三版施工技术助教盘第六章剖析课件

1、建筑施工技术 第3版书号：51998ISBN：978-7-111-51998-0作者：张厚先印次：3-1责编：覃密道开本：16字数：573千字定价：49.8所属丛书：“十二五”职业教育国家规划教材 21世纪建筑工程系列规划教材装订：平（双色印刷）出版日期：2015-12-23第六章 预应力混凝土工程 本章主要内容： 6.1 先张法 6.2 后张法 6.3 无粘结预应力混凝土施工 6.4 预应力混凝土工程施工质量验收与安全技术 本章重点： 先张法张拉设备及夹具、先张法预应力筋的放张顺序、后张法的常用锚具及张拉机械、预应力筋制作技术、后张法的施工工艺技术要点、先张法施工工艺、台座构造、先张法预应力

2、筋的张拉技术要点、预应力工程的质量标准、安全技术、预应力混凝土施工的分类。 6.1 先张法 先张法施工工艺是先将预应力筋张拉到设计控制应力，用夹具临时固定在台座或钢模上，然后浇筑混凝土；待混凝土达到一定强度后，放松预应力筋，靠预应力筋与混凝土之间的粘结力使混凝土构件获得预应力。 一、台座 按构造型式不同分为墩式台座（图6-1）和槽式台座（图6-2）两类。 墩式台座用于生产屋架、空心板、平板等。一般长度为100m150m，又称长线台座。台座宽度约2m。 台墩稳定性验算一般包括抗倾覆验算与抗滑移验算。台墩的牛腿和延伸部分，分别按钢筋混凝土的牛腿和偏心受压构件计算。 台墩横梁的挠度不应大于2mm。

3、台面一般是在夯实的碎石垫层上浇筑一层厚度为610cm的混凝土而成。台面伸缩缝一般约为10m设置一条，也可采用预应力混凝土滑动台面而不留施工缝。 槽式台座由端柱、传力柱、横梁和台面等组成，既可承受张拉力，又可作蒸气养护槽，适用于张拉吨位较大的大型构件，如吊车梁、屋架等。槽式台座亦需进行强度和稳定性计算。端柱和传力柱的强度按钢筋混凝土结构偏心受压构件计算；端柱的牛腿按钢筋混凝土的牛腿计算；槽式台座端柱抗倾覆力矩由端柱、横梁自重力及部分张拉力组成。 第六章 预应力混凝土工程 二、张拉设备及夹具 1.夹具 单根镦头夹具（图6-3）、圆套筒三片式夹具（图6-4）、方套筒二片式夹具（图6-5）、圆锥齿板式

4、夹具（图6-6）。静载锚固性能试验。 2.张拉设备 拉杆式千斤顶（图6-7）、穿心式千斤顶（图6-8）、锥锚式千斤顶（图6-9）、前置内卡式千斤顶（图6-10），张拉吨位可1000kN；还用电动螺杆张拉机（图6-11）与电动卷扬张拉机（图6-12）等。 三、预应力筋的张拉 张拉程序：01.031.05con或01.05con 持荷2min con。 预应力钢筋的张拉力，一般用伸长值校核。预应力钢丝张拉时，伸长值不作校核，应采用钢丝内力测定仪（见图6-13）检查钢丝的预应力值。其偏差不得大于或小于设计规定相应阶段预应力值的5% 。 预应力钢丝内力的检测，一般在张拉锚固后1h锚固损失已完成，钢筋松

5、弛损失也部分产生。 第六章 预应力混凝土工程 6.2 后张法 后张法是先制作构件（或块体），并在预应力筋的位置预留出相应的孔道，待混凝土强度达到设计规定的数值后，穿入预应力筋并施加预应力，最后进行孔道灌浆，张拉力由锚具传给混凝土构件而使之产生预压力。用于屋架、吊车梁、梁、特种结构（水池、电视塔等）等。 一、锚具 1.单根钢筋 螺丝端杆锚具（图6-16）、帮条锚具（图6-17）、精轧螺纹钢筋锚具、单根钢绞线锚具（图6-18）。 2.钢筋束和钢绞线束 KT-Z型锚具（可锻铸铁锥型锚具）（图6-19）、JM锚具（图6-20）、XM型锚具（图6-21）、QM型锚具（图6-22）、镦头锚具（图6-23）

