预应力讲座课件

预应力施工技术预应力施工技术1目录

一、历史回顾

二、认识预应力材料及设备

三、预应力砼的分类

四、预应力砼施工

五、预应力施工计算

2一、历史回顾1866年美国工程师杰克逊(P.H.Jackson)及1888年德国的道克林(C.E.W.Dochring)首先把预应力用于混凝施工中,但这些最初的运用其实不可取,低值的预应力很快在混凝土徐变和收缩后而丧失。预应力混凝土技能进入实用阶段,归功于法国工程师弗莱西奈(E.Freyss),他在对混凝土和钢材性能进行大量研究和总结的基础上,于1928年指出了预应力混凝土必需接纳高强钢材和高强混凝土。此结论是预应力混凝土在学术上的关键性冲破。1938年德国的霍友(E.Hoyer)研究成功了不靠专用锚具传力的先张法预应力工艺,为预应力混凝土构件进入实际施工提供简单可靠的生产工艺;1939年E.Freyss创制了锥型锚具及双作用千斤顶,1940年比利时的麦尼尔(G.Magnel)研究制造的麦式锲型锚具,为后张预应力混凝土供给了切合实际可行的出产工艺,为预应力技能在更大范围发展作出了贡献。第二次世界大战后,因为钢材的紧缺,预应力混凝结构大量代替钢结构以修复破坏的结构,于是预应力混凝土技能获得了蓬焕发展。一、历史回顾1866年美国工程师杰克逊(P.H.Ja3二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备4二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备5二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备6二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备7二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备8二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备9二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备10按照使用荷载下对截面拉应力控制要求的不同，预应力混凝土结构构件可分为三种：①全预应力混凝土全预应力混全凝土是指在各种荷载组合下构件截面上均不允许出现拉应力的预应力混凝土构件。大致相当于裂缝控制等级为一级的构件。②有限预应力混凝土有限预应力混凝土是按在短期荷载作用下，容许混凝土承受某一规定拉应力值，但在长期荷载作用下，混凝土不得受拉的要求设计。相当于裂缝控制等级为二级的构件。③部分预应力混凝土部分预应力混凝土是按在使用荷载作用下，容许出现裂缝，但最大裂宽不超过允许值的要求设计。相当于裂缝控制等级为三级的构件。

三、预应力砼的分类全预应力混凝土构件具有抗裂性和抗疲劳性好、刚度大等优点，但也存在构件反拱值过大，延性差，预应力钢筋配筋量大，施加预应力工艺复杂、费用高等主要缺点。因此适当降低预应力，做成有限或部分预应力混凝土构件，即克服了上述全预应力的缺点，同时又可以用预应力改善钢筋混凝土构件的受力性能。有限或部分预应力混凝土介于全预应力混凝土和钢筋混凝土之间，有很大的选择范围，设计者可根据结构的功能要求和环境条件，选用不同的预应力值以控制构件在使用条件下的变形和裂缝，并在破坏前具有必要的延性，因而是当前预应力混凝土结构的一个主要发展趋势。

按照使用荷载下对截面拉应力控制要求的不同，预应力混111.钢绞线的贮存及下料：

⑴预应力材料下料准确，锚垫板，波纹管，钢束根数相配套与设计图纸相符。

⑵在任何情况下，当在安装预应力筋构件附近进行电焊时，对全部预应力筋和金属件采取保护措施，防止溅上焊碴或造成其他损坏。

⑶钢束安装原则：当二向预应力冲突时，首先应保证纵向预应力位置，其次为横向预应力位置。

⑷预应力束在存放和搬运过程中应避免机械损伤和有害的锈蚀即：在室外存放时，时间不宜超过6个月，不得直接存放在地面上，采用垫枕木并用油毡布覆盖等有效措施；运输时防止因吊点位置的差异造成预应力束弯曲变形等机械损伤，下料时应避免钢绞线的沾污、锈蚀、散失等问题。

