预应力结构及预应力结构施工的基本常识概论

1、建研（北京）结构工程有限公司PAGE 70 -第一章 预应力结构及预应力结构施工的基本常识1.1 预应力的基本概念1.1.1 什么是预应力结构预应力结构构就是在在结构承承受外荷荷载作用用之前，预预先采用用人为的的方法，在在结构内内部形成成一种预预先的应应力状态态，使结结构在使使用阶段段产生拉拉（压）应应力的区区域预先先受到压压（拉）应应力，这这种压（拉拉）应力力可以抵抵消全部部或一部部分在使使用阶段段由外荷荷载产生生的拉（压压）应力力，从而而达到推推迟裂缝缝出现、限限制裂缝缝开展和和提高结结构刚度度的目的的。以简支梁跨跨中截面面为例，在在使用阶阶段垂直直向下荷荷载作用用下，梁梁跨中截截面的下下

2、部受拉拉。如果果在使用用荷载施施加之前前，我们们采取某某种方法法使该截截面的下下部预先先受到一一定的压压应力，这这样，当当施加使使用荷载载时，使使用荷载载产生的的应力将将首先平平衡掉预预先形成成的压应应力，然然后才产产生拉应应力，两两者抵消消后最终终产生的的拉应力力将比没没有预加加压应力力时小得得多。当当预加压压应力的的值等于于或大于于荷载产产生的拉拉应力时时，甚至至在混凝凝土中根根本不产产生拉应应力。由于混凝土土的抗压压能力远远远大于于抗拉能能力，在在预应力力钢筋混混凝土结结构中，我我们主要要是预先先在构件件的混凝凝土中形形成压应应力，用用来抵消消使用荷荷载条件件下的拉拉应力，减减小截面面混

3、凝土土的拉应应力，达达到提高高构件的的承载能能力，减减少和推推迟混凝凝土受拉拉裂缝产产生的效效果。这里应当注注意的是是，所谈谈的压应应力或拉拉应力都都是针对对构件的的某个截截面甚至至截面的的某一边边来说的的，如果果将施加加压应力力的位置置搞反了了，不但但不能提提高构件件的承载载能力，反反而会大大大降低低构件的的承载能能力。因因此在施施工中应应严格按按设计的的预应力力钢筋位位置进行行布筋。为了在混凝凝土中预预加应力力，一般般在构件件内设置置预应力力钢筋，对对其进行行张拉并并锚固后后，利用用预应力力钢筋的的弹性回回缩力在在混凝土土中形成成压应力力。如果果预应力力钢筋布布置成曲曲线形状状，则对对构件

4、来来说还将将产生与与使用荷荷载相反反效果的的附加荷荷载，这这种荷载载与使用用荷载是是相互抵抵消的，因因此也会会产生减减小构件件应力的的效果。1.1.22预应力力结构的的优点a可以有有效地避避免或限限制使用用阶段裂裂缝的开开展；b可以提提高结构构的刚度度，减小小构件的的变形；c可以充充分利用用高强钢钢材的机机械性能能，节约约钢材；d可以充充分利用用材料的的性能，有有效地减减小构件件的尺寸寸，为建建筑物提提供更大大的有效效空间；e可以减减小结构构的自重重；f可以减减少工程程的投资资。1.1.33预应力力结构的的分类对于预应力力钢筋混混凝土结结构来说说，主要要有如下下三种分分类方法法：a按照预预应力

5、施施加的时时间进行行分类有有先张预预应力构构件和后后张预应应力构件件。这里的先后后是相对对于混凝凝土的浇浇筑时间间来说的的，在浇浇筑混凝凝土之前前就对钢钢筋施加加应力的的称为先先张预应应力构件件，如在在台座上上施工的的预制预预应力空空心板就就属于先先张预应应力构件件；反之之在混凝凝土浇筑筑之后才才对钢筋筋施加应应力的称称为后张张预应力力构件，在在现场施施工的预预应力构构件多为为后张预预应力构构件。后张预应力力构件的的主要特特点是都都要采取取钢筋张张拉之前前混凝土土不对钢钢筋产生生握裹力力的措施施，比如如采用预预埋波纹纹管和采采用抽拔拔钢管的的办法在在混凝土土中留设设孔道，或或者直接接在钢筋筋的

6、表面面满涂润润滑脂后后用塑料料皮包裹裹的办法法。本公司施工工的预应应力构件件多数为为后张预预应力构构件。b按照预预应力钢钢筋作用用的方式式分为有有粘结预预应力构构件和无无粘结预预应力构构件。对于预应力力构件来来说，在在预应力力钢筋张张拉锚固固后，预预应力钢钢筋的弹弹性回缩缩力传递递到混凝凝土上有有两种方方式：一一种是通通过混凝凝土对预预应力钢钢筋的直直接握裹裹，将弹弹性回缩缩力沿钢钢筋的长长度均匀匀地传递递到混凝凝土上，这这样就形形成了有有粘结预预应力混混凝土构构件。另另一种方方式是预预应力钢钢筋和混混凝土之之间没有有握裹力力（虽然然还有一一部分摩摩擦力），钢钢筋的弹弹性回缩缩力通过过在预应应

7、力钢筋筋的两端端的锚固固端施加加到构件件上，这这样就形形成了无无粘结预预应力构构件。由由此可见见这里说说的“粘结”指的是是混凝土土和钢筋筋之间的的粘结。对于有粘结结预应力力构件，预预应力钢钢筋是和和混凝土土结合在在一起共共同工作作的，构构件的受受力性能能比无粘粘结预应应力构件件要好，因因此在梁梁等重要要构件一一般采用用有粘结结预应力力构件，无无粘结预预应力构构件一般般用在板板等次要要构件上上。在施工中，一一般有粘粘结预应应力构件件在预应应力钢筋筋张拉后后都要进进行灌浆浆，使预预应力钢钢筋和混混凝土之之间产生生可靠的的粘结力力。c按照预预应力抵抵消使用用荷载条条件下应应力的多多少分为为部分预预应

