋼絞線束、鋼絲束。QM型錨具由錨板和三片式夾片（直開縫）組成， 適用于錨固鋼絞線束、鋼絲束。HVM型錨具由錨板和二片式夾片（直開縫帶彈性槽）組成， 適用于錨固鋼絞線束、鋼絲束。,(b)錨環(huán),(c)三夾片式夾片,單孔夾片式錨具,,,,彈性槽,③擠壓錨具用于固定端,（2）鋼筋束、鋼絞線的制作 鋼筋束所用鋼筋是成圓盤供應(yīng)，不需對焊接頭。鋼筋束或鋼絞線束預(yù)應(yīng)力筋的制作包括開盤冷拉、下料、編束等工序。預(yù)應(yīng)力鋼筋束下料應(yīng)在冷拉后進(jìn)

36、行。當(dāng)采用鐓頭錨具時，則應(yīng)增加鐓頭工序。當(dāng)采用JM型或XM型錨具，用穿心式千斤頂張拉時，鋼筋束和鋼絲束的下料長度L應(yīng)等于構(gòu)件孔道長度加上兩端為張拉、錨固所需的外露長度（100mm）,5.2.1.3　鋼絲束,(1)錨具 鋼絲束用做預(yù)應(yīng)力筋時，由幾根到幾十根直徑3～5mm的平行碳素鋼絲組成。 固定端采用鋼絲束鐓頭錨具，張拉端錨具可采用錐形螺桿錨具、鋼絲束鐓頭錨具、鋼質(zhì)錐形錨具、 XM型錨具。 ① 錐形螺桿錨具（

37、圖5.26）用于錨固14、16、20、24或28根直徑為5mm的碳素鋼絲。,② 鋼絲束鐓頭錨具（圖5.27） 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。③ 鋼質(zhì)錐形錨具鋼質(zhì)錐形錨具（圖5.28）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。,（2） 張拉設(shè)備 錐形螺桿錨具、鋼絲束鐓頭錨

38、具宜采用拉桿式千斤頂（YL60型）或穿心式千斤頂（YC60型）張拉錨固。 鋼質(zhì)錐形錨具應(yīng)用錐錨式雙作用千斤頂（常用YZ60型）張拉錨固。 ① 穿心式千斤頂（雙作用） 如圖5.29所示，沿千斤頂縱軸線有一直穿心通道，供穿過預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力筋； 內(nèi)層為頂壓油缸，工作時進(jìn)行錨具的頂壓錨固，故稱YC60型為穿心式雙作用千斤頂。,② 錐錨

39、式千斤頂（三作用,如圖5.30所示） 主缸和主缸活塞用于張拉預(yù)應(yīng)力筋，副缸和副缸活塞用于頂錨，退楔翼片用于緩慢退楔。,（3） 鋼絲束制作 鋼絲束制作一般需經(jīng)調(diào)直、下料、編束和安裝錨具等工序。當(dāng)用鋼質(zhì)錐形錨具、XM型錨具時，鋼絲束的制作和下料長度計算基本上與預(yù)應(yīng)力鋼筋束相同。用鋼絲束鐓頭錨具錨固鋼絲束時，其下料長度力求精確。編束是為了防止鋼筋扭結(jié)。 采用鐓頭錨具時，將內(nèi)圈和外圈鋼絲分別用鐵絲按次序編排成片，然后將內(nèi)圈放在

40、外圈內(nèi)綁扎成鋼絲束。,5.2.2 施工工藝,,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。,5.2.2.1　孔道留設(shè),構(gòu)件中留設(shè)孔道主要為穿預(yù)應(yīng)力鋼筋（束）及張拉錨固后灌漿用。,孔道留設(shè)的基本要求： ① 孔道直徑應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力筋（束）能順利穿過。 ② 孔道應(yīng)按設(shè)計要求的位置、尺寸埋設(shè)準(zhǔn)確、牢固，澆筑混凝土?xí)r不應(yīng)出現(xiàn)移位和變形。 ③ 在設(shè)計規(guī)定位置上留設(shè)灌漿孔。 ④ 在曲線孔道的曲線波峰部位應(yīng)設(shè)置排氣

41、兼泌水管，必要時可在最低點(diǎn)設(shè)置排水管。 ⑤ 灌漿孔及泌水管的孔徑應(yīng)能保證漿液暢通。,預(yù)留孔道形狀有直線、曲線和折線形，孔道留設(shè)方法：（1） 鋼管抽芯法預(yù)先將平直、表面圓滑的鋼管埋設(shè)在模板內(nèi)預(yù)應(yīng)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(yáng)機(jī)勻速拔出鋼管即在構(gòu)件中形成孔道。,鋼管抽芯法只用于留設(shè)直線孔道，鋼管長度不宜超過15m，鋼管兩端各伸出構(gòu)件500mm左右，以便轉(zhuǎn)動