四、预应力砼施工2.预应力管道安装①波纹管使用前，应按规定进行抽样检验，其各项技术性能满足相应技术要求后，方可投入使用。②保证预应力筋定位准确，波纹管沿长度方向通过定位网片控制横向位置尺寸，定位网片用φ10钢筋焊成井字形并与梁体钢筋焊接，内径尺寸为波纹管外径加2mm，制造允许误差。定位网布置间距不大于60cm。③波纹管接头采用套接方法连接，套接长度为250mm，每侧套入长度125mm，套接管规格应比制孔规格大一号，套接两端均用胶布密封，波纹管套入喇叭管内长度不小于50mm，为防止渗浆，应在喇叭管口上用棉花或棉纱塞实，并用胶布封裹。④制孔偏差：安装位置在端模板处允许偏离设计位置≤5mm，其它部位≤10mm。锚垫板与孔道轴线必须垂直，否则应纠正，锚垫板高度范围内的不垂直度≤1mm。⑤预应力管道安装完成后，应进行全面检查，以查出可能被损坏的管道。在混凝土浇筑之前，必须将管道上的一切非有意留的孔、开口或损坏之处修复，并应检查预应力筋能否在管道内自由滑道。1.钢绞线的贮存及下料：

⑴预应力材料下料准确，锚垫板，123、穿束及张拉前的预应力束保护：

⑴横向预应力束在施工时边穿波纹管边穿钢绞线，后将螺旋筋及锚垫板一同固定在设计要求的位置上。

⑵纵向预应力束

①.按设计长度及穿束要求进行下料，下料时可用轻型变速砂轮机截断，严禁采用电弧切割。

②.在穿束前，宜用检孔器对孔道全程试通一遍。

③.采用人工逐根穿束.

四、预应力砼施工4.预应力筋张拉1、一般要求：⑴砼强度达到设计强度的80%，龄期达到7天以后，方可对钢束进行张拉。⑵张拉完毕应及时压浆，预应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核，实际伸长值与理论值得差值应控制在6%内，否则暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。⑶预应力钢束张拉要对称进行，预应力钢束张拉次序如下：龄期大于7天，张拉50%端横梁和中横梁钢束→张拉100%纵向腹板钢束→张拉顶、底板通长钢束→张拉剩余50%端横梁和中横梁钢束→张拉剩余顶、底板钢束。预应力张拉后，应在锚头3cm处切断，严禁电弧切割。⑷锚具按规定检验合格（工地仅检验其尺寸及硬度）。⑸清除锚板上灰浆，以保证锚具与支承板密贴。⑹如果管道口歪斜或锚板不垂直于力筋，在张拉时必须设偏垫，以免产生应力集中或刻伤力筋。3、穿束及张拉前的预应力束保护：

⑴横向预应力束在施工时边132、张拉流程

0→初应力（0.1σk）→控制应力σk→2分钟→锚固

3、质量标准：

①实际伸长量的差值不超过计算伸长量的±6%（两端之和）。

②张拉过程中出现以下情况之一者，需要换钢绞线重新张拉：

a.后期张拉时发现早期张拉的锚具当中夹片断裂者；

b.锚具内夹片错牙在4mm以上者；

c.锚具内夹片断裂两片以上者（含有错牙的两片断裂）；

d.锚环裂纹损坏者；

e.切割钢绞线或者压浆时发生滑丝者。

③滑丝与断丝处理：

a、一段梁断丝、滑丝不得超过钢丝总数的0.5%，并不得处于梁的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。

b、处理方法：当一束出现少量滑丝时，可用单根张拉油顶进行补拉。当一束内出现多根钢绞线滑丝时，须放松钢绞线束并重新装夹片整束补拉。

四、预应力砼施工2、张拉流程

0→初应力（0.1σk）→控制应力σk→2分146.预应力管道压浆

1、压浆前的准备工作

⑴钢绞线束张拉完毕后，经复查，确认无滑丝、断丝并办理相关签证后才能切割钢绞线。应采用砂轮锯切割钢绞线，切割后钢绞线头应伸出锚具夹片外3-4cm。

⑵以压力水冲洗管道，并以压缩空气清除管道内积水及污物。

⑶压浆前应将锚环与夹片间的空隙填实，防止孔道压浆时冒浆。

2、压浆方法及注意事项

本工程孔道注浆采用真空辅助灌浆，张拉完后，切除外露的钢绞线，将密封工具罩安装在锚垫板上进行封锚。工具罩在灌浆后3小时内拆除并清洗。安装时检查橡胶密封圈是否破损断裂，将密罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧，注意排气孔朝上。