8、力构构件和全全预应力力构件。当在构件中中预先施施加的应应力小于于使用荷荷载产生生的应力力时，构构件在使使用荷载载作用下下混凝土土中仍然然会有拉拉应力存存在，这这样的预预应力构构件称之之为部分分预应力力构件。当当预先施施加的压压应力大大于或等等于使用用荷载产产生的应应力时，构构件在使使用荷载载作用下下混凝土土中将不不会有拉拉应力存存在，这这样的预预应力构构件称之之为全预预应力构构件。笼统地讲，我我们将预预先施加加的应力力和使用用荷载作作用下产产生的应应力的比比值成为为预应力力度。预预应力度度小于11的预应应力构件件为部分分预应力力构件，预预应力度度大于等等于1的的预应力力构件为为全预应应力构件件

9、。1.1.44预应力力损失的的基本概概念我们对预应应力钢筋筋进行张张拉，但但是并不不是我们们张拉时时施加的的力都能能够保持持下来，形形成对混混凝土产产生的预预加应力力，其中中相当大大的部分分都因为为各种各各样的原原因被释释放掉了了，这些些消耗掉掉的部分分我们称称之为预预应力损损失。a第一批批预应力力损失第一批预应应力损失失是指在在预应力力构件施施工过程程中就产产生的预预应力损损失，包包括锚具具变形和和混凝土土内缩损损失、孔孔道摩擦擦损失、加加热养护护由于温温差引起起的损失失等。锚具变形和和钢筋内内缩损失失是在锚锚具锚固固、张拉拉机具放放张后，由由于锚具具在受压压后产生生压应变变产生的的损失；钢

10、筋与与夹片及及夹具与与锚环之之间产生生滑移产产生的损损失；锚锚具各零零件之间间和锚具具与混凝凝土之间间的间隙隙被压缩缩产生的的张拉应应力损失失。为了了减少这这部分损损失，锚锚具应选选用高硬硬度的材材料，施施工中应应尽可能能将夹片片顶紧和和减小各各零件之之间的间间隙。孔道摩擦损损失是指指由于预预留孔道道和预应应力钢筋筋之间摩摩擦力的的影响，使使钢筋的的张拉应应力随着着到张拉拉端的距距离增大大而变小小，这样样在远离离张拉端端位置钢钢筋的实实际拉力力要比张张拉端的的位置要要小一些些，这个个差值就就是孔道道摩擦损损失。为为了减小小这部分分损失，应应尽可能能保持预预留孔道道的光滑滑。在工厂预制制先张预预

11、应力构构件时，有有时具有有加热养养护的条条件。这这时一般般的施工工程序是是在没有有进行加加热的条条件下先先对预应应力钢筋筋进行张张拉，进进行混凝凝土浇筑筑成形，然然后将成成形后的的构件连连同预应应力钢筋筋一起进进行加热热养护，待待混凝土土强度达达到规定定要求后后，将与与混凝土土粘结在在一起的的预应力力钢筋剪剪断放张张，形成成成品构构件。这这个过程程中，在在构件进进行加热热养护时时，混凝凝土还没没有强度度，预应应力钢筋筋和混凝凝土之间间的粘结结力为零零，而在在冷环境境下张拉拉过的钢钢筋在受受热后将将产生温温度变形形而伸长长，这样样有一部部分张拉拉的弹性性伸长量量就被温温度伸长长所替代代，使钢钢筋

12、的弹弹性伸长长相应变变小，而而由于混混凝土和和钢材的的温度伸伸长率很很接近，当当构件降降温后混混凝土和和钢材将将粘结在在一起一一同回缩缩，那么么被温度度伸长所所替代的的弹性伸伸长将不不会再恢恢复，这这样实际际由弹性性伸长回回缩产生生的预应应力就变变小了，这这样产生生的预应应力损失失我们称称之为加加热养护护由温差差引起的的损失。这这部分损损失在我我们经常常施工的的现场浇浇筑的预预应力混混凝土构构件当中中是不存存在的。b第二批批预应力力损失第二批预应应力损失失是构件件制作完完成后，在在使用过过程中随随着时间间的推移移产生预预应力损损失，包包括钢筋筋应力松松弛损失失、混凝凝土收缩缩徐变损损失、螺螺旋

13、和环环形配筋筋的环形形预应力力构件由由于局部部混凝土土的挤压压产生预预应力损损失等。减少第二批批预应力力损失的的措施一一般是在在材料选选用及材材料质量量方面采采取措施施。1.1.55预应力力构件的的主要控控制指标标在预应力构构件的设设计过程程中主要要考虑的的技术指指标为构构件的强强度、裂裂缝、变变形和结结构的预预应力度度。这些些技术指指标最终终体现在在预应力力钢筋强强度、数数量、锚锚具的选选择、预预应力钢钢筋的布布筋形状状和钢筋筋的张拉拉控制应应力等，所所有这些些都是实实现设计计意图的的必要保保证，缺缺一不可可。因此此在进行行预应力力结构的的施工过过程中，必必须做到到进场材材料的质质量检验验、

14、准确确铺设预预应力钢钢筋和严严格按照照设计要要求的张张拉控制制应力对对预应力力钢筋进进行张拉拉，对于于有粘结结预应力力钢筋还还要对预预留孔道道进行灌灌浆。预应力钢筋筋的张拉拉机具多多采用油油压千斤斤顶和与与之配套套的油泵泵。在张张拉时是是通过油油泵的油油压显示示来控制制施加到到预应力力钢筋上上的拉（压压）力的的。而每每一套机机具在相相同油压压下施加加拉力是是不同的的，为了了保证张张拉控制制应力的的实现，在在张拉之之前必须须对张拉拉机具的的拉力油压压对应关关系进行行标定，并并根据标标定值进进行张拉拉油压控控制。在预应力张张拉施工工之前，还还应根据据钢筋的的长度、曲曲线的形形状和张张拉控制制应力换

15、换算出钢钢筋的预预期伸长长值，并并在施工工过程中中进行测测量。在施工中一一般以表表压值作作为主要要的控制制指标，以以计算预预期的钢钢筋伸长长值作为为校验指指标。通通过钢筋筋伸长值值的测量量可以判判断孔道道内钢筋筋的变形形是否均均匀，和和有无孔孔道堵塞塞现象。1.1.66预应力力钢筋在在构件中中的作用用A、利用预预应力钢钢筋的回回缩弹性性在构件件中产生生预压应应力。B、利用钢钢筋布置置的形状状给构件件产生与与外荷载载相平衡衡的方向向荷载。C、利用预预应力钢钢筋抵抗抗外荷载载产生的的荷载效效应。1.1.77施加预预应力的的方法A、采用张张拉钢筋筋的方式式施加预预应力。B、采用给给钢筋加加温的方方式

