科普10：预应力施工

1、方证出品台座承受全部预应力筋的拉力，故台座应具有足够的强度、刚度和稳定性，以免因台座变形、倾覆和滑移而引起预应力的损失。1 先张法施工1.1 台座台座由台面、横梁和承力结构组成。按构造形式不同，可分为墩式台座、槽形台座和桩式台座等。台座可成批生产预应力构件。墩式长线台座台座台面第1页方证出品1.1.1 墩式台座墩式台座由现浇钢筋砼做成，台座应具有足够的强度、刚度和稳定性，台座设计应进行抗倾覆验算与抗滑移验算。墩式台座近景台座钢横梁线杆连接器墩式台座构造示意图预应力筋第2页1.1.2 槽式台座由端柱、传力柱、横梁和台面组成，既可承受张拉力和倾覆力矩,加盖后又可作为蒸汽养护槽。适用于张拉吨位较大的

2、吊车梁、屋架、箱梁等大型预应力砼构件。槽式台座构造示意图方证出品1.1 台座第3页箱梁钢模组装箱梁端部模板作张拉台座方证出品1.1 台座1.1.3 钢模台座钢模台座主要在工厂流水线上使用。它是将制作构件的模板作为预应力钢筋锚固支座的一种台座。模板具有相当的刚度，可将预应力钢筋放在模板上进行张拉。第4页1.2 施工工艺支底模、安放钢筋骨架及预应力筋张拉预应力筋支侧模、安设预埋件浇筑砼养护、拆模放松预应力筋构件起吊、堆放注意：先张拉再浇筑调整初应力先张法预应力筋张拉方证出品1 先张法施工预应力筋制作张拉机具准备制作砼试块压试块第5页1.2.2 预应力筋的张拉 单根钢丝张拉：台座法多进行单根张拉，由

3、于张拉力较小，一般可采用1020kN电动螺杆张拉机或电动卷扬机单根张拉，弹簧测力计测力，优质锥销式夹具锚固。方证出品1.2 施工工艺数控式预应力钢丝张拉机 整体钢丝张拉：台模法多进行整体张拉，可采用台座式千斤顶设置在台墩与钢横梁之间进行整体张拉，优质夹片式夹具锚固。要求钢丝的长度相等，事先调整初应力。第6页镦头梳筋板夹具张拉千斤顶与张拉钩方证出品1.2 施工工艺在预制厂生产预应力多孔板时，可在钢模上用镦头梳筋板夹具进行整体张拉。方法是：钢丝两端镦粗，一端卡在固定梳筋板上，另一端卡在张拉端的活动梳筋板上。用张拉钩钩住活动梳筋板，再通过连接套筒将张拉钩和拉杆式千斤顶连接，即可张拉。第7页 单根钢绞

4、线张拉：可采用前卡式千斤顶张拉，单孔夹片工具方证出品1.2 施工工艺前逐 卡根 式张 千拉 斤顶锚固定。 整体钢绞线张拉：一般在三横梁式台座上进行，台座式千斤顶与活动横梁组装在一起，利用工具式螺杆与连接器将钢绞线挂在活动横梁上，张拉前，先用小型千斤顶在固定端逐根调整钢绞线初应力。张拉时，台座式千斤顶推动活动横梁带动钢绞线整体张拉。第8页活动横梁固定横梁工具锚高压油泵台座式千斤顶方证出品墩式台座预应力筋方证出品 粗钢筋的张拉：分单根张拉和多根成组张拉。由于在长线台座上预应力筋的张拉伸长值较大，一般千斤顶行程多不能满足，张拉较小直径钢筋可用卷扬机。1.2 施工工艺钢筋预应力张拉机1钢筋预应力张拉机

5、2张拉机具的张拉力应不小于预应力筋张拉力的 1.5倍；张拉行程应不小于预应力筋伸长值的 1.11.3倍。第10页方证出品1.2 施工工艺1.2.4 预应力值校核钢丝张拉时，伸长值不作校核。张拉锚固后，用钢丝内力测定仪反复测定4次，取后3次的平均值为钢丝内力。其允许偏差为设计规定预应力值的5%。每工作班检查预应力筋总数的1%，且不少于3根。2CN-1型双控钢丝内力测定仪预应力钢丝内力的检测，一般在张拉锚固后1h进行第11页业内俗称“单控”钢绞线张拉时，一般采用张拉力控制、伸长值校核。业内俗称为“双控”！张拉过程中随时测量伸长值(量测千斤顶活塞行程反算预应力筋伸长值)固定横梁台座式千斤顶活动横梁工