施工时将灌浆阀、排气阀全都关闭，真空阀打开，启动真空泵，观察真空压力表读数，当管道内的真空度维持在-0.08MPa时，停泵1分钟，若压力能保持不变时即可认为孔道内已达到真空。

将拌好的水泥浆加到储浆罐中并引到灌浆泵内，在灌浆泵高压橡胶管出口打出浆体，待浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管此端接到孔道的灌浆管上扎牢。

关闭灌浆阀，启动真空泵，当真空值达到并维持在-0.06～-0.1MPa值时，打开灌浆阀，启

动灌浆泵，开始灌浆，灌浆过程中，真空泵应保持连续工作。

待抽真空端的透明管内有浆体经过时，关闭真空机前端的真空阀，关闭真空机，水泥浆会自动从“止回排气阀”中顺畅流出，且稠度与灌入的浆体相当时，关闭真空阀门。

四、预应力砼施工6.预应力管道压浆

1、压浆前的准备工作

⑴钢绞线束张拉完15灌浆泵继续工作，压力达到0.6MPa左右，持压1分钟，完成排气沁水，使孔道内浆体密实饱满，完成灌浆，关闭灌浆泵及阀门。

压浆人员应详细记录压浆过程，包括每个管道的压浆日期、水灰比及掺加料、压浆压力、障碍事故细节及需要补做的工作。

压浆时，应按规范留取水泥浆试件，标准养护28天，检查其抗压强度作为水泥浆的质量评定依据。

7.安全注意事项

1、高压油管使用前应做对比试验，不合格的不得使用。

2、油泵上的安全阀应调至最大工作油压不能自动打开的状态。

3、油压表安装必须紧密满扣，油泵与千斤顶之间系用的高压油管连同油路的各部接头，均须完整紧密，油路畅通，在最大工作油压下保持5分钟以上，均不得漏油。若有损坏者及时更换。