16、施加加预应力力。C、利用其其它使钢钢筋产生生变形的的办法施施加预应应力。1.1.88常见预预应力混混凝土构构件就混凝土结结构而言言，在实实际工程程中常见见的预应应力构件件有预应应力混凝凝土梁、预预应力混混凝土板板、预应应力混凝凝土屋架架、预应应力特种种结构（如如环形预预应力混混凝土水水池等）。另另外还有有预应力力混凝土土大偏心心柱、边边坡处理理中的锚锚拉桩等等。所有有这些构构件都包包括预制制预应力力构件和和现浇预预应力构构件两种种。1.1.99常见的的预应力力钢筋布布筋形式式由于各种预预应力构构件的工工作状态态不同，构构件中的的预应力力钢筋的的布置形形式有所所不同。常常见的预预应力钢钢筋的布布

17、筋形式式有直线线形、折折线形和和曲线形形等。所所有这些些布筋形形式的选选用原则则是将预预应力钢钢筋布置置在构件件的受拉拉部位，并并考虑预预应力钢钢筋在构构件中产产生的应应力与荷荷载产生生的应力力方向相相反。直线形常用用于抗拉拉构件，如如：锚拉拉桩、屋屋架的下下弦拉杆杆等；也也可用于于单跨的的抗弯构构件，如如：单跨跨简支梁梁、单跨跨简支板板等。折线形常用用于作用用有较大大集中荷荷载的单单跨简支支梁等。折折线形钢钢筋在转转折处应应做弧形形转折。曲线形常用用于连续续梁、框框架梁、框框架柱和和预应力力特种结结构等。1.2 预预应力结结构和非非预应力力结构在在施工中中差别1.2.11钢筋的的差别预应力钢

18、筋筋一般采采用高强强低松弛弛的钢材材，可以以是钢筋筋或钢丝丝的形式式，也可可以是将将钢丝编编成钢绞绞线的形形式。预应力结构构中钢筋筋的强度度一般都都比普通通预应力力构件中中钢筋的的强度高高。1.2.22预应力力钢筋铺铺设方法法的特点点a由于预预应力钢钢筋多采采用钢丝丝或由钢钢丝变成成的钢绞绞线，柔柔性比较较大，因因此在铺铺设时需需要有较较多的固固定措施施。b后张有有粘结预预应力结结构中的的钢绞线线需要铺铺设在预预留的孔孔道当中中，以便便在混凝凝土浇筑筑完成后后进行预预应力的的施加。1.2.33预应力力构件施施工要求求的特点点a预应力力钢筋的的定位必必须准确确，这种种定位包包括竖向向和横向向两个

19、方方向上的的定位。b预应力力钢筋相相配套的的部件必必须安装装牢靠。波波纹管和和通气管管必须保保证其完完整性和和密闭性性，锚垫垫板必须须和所连连接的预预应力钢钢筋垂直直。c预应力力构件在在混凝土土振捣过过程中必必须注意意不得使使预应力力钢筋或或波纹管管及其配配件移位位。不得得损伤波波纹管和和无粘结结预应力力钢筋的的塑料包包裹层。必须更加强强调混凝凝土的密密实性，尤尤其是张张拉端附附近的混混凝土由由于钢筋筋较多，更更应注意意保证混混凝土的的密实性性。为了保证预预应力钢钢筋的及及时张拉拉，应多多留一些些试块用用于混凝凝土强度度的中间间检测。1.2.44拆模问问题根据预应力力混凝土土的特点点，在预预应

20、力钢钢筋张拉拉之前构构件的承承载能力力较低，因因此构件件的竖向向支撑模模板在预预应力钢钢筋张拉拉之前不不得拆除除；而为为了减少少模板对对预应力力构件侧侧向变形形的限制制，在预预应力钢钢筋张拉拉之前应应将构件件的侧模模拆除。因因此，预预应力构构件一般般都会有有二次拆拆模的问问题。1.3 预预应力结结构的图图纸及有有关的计计算1.3.11预应力力结构的的施工图图纸除了与非预预应力结结构相同同的结构构布置、梁梁柱配筋筋图以外外，作为为非预应应力结构构特有的的图纸包包括预应应力钢筋筋曲线图图、预应应力有关关节点构构造图和和有关的的设计说说明。在结构布置置图中，预预应力构构件编号号的第一一个字符符一般为

21、为字母“Y”。预应力钢筋筋曲线图图中一般般包括曲曲线预应应力钢筋筋的坐标标。预应力设计计说明中中一般包包括预应应力的施施工要求求：如预预应力钢钢筋及锚锚具的选选型、预预应力钢钢筋的张张拉控制制应力、灌灌浆封锚锚等有关关材料要要求、预预应力张张拉时要要求的混混凝土强强度及其其它有关关注意事事项。1.3.22预应力力钢筋伸伸长值的的估算由于有孔道道摩擦损损失，预预应力钢钢筋在混混凝土构构件中各各个截面面处的应应力是不不同的，在在利用预预应力钢钢筋弹性性应力应应变关系系进行伸伸长值的的计算中中必须考考虑计算算范围内内钢筋应应力的变变化情况况。对于直线孔孔道预应应力钢筋筋由于孔孔道摩擦擦损失较较小，可

22、可以忽略略钢筋应应力变化化的影响响，直接接按公式式 L=FFjL/(ApEs)进行计计算其中，Fjj预应应力钢筋筋张拉端端的拉力力。L计算算范围内内预应力力钢筋的的长度。Es预预应力钢钢筋的弹弹性模量量。Ap预预应力钢钢筋的截截面面积积。对于曲线孔孔道预应应力钢筋筋，则必必须考虑虑钢筋应应力变化化的影响响。如果果精确的的考虑钢钢筋应力力的变化化来计算算钢筋伸伸长值，应应该采用用随着应应力的变变化沿钢钢筋全长长进行积积分的办办法计算算。但由由于孔道道摩擦力力计算是是一种概概率统计计基础上上的计算算，计算算值与实实际值之之间还是是有误差差的，从从而带来来伸长值值计算的的误差。因因此在工工程使用用中

