建筑施工技术-第五章预应力混凝土工程.ppt

1、第五章 预应力混凝土工程先张法施工先张法施工后张法施工后张法施工 概述：概述：一、预应力混凝土：一、预应力混凝土：在结构或构件承受使用荷载前，对受拉区的混凝土预先施在结构或构件承受使用荷载前，对受拉区的混凝土预先施 加压应力加压应力,以抵消或减少使用荷载作用下产生的拉应力。以抵消或减少使用荷载作用下产生的拉应力。二、施加预应力的目的：二、施加预应力的目的：提高结构或构件的抗裂度；提高结构或构件的抗裂度；提高结构或构件的刚度；提高结构或构件的刚度；充分发挥高强钢材的作用。充分发挥高强钢材的作用。三、预应力混凝土的施工方法：三、预应力混凝土的施工方法：（一）按施工顺序分：先张法（一）按施工顺序分：

2、先张法 后张法后张法 （二）按张拉方法分：机械张拉（二）按张拉方法分：机械张拉 电热张拉电热张拉第一节第一节 先张法施工先张法施工 一、工艺过程：一、工艺过程：张拉钢筋张拉钢筋浇混凝土浇混凝土养护（至养护（至75%75%强度）强度）放松钢筋放松钢筋 夹具横梁台座预应力筋台面张拉预应力筋张拉预应力筋混凝土构件 浇筑混凝土构件浇筑混凝土构件放张施加预应力放张施加预应力二、适用范围：二、适用范围：构件厂生产中、小型构件构件厂生产中、小型构件 三、先张法施工的设备三、先张法施工的设备（一）台座：（一）台座：1 1、要求：、要求：足够的强度、刚度和稳定性；满足生产工艺的要求。足够的强度、刚度和稳定性；满

3、足生产工艺的要求。2 2、形式：、形式：墩式（传力墩、台面、横梁）墩式（传力墩、台面、横梁）长度长度100100150150m m，适于中、小型构件。适于中、小型构件。槽式（传力柱、上下横梁、砖墙）槽式（传力柱、上下横梁、砖墙）长长45457676m m，适于双向预应力构件，易于蒸汽养护。适于双向预应力构件，易于蒸汽养护。钢模台座钢模台座重力式重力式墩式台座的几种形式墩式台座的几种形式与台面共同作用式与台面共同作用式构架式构架式桩基构架式桩基构架式槽式台座槽式台座压杆压杆砖墙砖墙上横梁上横梁下横梁下横梁砖墙砖墙压杆压杆（二）夹具：（二）夹具：1 1、锚固夹具：、锚固夹具：锥形（锥销式、二片式、

4、三片式）锥形（锥销式、二片式、三片式）锚固单根直径锚固单根直径12121414预应力筋；预应力筋；镦头锚具镦头锚具带槽螺栓、梳子板。带槽螺栓、梳子板。用于：用于：冷拉钢筋（热镦），冷拉钢筋（热镦），冷拔钢丝（热、冷镦），冷拔钢丝（热、冷镦），碳素钢丝（冷镦）。碳素钢丝（冷镦）。要求要求：镦头强度不低于材料强度的：镦头强度不低于材料强度的98%，钢丝束长度差值钢丝束长度差值L/5000L/5000、5mm5mm。成组张拉长度成组张拉长度1010m m的钢丝，的钢丝，长度极差长度极差22mmmm 2 2、张拉夹具：偏心式、楔形。张拉夹具：偏心式、楔形。锥销夹具锥销夹具圆套筒三片式夹具圆套筒三片式夹

5、具方套筒二片式夹具方套筒二片式夹具圆套筒二片式夹具圆套筒二片式夹具固定端镦头夹具固定端镦头夹具单根镦头钢筋螺杆夹具单根镦头钢筋螺杆夹具（三）张拉机械（三）张拉机械 1、穿心式千斤顶、穿心式千斤顶：YC YC2020型，最大拉力型，最大拉力2020t t、行程行程200200mmmm，适于适于12122020单根钢筋。单根钢筋。2、电动螺杆：、电动螺杆：拉力拉力30306060t t、行程行程800800mmmm，用于：用于：钢筋、钢丝。钢筋、钢丝。3、卷扬机滑车组。、卷扬机滑车组。电动螺杆张拉机的工作原理图电动螺杆张拉机的工作原理图四、先张法施工工艺四、先张法施工工艺 （一）张拉预应力筋：（一

6、）张拉预应力筋：1、张拉程序、张拉程序 01.051.05concon（持荷持荷2 2分钟）分钟）concon 01.031.03concon 超张拉：超张拉：张拉应力超过规定的控制应力。张拉应力超过规定的控制应力。超张拉目的：超张拉目的：减少由于钢筋松弛变形造成的预应力损失。减少由于钢筋松弛变形造成的预应力损失。2 2、张拉控制应力：、张拉控制应力：预应力筋种类预应力筋种类 先张法先张法 后张法后张法 碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线 0.75fptk 0.70fptk 热处理钢筋、冷拔低碳钢丝热处理钢筋、冷拔低碳钢丝 0.7fptk 0.65fptk 冷拉热轧钢筋冷拉热