42、和抽管。構(gòu)件較長時，可采用兩根鋼管，中間用套管連接（圖5.33）。抽管時間與水泥品種、澆筑氣溫和養(yǎng)護(hù)條件有關(guān)。 采用鋼筋束鐓頭錨具和錐形螺桿錨具留設(shè)孔道時，張拉端的擴(kuò)大孔也可用鋼管成型，留孔時應(yīng)注意端部擴(kuò)孔應(yīng)與中間孔道同心。,（2） 膠管抽芯法 膠管采用5～7層帆布夾層，壁厚6～7mm的普通橡膠管，用于直線、曲線或折線孔道成型。膠管一端密封，另一端接上閥門，安放在孔道設(shè)計位置上；待混凝土初凝后、終凝前，將膠管閥門打開放水（或放

43、氣）降壓，膠管回縮與混凝土自行脫落。一般按先上后下、先曲后直的順序?qū)⒛z管抽出。,（3） 預(yù)埋管法 預(yù)埋管法是用鋼筋井字架將黑鐵皮管、薄鋼管或金屬螺旋管固定在設(shè)計位置上，在混凝土構(gòu)件中埋管成型的一種施工方法。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)，但電熱后張法施工中，不得采用波紋管或其他金屬管埋設(shè)的管道。,5.2.2.2　預(yù)應(yīng)力筋張拉,預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力應(yīng)符合設(shè)計要求，施工時預(yù)應(yīng)力筋需超張拉，可比設(shè)計要求提高3%～5%。（1

44、） 穿筋 成束的預(yù)應(yīng)力筋將一頭對齊，按順序編號套在穿束器上（圖5.34）。 可采用人工穿筋或機(jī)械穿筋,（2） 預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序 預(yù)應(yīng)力筋張拉順序應(yīng)按設(shè)計規(guī)定進(jìn)行；如設(shè)計無規(guī)定時，應(yīng)采取分批分階段對稱地進(jìn)行。圖5.35所示是預(yù)應(yīng)力混凝土屋架下弦預(yù)應(yīng)力筋張拉順序。圖5.36所示是預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁預(yù)應(yīng)力筋采用兩臺千斤頂?shù)膹埨樞颍瑢ε溆卸喔粚ΨQ預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)件，應(yīng)采用分批分階段對稱張拉。平臥重疊澆筑的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件

45、，張拉預(yù)應(yīng)力筋的順序是先上后下，逐層進(jìn)行。,（3） 預(yù)應(yīng)力筋張拉程序 預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序，主要根據(jù)構(gòu)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(yù)應(yīng)力筋的松弛損失時，預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序宜為： 如果預(yù)應(yīng)力筋張拉噸位不大，根數(shù)很多，而設(shè)計中又要求采取超張拉以減少應(yīng)力松弛損失時，其張拉程序可為：,（4） 預(yù)應(yīng)力筋的張拉方法 對于曲線預(yù)應(yīng)力筋和長度大于24m的直線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)采用兩端同時張拉的方法；長度等于或小于24

46、m的直線預(yù)應(yīng)力筋，可一端張拉，但張拉端宜分別設(shè)置在構(gòu)件兩端。對預(yù)埋波紋管孔道曲線預(yù)應(yīng)力筋和長度大于30m的直線預(yù)應(yīng)力筋宜在兩端張拉，長度等于或小于30m的直線預(yù)應(yīng)力筋可在一端張拉。 安裝張拉設(shè)備時，對于直線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線重合；對于曲線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線方向重合。,（5） 張拉安全事項 在張拉構(gòu)件的兩端應(yīng)設(shè)置保護(hù)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

47、人；在張拉操作中，預(yù)應(yīng)力筋的兩端嚴(yán)禁站人，操作人員應(yīng)在側(cè)面工作。,5.2.2.3　孔道灌漿,預(yù)應(yīng)力筋張拉后，應(yīng)盡快地用灰漿泵將水泥漿壓灌到預(yù)應(yīng)力孔道中去。 灌漿用水泥漿應(yīng)有足夠的粘結(jié)力，且應(yīng)有較大的流動性，較小的干縮性和泌水性。 灌漿前，用壓力水沖洗和濕潤孔道。 灌漿順序應(yīng)先下后上，以免上層孔道漏漿把下層孔道堵塞。 灌漿工作應(yīng)緩慢均勻連續(xù)進(jìn)行，不得中斷。,5.3 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工,,后張法無需預(yù)留管道與灌漿，而是將無粘結(jié)

48、預(yù)應(yīng)力筋同普通鋼筋一樣鋪設(shè)在結(jié)構(gòu)模板設(shè)計位置上，用20～22號元絲與非預(yù)應(yīng)力鋼絲綁扎牢靠后澆筑混凝土；待混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，對無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉和錨固，借助于構(gòu)件兩端錨具傳遞預(yù)壓應(yīng)力。,5.3.1 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋,,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋是由7根φ5mm高強(qiáng)鋼絲組成的鋼絲束或扭結(jié)成的鋼絞線，通過專門設(shè)備涂包涂料層和包裹外包層構(gòu)成的（圖5.39）。涂料層一般采用防腐瀝青。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土中，錨具必須具有可靠的錨固能力，要求不低于無粘結(jié)