23、一般般可以采采用考虑虑孔道摩摩擦的近近似计算算办法，计计算公式式为L=FFpLt/(AppEs)。其中，Fpp各截截面预应应力钢筋筋拉力的的平均值值。Fp = Fj(1-(Lt+)/2) 从张张拉端到到计算截截面曲线线孔道部部分切线线夹角的的弧度值值。Lt预预应力钢钢筋的计计算长度度。对于多曲线线段或由由直线段段和曲线线段组成成的曲线线应分段段进行计计算，然然后进行行叠加。第二章 预预应力结结构的材材料与检检验2.1预应应力钢筋筋2.1.11预应力力结构对对钢筋的的要求1、要有高高强度。只只有高强强度的钢钢筋才能能对混凝凝土施加加较大的的预应力力，同时时可以充充分发挥挥由于施施加了预预应力混混

24、凝土受受压区延延缓出现现带来的的结构承承载能力力的提高高。2、要求有有较好的的延性。预预应力钢钢筋是构构件中的的主要承承力件，没没有足够够的延性性将使结结构构呈呈现脆性性破坏。3、与混凝凝土有较较好的粘粘结性（无无粘结预预应力结结构除外外）。混混凝土与与预应力力钢筋的的有效粘粘结，可可以保证证钢筋和和混凝土土更好地地共同工工作。2.1.22增加钢钢筋强度度的方法法1改变钢钢筋的化化学成份份。即炼炼钢法，在在铁中增增加碳的的含量可可大大提提高其强强度，但但大于一一定范围围将影响响其塑性性，故在在预应力力钢筋的的化学成成分中一一般不大大于0.8，其其它如SSi、MMn、Cr、NI、及及V等都都可明

25、显显改善钢钢的性能能。2改变钢钢的内部部全部组组织，即即热处理理方法。当当钢铁的的化学成成分一定定以后，它它的全相相组织对对强度、塑塑性等性性能影响响也很大大。因而而采用合合理的热热处理方方法即可可改善性性能，在在预应力力钢筋中中油淬火火、回火火钢丝应应用就很很广。3冷强化化法。冷冷作变形形能够改改变钢材材的晶格格位置，形形成错位位，因而而形成材材料中的的内应力力。这种种内应力力也可改改变材料料的性能能，我们们大量的的使用冷冷拉钢丝丝，钢绞绞线等都都是经过过冷拉强强化后的的材料拉拉应力越越大，强强度提高高越多，但但延性越越低。综合应用以以上三种种方法，选选用最经经济同时时最优化化的组合合就制成

26、成了我们们现在常常用的预预应力钢钢筋。2.1.33常用的的预应力力钢筋性性能及检检验一、消除应应力钢丝丝与冷拉拉钢丝的的力学性性能及尺尺寸允许许偏差。1、性能的的尺寸偏偏差见表表2.11、.2、.3。2、冷拉钢钢丝代号号RCDD；消除除应力代代号S；消除应应力刻痕痕代号SSI；消消除应力力螺旋钢钢丝代号号SH。3、对于钢钢丝的检检查分自自检与复复检两种种。自检应检查查钢丝直直径是否否在符合合表2.1规定定；钢丝丝表面不不应有裂裂纹、小小刺、机机械损伤伤、氧化化铁皮和和油污。消消除应力力钢丝取取弦长11m的钢丝丝，其自自然矢高高不大于于20mmm。复检应由有有资格的的检测单单位进行行。复检检项目

27、有有抗拉强强度(b)、规定定非比例例伸长应应力(2)及伸长长率三项项。弯曲曲及松驰驰不要求求复检。特性：表面面的冷拉拉钢丝一一般不采采用。施施工中如如遇此种种钢丝要要特别小小心，因因其伸长长值只有有2，属属脆性材材料。表2.1 钢丝丝尺寸及及允许偏偏差钢丝公称直直径mm直径允许偏偏差mm横截面积mm2每米理论重重量kg/m3.000.0447.070.05554.0012.5770.09995.000.05519.6330.15446.0028.2770.22227.000.05538.4880.30228.0050.2660.39449.0063.6220.4999 注注：计算算钢丝理理论重

28、量量时钢的的密度为为7.885g/cm33。表2.2 消消除应力力钢丝的的力学性性能直m抗拉强度b Mpa不小于规定非比例例伸长应应力Mpa不小于伸长率1m%弯曲次数松 驰次数/1880o不小于于弯曲半径mm初始应力相相当于公公称抗拉拉强度的的百分数数1000hh应力损损失，不大于4.001470157016701770125013301410150043106070804.58121.02.54.55.004156.0015701670133014207001470157012501330208.009.0025注:1级松松驰即普普通松驰驰级松驰驰即低松松驰它们们分别适适用所有有钢丝。2屈服

29、强强度p0.2值不不小于公公称抗拉拉强度的的85。3如需镦镦头锚固固，订货货合同中中应注明明要求条条件。二、预应力力混凝土土用钢绞绞线1、钢绞线线尺寸允允许偏差差及拉伸伸性能见见表2.4、22.5、22.6。无无粘结预预应力筋筋的规格格分性能能见表22.7。表2.4 1xx 3结结构钢绞绞线尺寸寸及允许许偏差钢绞线结构构公称直径mm钢绞线测量尺寸mm钢绞线测量量尺寸允允许偏差差mm钢绞线公称截面积积mm2每10000mm的绞绞线理论论重量kg绞 线钢 丝1X310.8005.009.33+0.30059.346512.9006.0011.200-0.15585.4671表2.5 1xx 7结结

30、构钢绞绞线尺寸寸及允许许偏差钢绞线结构构公称直径mm直径允许偏偏差mmm钢绞线公称截面积积mm2每10000mm的绞绞线理论论重量kg中心钢丝直直径加大大范围不不不于，17标准准型9.50+0.300-0.15554.84322.011.10074.258012.700-0.400-0.20098.777415.200139110117模拔拔型12.70011289015.2001651295表2.6 钢绞绞线尺寸寸及拉伸伸性能钢绞线结构构钢绞线公称直径mm强度级别MMpa整根钢绞线线的最大大负荷kN屈服负荷kN伸长率1000 h松驰率率，不不大于初 始 负 荷 不小于70公称称最大负负荷 8

