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只用在预制厂。
二、台座法施工设施与设备（台座、夹具、张拉机具）
1、台座
1）作用：
承受预应力筋的全部张拉力。
2）要求：
具有足够的强度、刚度和稳定性。
3）型式：
墩式（地上）和槽式（地下）。
墩式台座
1一传力墩；
2—横梁；
3—台面；
4一预应力筋
槽式台座
1一钢筋混凝土压杆；
2一砖墙；
3一下横梁；
4—上横梁
（1）墩式台座
a、简易墩式台座：
由卧梁、角钢、预埋螺栓、砼台面组成。
承受的张拉力小，适于空心板、平板等平面布筋的构件生产。
b、墩式台座：
由承力台墩、台面和横梁组成。
（2）槽式台座：
由端柱、传力柱、柱垫、上下横梁、台面和砖墙等组成，适于张拉吨位较大的大型构件，如屋架、吊车梁等。
2、夹具：
预应力筋张拉和临时固定的锚固装置，分为锚固夹具和张拉夹具。
1）锚固夹具：
用来锚固预应力筋临时固定在台座横梁上的工具。
（1）锥形夹具：
中间开有锥形孔的套筒和刻有细齿的锥形齿板或锥销组成，用于锚固预应力钢丝。
（2）墩头夹具：
将钢丝端部冷墩或热墩形成粗头，通过承力板或疏筋板锚固。
（3）圆套筒三片式夹具：
由套筒和夹片组成，用于12～14mm的单根冷拉HPB235、HRB335、HRB400级钢筋。
2）张拉夹具：
将预应力筋与张拉机械连接起来，进行预应力筋张拉的工具。
常用月牙形、偏心式和楔形夹具。
2、张拉设备
1）要求：
工作可靠、控制力准确，能以稳定的速率增大张拉。
2）设备：
油压千斤顶（张拉力大、成组张拉）、卷扬机、电动螺杆式（张拉力小、单根张拉）张拉机具。
三、施工工艺
（一）张拉
1、张拉控制应力
按照设计要求，多根张拉时，先调整初应力，使其长度、松紧一致，保证张拉应力一致。
张拉控制应力
符合设计规范。
最大张拉控制应力值：
钢种
张拉方法
先张法
后张法
消除应力钢丝、钢绞线
0.80fptk
热处理钢筋
0.75fptk
0.70fptk
冷拉钢筋
0.95fpyk
0.90fpyk
注：
fptk为为预应力筋极限抗拉强度标准值;
fpyk为预应力筋屈服强度标准值。
2、张拉程序
3、张拉理论伸长值计算
其中：
式中：
△L—预应力筋张拉伸长值，（mm）；
Pp—预应力筋平均张拉力，取张拉端拉力与计算截面处扣除孔道摩擦损失后的拉力平均值,（N）；
P—预应力筋张拉端的张拉力，P=σconAP，（N）；
L—预应力筋的实际长度,（mm）；
AP—预应力筋的截面面积,（mm2）；
Es—预应力筋的弹性模量，实测求得或按以下取用：
对消除应力钢丝Es=2.05×
105MPa、对钢绞线Es=1.95×
105MPa；
k—考虑孔道（每米）局部偏差对摩擦影响系数，按表2取用；
μ—预应力筋与孔道的摩擦系数，按表2取用；
θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角（θ=0即为直线段），rad；
χ—从张拉端至计算截面的孔道长度，χ=2Rθ，（m）；
R—曲线孔道部分的弯曲半径，（m）。
表2：
系数k与μ值
孔道成型方式
k
μ
钢丝束、光面钢筋
钢绞线
带肋钢筋
预埋螺旋管、铁皮管
0.0030
0.30
0.35
0.40
钢管或胶管抽芯成型
0.0015
0.55
0.60
挤压涂层的无粘结筋
0.004
0.10
0.12
—
3、张拉伸长值校核
预应力筋伸长值的取值范围为：
△L（1－6%）～△L（1＋6%）
（二）砼的浇筑和养护
1、砼：
水灰比不宜过大，骨料级配良好，减少水泥用量，不留施工缝；
叠层施工下层砼强度要达到8~10MPa以后。
一般不低于C30。
2、养护：
自然养护和蒸汽养护。
（三）放张
1、强度要求：
按设计规定，无设计要求时不得低于设计强度标准值的75%。
2、顺序：
应分阶段、对称、交错地放张。
轴心预压，同时放张；
偏心预压先小后大；
3、方法：