49、預(yù)應(yīng)力筋抗拉強(qiáng)度的95%。,5.3.2 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝,,鋪設(shè)雙向配筋的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋時，應(yīng)先鋪設(shè)標(biāo)高低的鋼絲束，再鋪設(shè)標(biāo)高較高的鋼絲束，以避免兩個方向鋼絲束相互穿插。 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)在綁扎完底筋以后進(jìn)行鋪放。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)鋪放在電線管下面。,5.3.2.1　無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的鋪放與定位,（1）無粘結(jié)鋼絲束鐓頭錨具 如圖5.40所示。張拉端鋼絲束從外包層抽拉出來，穿過錨杯孔眼鐓粗頭。 （2）無粘結(jié)鋼絞線夾片式

50、錨具 如圖5.41所示。無粘結(jié)鋼絞線夾片式錨具常采用XM型錨具，其固定端采用壓花成型埋置在設(shè)計部位，待混凝土強(qiáng)度等級達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，方能形成可靠的粘結(jié)式錨頭。,5.3.2.2　端部錨具節(jié)點(diǎn)安裝,無粘結(jié)筋張拉端凹口作法,（b）塑料穴模,（a）泡沫穴模,非張拉端錨固方式,5－鐓頭錨具,4－擠壓錨具,混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度時才能進(jìn)行張拉。張拉程序采用0→103%σcon。 張拉順序應(yīng)根據(jù)設(shè)計順序，先鋪設(shè)的先張拉，后鋪設(shè)的后張拉。錨

51、頭處理：注入油脂或環(huán)氧樹脂水泥砂漿后以混凝土封閉。,5.3.2.3　無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉及錨頭處理,錨頭端部處理方法,張拉端凹入式構(gòu)造,6－混凝土圈梁,5.4 液壓張拉設(shè)備儀表的使用安全技術(shù)、校驗與操作,,操作人員上崗前必須進(jìn)行安全生產(chǎn)、安全技術(shù)措施和安全操作規(guī)程培訓(xùn)教育，經(jīng)考核合格才能上崗。液壓張拉設(shè)備與儀表應(yīng)由專人負(fù)責(zé)、使用和管理，并定期維護(hù)和校驗，校驗期不應(yīng)超過半年。,5.4.1 液壓張拉設(shè)備儀表的使用與校驗,張拉設(shè)備（千斤頂

52、、油泵、壓力表等）應(yīng)配套標(biāo)定，并配套使用，以便確定壓力表讀數(shù)與千斤頂輸出力之間的關(guān)系曲線，且要求標(biāo)定時千斤頂活塞的運(yùn)行方向應(yīng)與實(shí)際張拉工作狀態(tài)一致。 施工時應(yīng)根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋種類合理選擇張拉設(shè)備。預(yù)應(yīng)力筋張拉力不應(yīng)大于設(shè)備額定張拉力，其伸長值不應(yīng)大于其額定的行程。 操作人員要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，如嚴(yán)禁在負(fù)荷時拆換油管或壓力表等。,操作人員上崗必須戴防護(hù)眼鏡或防護(hù)面罩，防止高壓油泄漏傷害眼睛。在先張法的臺座兩端、后張法的構(gòu)件兩端應(yīng)設(shè)防護(hù)裝

53、置，如麻袋裝土筑成的屏障。沿臺座或構(gòu)件的長度方向間隔設(shè)置防護(hù)架且有明顯警示標(biāo)志，非施工人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場，以防止錨具滑脫、預(yù)應(yīng)力筋斷裂傷人事故的發(fā)生。,5.4.2 操作安全技術(shù),在油泵工作過程中，操作人員不得擅自離開崗位，如需離開應(yīng)將油閥全部松開，并切斷電路。 鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋、冷軋帶肋鋼筋和冷拉HRB335、HRB400鋼筋，嚴(yán)禁采用電弧切割，應(yīng)使用砂輪鋸或切斷機(jī)切斷。施工過程中應(yīng)避免電火花損傷預(yù)應(yīng)力筋，因為預(yù)應(yīng)力筋遇電

54、火花損傷，容易在張拉階段脆斷。,本 章 小 結(jié),,預(yù)應(yīng)力混凝土與普通混凝土比較，除能提高構(gòu)件的抗裂強(qiáng)度和剛度外，還具有減輕自重、節(jié)約原材料、增加構(gòu)件的耐久性、降低造價的優(yōu)點(diǎn)。 先張法施工工藝可分為張拉預(yù)應(yīng)力筋、澆筑混凝土、預(yù)應(yīng)力筋放張三個階段，每個階段的施工不慎都可能引起預(yù)應(yīng)力損失，施工過程中必須遵守施工質(zhì)量驗收規(guī)范的規(guī)定。,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土是近幾年發(fā)展的新技術(shù)，應(yīng)用在高層建筑和較大跨度構(gòu)件施工中。 預(yù)應(yīng)力混凝土充分利用了鋼筋與混