31、0公称称最大负负荷 70公称称最大负负荷 80公称称最大负负荷 1310.800172010286.73.58.0122.54.512.90014712517标准型9.50186010286.611.100186013811712.700186018415615.20017202392031860259220模拔型12.700186020917815.2001820300255注：1松普驰驰松它别所绞负小根线最荷5表2.7 无粘粘结预应应力金的的规格与与性能项目规格和性能能碳素钢丝束束75钢绞线1X712.001X715.001000 h松驰驰值,%(初始负荷荷为700%破断负负荷)不大于于8

32、.08.08.02.52.52.5截面积，mmm2137.44189.455139.998重量,kggm1.080.7防府润滑脂脂重量g/mm大于504350高密度聚乙乙稀护套套厚度mm0.811.20.811.20.811.2摩擦试验： 无粘粘结预应应力筋与与壁之间间的摩擦擦系数 考虑无无粘结预预应力筋筋壁每米米长度局局部 偏差对对摩擦的的影响系系数0.10.003350.120.00110.12 钢材的的抗拉强强度b,也服服强度.0.22及伸长长率与表表2.66规格相相同.2、自检时时有粘结结钢绞的的钢丝表表面不仅仅有裂纹纹、小刺刺、机械械损伤、皮皮坑及油油污。无无粘结钢钢绞线护护套不得得

33、有破裂裂和明显显折皱。复检按表22.6检检查b、0.22及伸长长率。三、预应力力混凝土土用热处处理钢筋筋（包括括螺纹钢钢筋与光光圆钢筋筋）1、该钢筋筋是热轧轧后淬火火和回火火的调质质处理钢钢筋，其其规格、化化学成份份和机械械性能见见表2.8、表表2.99。表2.8 钢号号的化学学成分牌号化学成分CSiMnCrPS不大于40Si22Mn0.36-0.4451.40-1.9900.80-1.2200.04550.045548Si22Mn0.44-0.5531.40-1.9900.80-1.2200.04550.045545Si22Cr0.41-0.5511.55-1.9950.40-0.7700.

34、30-0.6600.04550.0455表 2.99 公称直径Mm牌号屈服强度0.22kgf/mmm2(N/mmm2)抗拉强度bkgf/mmm2(N/mmm2)伸长率110%松驰不小于不大于640Si22Mn135(13255)150(14700)6初始栽荷70%bb3.58.248Si22Mn1045Si22Cr 注；括号中中的单位位及数值值系国际际单位制制（SII）。2、其标记记代号为为：RBB15008.2GGB4446319884其中RB为为代号，1150指指强度级级别，88.2表表示公称称直径，GGB4446319884是生生产标准准。3、自检不不可有肉肉眼可见见的裂纹纹、结疤疤、折

35、叠叠，表面面不得有有油污 等影影响使用用的缺陷陷。复检只检验验屈服强强度0.22、抗拉拉强度b及伸长长率。4以上三三种预应应力钢筋筋均不得得电焊或或气焊。复复检中每每个工程程应取样样一支检检验，如如不合格格该盘应应退货，再再取两盘盘从中各各取一支支检验，如如再有不不合格时时，应与与供方协协商整批批做退货货处理。2.2混凝凝土2.2.11混凝土土的性能能混凝土是预预应力构构件的重重要组成成。它是是由水泥泥、水、沙沙子和石石子等原原料搅拌拌后入模模浇筑，并并经养护护硬化做做成的人人工石材材。混凝土按规规范规规定分112个强强度等级级，它们们的机械械性能由由下表列列出：表2.100 混混凝土的的性能

36、强度类别符号混凝土强度度级别C10C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60轴心抗压fck56.71013.5172023.52729.5323436弯曲抗压fcmk5.57.5111518.5222629.532.53537.539.5抗拉ftk0.750.91.21.51.7522.252.452.62.752.852.95轴心抗压 设计计值fc3.757.51012.51517.519.521.523.52526.5弯曲抗压 设计值值fcm4.15.58.51113.516.51921.523.52627.529值ft0.550.650.91.11.31.51.651.

37、81.922.12.2弹性模量EC(x1104)1.451.752.42.552.83003.153.253.353.453.553.60注：混凝土土标号的的强度值值是指混混凝土强强度等级级，系采采用1550mmm的立方方体试件件经标准准方法的的标准养养护，在在28dd龄期时时用标准准试验方方法测得得具有995保保证率的的抗压强强度值。用用feuu表示。Fck=00.677fcuu ftkk=(00.70.775) fckk 强强度越大大，取值值越小。2.2.22影响混混凝土强强度的因因素与预预应力施施工混凝土是一一种复合合材料。对对于我们们搞预应应力工程程的人员员，应当当了解它它具有的的特性

38、，以以便分析析工程质质量。1混凝土土与原料料的关系系。首先先混凝土土的性能能与其骨骨料（石石子、沙沙子）有有密切关关系。骨骨料的强强度低，混混凝土的的强度也也会低。2水泥与与水。水水泥与水水结合凝凝胶体把把骨料凝凝结在一一起，因因此水泥泥质量（水水泥标号号、种类类）和水水泥与水水的混合合比例以以及凝固固时的条条件（包包括相对对湿度、温温度以及及养护时时间等）影影响也很很大。在在高层建建筑中常常用的是是标号4255的硅酸酸盐水泥泥和普通通水泥。3添加剂剂。添加加剂主要要用于改改善混凝凝土的性性能，如如：调整整混凝土土的硬化化时间、减减少混凝凝土的用用水量、改改善混凝凝土的密密实性、提提高混凝凝土

39、的抗抗冻性等等。品种种很多，机机理各不不相同。在在预应力力混凝土土中不得得使用带带有腐蚀蚀性的添添加剂，如如氯化钙钙、纯碱碱氯化钠钠等。2.2.33预应力力构件对对混凝土土的要求求预应力构件件中的混混凝土首首先要求求必须是是高强度度的，当当预应力力筋强度度10000MMpa时时混凝土土C40。其其次，浇浇筑成型型的混凝凝土尤其其要注意意其密实实性，不不能有疏疏松、孔孔洞等缺缺陷，出出现疏松松、孔洞洞时应清清除全部部疏松孔孔洞部分分。然后后用高于于原标号号122级的混混凝土并并加适当当的微膨膨胀剂充充填修补补后方可可使用。2.2.44预应力力张拉前前混凝土土裂缝产产生的原原因1混凝土土的收缩缩与

