建筑混凝土预应力原理及应用

建筑筑施施工工技技术术第一一节节概概述述第四四节节无无黏黏结结预预应应力力混混凝凝土土本章章内内容容End第二二节节先先张张法法第三三节节后后张张法法预应应力力混混凝凝土土工工程程第一一节节概概述述普通通钢钢筋筋混混凝凝土土的的缺缺点点混凝凝土土抗抗拉拉强强度度很很低低，，在在受受弯弯构构件件设设计计中中，，限限制制受受拉拉区区钢钢筋筋的的相相应应变变形形率率，，不不利利于于钢钢筋筋充充分分发发挥挥作作用用钢筋筋混混凝凝土土构构件件一一般般都都是是带带裂裂缝缝工工作作对于于允允许许出出现现裂裂缝缝的的构构件件，，高高强强钢钢材材却却不不能能充充分分发发挥挥作作用用建筑筑施施工工技技术术第一一节节概概述述预应应力力混混凝凝土土的的基基本本原原理理预应应力力混混凝凝土土能能充充分分发发挥挥高高强强度度钢钢材材的的作作用用，，即即在在外外荷荷载载作作用于于构构件件之之前前，，利利用用钢钢筋筋张张拉拉后后的的弹弹性性回回缩缩，，对对构构件件受受拉拉区区的混混凝凝土土预预先先施施加加压压力力，，产产生生预预压压应应力力，，使使混混凝凝土土结结构构在在作作用状状态态下下充充分分发发挥挥钢钢筋筋抗抗拉拉强强度度高高和和混混凝凝土土抗抗压压能能力力强强的的特特点，可可以提提高构构件的的承载载能力力。当当构件件在荷荷载作作用下下产生生拉应力时时，首首先抵抵消预预应力力，然然后随随着荷荷载不不断增增加，，受拉拉区混凝土土才受受拉开开裂，，从而而延迟迟了构构件裂裂缝的的出现现和限限制了了裂缝的开开展，，提高高了构构件的的抗裂裂度和和刚度度。这这种利利用钢钢筋对对受拉区混混凝土土施加加预压压应力力的钢钢筋混混凝土土，叫叫做预应力力混凝凝土。基本原原理可可见下下图一所示建筑施施工技技术建筑施施工技技术图一预应力力混凝凝土结结构的的特点点及适适用性性主要优优点：能充分分利用用高强强钢筋筋、高高强混混凝土土，减减少钢钢筋用用量；；构件件截面面小，，减轻轻结构构自重重，降降低工工程造造价预应力力使构构件受受拉区区推迟迟或避避免开开裂，，提高高构件件的抗抗裂性性能构件的的截面面刚度度较大大，可可减小小荷载载作用用下构构件的的挠度度扩大钢钢筋混混凝土土结构构的应应用范范围，，适用用于较较大荷荷载和和较大大跨度度提高装装配式式结构构的整整体性性，使使施工工制造造及运运输安安装工工作更更加方方便适用性性：大型屋屋面板板、屋屋架、、托架架、吊吊车梁梁等构构件均均有定定型标标准设设计；；在裂裂缝控控制上上要求较较高的的结构构，如如水池池、油油罐及及建造造大跨跨度或或承受受重型型荷载载的结结构构构件建筑施施工技技术返回建筑施施工技技术第二节节先先张张法法先张法法：在浇筑筑混凝凝土构构件之之前将将预应应力筋筋张拉拉到设设计控控制应应力，，用夹夹具将将其临临时固固定在在台座座或钢钢模上上，进进行绑绑扎钢钢筋，，安装装铁件件，支支设模模板，，然后后浇筑筑混凝凝土；；待混混凝土土达到到规定定的强强度，，保证证预应应力筋筋与混混凝土土有足足够的的粘结结力时时，放放松预预应力力筋，，借助助于它它们之之间的的粘结结力，，在预预应力力筋弹弹性回回缩时时，使使混凝凝土构构件受受拉区区的混混凝土土获得得预压压应力力。先张法法生产产示意意图见下图二所示。。建筑施施工技技术图二建筑施施工技技术先张法法一般般用于于预制制构件件厂生生产定定型的的中小小型构构件，，如楼楼板、、屋面面板、、檩条条及吊吊车梁梁等。。先张法法生产产时，，可采采用台座法法和机组流流水法法。