6、。 3.钢丝束 锥形螺杆锚具（图6-24）、钢丝束镦头锚具（图6-25）、钢质锥型锚具（图6-26）。 锚具质量检验：预应力筋锚具、夹具和连接器，应有出厂合格证，进场时应检验：外观、硬度、静载锚固性试验（常用锚具、信誉好的专业锚具厂可不现场检）。 检查：外观、硬度、静载锚固性能。 第六章 预应力混凝土工程 二、张拉机械 1.拉杆式千斤顶（图6-7） 适用于螺丝端杆锚具、锥型螺杆锚具。 2.穿心式千斤顶（图6-8 ） 适用于JM锚具、XM型锚具、QM型锚具。可改装为拉杆式、锥锚式。 3.锥锚式千斤顶（图6-9 ） 适用于KTZ型锚具、钢质锥型锚具。 4.前置内卡式千斤顶（图6-10 ） 工具锚在

7、千斤顶前部、藏于千斤顶体内，自动夹固和自动退锚，外露的钢筋长度cm。自重（含油）kg，可以节省大量预应力筋，最大张拉力，工作行程mm， 外形尺寸*。用于钢筋束和钢绞线束张拉。 第六章 预应力混凝土工程 2）采用锥形螺杆锚具，拉杆式千斤顶张拉（图6-28）时， L=l+2l6-2l5+2（l7+D）+ (5-15)式中l7锥形螺杆锚具的套筒长度； D钢丝伸出套筒的长度，取20mm； 应力下料的伸长值=回缩值。 3）采用钢质锥形锚具，锥锚式千斤顶张拉（图6-29）时， 两端张拉 L=l+2（l4+l5+80） （6-6） 一端张拉 L=l+2（l4+ 80）+l5 （6-7）式中，l4锚环厚度；

8、l5千斤顶分丝头至卡盘外端距离，对YZ850型千斤顶为470mm。 钢丝下料：钢管现位法、应力下料。 2钢筋束或钢绞线束的下料长度 采用夹片式锚具，穿心式千斤顶张拉（图6-30）时， 两端张拉 L=l+2（l7+l8+l9+100） （6-11） 一端张拉 L=l+2（l7+100）+l8+l9 （6-12）式中 l7夹片式工作锚厚度； l8穿心式千斤顶长度； l9夹片式工具锚厚度。 第六章 预应力混凝土工程 四、后张法的施工工艺 1.孔道成型方法 预应力筋的孔道可采用钢管抽芯、胶管抽芯和预埋管等方法成型。 1）钢管抽芯法（图6-31）用于直线孔道。井字架定位，转动防粘。初凝后、终凝前（手按混

9、凝土不显指纹）抽管。抽管顺序宜先上后下地进行。抽管方法可用人工或卷扬机。抽管后清理孔道。 2）胶管抽芯法（图6-32）采用夹布胶管或钢丝网橡皮管，可用于直线、曲线或折线孔道。充水（或充气）加压或胶皮管内满塞细钢筋，水压表的压力如有变化必须补压。放水降压抽管。 3）预埋管法采用薄钢管、镀锌钢管与金属螺旋管（波纹管）等。 2.张拉端设置长度30m的直线筋，一端张拉；长度30m的直线筋、曲线筋，两端张拉。 3.分批张拉 规范第6.2.6条指出，后张法构件的预应力钢筋采用分批张拉时，应考虑后批张拉钢筋所产生的砼弹性压缩（或伸长）对先批张拉钢筋的影响，将先批张拉钢筋的张拉应力值con增加（或减少）pci