4、预加压力时两端油泵应平稳且配合默契要有专人统一指挥。

5、张拉时发现油泵油压千斤顶锚具等有异常情况时应停止张拉检查原因。

6、张拉作业区应标示明显的标记禁止非工作人员进入张拉区域。

7、张拉时安全阀应调至规定值后可开始张拉作业。张拉时梁两端正面不准站人，高压油泵应放在梁的两侧，操作人员应站在预应力钢绞线位置的侧面。

8、选择张拉油泵的位置，应考虑张拉过程中构件突然破坏时，操作人员可立即避开。

9、油泵操作人员应戴护目镜，以防油管破裂及油表连接处喷油射伤眼睛。油泵在开动过程中，不得擅离岗位。如确需离开，必须将油阀门全部松开并切断电源。

10、油泵与千斤顶之间的所有连接点、高压油管的接口处要完整无损，连接喇叭的螺母要拧紧，油表接头处要用纱布包扎。

11、抽拔胶管时，严禁使用各种机动车辆进行抽拉胶管。四、预应力砼施工灌浆泵继续工作，压力达到0.6MPa左右，持压1分钟，完成排16预应力计算公式：

精确法：

其中：P表示预应力筋张拉端的张拉力；

L表示从张拉端到计算截面的孔道长度；

从张前后夹击端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角和；

k孔道摩阻影响系数；摩擦系数；

简化法：

其中

四、预应力砼施工预应力计算公式：

精确法：

其中：P表示预应力17预应力施工技术预应力施工技术18目录

一、历史回顾

二、认识预应力材料及设备

三、预应力砼的分类

四、预应力砼施工

五、预应力施工计算

19一、历史回顾1866年美国工程师杰克逊(P.H.Jackson)及1888年德国的道克林(C.E.W.Dochring)首先把预应力用于混凝施工中,但这些最初的运用其实不可取,低值的预应力很快在混凝土徐变和收缩后而丧失。预应力混凝土技能进入实用阶段,归功于法国工程师弗莱西奈(E.Freyss),他在对混凝土和钢材性能进行大量研究和总结的基础上,于1928年指出了预应力混凝土必需接纳高强钢材和高强混凝土。此结论是预应力混凝土在学术上的关键性冲破。1938年德国的霍友(E.Hoyer)研究成功了不靠专用锚具传力的先张法预应力工艺,为预应力混凝土构件进入实际施工提供简单可靠的生产工艺;1939年E.Freyss创制了锥型锚具及双作用千斤顶,1940年比利时的麦尼尔(G.Magnel)研究制造的麦式锲型锚具,为后张预应力混凝土供给了切合实际可行的出产工艺,为预应力技能在更大范围发展作出了贡献。第二次世界大战后,因为钢材的紧缺,预应力混凝结构大量代替钢结构以修复破坏的结构,于是预应力混凝土技能获得了蓬焕发展。一、历史回顾1866年美国工程师杰克逊(P.H.Ja20二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备21二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备22二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备23二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备24二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备25二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备26二、认识预应力材料及设备二、认识预应力材料及设备27按照使用荷载下对截面拉应力控制要求的不同，预应力混凝土结构构件可分为三种：①全预应力混凝土全预应力混全凝土是指在各种荷载组合下构件截面上均不允许出现拉应力的预应力混凝土构件。大致相当于裂缝控制等级为一级的构件。②有限预应力混凝土有限预应力混凝土是按在短期荷载作用下，容许混凝土承受某一规定拉应力值，但在长期荷载作用下，混凝土不得受拉的要求设计。相当于裂缝控制等级为二级的构件。③部分预应力混凝土部分预应力混凝土是按在使用荷载作用下，容许出现裂缝，但最大裂宽不超过允许值的要求设计。相当于裂缝控制等级为三级的构件。

三、预应力砼的分类全预应力混凝土构件具有抗裂性和抗疲劳性好、刚度大等优点，但也存在构件反拱值过大，延性差，预应力钢筋配筋量大，施加预应力工艺复杂、费用高等主要缺点。因此适当降低预应力，做成有限或部分预应力混凝土构件，即克服了上述全预应力的缺点，同时又可以用预应力改善钢筋混凝土构件的受力性能。有限或部分预应力混凝土介于全预应力混凝土和钢筋混凝土之间，有很大的选择范围，设计者可根据结构的功能要求和环境条件，选用不同的预应力值以控制构件在使用条件下的变形和裂缝，并在破坏前具有必要的延性，因而是当前预应力混凝土结构的一个主要发展趋势。

按照使用荷载下对截面拉应力控制要求的不同，预应力混281.钢绞线的贮存及下料：

⑴预应力材料下料准确，锚垫板，波纹管，钢束根数相配套与设计图纸相符。

⑵在任何情况下，当在安装预应力筋构件附近进行电焊时，对全部预应力筋和金属件采取保护措施，防止溅上焊碴或造成其他损坏。

⑶钢束安装原则：当二向预应力冲突时，首先应保证纵向预应力位置，其次为横向预应力位置。

⑷预应力束在存放和搬运过程中应避免机械损伤和有害的锈蚀即：在室外存放时，时间不宜超过6个月，不得直接存放在地面上，采用垫枕木并用油毡布覆盖等有效措施；运输时防止因吊点位置的差异造成预应力束弯曲变形等机械损伤，下料时应避免钢绞线的沾污、锈蚀、散失等问题。

四、预应力砼施工2.预应力管道安装①波纹管使用前，应按规定进行抽样检验，其各项技术性能满足相应技术要求后，方可投入使用。②保证预应力筋定位准确，波纹管沿长度方向通过定位网片控制横向位置尺寸，定位网片用φ10钢筋焊成井字形并与梁体钢筋焊接，内径尺寸为波纹管外径加2mm，制造允许误差。定位网布置间距不大于60cm。③波纹管接头采用套接方法连接，套接长度为250mm，每侧套入长度125mm，套接管规格应比制孔规格大一号，套接两端均用胶布密封，波纹管套入喇叭管内长度不小于50mm，为防止渗浆，应在喇叭管口上用棉花或棉纱塞实，并用胶布封裹。④制孔偏差：安装位置在端模板处允许偏离设计位置≤5mm，其它部位≤10mm。锚垫板与孔道轴线必须垂直，否则应纠正，锚垫板高度范围内的不垂直度≤1mm。⑤预应力管道安装完成后，应进行全面检查，以查出可能被损坏的管道。在混凝土浇筑之前，必须将管道上的一切非有意留的孔、开口或损坏之处修复，并应检查预应力筋能否在管道内自由滑道。1.钢绞线的贮存及下料：

⑴预应力材料下料准确，锚垫板，293、穿束及张拉前的预应力束保护：

⑴横向预应力束在施工时边穿波纹管边穿钢绞线，后将螺旋筋及锚垫板一同固定在设计要求的位置上。

⑵纵向预应力束

①.按设计长度及穿束要求进行下料，下料时可用轻型变速砂轮机截断，严禁采用电弧切割。

②.在穿束前，宜用检孔器对孔道全程试通一遍。

③.采用人工逐根穿束.

