二级建造师市政实务讲义专题七预应力混凝土施工.docx

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二级建造师市政实务讲义专题七预应力混凝土施工

2018年二级建造师《市政公用工程管理与实务》

专题七预应力混凝土施工

2K312000城市桥梁工程

考纲内容

2K312010城市桥梁工程结构与材料

2K312020城市桥梁下部结构施工

2K312030城市桥梁上部结构施工

2K312040管涵和箱涵施工

专题七预应力混凝土施工

一、预应力混凝土施工概述

二、预应力张拉施工基本规定

三、先张法

四、后张法

五、预应力施工材料

一、预应力混凝土概述

1.原理

梁体受力情况

素混凝土梁

钢筋混凝土梁

预应力混凝土梁

2.方法（先张法、后张法）

先张法

后张法

3.场地

二、预应力张拉施工基本规定

1.预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核。

实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求；设计无规定时，实际伸长值与理论伸长值之差应控制在6%以内。

2.预应力张拉时，初应力宜为张拉控制应力的10%～15%，伸长值应从初应力时开始量测。

3.应在张拉控制应力处于稳定状态下进行预应力筋的锚固，锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量应符合规定。

三、先张法预应力施工

①张拉台座应具有足够的强度和刚度，其抗倾覆安全系数不得小于1.5，抗滑移安全系数不得小于1.3。

锚板受力中心应与预应力筋合力中心一致。

②预应力筋就位后，严禁使用电弧焊切割或焊接梁体钢筋及模板。

隔离套管内端应堵严。

③同时张拉多根预应力筋时，各根预应力筋的初始应力应一致。

④先张法预应力筋张拉程序

预应力筋种类

张拉程序

钢筋

0→初应力→1.05σcon→0.9σcon→σcon（锚固）

钢丝、钢绞线

其他锚具：

0→初应力→1.05σcon（持荷2min）→0→σcon（锚固）

对于夹片式等具有自锚性能的锚具：

普通松弛力筋0→初应力→1.03σcon（锚固）

低松弛力筋0→初应力→σcon（持荷2min锚固）

⑤先张法预应力筋断丝限制

预应力筋种类

项目

控制值

钢筋

断筋

不允许

钢丝、钢绞线

同一构件内断丝数不得超过钢丝总数的

1%

⑥放张预应力筋时混凝土强度不得低于强度设计值的75%。

放张顺序应符合设计要求，设计未规定时，应分阶段、对称、交错地放张。

【例题】下列先张法预应力张拉施工规定中，正确的有（）。

A.张拉台座应具有足够的强度和刚度

B.锚板受力中心应与预应力筋合力中心一致

C.同时张拉多根预应力筋时，各根预应力筋的初始应力差值不得大于5%

D.预应力筋就位后，严禁使用电弧焊对梁体钢筋及模板进行切割或焊接

E.设计未规定时，应分阶段、对称、交错地放张

【答案】ABDE

【解析】同时张拉多根预应力筋时，各根预应力筋的初始应力应一致。

四、后张法预应力施工

（1）张拉流程

设底模、绑扎钢筋、固定波纹管

①预应力管道安装应符合下列要求：

管道应留压浆孔与溢浆孔；应在曲线孔道的波峰部位留排气孔；宜在最低部位留排水孔。

②管道经检查合格后，应将端面封堵，防止杂物进入。

立侧模、浇筑振捣混凝土、拆模养护

穿预应力筋、预应力筋张拉

千斤顶工作图

③预应力筋张拉应符合下列要求

混凝土强度不得低于强度设计值的75%。

张拉方式：

曲线或L≥25m直线----宜在两端张拉；L＜25m直线------可在一端张拉。

④张拉前要实测孔道的摩阻损失。

⑤张拉原则：

张拉顺序可采取分批、分阶段对称张拉。

宜先中间，后上、下或两侧。