10、，此处pci为后批张拉钢筋在先批张拉钢筋重心处产生的砼法向应力，为预应力钢筋弹性模量与砼弹性模量之比。所以先批张拉的预应力筋张拉力应调整，或补张（对使应力减小情况，但30m的直线筋、曲线筋，两端张拉。 7. 后张法构件的预应力钢筋采用分批张拉时，应考虑后批张拉钢筋所产生的砼弹性压缩（或伸长）对先批张拉钢筋的影响，将先批张拉钢筋的张拉应力值con增加（或减少）pci。所以先批张拉的预应力筋张拉力应调整，或补张（对使应力减小情况，但小于张拉应力限值。第六章 预应力混凝土工程 本章小结： 8. 平卧重叠构件张拉，为了减少上下层之间因摩擦引起的预应力损失，可逐层加大张拉力。加大值可查经验表。 9. 张

11、拉伸长值的校核（实际与计算），反映张拉力是否足够，孔道摩阻损失是否偏大，以及预应力筋是否有异常现象等。计算伸长值L=；预应力筋张拉伸长值的量测，应在建立初应力之后进行。 10. 孔道灌浆可以防筋锈蚀，提高抗裂性和承载力。水泥浆或砂浆要求：20MPa；W/C=0.4；较小的干缩性及泌水性掺减水剂、二次灌浆法。 11. 先张法施工工艺是先将预应力筋张拉到设计控制应力，用夹具临时固定在台座或钢模上，然后浇筑混凝土；待混凝土达到一定强度后，放松预应力筋，靠预应力筋与混凝土之间的粘结力使混凝土构件获得预应力。 12. 台座按构造型式不同分为墩式台座和槽式台座两类。 13. 预应力钢筋的张拉力，一般用伸长

12、值校核。预应力钢丝张拉时，伸长值不作校核，应采用钢丝内力测定仪检查钢丝的预应力值。相应偏差不得大于或小于设计规定相应阶段预应力值的5% 。预应力钢丝内力的检测，一般在张拉锚固后1h锚固损失已完成，钢筋松弛损失也部分产生。第六章 预应力混凝土工程 图6-1墩式台座构造示意图1台座 2钢横梁 3承力钢板 4台面第六章 预应力混凝土工程 图6-2 槽式台座构造示意图1张拉端柱 2锚固端柱 3中间传力柱 4上横梁 5下横梁 6横梁 7、8垫块 9连接板 10卡环 11基础板 12砂浆嵌逢 13砖墙 14螺栓第六章 预应力混凝土工程 图6-3 单根钢筋镦头夹具及张拉连接头a）单根钢筋镦头夹具 b）张拉连

13、接头第六章 预应力混凝土工程 图6-4 圆套筒三片式夹具a）装配图 b)夹片 c)套筒第六章 预应力混凝土工程 图6-5 方套筒二片式夹具第六章 预应力混凝土工程 图6-6 方套筒二片式夹具 图6-7拉杆式千斤顶构造示意图1主缸 2主缸活塞 3主缸油嘴 4副缸 5副缸活塞 6副缸油嘴 7连接器 8顶杆 9拉杆 10螺帽 11预应力筋 12混凝土构件 13预埋钢板 14螺丝端杆第六章 预应力混凝土工程 图6-8 YC60型穿心式千斤顶的构造示意图1张拉油缸 2顶压油缸（即张拉活塞） 3顶压活塞 4弹簧 5预应力筋 6工具式锚具 7螺帽 8工作锚具 9混凝土构件 10顶杆 11拉杆 12连接器 张

14、拉工作油室 顶压工作油室 张拉回程油室 A张拉缸油嘴 B顶压缸油嘴 C油孔第六章 预应力混凝土工程 图6-9锥锚式双作用千斤顶构造示意图1预应力筋 2顶压头 3副缸 4副缸活塞 5主缸 6主缸活塞 7主缸拉力弹簧8副缸压力弹簧 9锥形卡环 10楔块 11主缸油嘴 12副缸油嘴 13锚塞 14构件 15-锚环第六章 预应力混凝土工程 图6-10 前置内卡式千斤顶 第六章 预应力混凝土工程 图6-11电动螺杆张拉机构造图1螺杆 2、3拉力架 4张拉夹具 5顶杆 6电动机 7减速箱 8测力计 9、10胶轮 11底盘 12手柄 13横梁 15锚固夹具第六章 预应力混凝土工程 图6-12 LYZ-1A型