楔块法砂箱法
21
项目五预应力混凝土工程 单元二 后张法施工
1、熟悉后张法的概念；
2、掌握后张预应力筋的制作方法；
3、掌握后张法的施工工艺过程。
4、了解无粘结和电热法预应力混凝土概念；
5、熟悉无粘结、电热法预应力施工工艺；
6、掌握预应力混凝土常见质量事故及处理
后张法的施工工艺过程
1、后张法的概念？
2、后张法的施工工艺过程？
通过本节课的学习，使学生熟悉后张法的概念，掌握后张预应力筋的制作方法，掌握后张法的施工工艺过程。
了解无粘结和电热法预应力混凝土概念，熟悉无粘结、电热法预应力施工工艺，掌握预应力混凝土常见质量事故及处理。
后张法施工示意图
（a）制作混凝土构件．（b）张拉预应力筋（c）锚固和孔道灌浆
1一混凝土构件；
2一预留孔道；
3一预应力筋；
4一千斤顶；
5一锚具
先浇筑砼，后张拉预应力筋的预应力砼构件的生产方法。
适于现场施工大型预应力砼构件。
2、特点：
不受地点限制，成本高、工艺复杂。
二、锚具与张拉机械
要求：
预应力筋、锚具、张拉机具应配套。
预应力筋常用的有：
单粗钢筋、钢筋束、钢丝束。
（一）锚具
1、作用：
进行张拉预应力筋和永久固定在砼构件中传递预应力的工具。
2、要求：
a、锚固可靠，使用方便，有足够的强度、刚度。
B、有出厂证明书，进场后应进行外观、硬度检验和锚固能力试验。
3、类型：
1）单根粗钢筋锚具
（1）张拉端：
螺丝端杆锚具，有螺丝端杆、螺母及垫板组成，适于直径大于36mm的冷拉HRB335、HRB400、RRB400级钢筋
（2）固定端：
墩头锚具或帮条锚具。
2）钢筋束和钢绞线锚具
（1）JM型锚具：
由锚环和夹片组成，用于3~6根直径为12mm的光圆或变形钢筋束和5~6根直径为12mm钢绞线束。
（2）XM型锚具：
大吨位群锚体系锚具，由锚环和夹片组成，对钢绞线束和钢丝束能形成可靠的锚固。
（3）QM型锚具：
与XM型锚具相似，用于4~31∅12和3~19∅j15钢绞线。
（4）KT—Z型锚具：
由锚环和锚塞组成，用于3~6∅12和3~19∅j15钢筋束或钢绞线束。
3）钢丝束锚具
钢丝束：
几根到几十根直径3~5mm的碳素钢丝编制而成，有钢质锥形锚具、钢丝束墩头锚具、和XM型锚。
（二）张拉机械（根据锚具型式进行选择）
1、拉杆式千斤顶：
适于张拉配有螺丝端杆锚具的粗钢筋和配有墩头锚具的钢丝束。
2、穿心式千斤顶：
适于张拉采用JM12型、QM型、XM型的预应力钢丝束、钢筋和钢绞线束。
YC型千斤顶是目前最常用的张拉千斤顶之一。
3、锥锚式千斤顶：
适于张拉以KT—Z型锚具为张拉端的钢筋束和钢绞线束以及钢质锥型锚具为张拉锚具的钢丝束。
4、液压千斤顶的校验：
定期校验千斤顶与油压表读数的关系，校验期不应超过半年。
三、预应力筋的制作
1、单根钢筋的制作：
一般包括配料、对焊、冷拉等工序，钢筋的下料长度应由计算确定，计算时应考虑锚具的特点、对焊接头的压缩量、钢筋的冷拉率和弹性回缩率、构件的长度等因素。
（a）预应力筋两端采用螺丝端杆锚具
（b）预应力筋一端采用螺盛端杆锚具，另一端采用帮条锚具
（c）预应力筋一端采用螺丝端杆锚具，另一端采用镦头锚具
1一预应力筋；
2一螺丝端杆锚具；
3一帮条锚具；
4一镦头锚具
（1）两端都用螺丝端杆锚具：
（2）一端螺丝端杆锚具另一端帮条锚具或镦头锚具：
2、钢筋束（钢绞线束）制作：
钢筋束采用Φ12钢筋，一般包括开盘冷拉、下料和编束工序。
钢绞线切断前，在切口两侧50mm处应用铅丝绑扎，以免钢绞线松散。
钢筋束下料长度计算示意图
2—孔道；
3一钢筋束；
4--JMl2型锚具；
5一镦头锚具
当张拉机械为YC—60型千斤顶，锚具为JM—12型时：
两端张拉：
一端张拉：
3、钢丝束的制作：
包括调直，下料，编束和安装锚具等工序。
采用XM型、QM型和钢质锥型锚具时：
同钢筋束
采用镦头锚具时：
钢丝下料长度计算简图
四、
后张法施工工艺
（一）孔道的留设
1、钢管抽芯法
