第五章预应力混凝土工程第四节后张法

1、第五章第五章 预应力混凝土工程预应力混凝土工程2第四节第四节 后张法施工后张法施工3一、后张法施工工艺流程一、后张法施工工艺流程41. 特点特点 混凝土的弹性压缩对预应力值的建立无混凝土的弹性压缩对预应力值的建立无直接影响；直接影响； 锚具不能重复使用，成本高；锚具不能重复使用，成本高； 工艺比较复杂；工艺比较复杂； 可拼装预制构件（现场拼装）。可拼装预制构件（现场拼装）。2. 适用范围适用范围现场制作大型构件，避免大型构件运输的麻烦。现场制作大型构件，避免大型构件运输的麻烦。3. 生产过程生产过程 （1）构件生产阶段；）构件生产阶段； （2）预加应力阶段）预加应力阶段5u螺栓端杆锚具螺栓端杆

2、锚具：螺栓端杆、螺母、垫板螺栓端杆、螺母、垫板组成。适用于锚固组成。适用于锚固 36mm的钢筋。的钢筋。（一）单根钢筋锚具（一）单根钢筋锚具二、锚具（代号二、锚具（代号M）6u镦头锚具镦头锚具镦头锚具由镦头和垫板组成。镦头锚具由镦头和垫板组成。直接在钢筋端部用热镦、冷镦、锻打成型。直接在钢筋端部用热镦、冷镦、锻打成型。7u帮条锚具帮条锚具帮条与衬板组成。帮条与衬板组成。8（二）钢筋束（钢绞线束）锚具（二）钢筋束（钢绞线束）锚具1. JM型锚具型锚具由锚环与夹片组成。由锚环与夹片组成。 JM12适用于锚固适用于锚固46根直径为根直径为12mm的钢筋束，也可的钢筋束，也可用于锚固用于锚固46束直径

3、为束直径为12mm的钢绞线束。的钢绞线束。9102. 多孔夹片式锚具多孔夹片式锚具11(1) XM型锚具型锚具(2) QM型锚具型锚具(3) OVM型锚具型锚具(4) BM型扁锚具型扁锚具153. 镦头锚具镦头锚具 锚固板和带镦头的预应力筋组成。锚固板和带镦头的预应力筋组成。 16(三）三） 钢丝束锚具钢丝束锚具（1）锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具：用于用于1428根直径根直径5mm钢丝束。钢丝束。17（2）钢丝束镦头锚具钢丝束镦头锚具：任意根数直径任意根数直径5mm钢丝束。钢丝束。18（3）钢质锥型锚具钢质锥型锚具： 624根直径根直径5mm钢丝束。钢丝束。19三、三、 预应力筋制作预应力筋制作(

4、一）一）单根粗钢筋：单根粗钢筋：12022lllln l 两端用螺丝端杆锚具时：两端用螺丝端杆锚具时：1l1l2l2ll0l当一端用螺丝端杆锚具、一端用绑条锚具时当一端用螺丝端杆锚具、一端用绑条锚具时: :当一端用螺丝端杆锚具、一端用镦头锚具时当一端用螺丝端杆锚具、一端用镦头锚具时: :1l2l3l0ll1l2l4l0ll12340()lllllln l 或21（二）钢筋束（钢绞线束）制作：（二）钢筋束（钢绞线束）制作：工序：下料、编束、张拉工序：下料、编束、张拉（1）钢筋束下料长度计算：）钢筋束下料长度计算：两端张拉：两端张拉：alL2 一端张拉：一端张拉：balL b固定端留量；固定端留量

5、；b=80mm22（2）钢绞线束下料长度）钢绞线束下料长度两端张拉：两端张拉：122(100)Llll 一端张拉：一端张拉：122(100)Llll 式中：式中：l1夹片式工具锚厚度；夹片式工具锚厚度；l2张拉用千斤顶长度（含工具锚）张拉用千斤顶长度（含工具锚）23( (三）钢丝束制作：三）钢丝束制作：工序：调直、应力下料、编束、安装锚具工序：调直、应力下料、编束、安装锚具下料原则：下料原则：必须等长下料必须等长下料下料方法：下料方法：应力下料法应力下料法张拉至张拉至300MPa应力状态下，画定应力状态下，画定 长度，放松后剪切下料。长度，放松后剪切下料。钢管限位法钢管限位法（1）下料长度计算