7、轧钢筋 0.9fpyk 0.95fpyk fptk、fpyk 分别为预应力钢丝及预应力钢筋的标准强度值。分别为预应力钢丝及预应力钢筋的标准强度值。3、张拉要点：、张拉要点：（1）张拉时应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与设计）张拉时应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与设计 计算值的偏差不得超过计算值的偏差不得超过6%，否则应停拉；，否则应停拉；（2）从台座中间向两侧进行（防偏心损坏台座）从台座中间向两侧进行（防偏心损坏台座）（3）多根成组张拉，初应力应一致）多根成组张拉，初应力应一致(测力计抽查测力计抽查)（4）拉速平稳，锚固松紧一致，设备缓慢放松）拉速平稳，锚固松紧一致，设备缓慢放松（5）拉

8、完的筋位置偏差）拉完的筋位置偏差55mmmm，且且构件截面短边的构件截面短边的4%4%（6）冬施张拉时，温度冬施张拉时，温度 15（7）注意注意安全安全：两端严禁站人，敲击楔块不得过猛。：两端严禁站人，敲击楔块不得过猛。（二）混凝土浇筑与养护：（二）混凝土浇筑与养护：1 1、混凝土一次浇完，混凝土、混凝土一次浇完，混凝土C30C30。2 2、防止较大徐变和收缩：选收缩变形小的水泥，防止较大徐变和收缩：选收缩变形小的水泥，水灰比水灰比0.50.5，级配良好，振捣密实（特别是端部）。，级配良好，振捣密实（特别是端部）。3 3、防止碰撞、踩踏钢丝。、防止碰撞、踩踏钢丝。4 4、减少应力损失：非钢模台

9、座生产，采取二次升温养护，、减少应力损失：非钢模台座生产，采取二次升温养护，(开始温差开始温差2020，达，达1010MPaMPa后按正常速度升温）。后按正常速度升温）。(三三)预应力筋放张：预应力筋放张：1.1.条件：混凝土达到设计规定且条件：混凝土达到设计规定且75%75%强度值后。强度值后。2.2.方法：方法：锯断，剪断，熔断（仅限于锯断，剪断，熔断（仅限于级冷拉筋）。级冷拉筋）。3.3.要点：要点：放张顺序：放张顺序：轴心受压构件同时放；轴心受压构件同时放；偏心受压构件先同时放预压应力小的区域的，再同时偏心受压构件先同时放预压应力小的区域的，再同时放大的区域的；放大的区域的；其它构件，

10、应分阶段、对称、相互交错放张。其它构件，应分阶段、对称、相互交错放张。放张应缓慢（砂箱法、楔块法、千斤顶）。放张应缓慢（砂箱法、楔块法、千斤顶）。横梁螺杆螺母承力板台座钢块钢块钢楔块楔块放张法楔块放张法活塞钢套箱进砂口出砂口砂子钢套箱底板砂箱放张法砂箱放张法第二节第二节 后张法施工后张法施工 一、工艺过程：一、工艺过程：浇筑混凝土结构或构件（留孔）浇筑混凝土结构或构件（留孔）养护拆模养护拆模（达（达75%75%强强度后）穿筋张拉度后）穿筋张拉固定固定孔道灌浆孔道灌浆（浆达（浆达1515N/mmN/mm2 2,混凝土达混凝土达100%100%后）移动、吊装。后）移动、吊装。四、预应力筋、锚具和张

11、拉机具四、预应力筋、锚具和张拉机具二、适用范围：二、适用范围：大型构件及结构的现场施工预制拼装。大型构件及结构的现场施工预制拼装。三、特点：三、特点：不需台座，但工序多、工艺复杂，锚具不能重复利用。不需台座，但工序多、工艺复杂，锚具不能重复利用。（一）单根粗钢筋（一）单根粗钢筋：1、锚具：、锚具：张拉端锚具：螺丝端杆锚具张拉端锚具：螺丝端杆锚具 固定端锚具：帮条锚具固定端锚具：帮条锚具 镦头锚具镦头锚具螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具帮条锚具帮条锚具2 2、张拉设备：、张拉设备：拉杆式千斤顶（拉杆式千斤顶（YL60）；）；穿心式千斤顶（穿心式千斤顶（YC60、YC20、YC18）。）。YL-60拉杆拉