40、膨胀胀。混凝土在结结硬过程程中，体体积会发发生变化化。当在在空气中中结硬时时，体积积会收缩缩，而在在水中结结硬时，体体积会膨膨胀。总总的来说说，收缩缩值比膨膨胀值大大的多。收收缩变形形随时间间而变化化，第一一年可达达（5004000）xx106，头77天收缩缩量为11/4，头两两个月测测可达（0.3-0.4）因此，收缩裂纹在早期就可出现。混凝土收缩缩变形的的大小，影影响因素素很多，重重要的有有如下几几方面：混凝土的组组成：水水泥用量量大，水水灰比大大，收缩缩就大；而骨料料配合好好，密度度大，弹弹性模量量高，粒粒度大可可减小收收缩。构件的养护护条件，高高温湿养养收缩就就小。反反之，高高温干养养收

41、缩就就大的多多，特别别容易出出现裂纹纹。混凝土的最最终收缩缩量与构构件的体体表比有有关，体体表比越越小的构构件收缩缩量较大大，出现现裂纹的的可能性性也越大大。混凝土的线线胀的系系数约为为（1.01.55）X11055，而钢钢的线胀胀系数为为1.22X100-5两者者基本相相同，因因而引起起的内应应力很小小，对混混凝土会会不产生生有害影影响。2施工载载荷与支支护由于预应力力混凝土土构件主主要由预预应力钢钢筋筋承承受荷载载，因而而在混凝凝土强度度未达到到一定标标准，预预应力筋筋未进行行张拉时时，预应应力钢筋筋是不起起作用的的。构件件的自重重可使构构件产生生较大的的拉应力力，甚至至可能拉拉裂。因因此

42、在此此期间支支护非常常重要，支支护一定定要牢固固，决不不许拆除除或损坏坏。在施工中，施施工设备备、施工工物料及及施工人人员均构构成对构构件的外外力，这这种外力力随机性性很大。因因此，施施工中应应特别注注意不可可使这些些外力过过大，对对构件造造成无法法挽救的的影响。2.2.55裂缝综综合分析析在对混凝土土构件施施加应力力之前，为为减少构构件预压压变形的的阻力，应应将不影影响支撑撑的侧向向模板拆拆除。拆拆除侧向向模板之之后，应应仔细检检查混凝凝土构件件的变形形情况及及浇筑质质量。变形情况主主要是垂垂直方向向梁的平平直度与与上拱度度（或下下垂度）。浇筑质量除除前面说说的孔洞洞、疏松松以外，则则应特别

43、别注意裂裂缝情况况，并应应认真区区分是收收缩裂缝缝还是受受外力产产生的受受弯裂缝缝。收缩裂缝的的特点是是：1裂缝位位置在梁梁的侧面面分布不不规则，上上、中、下下各部均均可出现现。2裂缝呈呈形，中中间较宽宽，两端端渐小。受弯裂缝的的特点是是：1、裂缝垂垂直于杆杆件的长长度方向向，一般般有等间间距的数数条；2、梁中裂裂缝在中中心线以以下，与与柱接近近处在中中心线以以上； 3、裂缝形形状，当当在梁中中部时梁梁底最宽宽，并向向上逐渐渐缩小，接接近柱子子时正好好相反；4、梁中底底部裂缝缝一般与与侧面裂裂缝相联联通。剪切裂缝的的特点是是：1、裂缝一一般沿斜斜向开展展；2、裂缝多多为贯通通形。一般情况下下，

44、当裂裂缝宽度度较小且且不贯通通时，收收缩裂缝缝对预应应力的张张拉影响响较小，在在施加预预应力之之后可减减小。受弯裂缝应应慎重对对待：裂裂缝较小小而且裂裂缝的较较宽端在在预应力力钢筋同同测时，可可以考虑虑进行预预应力张张拉，张张拉后裂裂缝也可可消除或或减小；裂缝宽宽度较大大或裂缝缝的较宽宽端和预预应力钢钢筋不在在同一侧侧时，则则不应直直接进行行预应力力的张拉拉施工。注：剪切裂裂缝必须须进行处处理后方方可进行行预应力力的张拉拉施工。2.2.66混凝土土预制构构件尺寸寸偏差对对预应力力施工的的影响混凝土预制制构件主主要是梁梁类预制制构件，如如吊车梁梁、托架架、折线线形屋架架等。这这些构件件的特点点是

45、载荷荷面大、跨跨度大，而而断面尺尺寸相对对较小。因因此，如如果混凝凝土构件件尺寸不不准确，施施加的应应力不对对称，将将会加大大构件的的变形，甚甚至造成成破坏。如如折线形形屋架在在下弦杆杆施压过过程中因因构件弯弯曲或预预应力筋筋的孔道道不直而而造成杆杆件失稳稳，致使使整个折折线形屋屋架折断断。为预防事故故的发生生，张拉拉前应检检查混凝凝土预制制构件的的尺寸偏偏差，下下面列出出各种构构件的允允许偏差差值：表2.111 混混凝土预预制构件件的允许许偏差项次项 目允许偏差mm项次项 目允许偏差mm1长度板、梁梁1056侧向弯曲梁梁柱板L/7500且不大大于2002柱5107侧向弯曲 墙桁L/10000

46、且不不大于2203墙板58对角线、板板、墙板板104薄腹梁、桁桁架15109表面平整55度梁墙薄桁510预应力构件件预留孔孔道位置置3当构件超出出偏差值值时，应应做出记记录，才才采取适适当措施施。对该该类构件件在张拉拉时应根根据实际际情况对对侧弯变变形及超超拱弯形形做出测测量的安安排，并并监视在在张拉过过程中侧侧弯及起起拱变形形情况使使之保持持在许可可的变形形范围内内。如果果遇到无无法克服服的变形形状况或或其它危危及构件件安全的的状况，应应立即停停止张拉拉，经分分析研究究后处理理。张拉过程中中侧弯的的位移尺尺寸不得得过其断断面有效效尺寸的的2，起起拱位移移不得超超过梁长长尺寸的的0.1。2.2