15、电动卷扬张拉机1电气箱 2电动机 3减速箱 4卷筒 5撑杆 6夹钳 7前轮 8测力计 9开关 10后轮第六章 预应力混凝土工程 图6-13 2CN-1型双控钢丝内力测定仪1旋钮 2指示灯 3测钩 4内力表 5挠度表 6测头 7钢丝 第六章 预应力混凝土工程 图6-14 楔块放张1台座 2横梁 3、4钢块 5钢楔块 6螺杆 7承力板 8螺母第六章 预应力混凝土工程 图6-15砂箱装置构造图1活塞 2钢套箱 3进砂口 4钢套箱底板 5出砂口 6砂子 图6-16 螺丝端杆锚具a）螺丝端杆 b）螺母 c）垫板第六章 预应力混凝土工程 图6-17 帮条锚具1帮条 2衬板 3预应力钢筋第六章 预应力混凝土

16、工程 图6-18单根钢绞线锚具1钢绞线 2锚环 3夹片 图6-19 KT-Z型锚具a）装配图 b)锚环 c)锚塞第六章 预应力混凝土工程 图6-20 JM型锚具a)装配图 b)锚板 c)夹片第六章 预应力混凝土工程 图6-21 XM型锚具a)装配图 b)锚板 第六章 预应力混凝土工程 图6-22 QM型锚具及配件1锚板 2夹片 3钢绞线 4喇叭形铸铁垫板 5弹簧圈 6预留孔道用的波纹管 7灌浆孔第六章 预应力混凝土工程 图6-23 固定端用镦头锚具1预应力筋 2镦粗头 3锚固板第六章 预应力混凝土工程 图6-24锥形螺杆锚具1钢丝 2套筒 3锥形螺杆 4垫板 5螺母 6排气槽第六章 预应力混凝

17、土工程 图6-25钢丝束镦头锚具1锚环 2螺母 3钢丝束 4锚板第六章 预应力混凝土工程 图6-26钢质锥型锚具a)装配图 b)锚塞 c)锚环第六章 预应力混凝土工程 图6-27 采用镦头锚时钢丝下料长度计算简图1混凝土构件 2孔道 3钢丝束 4锚环 5螺母 6锚板第六章 预应力混凝土工程 图6-28 采用锥形螺杆锚具时钢丝下料长度计算简图1螺母 2垫板 3锥形螺杆锚具 4钢丝束 5孔道 6混凝土构件第六章 预应力混凝土工程 图6-29 采用钢质锥形锚具时钢丝下料长度计算简图1混凝土构件 2孔道 3钢丝束 4钢质锥形锚具 5锥锚式千斤顶第六章 预应力混凝土工程 图6-30 钢筋束下料长度计算简

18、图1混凝土构件 2孔道 3钢筋束 4夹片式工作锚 5穿心式千斤顶 6夹片式工具锚第六章 预应力混凝土工程 图6-31 固定钢管或胶管位置用的井字架第六章 预应力混凝土工程 图6-32 胶管与阀门连接1胶管 220号铅丝密扎 3阀门 图6-33 预应力筋实际伸长值图解 第六章 预应力混凝土工程 图6-34 无粘结预应力筋1塑料护套 2油脂 3钢绞线或钢丝束 图6-35 多跨双向平板预应力筋布置方式a）接柱上板带与跨中板带布筋 b）一向带状集中布筋，另向均匀分散布筋第六章 预应力混凝土工程 图6-36 平板中单根无粘结预应力筋的张拉端作法a）张拉端凸出式构造 b）张拉端凹入式构造 1无粘结预应力筋 2螺旋筋 3承压钢板 4夹片锚具 a5混凝土圈梁 b5砂浆第六章 预应力混凝土工程 图6-37 无粘结预应力筋固定端内埋式构造a)钢丝束镦头锚板 b)钢绞线挤压锚具 1无粘结筋 2螺旋筋 3承压钢板 4冷镦头 5挤压锚具第六章 预应力混凝土工程 图6-38 无粘结预应力筋搭接铺设分段张拉构造 第六