采用台座法法时，预预应力力筋的的张拉拉、锚锚固，，混凝凝土的浇浇筑、、养护护及预预应力力筋放放松等等均在在台座座上进进行；；预应应力筋筋放松松前，，其拉拉力由由台座座承受受。为为长线线生产产，即即一次次张拉拉预应应力筋筋可在在其上上浇筑筑多个个构件件；靠靠自然然养护护，生生产速速度慢慢。采用机组流流水法法时，构构件连连同钢钢模通通过固固定的的机组组，按按流水水方式式完成成（张张拉、、锚固固、混混凝土土浇筑和养养护））每一一生产产过程程；预预应力力筋放放松前前，其其拉力力由钢钢模承承受。。为短短线生生产，，即一一次张张拉预预应力力筋仅仅在其其上浇浇筑一一个构构件；；用蒸蒸汽养养护构构件，，生产产速度度快。。台座、、夹具具和张张拉设设备（一））台座台座由由台面、横梁和承力结结构等组成成，是是先张张法生生产的的主要要设备。。预应应力筋筋张拉拉、锚锚固，，混凝凝土浇浇筑、、振捣捣和养养护及及预应力筋筋放张张等全全部施施工过过程都都在台台座上上完成成；预预应力力筋放放松前，台台座承承受全全部预预应力力筋的的拉力力。因因此，，台座座应有有足够够的强度、、刚度度和稳稳定性性。墩式台台座墩式台台座由由台墩墩、台台面与与横梁梁等组组成。。台墩墩和台台面共共同承承受拉力。。墩式式台座座用以以生产产各种种形式式的中中小型型构件件，如如屋架架、空心板板、平平板等等。建筑施施工技技术①台墩台墩是是承力力结构构，由由钢筋筋混凝凝土浇浇筑而而成。。承力台台墩设设计时时，应应进行行稳定定性和和强度度验算算。稳定性性验算算一般包包括抗倾覆覆验算算与抗滑移移验算算。抗倾倾覆系系数不不得小小于1.5，抗滑滑移系系数不不得小小于1.3。抗倾覆覆验算算的计计算简简图如如下图三所示，，按下下式计计算：：式中K0—台座的的抗倾倾覆安安全系系数；；M——由张拉拉力产产生的的倾覆覆力矩矩，kN··m；M=N·e1e1—张拉合合力T的作用用点到到倾覆覆转动动点o的力臂臂，m；M′－抗倾倾覆力力矩，，kN··mM’=GL+EPe2。建筑施施工技技术建筑施施工技技术图三台墩与与台面面共同同工作作时，，台墩墩倾覆覆点位位置宜宜取在在台面面往下下4～5cm处抗滑移移能力力按下下式验验算：：式中Ke—抗滑移移安全全系数数；T—张拉力力合力力，kN；T1—抗滑移移的力力，kN；对于独独立的的台墩墩，由由侧壁壁上压压力和和底部部摩阻阻力等等产生生；对对与台台面共共同工工作的的台墩墩，其其水平平推力力几乎乎全部部传给给台面面，不不存在在滑移移问题题，可可不作抗滑滑移计算算，此时时应验算算台面的的强度。。台座强度度验算时时，支承承横梁的的牛腿，，按柱牛牛腿计算算方法配配筋；墩墩式台座座与台面面接触外外伸部分分按偏心心受拉构构件计算算；台面面按轴心心受压构构件计算算；横梁梁按承受受均布荷荷载的简简支梁计计算，挠挠度控制制在2mm以内。建筑施工工技术建筑施工工技术②台面台面是预预应力构构件成型型的胎模模，要求求地基坚坚实平整整，它是是在厚150mm夯实碎石石垫层上上，浇筑筑60～80mm厚C20混凝土面面层，原原浆压实实抹光而而成。台台面要求求坚硬、、平整、、光滑，，沿其纵纵向有3%的排水坡坡度。③横梁横梁以墩墩座牛腿腿为支承承点安装装其上，，是锚固固夹具临临时固定定预应力力筋的支支承点，，也是张张拉机械械张拉预应应力筋的的支座。。横梁常常采用型型钢或钢钢筋混凝凝土制作作。（2）槽式台座座槽式台座座由端柱、传力柱、横梁和台面组成。槽式台座座既可承承受拉力力，又可可作蒸汽汽养护槽槽，适用用于张拉拉吨位较较高的大大型构件件，如屋屋架、吊吊车梁等等。槽式台座座构造如下图四所示。槽式台座座需进行行强度和稳稳定性计计算。