6、具锚量千斤顶行程第12页张拉时预应力筋的实际伸长值与理论伸长值的允许偏差为6%。张拉力控制的校核方法与钢丝相同.方证出品1.2 施工工艺方证出品1.3 先张法施工注意事项 台座法张拉预应力筋时，应先张拉靠近台座截面重心处的预应力筋，避免台座承受过大的偏心压力。张拉宜分批、对称进行。 采用应力控制法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。当实际伸长值与计算伸长值的偏差大于6%时，应暂停张拉，查明原因并采取措施调整后，方可继续张拉。 多根预应力筋同时张拉时，须事先调整初应力，使相互间的应力一致。预应力筋张拉锚固后的实际预应力值与设计规定检验值的相对允许偏差为5%。第13页方证出品 先张法中的预应力筋不允许

7、出现断裂或滑脱。在浇筑砼前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。 锚固时，张拉端预应力筋的回缩量应符合设计要求，设计无要求时不得大于施工规范规定。 张拉锚固后，预应力筋对设计位置的偏差不得大于5mm，且不得大于构件截面短边尺寸的4%。 施工中必须注意安全，严禁正对钢筋张拉的两端站立人员，防止断筋回弹伤人。预应力筋张拉的安全防护方证出品1.4 砼的浇筑与养护预应力筋张拉完成后，应尽快进行钢筋绑扎、模板拼装和砼浇筑等工作。砼浇筑时，振动器不得碰撞预应力筋。砼未达到强度前，也不允许碰撞或踩动预应力筋。当构件在台座上进行湿热养护时，应防止温差引起的预应力损失。先张法在台座上生产砼构件，其最高允许的养护

8、温度应根据设计规定的允许温差(张拉与养护时的温度之差)计算确定。1 先张法施工方证出品1.5 预应力筋的放张砼强度达到设计规定的数值(不小于标准强度的75%)后，才可放松预应力筋。 轴心受预压构件，所有预应力筋应同时放张；1.5.1 放张顺序1 先张法施工 偏心受预压构件，应先同时放张预压力较小区域的预应力筋，再同时放张预压力较大区域的预应力筋； 不能满足上述要求时，应分阶段、对称、交错地放张，防止构件在放张过程中产生弯曲、裂纹或预应力筋断裂。长线法生产预应力空心板方证出品1.5 预应力筋的放张1.5.2 放张方法 当预应力筋采用钢丝时，配筋不多的中小型钢筋砼构件，钢丝可用砂轮锯或切断机切断等

9、方法放松。配筋多的钢筋砼构件，钢丝应同时放松，如逐根放松，则最后几根钢丝将由于承受过大的拉力而突然断裂，易使构件端部开裂。长线台座上放松后预应力筋的切断顺序，一般由放松端开始,逐次切向另一端。方证出品1.5 预应力筋的放张 预应力筋为钢筋时，对热处理钢筋及冷拉IV级钢筋不得用电弧切割，宜用砂轮锯或切断机切断。数量较多时，也应同时放松。多根钢丝或钢筋的同时放松，可用油压千斤顶放张、砂箱放张、楔块放张等方法。楔块放张砂箱放张 采用湿热养护的预应力砼构件，宜热态放松预应力筋，而不宜降温后再放松。方证出品第15讲 预应力施工2 后张法施工后张法是先制作构件并预留孔道，待构件砼达到规定强度后，在孔道内穿

10、入预应力筋，张拉并锚固，然后孔道灌浆。后张法不需台座，构件在张拉过程中完成砼的弹性压缩。广泛应用于现场生产的大型预应力构件和现浇砼结构中。T梁预应力张拉方证出品2.1 工艺流程：注意先浇注后张拉浇筑砼抽管，养护拆模预应力筋制作埋 管 制 孔制作砼试块穿筋张拉预应力筋孔 道 灌 浆构件起吊、运输调整初应力压 试 块制作砂浆试块压砂浆试块铺底模，钢筋及侧模锚 具 制 作张拉机具准备灌浆机具准备方证出品2 后张法施工2.2 预应力筋制作2.2.1 钢绞线钢绞线是成盘状供应，不需要对焊接长。制作工序是：开盘下料编束。 下料：钢绞线下料宜用砂轮切割机切割，不得采用电弧切割。 编束：钢绞线编束宜用20号铁