⑥张拉控制应力达到稳定后方可锚固，锚具应用封端混凝土保护。

（2）压浆与封锚

压浆

①张拉后，应及时用水泥浆进行孔道压浆，水泥浆的强度不得低于30MPa。

②每一工作班组应留取不少于3组砂浆试块，标养28天。

③压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃。

当白天气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。

封锚

④压浆后应及时浇筑封锚混凝土。

封锚混凝土的强度应符合设计要求，不宜低于结构混凝土强度等级的80%，且不得低于30MPa。

⑤孔道内的水泥浆强度达到设计规定后方可吊移预制构件；设计未要求时，应不低于砂浆设计强度的75%。

（3）后张法预应力筋张拉程序应符合规定

预应力筋种类

张拉程序

钢绞

线束

对于夹片式等有

自锚性能的锚具

普通松弛力筋0→初应力→1.03σcon（锚固）

低松弛力筋O→初应力→σcon（持荷2min锚固）

其他锚具

0→初应力→1.05σcon（持荷2min）→σcon（锚固）

钢丝束

对于夹片式等有

自锚性能的锚具

普通松弛力筋O→初应力→1.03σcon（锚固）

低松弛力筋0→初应力→σcon（持荷2min锚固）

其他锚具

O→初应力→1.05σcon（持荷2min）→0→σcon（锚固）

精轧螺纹钢筋

直线配筋时

0→初应力→σcon（持荷2rain锚固）

曲线配筋时

O→σcon（持荷2min）→O（上述程序可反复几次）→初应力→σcon（持荷2min锚固）

后张法预应力筋断丝限值

预应力筋种类

项目

控制值

钢丝束、钢绞线束

每束钢丝断丝、滑丝

1丝

每束钢绞线断丝、滑丝

1丝

每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的

1%

钢筋

断筋

不允许

【例题1】在后张法预应力筋曲线孔道的最低部位宜留（）。

A.压浆孔

B.排水孔

C.溢浆孔

D.排气孔

【答案】B

【解析】在后张法预应力筋曲线孔道的最低部位宜留排水孔。

【例题2】下列后张法预应力张拉施工规定中，正确的有（）。

A.设计未要求，张拉时混凝土构件的强度不得低于设计值的70%

B.张拉前应根据设计要求对孔道的摩阻损失进行实测

C.长度小于25m的曲线预应力筋，可在一端张拉

D.当设计无要求时，预应力筋的张拉顺序宜先中间，后上、下或两侧

E.张拉控制应力达到稳定后方可锚固

【答案】BDE

【解析】设计未要求，张拉时混凝土构件的强度不得低于设计值的75%。

长度小于25m的直线预应力筋，可在一端张拉；长度大于等于25m的直线预应力筋或曲线预应力筋，宜在两端张拉。

【例题3】下列后张法预应力孔道压浆与封锚规定中，正确的有（）。

A.压浆过程中及压浆后24h内，结构混凝土的温度不得低于5℃

B.多跨连续有连接器的预应力筋孔道，应张拉完一段灌注一段

C.压浆作业，每一工作班应留取不少于3组砂浆试块，标养28d

D.当白天气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行

E.封锚混凝土的强度等级不宜低于结构混凝土强度等级的75%，且不低于30MPa

【答案】BCD

【解析】压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃。

封锚混凝土的强度等级不宜低于结构混凝土强度等级的80%，且不低于30MPa。

五、预应力施工材料

1.混凝土

（1）优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥；不宜使用矿渣硅酸盐水泥；不得使用火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥。