无缝钢管，在砼浇筑过程中和浇筑后，隔一定时间慢慢转动钢管，在终凝前抽出，形成孔道。
该法只用于留设直线孔道。
2、胶管抽芯法
布胶管或橡胶管，先充气（水）、再浇砼、后放气（水）、抽出胶管、形成孔道，适用于留设直线或曲线孔道
3、预埋波纹管法
波纹管用0.3~0.5mm的钢带卷制而成的，永不抽出。
适用于预应力筋留密集、曲线配筋或抽管有困难的孔道留设。
对孔道成型的基本要求是：
孔道尺寸与位置应正确，孔道应平顺，端部预埋钢板应垂直孔道中心线
（二）预应力筋的张拉（按设计规定，无设计要求时砼不得低于设计强度标准值的75%。
）
1、张拉控制应力和张拉程序
1）张拉控制应力
不宜超过表6-1规定的数值。
2）后张法张拉程序：
与先张法相同。
2、张拉顺序和张拉方法
1）张拉顺序
符合设计要求。
同时，还应昼减少张拉设备的移动次数。
预应力筋的张拉顺序
（a）（b）屋架下弦杆（c）吊车梁
2）张拉方法
两端张拉：
曲线预应力筋和长度大于24m抽芯法（30m预埋法）的直线预应力筋。
一端张拉：
长度等于或小于24m抽芯法（30m预埋法）的直线预应力筋。
3、预应力筋伸长值测定及预应力值的校核（同先张法）
（三）孔道灌浆
1、方法：
钢筋张拉完毕后，立即进行孔道灌浆孔道内水泥浆应饱满、密实。
a、保护预应力筋防止锈蚀；
b、使预应力筋与构件混凝土有效黏结；
c、控制超载时裂缝的间距与宽度并减轻构件两端锚具有负荷状况。
3、要求
a、水泥浆：
水泥≥32.5Mpa的P.O，水灰比不应＞0.45，水泥浆强度不应＜30N/mm2。
b、外加剂：
减水剂（0.25%木质素磺酸钙）、膨胀剂（0.05%铝粉）
c、顺序：
先下后上，缓慢均匀，不得中断。
通过前两次课，我们分别学习了先张法和后张法，这两种方法是预应力筋与混凝土或水泥浆直接接触黏结，是有黏结施工方法。
今天开始无黏结施工方法的教学。
无黏结预应力混凝土施工工艺
在预应力筋表面刷防腐润滑油脂并套塑料管后，浇注砼张拉并锚固预应力筋的预应力砼构件的生产方法。
2、特点：
是后张发的发展，施工方便，摩擦损失少，预应力筋易弯成多跨曲线形状；
对锚具要求高。
二、无粘结预应力筋的制作
1、组成：
无粘结筋、涂料层和外包层
无粘结预应力筋
1一塑料外包层2一防腐润滑脂3一钢绞线（或碳素钢丝束）
1）无粘结筋
（1）材料：
钢绞线或7Φs5高强钢丝组成的钢丝束。
不大死弯，中间无接头。
（2）制作工艺：
编束放盘→刷防腐润滑油脂→覆裹塑料护套→冷却→调值→成型。
2）涂料层
防腐油脂或防腐沥青。
（2）作用：
是使无粘结筋与混凝土隔离，减少张拉时的摩擦损失，防止无粘结筋腐蚀等。
（3）要求：
良好的化学稳定性、韧性和粘聚性；
在-20~+70℃温度范围内，不流淌、不裂缝、不变脆；
防腐性能好。
3）外包层
（1）材料高压聚乙烯塑料带或塑料管制作。
（2）作用是使无粘结筋在运输、储存、铺设和浇筑混凝土等过程中不会发生不可修复的破坏。
涂料层
4）锚具：
墩头锚具（高强钢丝），XM型锚具（钢绞线）。
三、无粘结预应力施工（预应力筋的铺设、张拉和端部锚头处理）。
1、铺设：
严格按设计要求的曲线形状就位并固定牢靠。
曲率可垫铁马凳控制，间隔不宜大于2m。
2、张拉：
两端同时张拉，张拉顺序应与其铺设顺序一致。
3、端部锚头处理：
端头留30mm，切钢器或砂轮锯切断。
第四节电热法
对预应力钢筋通以低电压的强电流，使钢筋发热伸长，待其伸长至预定长度后，随即进行锚固并切断电源，断电后钢筋降温而冷却回缩，使混凝土建立预压应力。
2、适用：
预应力筋为冷拉HPB275，HRB335，HRB400。
操作简便，劳动强度低，设备简单，效率高，可避免摩擦损失，张拉曲线形钢筋或高空进行张拉更有其优越性。
二、电热设备选择（电热变压器功率、导线截面和夹具型式）
1、伸长值计算：
2、电热温度计算：
3、变压器功率计算：
4、导线和夹具的选择：
1）导线：
电源到变压器的一次导线，普通绝缘硬铜线；
变压器与预应力钢筋连接的二次导线，绝缘软铜丝绞线。