6、）下料长度计算a) 用锥形螺杆锚具两端张拉：用锥形螺杆锚具两端张拉：0567222()LLllllD 式中：式中：L0预应力筋的成品长度；预应力筋的成品长度；钢丝应力下料后的弹性回缩量（由试验确定钢丝应力下料后的弹性回缩量（由试验确定）；）；l5锥形螺杆长度；锥形螺杆长度； l6锥形螺杆的外露长度；锥形螺杆的外露长度； l7锥形螺杆的套筒长度；锥形螺杆的套筒长度；D钢丝伸出套筒的长度；钢丝伸出套筒的长度；b) 用钢丝束镦头锚具用钢丝束镦头锚具212()()LlhsK hhLc 式中：式中：h h锚环底部厚度或锚板厚度；锚环底部厚度或锚板厚度；s钢丝墩头留量；钢丝墩头留量；h2 锚杯高度；锚杯高

7、度； h1 螺母高度；螺母高度；K系数（一端张拉取系数（一端张拉取0.5，两端张拉取，两端张拉取1.0）；）； L钢丝束张拉伸长值；钢丝束张拉伸长值；c张拉时构件的弹性压缩值。张拉时构件的弹性压缩值。四、后张法施工工艺四、后张法施工工艺27 （一）孔道留设（一）孔道留设1. 要求要求 （1）孔道位置、净距应满足要求，孔道要平）孔道位置、净距应满足要求，孔道要平顺，混凝土浇筑时不出现位移和变形；顺，混凝土浇筑时不出现位移和变形； （2）孔道直径取决于预应力筋和锚具、保证）孔道直径取决于预应力筋和锚具、保证预应力筋穿入；预应力筋穿入； （3）灌浆孔、排气孔留设满足要求；）灌浆孔、排气孔留设满足要求

8、； （4）孔道随构件同时起拱。）孔道随构件同时起拱。2. 施工方法施工方法 （1）钢管抽芯法）钢管抽芯法适宜于留设直线孔道适宜于留设直线孔道施工注意：施工注意：u 钢管应平直，光滑，埋前应钢管应平直，光滑，埋前应除除锈，刷油，位置正确；锈，刷油，位置正确；u 井字架固定；井字架固定；u 每根长度小于每根长度小于15米，以便于旋转、抽管；米，以便于旋转、抽管；u 恰当掌握抽管恰当掌握抽管时间时间；一般在；一般在初凝后终凝前，手指按压初凝后终凝前，手指按压混凝土不粘浆又无明显印痕混凝土不粘浆又无明显印痕时，则可抽管。时，则可抽管。u 抽管顺序和方法：先上后下，边抽边转，速度均匀，抽管顺序和方法：先

9、上后下，边抽边转，速度均匀，与孔道保持在同一直线。与孔道保持在同一直线。29（2）胶管抽芯法）胶管抽芯法适于留设直线、曲线、适于留设直线、曲线、折线孔道折线孔道 施工注意：施工注意： u 长度长度 2030米以内整根管，一端抽出。较长米以内整根管，一端抽出。较长时在中间接长，接头处应防漏气、漏水。时在中间接长，接头处应防漏气、漏水。 u 抽管顺序：先上后下，先曲后直。抽管顺序：先上后下，先曲后直。 胶管与阀门连接胶管与阀门连接30（3）预埋波纹管法）预埋波纹管法适于曲线孔道适于曲线孔道施工注意：施工注意： u 使用前应作灌水试验，检查有无渗漏；使用前应作灌水试验，检查有无渗漏；u 连接用大一号