12、杆式千式千斤顶斤顶YC60YC60型千斤顶型千斤顶3 3、预应力筋制作：、预应力筋制作：工序：工序：下料对焊冷拉。下料长度计算：下料长度计算：当两端用当两端用螺丝端杆锚具时：螺丝端杆锚具时：钢筋下料长度：钢筋下料长度：ndllll+-+-+=1521122dd当一端用螺杆、一端用帮条时当一端用螺杆、一端用帮条时:钢筋下料长度：钢筋下料长度：ndlllll+-+-+=113521dd（二）钢筋束、钢绞线束：（二）钢筋束、钢绞线束：1、锚具：、锚具：张拉端锚具：张拉端锚具：JM12型锚具型锚具固定端锚具：镦头锚具固定端锚具：镦头锚具 钢绞线可用挤压锚具钢绞线可用挤压锚具JM12锚具镦头锚具JM12

13、锚具JM12锚具(a)l1JM12JM126 6锚具锚具2、张拉设备：、张拉设备：穿心式千斤顶（穿心式千斤顶（YC60YC60、YC120YC120）YC60YC60型千斤顶型千斤顶3、预应力筋的制作：、预应力筋的制作：工序：冷拉工序：冷拉下料下料编束。编束。下料长度下料长度 l：两端张拉：两端张拉：l l02a 一端张拉：一端张拉：l l0ab a张拉端留量（张拉端留量（600850mm，由机具定）由机具定）b固定端外露长度（固定端外露长度（80100mm）（三）钢丝束：（三）钢丝束：1、锚具：、锚具：张拉端锚具：钢质锥形锚具张拉端锚具：钢质锥形锚具 固定端锚具：镦头锚具固定端锚具：镦头锚具

14、钢质锥形锚具钢质锥形锚具镦头锚具镦头锚具锥锚式千斤顶构造简图锥锚式千斤顶构造简图2、张拉设备：锥锚式千斤顶、张拉设备：锥锚式千斤顶 3 3、钢丝束制作：、钢丝束制作：下料下料编束编束安锚具。安锚具。（1 1）编束：编束：目的：保证钢丝束两端钢丝的排列顺序一致，穿束目的：保证钢丝束两端钢丝的排列顺序一致，穿束 与张拉时不致紊乱。与张拉时不致紊乱。种类：空心束、实心束种类：空心束、实心束 要求：圆盘梳丝板理顺钢丝；要求：圆盘梳丝板理顺钢丝；在距钢丝端部在距钢丝端部5 51010厘米处编扎一道。厘米处编扎一道。采用实心束时，每隔采用实心束时，每隔1.51.5米放一个弹簧衬圈。米放一个弹簧衬圈。（2

15、2）下料长度：）下料长度：两端张拉：两端张拉：L=l+2(l1+l2+80)L=l+2(l1+l2+80)一端张拉：一端张拉：L=l+2(l1+80)+lL=l+2(l1+80)+l2 2 L L钢丝的下料长度钢丝的下料长度 l l构件的孔道长度构件的孔道长度 l l1 1锚环厚度锚环厚度 l l2 2千斤顶分丝头至卡盘外端距离千斤顶分丝头至卡盘外端距离钢丝束的编束钢丝束的编束二、后张法施工工艺二、后张法施工工艺（一）（一）孔道留设：孔道留设：1 1、要求：位置准确；内壁光滑；端部预埋钢板垂直、要求：位置准确；内壁光滑；端部预埋钢板垂直于孔道轴线（中心线）；直径、长度、形状满足设计要求。于孔道

16、轴线（中心线）；直径、长度、形状满足设计要求。2 2、方法：、方法：钢管抽芯法（直孔）：钢管应平直、光滑，用前刷钢管抽芯法（直孔）：钢管应平直、光滑，用前刷油，每根长油，每根长1515米，每端伸出米，每端伸出500500mmmm；两根接长，中间用木两根接长，中间用木塞及套管连接；用钢筋井字架固定，塞及套管连接；用钢筋井字架固定，11米；浇混凝土后米；浇混凝土后10101515分钟转动一次；混凝土初凝后、终凝前抽管；抽管先分钟转动一次；混凝土初凝后、终凝前抽管；抽管先上后下，边转边拔。上后下，边转边拔。胶管的封端处理胶管的封端处理 胶管抽芯法：用于长孔或曲线孔。有一定刚度或充压；胶管抽芯法：用于长孔或曲线孔。有一定刚度或充压；钢筋井字架钢筋井字架 0.5米；混凝土达一定强度后拔管。米；混凝土达一定强度后拔管。金属螺旋管金属螺旋管 埋管法：预埋螺旋管。可先穿筋，接头严密，有一埋管法：预埋螺旋管。可先穿筋，接头严密，有一定刚度；井字架定刚度；井字架 0.8米；灌浆孔间距米；灌浆孔间距 30米；波峰设排米；波峰设排气泌水管。气泌水管。螺旋管的连接螺旋管的连接螺旋管上留灌浆孔螺旋管上留灌浆孔螺旋