（2）混凝土中的水泥用量不宜大于550kg/m3。

（3）严禁在混凝土中加含氯化物的外加剂及引气剂或引气型减水剂。

（4）引入混凝土中的氯离子最大含量不宜超过水泥用量的0.06%。

超过0.06%时，宜采取相应的防锈措施。

2.后张预应力筋

（1）后张预应力筋主要有钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋等。

（2）每一批的材料都应该由同一牌号、同一规格、同一生产工艺的产品组成。

（3）进场时检验

①钢丝检验

②钢绞线检验

③精轧螺纹钢筋检验

（4）存放的仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质。

存放在室外时不得直接堆放在地面上，必须垫高、覆盖、防腐蚀、防雨露，时间不宜超过6个月。

（5）预应力筋制作：

预应力筋宜使用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。

3.管道

（1）一般工程后张有粘结预应力筋的孔道可由钢管抽芯、胶管抽芯或金属伸缩套管抽芯预留孔道。

这些管道应具有足够强度和刚度，不允许有漏浆现象。

（2）金属波纹管道进场时，应按有关规范、标准对外观、尺寸、集中荷载下的径向刚度、荷载作用后的抗渗及抗弯曲渗漏等进行检验。

4.锚具和连接器

（1）分类：

按照锚固方式不同，可分为夹片式（单孔和多孔夹片锚具）、支承式（镦头锚具、螺母锚具）、握裹式（挤压锚具、压花锚具）和组合式（热铸锚具、冷铸锚具）。

（2）验收规定

①锚具、夹片应以不超过1000套为一个验收批。

连接器的每个验收批不宜超过500套。

外观检查：

10%且不少于10套，外观质量和外形尺寸。

硬度检验：

5%且不少于5套，硬度检验。

静载锚固性能试验：

抽取6套锚具组成3个预应力筋锚具组装件，由具有相应资质的专业检测机构进行。

②验收应分批进行，批次划分时，同一种材料和同一生产工艺条件下生产的产品可列为同一批量。

（3）张拉后预应力筋和锚具的保护

锚固以后预应力筋的外露长度不宜小于30mm，并应采用封端混凝土对锚具进行保护。

张拉后，尽快进行孔道压浆。

【例题1】预应力混凝土应优先采用（）水泥。

A.火山灰质硅酸盐

B.硅酸盐

C.矿渣硅酸盐

D.粉煤灰硅酸盐

【答案】B

【解析】教材原文“预应力混凝土应优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥”。

但实践中，预制构件厂在生产预应力构件时，很多情况下都采用掺大量混合材料的硅酸盐水泥来节约生产成本。

【例题2】切断预应力筋不得采用（）。

A.砂轮锯

B.切断机

C.大力剪

D.电弧切割

【答案】D

【解析】预应力筋宜使用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。

【例题3】后张预应力锚具和连接器，按锚固方式分类，正确的有（）。

A.夹片式

B.压花式

C.挤压式

D.支承锚固

E.组合式

【答案】ADE

【解析】后张预应力锚具和连接器，按锚固方式分类，可分为夹片式（单孔和多孔夹片锚具）、支承式（镦头锚具、螺母锚具）、握裹式（挤压锚具、压花锚具）和组合式（热铸锚具、冷铸锚具）。

【例题4】关于混凝土结构预应力管（孔）道施工的说法，正确的有（）。

【2017】

A．管道可采用抽芯法制孔预留

B．管道允许有局部破损

C．管道应具有足够的强度和刚度

D．管道可以使用套管连接

E．管道固定困难时，可适当移动其位置

【答案】ACD

【解析】一般工程可由钢管抽芯、胶管抽芯或金属伸缩套管抽芯预留孔道。

浇筑在混凝土中的管道应具有足够强度和刚度，不允许有漏浆现象，且能按要求传递粘结力。

预留孔道用的管道应采用定位钢筋固定安装，使其能牢固的置于模板内的设计位置，并在浇筑混凝土时不产生位移。

金属管道接头处的连接套管采用大一个直径级别的同类型管道。

【例题5】某项目部一次进场80套锚具，至少应取（）套做外观检查。

A.3

B.5

C.8

D.10

【答案】D

【解析】外观检查应在每批锚具中抽取10%且不少于10套，外观质量和外形尺寸。

【例题5】【2014】背景资料

某公司承建一座市政桥梁工程，…..在施工过程中发生了如下事件：

事件一：

雨季导致现场堆放的钢绞线外包装腐烂破损，钢绞线堆放场处于潮湿状态;

【问题】事件一中的钢绞线应如何存放？

【答案】存放的仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质。

存放在室外时不得直接堆放在地面上，必须垫高、覆盖、防腐蚀、防雨露，时间不宜超过6个月。