10、波纹管（接长时）；连接用大一号波纹管（接长时）；u 避免反复弯曲。避免反复弯曲。31 （二）预应力筋张拉（二）预应力筋张拉1. 张拉时对砼构件强度的要求：不得低于设计张拉时对砼构件强度的要求：不得低于设计强度等级的强度等级的75%。2. 张拉控制应力张拉控制应力u 超张拉超张拉 3. 张拉程序：张拉程序：（1）0 105 （持荷 2分钟）concon （2）0 103con324.张拉端设置张拉端设置（1） 有粘结预应力筋长度不大于有粘结预应力筋长度不大于20m时，可时，可一端张拉，大于一端张拉，大于20m时，宜两端张拉；预应力时，宜两端张拉；预应力筋为直线形时，一端张拉的长度可延长至筋为直线

11、形时，一端张拉的长度可延长至35m;（2）无粘结预应力筋长度不大于）无粘结预应力筋长度不大于40m时，可时，可一端张拉，大于一端张拉，大于40m时，宜两端张拉。时，宜两端张拉。 当同一截面中有多根一端张拉的预应力筋当同一截面中有多根一端张拉的预应力筋时，张拉端宜分别设在结构的两端，以使结构时，张拉端宜分别设在结构的两端，以使结构受力均匀。受力均匀。335. 张拉力计算张拉力计算（1）全部筋一次张拉：）全部筋一次张拉：mANpconm超张拉超张拉系数系数（2）同一构件分批张拉）同一构件分批张拉 设：分两批张拉，则第一批的张拉应力为：设：分两批张拉，则第一批的张拉应力为：pciEconcon式中：

12、式中：con张拉控制应力张拉控制应力E钢筋与混凝土的弹性模量比值。钢筋与混凝土的弹性模量比值。csEEE34pci第二批预应力筋张拉时，在已张拉预应力筋第二批预应力筋张拉时，在已张拉预应力筋重心处产生的混凝土法向应力。重心处产生的混凝土法向应力。pApciAnlcon1其中：其中：1l第一批预应力损失。第一批预应力损失。 Ap 后后批批张拉的张拉的预应力筋截面面积。预应力筋截面面积。 An 混凝土净截面面积。混凝土净截面面积。第一批张拉力：第一批张拉力：mANpconcon第二批张拉力：第二批张拉力：mANpconcon35 例题例题 24m预应力折线形屋架，混凝土强度等级为预应力折线形屋架，

13、混凝土强度等级为C40，Ec=3.25104MPa，下弦净截面面积下弦净截面面积An=456cm2，下弦配制下弦配制4根直径根直径25的预应力筋，单根预应力筋截面面的预应力筋，单根预应力筋截面面积积Ap=4.91cm2，钢筋弹性模量钢筋弹性模量Es=1.8105MPa。采用对角线对称分两批张拉，则第二批两根预应力筋的张采用对角线对称分两批张拉，则第二批两根预应力筋的张拉控制应力为拉控制应力为425MPa，单根预应力筋的张拉力为单根预应力筋的张拉力为209KN 张拉控制应力：张拉控制应力：MPafpyk42550085. 085. 0con单根预应力筋的张拉力：单根预应力筋的张拉力：KNANp2

14、09concon按设计规范计算得第一批预应力损失为：按设计规范计算得第一批预应力损失为：MPal2 .31136第一批预应力筋的张拉控制应力和张拉力计算如下：第一批预应力筋的张拉控制应力和张拉力计算如下：MPaApAcnlcon5 . 891. 42456)2 .31425()(1MPacEconcon1 .4725 . 854. 5425KNANpconcon8 .23191. 4101 .4724101354. 5csEEE （单根钢筋张拉力）376. 叠层叠层构件的构件的张拉：张拉：现场生产构件，重叠多层构件中预应力的施现场生产构件，重叠多层构件中预应力的施加，其损失自上而下逐层增加。重