2）夹具：
一般采用螺丝端杆、墩头锚具和帮条锚具，并配合U型钢板。
5、电热法施工工艺：
（见教材P304，图6—30）
第五节，预应力混凝土质量检查与安全措施
一、常见的质量事故及处理
（一）先张法预应力混凝土常见的质量事故及处理
1、钢丝滑动
1）产生原因：
钢丝表面被油污染；
钢丝与混凝土之间的黏结力遭到破坏；
放松钢丝的速度过快；
超张拉值过大。
2）防止措施：
保持钢丝表面洁净；
振捣混凝土一定要密实；
等混凝土的强度达80%以上才能放松钢丝。
2、钢丝被拉断
钢丝的强度过高；
其质不均；
一般不用高强钢丝；
张拉时，施工人员不得在张拉台座的两边，以免高强钢丝裂而伤人。
3、构件脆断或构件翘曲
钢丝应力，应变性能差；
配筋率低，张拉控制应力过高；
台座不平，预应力位置不准；
构件风度差。
控制冷拔钢丝截面的总压缩率，以改善应力、应变性能；
避免过高的预应力值；
不要用增加冷拔次数来提高钢丝的强度；
增大混凝土构件的截面。
（二）后张法预应力混凝土常见的质量事故及处理
1、孔道位置不正（即孔道位置偏斜，引起构件在施加应力时发生侧弯和开裂）
芯管未与钢筋固定牢，井字架间距过大；
浇筑混凝土时，振动棒的振动使芯管偏移。
井架位置要正确，绑扎在钢筋骨架上，其间距不得大于1.0m；
灌注混凝土时，防止振动棒振动芯管偏移，需起拱的构件，芯管应同时起拱。
。
2、孔道塌陷、堵塞
1）现象：
后张法构件预留孔道塌陷或堵塞，使预应力筋不能顺利穿过，不能保证灌浆质量。
2）产生原因：
抽芯过早，混凝土尚未凝固；
孔壁受外力和振动影响，如抽管时，因方向不正而产生的挤压和附加振动等；
抽管的速度过快。
3）防止措施：
抽芯在砼初凝后、终凝前；
浇灌砼后，钢管每隔10~15min同向转动一次，宜先上后下，先曲后直；
抽管速度要均匀；
抽出后及时检查孔道，塌陷处及时疏通。
3、预应力值不足
重叠生产构件，如屋架等张拉后，常出现应力值不足情况，对2级冷拉钢筋的应力损失，最大可达10%以上。
采用重叠方法生产构件，阻止上、下层构件张拉时的弹性压缩，当构件起吊后，层间摩阻力消除，从而产生附加预应力损失。
做好隔离层；
浇捣上层混凝土，防止振动棒触及下层构件。
4、孔道灌浆不密实
水泥强度过低，灌浆顺序不当；
灌浆压力过力过小；
未设排气孔，部分孔道被空气阻塞；
灌浆未连续进行，部分孔道被堵。
宜先灌下层后灌上层，避免将下层孔道堵住；
应采用32.5MPa以P.O或P.P；
水灰比宜控制在0.4左右；
可掺入0.01%的铝粉或0.25%的减水剂；
灌浆先下后上，直线孔道一端到另一端，曲线孔道应从最低点开始向两端进行；
灌浆压力以0.3~0.5MPa为宜，中途不应停顿。
5、孔道裂缝
抽管、灌浆操作不当，产生裂缝；
冬期施工灰浆受冻膨胀，将孔道胀裂。
抽管、灌浆按规范操作，砼振捣密实；
避免冬期灌浆，必须时在孔道通热气或热水而后加热和保温。
22
项目五预应力混凝土工程 单元三 预应力混凝土施工方案实例
1、掌握预应力混凝土质量检查；
2、熟悉预应力混凝土安全措施；
3、熟悉预应力混凝土工程施工方案的编制内容、要求和方法。
预应力混凝土质量检查
通过本节课的学习，使学生掌握预应力混凝土质量检查，熟悉预应力混凝土安全措施，熟悉预应力混凝土工程施工方案的编制内容、要求和方法。
预应力混凝土质量检查与安全措施
二、预应力混凝土质量检查
1、预应力筋：
检查要求：
进场时，应按现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线）GB／T5224等的规定抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。
检查数量：
按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。
外观检查：
其表面无污物，锈蚀，机械损伤和裂纹。
检验方法：