四、预应力砼施工4.预应力筋张拉1、一般要求：⑴砼强度达到设计强度的80%，龄期达到7天以后，方可对钢束进行张拉。⑵张拉完毕应及时压浆，预应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核，实际伸长值与理论值得差值应控制在6%内，否则暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。⑶预应力钢束张拉要对称进行，预应力钢束张拉次序如下：龄期大于7天，张拉50%端横梁和中横梁钢束→张拉100%纵向腹板钢束→张拉顶、底板通长钢束→张拉剩余50%端横梁和中横梁钢束→张拉剩余顶、底板钢束。预应力张拉后，应在锚头3cm处切断，严禁电弧切割。⑷锚具按规定检验合格（工地仅检验其尺寸及硬度）。⑸清除锚板上灰浆，以保证锚具与支承板密贴。⑹如果管道口歪斜或锚板不垂直于力筋，在张拉时必须设偏垫，以免产生应力集中或刻伤力筋。3、穿束及张拉前的预应力束保护：

⑴横向预应力束在施工时边302、张拉流程

0→初应力（0.1σk）→控制应力σk→2分钟→锚固

3、质量标准：

①实际伸长量的差值不超过计算伸长量的±6%（两端之和）。

②张拉过程中出现以下情况之一者，需要换钢绞线重新张拉：

a.后期张拉时发现早期张拉的锚具当中夹片断裂者；

b.锚具内夹片错牙在4mm以上者；

c.锚具内夹片断裂两片以上者（含有错牙的两片断裂）；

d.锚环裂纹损坏者；

e.切割钢绞线或者压浆时发生滑丝者。

③滑丝与断丝处理：

a、一段梁断丝、滑丝不得超过钢丝总数的0.5%，并不得处于梁的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。

b、处理方法：当一束出现少量滑丝时，可用单根张拉油顶进行补拉。当一束内出现多根钢绞线滑丝时，须放松钢绞线束并重新装夹片整束补拉。

四、预应力砼施工2、张拉流程

0→初应力（0.1σk）→控制应力σk→2分316.预应力管道压浆

1、压浆前的准备工作

⑴钢绞线束张拉完毕后，经复查，确认无滑丝、断丝并办理相关签证后才能切割钢绞线。应采用砂轮锯切割钢绞线，切割后钢绞线头应伸出锚具夹片外3-4cm。

⑵以压力水冲洗管道，并以压缩空气清除管道内积水及污物。

⑶压浆前应将锚环与夹片间的空隙填实，防止孔道压浆时冒浆。

2、压浆方法及注意事项

本工程孔道注浆采用真空辅助灌浆，张拉完后，切除外露的钢绞线，将密封工具罩安装在锚垫板上进行封锚。工具罩在灌浆后3小时内拆除并清洗。安装时检查橡胶密封圈是否破损断裂，将密罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧，注意排气孔朝上。

施工时将灌浆阀、排气阀全都关闭，真空阀打开，启动真空泵，观察真空压力表读数，当管道内的真空度维持在-0.08MPa时，停泵1分钟，若压力能保持不变时即可认为孔道内已达到真空。

将拌好的水泥浆加到储浆罐中并引到灌浆泵内，在灌浆泵高压橡胶管出口打出浆体，待浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管此端接到孔道的灌浆管上扎牢。

关闭灌浆阀，启动真空泵，当真空值达到并维持在-0.06～-0.1MPa值时，打开灌浆阀，启

动灌浆泵，开始灌浆，灌浆过程中，真空泵应保持连续工作。

待抽真空端的透明管内有浆体经过时，关闭真空机前端的真空阀，关闭真空机，水泥浆会自动从“止回排气阀”中顺畅流出，且稠度与灌入的浆体相当时，关闭真空阀门。

四、预应力砼施工6.预应力管道压浆

1、压浆前的准备工作

⑴钢绞线束张拉完32灌浆泵继续工作，压力达到0.6