端柱和和传力柱柱的强度度按钢筋筋混凝土土结构偏偏心受压压构件计计算。槽槽式台座座端柱抗抗倾覆力力矩由端端柱、横横梁自重重力矩及及部分张张拉力矩矩组成。。建筑施工工技术建筑施工工技术图四（二）夹夹具夹具是先张法法构件施施工时保保持预应应力筋拉拉力，并并将其固固定在张张拉台座座（或设设备）上上的临时时性锚固固装置。。按其工作作用途不不同分为为锚固夹具具和张拉夹具具。（1）钢丝锚固固夹具圆锥齿板板式夹具具（锥销销夹具））锥销夹具具可分为为圆锥齿齿板式夹夹具和圆圆锥槽式式夹具，，如下图五所示。镦头夹具具如下图六所示，采采用镦头头夹具时时，将预预应力筋筋端部热热镦或冷冷镦，通通过承力力分孔板板锚固。。建筑施工工技术建筑施工工技术图五建筑施工工技术图六(2)钢筋锚固固夹具钢筋锚固固常用圆套筒三三片式夹夹具，由套筒筒和夹片片组成，，如下图七所示。其型号有有YJ12、YJ14，适用于于先张法法；用YC-18型千斤顶顶张拉时时，适用用于锚固固直径为为12mm、14mm的单根冷冷拉HRB335、HRB400、RRB400级钢筋。。建筑施工工技术建筑施工工技术图七建筑施工工技术(3)张拉夹具具张拉夹具具是夹持持住预应应力筋后后，与张张拉机械械连接起起来进行行预应力力筋张拉拉的机具具。常用的张张拉夹具具有月牙形夹夹具、偏心式夹夹具、楔形夹具具等，如下下图八所示，适适用于张张拉钢丝丝和直径径16mm以下的钢钢筋。建筑施工工技术图八单根钢筋筋之间的的连接或或粗钢筋筋与螺丝丝杆的连连接可用用钢筋连连接器，，如下图九所示建筑施工工技术（三）张拉设备备要求简易易可靠，，控制应应力准确确，能以以稳定速速度增大大张力。。选择张张拉机具具时，为为保证设设备、人人身安全全和张拉拉力准确确，张拉拉机具的的张拉力力应不小小于预应应力筋张张拉力的的1.5倍；张拉拉机具的的张拉行行程不小小于预应应力筋伸伸长值的的1.1～1.3倍。还应考虑虑张拉机具与与锚固夹具配配套使用。预应力用液压压千斤顶类型型按机型不同分分为拉杆式千千斤顶、穿心心式千斤顶、、锥锚式千斤斤顶和台座式千斤顶；；按使用功能能不同分为单单作用千斤顶顶和双作用千千斤顶；还有前置内卡卡式千斤顶和和开口式千斤斤顶，供单根根钢绞线张拉拉用。先张法中，单单根冷拔钢丝丝的张拉可用用电动螺杆张张拉机与电动动卷扬张拉机机等。张拉设备应装装有测力仪表表，以准确建建立张拉力。。张拉设备应由由专人使用和和保管。建筑施工技术术建筑施工技术术拉杆式千斤顶顶利用用单活塞张拉拉预应力筋的的单作用千斤斤顶，用于张拉带螺纹端端杆锚具的冷冷拉Ⅱ～Ⅲ级钢筋和带镦镦头锚具的钢钢丝束。如YL60型千斤顶。穿心式千斤顶顶如如下图十所示，适用于于张拉带JM型锚具的钢筋筋束或钢绞线线束，也可作作为拉杆式穿穿心千斤顶。。电动螺杆张拉拉机如如下图十一所示，适用于于预制厂，在在长线台座上上张拉冷拔低低碳钢丝。电动卷扬张拉拉机适适用于长线台台座上张拉冷冷拔低碳钢丝丝。建筑施工技术术图十建筑施工技术术图十一先张法施工工工艺（一）张拉控控制应力张拉控制应力力是指在张拉预预应力筋时所所达到的规定定应力，应按按设计规定采采用。控制应力的数数值直接影响响预应力的效效果。施工中中采用超张拉工艺，使超张拉应应力比控制应应力提高3%～5%。预应力筋的张张拉控制应力力，应符合设设计要求。施施工中预应力力筋需要超张张拉时，可比比设计要求提提高3%～5%，但其最大张张拉控制应力力不得超过表一的规定。钢筋种类

张拉方法

先张法

后张法

消除应力钢丝、钢绞线

热处理钢筋

0.75fptk