47、.77混凝土土徐变的的影响混凝土在载载荷的长长期作用用下，随随时间增增长的变变形称为为徐变。影影响徐变变的因素素有三：内在因因素，环环境影响响和应力力条件。前前两条内内容与收收缩基本本相同。第第三条与与预应力力有关，当当预应力力导致混混凝土应应力大于于（0.550.775）轴轴心抗压压设计值值时，将将会产生生非线性性徐变，这这是不可可接受的的。在压压应力小小于0.5550.775时，随随压应力力的减小小，徐变变也随之之减小。如如图： 1.5 1.0 0.5 0 5 100 155 时间间 tt时间 压力力与徐变变的关系系 线性性徐变与与非线性性徐变随着混凝土土徐变的的发生，预预应力值值相应减减

48、小。因因此，混混凝土未未达到强强度之前前进行张张拉，将将会大大大增加徐徐变和应应力损失失。一般般规定，混混凝土强强度应达达到标号号强度1100方可张张拉。但但设计中中已经明明确指出出可在880强强度时张张拉的，可可按设计计规定执执行。第三章 后张有有粘结预预应力施施工3.1概述述3.1.11概念在后张预应应力结构构中凡张张拉后通通过灌浆浆或其它它措施使使预应力力束与混混凝土产产生粘结结力而不不能发生生纵向相相对滑动动的预应应力结构构叫做后后张有粘粘结预应应力结构构。后张有粘结结预应力力技术是是通过在在构件中中预留孔孔道，允允许孔道道内预应应力筋在在张拉时时可自由由滑动，张张拉完成成后在孔孔道内

49、灌灌注水泥泥浆或其其它类似似材料，而而使预应应力筋与与混凝土土永久粘粘结不产产生滑动动的施工工技术。后张有粘结结预应力力技术在在房屋建建筑中主主要用于于框架、刚刚架结构构、各种种梁系结结构，平平板楼盖盖结构也也可采用用预留扁扁形孔道道施工的的后张有有粘结预预应力工工艺。在特种工程程结构中中，该技技术主要要用于水水工、核核能、海海洋结构构等领域域，其特特有工艺艺也可用用于结构构加固、重重物提升升与平移移、深基基坊支护护等特殊殊部位，以以解决工工程难题题。3.1.22后张有有粘结预预应力施施工工艺艺后张有粘结结预应力力施工工工艺分为为先穿束束和后穿穿束两种种：1、先穿束束：支设底模钢筋骨骨架绑扎扎

50、敷管成成孔支模、穿穿束混凝土土浇筑张拉灌浆封锚2、后穿束束： 支设底模钢筋骨骨架绑扎扎敷管成成孔支模混凝土土浇筑穿束张拉灌浆封锚准 备 阶 段张拉及封锚阶段施 工 阶 段准 备 阶 段张拉及封锚阶段施 工 阶 段 张拉、灌浆、封锚孔道敷设、穿束、混凝土浇筑下料、编束张拉、灌浆、封锚孔道敷设、穿束、混凝土浇筑下料、编束模板工程、钢筋工程张 拉模板工程、钢筋工程张 拉材料进场、复拉 图3.1后后张有粘粘结预应应力施工工工艺图图注：对于分分体拼装装构件还还应增加加分体验验收、拼拼装、立立缝、灌灌浆和连连接板焊焊接等工工序。3.2预应应力筋下下料3.2.11下料长长度的计计算预应力筋下下料长度度的计算

51、算应综合合考虑预预应力钢钢材品种种，锚具具形式、焊焊接接头头、冷拉拉伸长率率、镦粗粗头、弹弹性缩率率、构件件孔道长长度、张张拉设备备与施工工方法等等因素。1、冷拉钢钢筋下料料长度用螺丝端杆杆锚具，以以拉杆或或千斤顶顶在构件件上张拉拉时（1）两端端用螺丝丝端杆锚锚具，下下料长度度： LL(LL+2LL2-2LL1)/(1+rr-)+nnLo（2）一端端用螺丝丝端杆，另另一端用用帮条锚锚具 LL(LL+L22+L3-L1)/(1+rr-)+nnLo式中：L11为预应应力筋的的成品长长度 Lo为预应应力筋钢钢筋部分分的成品品长度 L为为预应力力筋部分分的下料料长度 L构件件的孔道道长度或或台座长长度

52、 L11螺丝端端杆长度度 L22螺丝端端杆伸出出构件的的长度张拉端：LL22HHh5mm固定端：LL2Hh10mmm式中：H为为螺母高高度；hh为垫板板厚度；L3镦头或或邦条锚锚具长度度；Loo每个对对焊接头头的压缩缩长度；n为对焊焊接头的的数量；r钢筋冷冷拉位长长率；钢筋冷冷拉弹性性回缩率率。见图图3.22图3.2 冷拉拉钢筋下下料长度度计算示示意图2、钢丝束束下料长长度（1）采用用钢质锥锥形锚具具，以锥锥锚式千千斤顶在在构件上上张拉时时钢丝下下料长度度两端张拉：Lll+2(l1+l2+800)一端张拉：Lll+2(l1+800)+ll2式中：L为为构件的的孔道长长度； （直直线型孔孔道按构

53、构件投影影长度， l1为锚环环厚度； 曲线线型孔道道按孔道道实际长长度。）l2千斤顶顶分丝头头至开盘盘外端距距离，对对YZ885型千千斤顶为为4700mm（包包括大缸缸伸出440mmm）。（2）采用用镦头锚锚具，以以拉杆式式或穿心心式千斤斤顶在构构件上张张拉时钢钢丝的下下料长度度L计算算。 LLl+2（h+）-K（H-H1）-L-CCL构件的孔孔道长度度按实际际丈量 hh锚底部部厚度或或锚板厚厚度钢丝镦头头长度对对S5取100mm K系数数一端张张拉时取取0.55，两端端张拉时时取1.0H锚环高度度 H1螺螺母高度度。L钢丝束束张拉伸伸长值 C张张拉时构构件混凝凝土弹性性压缩值值。3、钢绞线线