检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。
2、预应力筋用锚具、夹具和连接器、
应按设计要求采用，其性能应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GBT14370等的规定。
按进场批次和产品的抽样检验方案确定。
对锚具用量较少的一般工程，如供货方提供有效的试验报告。
可不作静载锚固性能试验。
3、预应力混凝土用金属螺旋管
在使用前应进行外观检查，其内外表面应清洁，无锈蚀，不应有油污、孔洞和不规则的褶皱，咬口不应有开裂或脱扣。
全数检查。
其内外表面应清洁，无锈蚀，不应有油污，孔洞和不规则的褶皱，咬口不应有开裂或脱扣。
观察。
4、预应力筋下料
预应力筋应采用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割；
当钢丝束两端采用镦头锚具时，同一束中各根钢丝长度的极差不应大于钢丝长度的1／5000，且不应大于5mm。
当成组张拉长度不大于10m的钢丝时，同组钢丝长度的极差不得大于2mm。
每工作班抽查预应力筋总数的3％，且不少于3束。
观察，钢尺检查。
5、先张法预应力施工时应选用非油质类模板隔离剂，并应避免沾污预应力筋。
6、锚具的封闭保护
应符合设计要求；
当设计无具体要求时，应采取防止锚具腐蚀和遭受机械损伤的有效措施；
凸出式锚固端锚具的保护层厚度不应小于50mm；
外露预应力筋的保护层厚度：
处于正常环境时，不应小于20mm；
处于易受腐蚀的环境时，不应小于50mm。
在同一检验批内，抽查预应力筋总数的5％，且不少于5处。
7、锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量
当设计无具体要求时，应符合表6—2的规定。
钢尺检查。
8、先张法预应力筋张拉后与设计位置的偏差
不得大于5mm，且不得大于构件截面短边边长的4％。
9、后张法预应力筋锚固后的外露部分
宜采用机械方法切割，其外露长度不宜小于预应力筋直径的1．5倍，且不宜小于30mm；
在同一检验批内，抽查预应力筋总数的3％，且不少于5束。
三、预应力混凝土质量检查
1、张拉设备
根据预应力筋种类等合理选择张拉设备，张拉力不应大于设备额定值，严禁在负荷时拆换油管和压力表，接电源时，机壳必须接地，经检查绝缘后，才可试运转
2、先张法施工
张拉机具与预应力筋应在一条直线上；
顶紧锚塞时，用力不要过猛；
台座两端设防护装置，严禁站人。
3、后张法施工
构件两端设防护装置，严禁站人；
孔道、千斤顶与锚环三对中；
离开岗位时，松开阀门或切断电源；
钢丝，钢绞线，热处理钢筋及冷拉级钢筋，严禁采用电弧切割。
4、电热张拉
两端必须设置安全防护措施；
操作人员必须穿胶鞋，带绝缘手套，操作时应站在构件的侧面；
发生碰火现象，应立即断电检查。
预应力混凝土工程施工方案实例
一、工程概况
工程名称、地点、规模、特点，预应力框架梁的数量、预应力筋、锚具、张拉机具等。
二、施工工艺流程
村料进场→取样试验→下料→盘卷→运至施工区→坐标确定→自检，调整→钢绞线编束、穿束，绑扎→张拉端安装→验收→浇筑混凝土→张拉端清理→安装锚具→张拉→切除钢筋头→封锚端部
三、质量控制标准及要求
预应力筋的材料、机具，安装、张拉等要求
四、工程验收资料
1、无黏结预应力筋，锚具出厂质量证明书
2、无黏结预应力筋，锚具的复试报告
3、混凝土试块的强度试验报告
4、无黏结预应力筋的张拉记录
5、隐蔽工程验收记录
五、安全注意事项
1、入场前对工人进行安全教育，操作工人应配戴安全帽
2、张拉操作时应有稳固的操作平台
3、张拉时采用两人一组，一人操作千斤顶，一人操作油泵并记录
4、穿束时工人脚踩的架板应稳固
5、张拉时，严禁施工人员站在千斤顶的轴线方向，以免发生意外。
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