0.70fptk0.75fptk0.65fptk建筑施工技术术表一最最大张拉拉控制应力允允许值建筑施工技术术（二）张拉程程序张拉程序可按按下列之一进进行：或其中σcon为预应力筋的的张拉控制应应力为了减少应力力松弛损失，，预应力钢筋筋宜采用的张力程序。。预应力钢丝张张拉工作量大大时，宜采用用一次张拉程程序0→103%σcon。（三）预应力力值的校核预应力钢筋的的张拉力，一一般用伸长值值校核。预应力筋理论论伸长值ΔL按下式计算：：式中FP—预应力筋平均均张拉力，kN；轴线张拉取取张拉端的拉拉力；两端张张拉的曲线筋筋取张拉端的的拉力与跨中中扣除孔道摩摩阻损失后拉拉力的平均值值；L—预应力筋的长长度，mm；AP—预应力筋的截截面面积，mm2；ES—预应力筋的弹弹性模量，kN/mm2。建筑施工技术术建筑施工技术术预应力筋的实实际伸长值，，宜在初应力力约为10%σcon时测量，并加加初应力以内内的推算伸长长值。国产2CN-1型钢丝内力测测定仪如下图十二所示。图十二（四）预应力力筋敷设长线台座台面面（胎模）在在铺放钢丝前前应涂隔离剂剂使用适当溶剂剂清洗受污染染的预应力筋筋预应力钢丝宜宜用牵引车铺铺放，若接长长钢丝可用下下图十三所示钢丝拼接接器密排绑扎扎。建筑施工技术术建筑施工技术术图十三建筑施工技术术（五）预应力力筋的张拉张拉前的准备备核实预应力筋筋的级别、直直径、根数、、排距是否满满足设计要求求；预应力钢钢筋（丝）接接头是否符合合施工及验收收规范要求。。横梁、定位承承力板是否贴贴合及严密稳稳固。建筑施工技术术预应力筋张拉拉注意事项为避免台座承承受过大的偏偏心力，应先先张拉靠近台台座截面重心心处的预应力力筋。钢质锥形夹具具锚固时，敲敲击锥塞或楔楔块应先轻后后重，同时倒倒开张拉设备备并放松预应应力筋，两者者应密切配合合，既要减少少钢丝滑移，，又要防止锤锤击力过大导导致钢丝在锚锚固夹具处断断裂。对重要结构构构件（如吊车车梁、屋架等等）的预应力力筋，用应力力控制方法张张拉时，应校校核预应力筋筋的伸长值。。同时张拉多根根预应力钢丝丝时，应预先先调整初应力力（10%σcon），使其相互互之间的应力力一致。建筑施工技术术预应力筋张拉拉后，对设计计位置的偏差差不得大于5mm，也不得大于于构件截面最最短边长的4%。在浇筑混凝土土前发生断裂裂或滑脱的预预应力筋必须须予以更换。。张拉、锚固固预应力筋筋应专人操操作，实行行岗位责任任制，并做做好预应力力筋张拉记记录。在已张拉钢钢筋（丝））上进行绑绑扎钢筋、、安装预埋埋铁件、支支承安装模模板等操作作时，要防防止踩踏、、敲击或碰碰撞钢丝。。建筑施工技技术（六）混凝凝土的浇筑筑与养护混凝土的收收缩是水泥泥浆在硬化化过程中脱脱水密结和和形成的毛毛细孔压缩缩的结果。。混凝土的徐徐变是荷载长期作作用下混凝凝土的塑性性变形，因因水泥石内内凝胶体的的存在而产产生。为了减少混混凝土的收收缩和徐变变引起的预预应力损失失，在确定定混凝土配配合比时，，应优先选选用干缩性性小的水泥泥，采用低低水灰比，控控制水泥用用量，对骨骨料采取良良好的级配配等技术措措施。预应力钢丝丝张拉、绑绑扎钢筋、、预埋铁件件安装及立立模工作完完成后，应应立即浇筑筑混凝土，，每条生产产线应一次次连续浇筑筑完成。建筑施工技技术采用机械振振捣密实时时，要避免免碰撞钢丝丝。混凝土土未达到一一定强度前，不允许许碰撞或踩踩踏钢丝。。预应力混凝凝土可采用用自然养护或湿热养护，自然养护护不得少于于14d。干硬性混混凝土浇筑筑完毕后，应立即即覆盖进行行养护。当预应力混混凝土采用用湿热养护护时，要尽尽量减少由由于温度升升高而引起的预应力力损失。为了减少温温差造成的的应力损失失，采用湿湿热养护时时，在混凝凝土未达到到一定强度前前，温差不不要太大，，一般不超超过20°C。