54、下料长长度采用夹片锚锚具（JJM、XXM、QQM与OOVM）以以穿心式式千斤顶顶在构件件上张拉拉时钢绞绞线束下下料长度度L（1）两端端张拉：LLLT+2l1（2）一端端张拉：LLLT+l1式中：L为为构件孔孔道实际际长度 孔道道是直线线型时取取构件投投影长度度，即投投影长度度尺寸加加张拉尺尺寸； 孔道道是曲线线型时如如图3.3；图3.3 曲线线预应力力束示意意图lT（118HH23L22）L2 式中中：L22为投影影长度；H为抛抛物线的的矢高 对多多段曲线线或由直直线段与与曲线段段组成的的曲线筋筋，lT应分段段计算，然然后叠加加。L1为工作作长度；YDCC20000千斤斤顶取8800mm；QY

55、YD2770千斤斤顶取2200mm，变向向张拉增增加4000mmm。3.2.22预应力力筋制做做的基本本要求：下料工艺：钢绞线线盘卷就就位搭设放放线架外观检检查放线校核、断断料成盘1、安线：钢绞线线一般成成卷交货货，无轴轴包装、盘盘重大、盘盘卷小，为为防止在在下料过过程钢绞绞紊乱并并弹出伤伤人，事事先要设设放线架架。下料料时将钢钢绞线盘盘卷在立立放状态态下，由由内圈道道抽出这这样较为为安全方方便。放线架措施施要以将将盘卷先先固定稳稳定为目目的的，防防止钢绞绞线发散散、失稳稳，需要要紧贴钢钢绞线，并并根据盘盘卷就位位形成（立立面、平平面）措措施。在在施工中中多采用用立面状状态，如如下图33.4：

56、图3.4 放线线示意图图在前后立面面各有（横横3、竖竖4）77根钢管管搭成护护架，两两护架之之间钢绞绞线侧面面用钢管管连接，在在后侧盘盘卷与护护架之间间加设档档板，下下线由内内圈抽出出线头，通通过护架架中孔而而出。钢钢绞线下下料场应应平坦下下垫方木木或彩条条布，不不宜将钢钢绞线直直接接触触地面以以免生锈锈，也不不宜在混混凝土地地面上生生拉硬拽拽，磨伤伤钢绞线线。2、外观检检查(1) 成成品钢绞绞线不得得有裂缝缝、小刺刺、劈裂裂、机械械损伤、氧氧化铁皮皮、润滑滑剂、油油渍，但但允许有有浮锈和和回火色色；(2) 直直径155.200mm，即即钢绞线线外接圆圆直径误误差00.2+0.44mm。捻捻矩

57、为钢钢绞线公公称直径径的122166倍。(3) 伸伸直线，取取弦长为为1m的钢绞绞线，其其弦与弧弧最大自自然矢高高不大于于25mmm。3、切断钢绞线为高高强钢材材，如局局部受热热后急剧剧冷却，将将引起该该部位马马氏体组组织脆性性变态，小小于张拉拉力的荷荷载即可可能造成成脆断，危危险性很很大，因因此在现现场加工工和断料料或者靠靠近钢绞绞线烧割割和焊接接时要非非常小心心，使预预应力筋筋不受过过高温度度、焊接接火烧或或接地电电流的影影响。钢钢绞线断断料宜采采用砂轮轮切割机机切割，断断料时要要保证切切口整齐齐，不歪歪斜、不不发散。断断料前应应检查钢钢绞线长长度是否否顺直，到到达下料料挡头。断断料后应应

58、再复核核下料长长度是否否正确（误误差控制制在1100mmm1500mm，然然后再成成批下料料，为保保证下料料长度正正确，故故采用钢钢管限位位法或用用牵引索索拉紧状状态下进进行。4、收盘根据线的长长度盘成成线圈，并并用铁丝丝扎牢，贴贴上标签签，标明明长度、型型号，以以利于运运输和施施工。3.2.33钢丝下下料1、操作工工艺同钢钢绞线。钢丝下料场场一般应应在平坦坦的场面面进行，下下料精确确度要求求更高，采采用镦头头锚具时时，钢丝丝的等长长要求较较严，同同束钢丝丝下料长长度155m及大于于15m的构件件，相对对差值（指指同束最最长与最最短钢丝丝之差）不不应大于于5mm；长长度为66m及小于于6m的构

59、件件，当钢钢丝采用用镦头夹夹具成组组张拉时时，其下下料长度度的相对对差值不不得大于于2mmm。为达到张拉拉要求，建建议采用用钢管限限位法。2、钢丝编编束为保证钢丝丝束两端端钢丝排排列顺序序一致。穿穿束与张张拉时不不至紊乱乱，各钢钢丝受力力均匀，每每束钢丝丝都必须须进行编编束，随随着所用用锚具形形式不同同，编束束方法也也有差异异。采用镦头锚锚具时，根根据钢丝丝分圈布布置的特特点，首首先将内内圈和外外圈钢丝丝分别用用钢丝顺顺序编孔孔，然后后将内圈圈钢丝放放在外圈圈钢丝内内扎牢。为为了简化化钢丝编编束，钢钢丝的一一端可直直接穿入入锚环，另另一端距距端部约约20cmm处编束束，以便便穿锚板板时钢丝丝不

60、紊乱乱。钢丝丝束的中中间部分分可根据据长度适适当编扎扎几道。采用钢质锥锥形锚或或锥形螺螺杆锚具具时，钢钢丝编束束可分为为空心束束和实心心束两种种，但都都需要圆圆盘梳丝丝板理顺顺钢丝，并并在距钢钢丝端55100mm处编编孔一道道，使张张拉分丝丝时不致致紊乱。采采用空心心束时，每每隔1.5m放一个个弹簧衬衬圈，其其优点是是束内空空心。灌灌浆时每每根钢丝丝都被水水泥浆包包裹，钢钢丝束握握裹力好好。但钢钢丝束外外径大、穿穿束困难难，钢丝丝受力也也不匀。采采用实心心束可简简化工艺艺，减少少孔道摩摩擦损失失。3、成品或或半成品品预应力力钢材存存放加工后预应应力钢材材现在虽虽临时堆堆放，但但也应加加强防护护