11、丝绑扎，间距23m，编束前先将钢绞线理顺，使各根钢绞线松紧一致。钢绞线加工方证出品粗钢筋单根预应力钢筋一般张拉端均采用螺丝端杆锚具；而固定端除采用螺丝端杆锚具外，还可采用帮条锚具或镦头锚具。其制作工序是：配料对焊冷拉。下料长度应计算确定，计算时要考虑锚具种类、对焊接头或镦粗头的压缩量、张拉伸长值、冷拉率和弹性回缩率、构件长度等因素。2.2 预应力筋制作粗钢筋下料长度计算简图预制构件的孔道留设现浇构件的孔道留设方证出品2 后张法施工2.3 孔道留设预应力筋的孔道形状有直线、曲线和折线三种，其直径与布置根据构件的受力性能、张拉锚固体系特点及尺寸确定。方证出品2.3.2 孔道布置孔道至构件边缘的净距

12、不小于40mm，孔道之间的净距不小于50mm；端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线；凡需起拱的构件，预留孔道应随构件同时起拱。2.3.1 孔道直径粗钢筋的孔道直径应比对焊接头外径或需穿过孔道的锚具、连接器外径大1015mm；钢丝、钢铰线的孔道直径应比预应力束外径或锚具外径大510mm，且孔道面积宜为预应力筋净面积的34倍。2.3 孔道留设钢管要求：平直、表面光滑，每根不超过15m，超过15m用两根钢管，中间套管连接；构件中固定：用钢筋井字架，间距不大于1m；两根钢管的套管连接钢管固定井字架方证出品2.3 孔道留设2.3.3 孔道成型方法孔道成型有钢管抽芯法、胶管抽芯法和埋管法。孔道成型的要求是：孔

13、道的尺寸与位置正确，孔道平顺，接头不漏浆。 钢管抽芯法用于直线孔道。方证出品防止粘结措施：浇筑后，每隔1015min时间转动钢管（两根钢管时，旋转方向要相反）；抽管时机：初凝后、终凝前，以手指按压砼，无明显压痕又不沾浆即可抽管；常温下一般在砼浇筑后35h；抽管顺序：先上后下；先中间，后周边；当部分孔道有扩孔时，先抽无扩孔管道，后抽扩孔管道；抽管时边抽边转、速度均匀、与孔道成一直线。质量控制：抽管后，及时检查孔道并做好孔道清理工作，以防止穿筋困难。2.3 孔道留设方证出品 胶管抽芯法可用于直线或曲线孔道。胶管要求：胶管有夹布胶管或钢丝网胶管两种。使用前，一端封堵，另一端与阀门连接，充水(气)加压

14、至0.50.8MPa，使胶皮管直径增大约3mm。构件中固定：用钢筋井字架，间距不大于0.6m；防止粘结措施：浇筑后不需转动胶管，只需在抽管前放水(气)降压，待管径缩小与砼脱离即可抽管；抽管时机：抽管时间比钢管略迟；抽管顺序：先上后下；先曲后直。2.3 孔道留设方证出品 预埋管法预埋管法可采用薄钢管、镀锌钢管和金属螺旋管、塑料波纹管，埋入后不再抽出，可用于各类形状的孔道，是目前大力推广的孔道留设方法。波纹管要求：在1KN径向力作用下不变形，使用前进行灌水试验，检查有无渗漏，防止水泥浆流入管内堵塞孔道；安装就位过程中避免反复弯曲，以防管壁开裂。塑料波纹管金属螺旋管方证出品构件中固定：用钢筋井字架,

15、间距不大于0.81.0m;螺旋管固定后，必须用铅丝与钢筋扎牢，防止浇筑砼时螺旋管上浮而造成严重事故。曲线孔道的固定曲线孔道应在最低点设置灌浆孔，以利于排出空气,保证灌浆密实；一个构件有多根孔道时，其灌浆孔不应集中留在构件的同一截面上，以免构件截面削弱过大。方证出品2.3 孔道留设2.3.4 灌浆孔、排气孔与泌水孔在孔道留设的同时应留设灌浆孔和排气孔。 灌浆孔：一般在构件两端和中间每隔12m设置一个灌浆孔，孔径2025mm（与灌浆机输浆管嘴外径相适应），用木塞留设。构件的两端留设排气孔，曲线孔道的峰顶处应留设排气兼泌水孔，必要时可在最低点设置排水孔。用灌 木浆 塞孔 留设方证出品2.3 孔道留设