15、叠构件张加，其损失自上而下逐层增加。重叠构件张拉宜先上后下，超张拉应力依次增加。拉宜先上后下，超张拉应力依次增加。PsAELnN21) 1(N层间应增加的张拉力层间应增加的张拉力n所在层数（自上而下计）所在层数（自上而下计）1 第一层构件张拉压缩值第一层构件张拉压缩值2 第二层构件张拉压缩值第二层构件张拉压缩值L构件长度构件长度38 （三）孔道灌浆（三）孔道灌浆 1. 作用作用 保护预应力筋，防锈。保护预应力筋，防锈。 使预应力筋与混凝土结构形成整体。使预应力筋与混凝土结构形成整体。2. 要求要求 孔道用灰浆应满足强度、粘结力、流动性、干缩孔道用灰浆应满足强度、粘结力、流动性、干缩性、泌水性要

16、求；性、泌水性要求； 灌浆前，混凝土孔道应用压力水冲刷干净并湿润灌浆前，混凝土孔道应用压力水冲刷干净并湿润孔壁；孔壁； 灌浆时，水泥浆应缓慢均匀地泵入，不得中断；灌浆时，水泥浆应缓慢均匀地泵入，不得中断； 灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道漏浆而将下灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道漏浆而将下层孔道堵塞。层孔道堵塞。 39第四节第四节 无粘结预应力技术无粘结预应力技术后张法预应力施工工艺：后张法预应力施工工艺： 有粘结：预应力筋与混凝土之间灌浆成永久性粘结。有粘结：预应力筋与混凝土之间灌浆成永久性粘结。 无粘结：预应力筋与混凝土之间可永久性相对滑动。无粘结：预应力筋与混凝土之间可永久性相对滑动。4

17、0无粘结后张法工艺流程：无粘结后张法工艺流程： 特点：无需留孔与灌浆，施工简单；张拉摩特点：无需留孔与灌浆，施工简单；张拉摩阻力小，预应力筋受力均匀；可做成多跨曲阻力小，预应力筋受力均匀；可做成多跨曲线状；线状；锚固要求高。锚固要求高。41u 无粘结筋：无粘结筋：74或或755钢绞线或钢丝束钢绞线或钢丝束u 涂料层：防腐油脂或防腐沥青涂料层：防腐油脂或防腐沥青作用：隔离、减少摩擦损失、防止锈蚀作用：隔离、减少摩擦损失、防止锈蚀u 外包层：塑料带或塑料管外包层：塑料带或塑料管（一）无粘结预应力筋组成：（一）无粘结预应力筋组成：42( (二）无粘结预应筋的制作：二）无粘结预应筋的制作：挤压涂层工艺

18、、涂包成型工艺挤压涂层工艺、涂包成型工艺43（三）无粘结预应力筋的锚具：（三）无粘结预应力筋的锚具：（1）单孔夹片式锚具）单孔夹片式锚具（2）多孔）多孔夹片式锚具夹片式锚具（3）挤压锚具）挤压锚具（4 4）压花）压花锚具锚具（5 5）锚板式）锚板式锚具锚具44454647夹片式锚具夹片式锚具481243（a a）挤压锚具固定端）挤压锚具固定端2315（b b）镦头锚具固定端）镦头锚具固定端5镦头锚具镦头锚具4挤压锚具挤压锚具固定端锚具：固定端锚具：4950（四）无粘结预应力施工：（四）无粘结预应力施工：（1）铺设：）铺设：先铺下面的预应力筋，再铺上面的预应力筋，先铺下面的预应力筋，再铺上面的预应力筋，避免穿插。避免穿插。（2）张拉：）张拉：当设计无要求时，砼强度应达到设计强度的当设计无要求时，砼强度应达到设计强度的7575。顺序：先铺先张，后铺后张。顺序：先铺先张，后铺后张。51 无粘结预应力混凝土楼盖结构的张拉无粘结预应力混凝土楼盖结构的张拉顺序，宜先张拉楼板，后张拉楼面梁。板顺序，宜先张拉楼板，后张拉楼面梁。板中的无粘结筋，可依次张拉。梁中的无粘中的无粘结筋，可依次张拉。梁中的无粘结筋宜对称张拉。结筋宜对称张拉。 无粘结预应力筋张拉伸长值校核与有无粘结预应力筋张拉伸长值校核与有粘结预