16、灌浆孔的方向应使灌浆时水泥浆至上而下垂直或倾斜注入孔道；灌浆孔的最大间距，抽芯成孔的不宜大于12m，预埋波纹管不大于30m。波纹管上留设灌浆孔 排气孔与泌水孔：箱梁的人工后穿束预应力筋穿插入孔道的箱梁方证出品2 后张法施工2.4 预应力筋穿入孔道预应力筋穿入孔道按穿筋时机分有先穿束 和后穿束,按穿入数量分有整束穿和单根穿；按穿束方法分有人工穿束和机械穿束。方证出品先穿束 在砼浇筑前穿束，省力，但穿束占用工期，预应力筋保护不当易生锈；后穿束 在砼浇筑后进行，不占用工期，穿筋后即进行张拉，但较费力。构皮滩大坝中孔闸墩新式U型预应力锚索穿索试验长度在50m以内的二跨曲线束，多采用人工穿束；对超长束、

17、特重束、多波曲线束应采用卷扬机穿束；目前穿束机穿束在越来越多的工程中得到使用。2 千斤顶定位安装3 张拉1 准备工作5封端4锚固2.5 预应力筋张拉方证出品2 后张法施工 构件端头清理； 搭设张拉台，安装锚具与张拉设备。方证出品2.5 预应力筋张拉2.5.1 准备工作 块体拼装：分段制作的构件在张拉前完成拼装; 砼强度检验：砼强度应满足设计要求，设计无要求时应不低于设计强度的75%，块体拼装立缝处的砼或砂浆强度不低于砼强度的40%，且不得低于15N/mm2;张拉台搭设方证出品2.5.2 张拉方式根据构件的特点、预应力筋的形状和长度及施工方法，预应力筋张拉有如下几种张拉方法： 一端张拉方式：张拉

18、设备放在构件的一端进行张拉，适用于长度25m的直线预应力筋与锚固损失影响长度Lf0.5L(L为预应力筋长度)的曲线预应力筋； 两端张拉方式：张拉设备放在构件的两端进行张拉，适用于长度25m的直线预应力筋与锚固损失影响长度Lf0.5L的曲线预应力筋；2.5 预应力筋张拉方证出品2.5 预应力筋张拉 分批张拉方式：对配有多束预应力筋的构件分批进行张拉，由于后批预应力筋张拉所产生的砼弹性压缩对先批张拉的预应力筋造成预应力损失，所以先批张拉的预应力筋应加上该弹性压缩损失值，使分批张拉的每根预应力筋的张拉力基本相等。预应力箱梁的分批、对称张拉预应力T梁的分批张拉方证出品 分段张拉方式：在多跨连续梁板施工

19、时，通长的预应力筋需要逐段进行张拉，第二段及后段的预应力筋利用锚头连接器与前段预应力筋进行接长。 分阶段张拉方式：为平衡各阶段的不同荷载,采取分阶段逐步施加预应力的方式。 补偿张拉方式：在早期预应力损失基本完成后，再进行张拉的方式。2.5 预应力筋张拉梁段的分段张拉施工用两台千斤顶分别张拉对角线上的二束，然后张拉另二束，先批张拉的预应力损失应予补足。（b）预应力砼屋架下弦的张拉顺序 受拉构件的对称张拉下图所示是预应力砼屋架的下弦，图a为二束不超过25m的钢丝束，可采用一端张拉，用二台千斤顶分别在构件的两端进行对称张拉，一次完成。图b预应力筋为四束，需分两批张拉，方证出品2.5 预应力筋张拉（a

20、） 受弯构件的分批张拉：下图为双跨预应力框架梁，预应力筋为四束超过40m的双跨曲线钢铰线束，分二批张拉，用二台千斤顶分别设在梁的两端，按左右对称各张拉一束，待二批四束均进行一端张拉后，再分批在另一端进行补张拉。 平卧重叠构件张拉：现场平卧重叠制作的后张法预应力构件，其张拉顺序宜先上后下逐层进行，为减少上下层之间因磨擦力引起的预应力损失，应视预应力筋和隔离剂的类别逐层加大张拉力。方证出品2.5 预应力筋张拉框架梁预应力筋的张拉顺序1-1；2-2方证出品 张拉注意事项 当两端同时张拉一根预应力筋时，宜先在一端张拉、一端锚固，再在另一端张拉补足张拉力后锚固；2.5 预应力筋张拉 对于重要预应力砼构件

21、，可分阶段建立预应力，即全部预应力先张拉50%之后，再第二次拉至100%。 为解决砼弹性压缩损失问题，可采用同一张拉值,逐根复拉补足张拉力；预应力钢绞线的逐根张拉方证出品2.5 预应力筋张拉2.5.4 张拉程序预应力筋张拉操作程序，根据构件类型、张拉锚固体系、松驰损失等因素确定：锚具安装千斤顶安装夹片安装张拉施工张拉读数：方证出品2.5 预应力筋张拉压力表读数张拉控制2.5.5 伸长值校核校核伸长值可综合反映张拉力是否足够、孔道摩阻损失是否偏大、预应力筋是否有异常现象等。因此，张拉时应对伸长值进行校核，实际伸长值与计算伸长值的偏差大于6%时，应暂停张拉，在采取措施调整后，方可继续张拉。方证出品

22、2.5 预应力筋张拉伸长值校核用尺量2%，且不应大于3%。泌水应能在24h内全部重新被水泥浆吸收。灌浆用水泥砂浆的抗压强度不应小于30N/mm2。方证出品2 后张法施工2.6 孔道灌浆预应力筋张拉后，应尽快进行孔道灌浆。一可保护预应力筋以免锈蚀，二使预应力筋与砼有效粘结，控制超载时裂缝的间距与宽度，减轻梁端锚具的负荷情况。灌浆料应采用强度等级不低于32.5级的普通硅酸盐水泥配制，水灰比不大于0.45，搅拌后3h泌水率不宜大于灌浆管对孔道直径较大且不掺减水剂或膨胀剂进行灌浆时,可采取“二次压浆法” 或“重力补浆法”。超长孔道、大曲率孔道、扁管孔道、腐蚀环境的孔道可采用“真空辅助压浆法”。方证出品

23、2.6 孔道灌浆灌浆前应全面检查构件孔道及灌浆孔、泌水孔、排气孔是否畅通，对抽芯成孔的孔道采用压力水冲洗湿润,对埋波纹管孔道可用压缩空气清孔。宜先灌下层孔道，后灌上层孔道。灌浆工作应缓慢均匀进行，不得中断，并应排气通顺，在出浆口冒出浓浆并封闭排气口后，继续加压至0.50.7N/mm2稳压2min，再封闭灌浆孔。方证出品2.7 后张法施工注意事项 后张法预应力构件，断裂或滑脱的数量严禁超过同一截面预应力筋总根数的1%，且每束钢丝不得超过一根(对于多跨双向连续板，其同一截面应按每跨计算)。 预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与设计规定检验值的相对允许误差为5%。同一检验批内抽查预应力筋总数的3%

24、，且不少于5束。 后张法预应力筋锚固后的外露部分宜用机械方法切割，其外露长度不宜小于预应力筋的1.5倍，且不小于30mm。长期的锚具，可涂刷防锈油漆或用封端砼封裹。2 后张法施工锚垫板事故危险的堆放砼振捣事故方证出品2.7 后张法施工注意事项 现浇砼构件的侧模板宜在预应力张拉前拆除，底模支架拆除时，孔道灌浆强度不应低于15 N/mm2； 金属波纹管或无粘结预应力筋铺设后，其附近不得进行电焊作业，否则应采取防护措施。 砼浇筑时，应防止振动器触碰金属波纹管、无粘结预应力筋或端部预埋件，不得踏压或撞碰预应力筋、钢筋支架。波纹管事故砼结构。楼面无粘结预应力施工方证出品第15讲 预应力施工3 无粘结预应力施工是在砼浇筑前将预应力筋铺设在模板内，然后浇筑砼，待砼达到设计规定强度后进行预应力筋的张拉锚固的施工方法。该工艺无需预留孔道及灌浆，预应力筋易弯成所需的多跨曲线形状，施工简单方便，最适用于双向连续平板、密肋板和多跨连续梁等现浇无粘结筋的板中埋入端梁中埋入端方证出品3 无粘结预应力施工3.1 无粘结预应力筋的制作预应力筋主要采用钢铰线和高强钢丝，采用钢铰线时张拉