建筑施工技技术（七）预应应力筋放张张放张顺序是指预应力力混凝土构构件中，多多根预应力力筋依次放放张的先后后顺序（包包括逐根放放张和同时时放张）。。预应力筋放放张时，应应缓慢放松松锚固装置置，使各根根预应力筋筋缓慢放松松。预应力筋放放张顺序应符符合设计要要求，当设设计未规定定时，可按按下列要求求进行：承受轴心预预应力构件件的所有预预应力筋应应同时放张张；承受偏偏心预压力力构件，应应先同时放放张预压力力较小区域域的预应力力筋，再同同时放张预预压力较大大区域的预预应力筋。。长线台座生生产的钢弦弦构件，剪剪断钢丝宜宜从台座中中部开始；；叠层生产产的预应力力构件，宜宜按自上而下的顺序序进行放松松；板类构构件放松时时，从两边边逐渐向中中心进行。。建筑施工技技术放张方法①对于中小型型预应力混混凝土构件件，预应力力丝的放张张宜从生产产线中间处处开始，以以减少回弹弹量且有利利于脱模；；对于构件件应从外向向内对称、、交错逐根根放张，以以免构件扭扭转、端部部开裂或钢丝断裂。。②放张单根预预应力筋，，一般采用用千斤顶放放张，如下下图十四所示。③构件预应力力筋较多时时，整批同同时放张可可采用砂箱箱、楔块等等放松装置置。砂箱装置如如下图十四所示。楔块放张装装置如下图十四所示。建筑施工技技术图十四建筑施工技技术（八）放张张注意事项项为检查构件件放张时钢钢丝与混凝凝土的黏结结是否可靠靠，切断钢钢丝时应测测定钢丝往往混凝土内内的回缩情情况。放张前应拆拆除侧模，，使放张时时构件能自自由压缩，，否则将损损坏模板或或使构件开开裂。必要要时在胎模模与台面之之间设置滚滚动支座。。返回建筑施工技技术第三节后后张法法后张法：主要用于于现场预应应力施工，，是在制作构构件时预留留孔道，待待混凝土达达到一定的的强度后在在孔道内穿穿入钢筋，，并按照设设计要求张张拉钢筋，，然后用锚锚具在构件件端部将钢钢筋锚固，，阻止钢筋筋回缩，从从而对构件件施加预应应力。预应力混凝凝土后张法主要要工序见下图十五所示。建筑施工技技术图十五建筑施工技技术后张法施工工由于直接接在钢筋混混凝土构件件或结构上上进行预应应力筋的张张拉和锚固固，所以不不需要固定定台座设备备，不受地点限限制，又是是预制构件件拼装的一一种手段。。它既适用于于预制构件件生产，也也适用于现现场施工大大型预应力力构件。只能单一逐逐个施加预预应力，工工序较多，，操作也较较麻烦；锚锚具耗钢量量大，锚具具加工要求求的精度较较高，成本本较高。建筑施工技技术锚具是后张法结结构或构件件中保持预预应力筋拉拉力并将其其传递倒混凝土上用用的永久性性锚固装置置。锚具类型：：单根钢筋锚锚具单根粗钢筋筋的预应力力筋，如果果采用一端端张拉，则则在张拉端用螺丝端杆锚锚具，固定端用用帮条锚具或镦头锚锚具；如果采用两端端张拉，则则两端均用用螺丝端杆锚锚具。螺丝端杆锚锚具如下图十六所示。帮条锚具如如下图十七所示。镦头锚具由由镦头和垫垫板组成。。精轧螺纹钢钢筋锚具由由螺母和垫垫板组成。。单根钢绞线线锚具如下下图十八所示。建筑施工技技术图十六建筑施工技技术图十七建筑施工技技术图十八建筑施工技技术钢筋束、钢钢绞线锚具具采用的锚具具有JM型、XM型、QM型和镦头锚具。JM型锚具由锚环与夹夹片组成（（如下图十九所示），锚锚环分甲型型和乙型两两种。与YL60型千斤顶配配套使用，，适用于锚锚固3～6根直径为12mm光面或螺纹纹钢筋束，也可可用于锚固固5～6根直径为12mm或15mm的钢绞线束束。XM型和QM型锚具是一种新型型锚具（如如下图二十所示），每每根钢绞线线都是分开开锚固的，，任何一根钢钢绞线的锚锚固失效都都不会引起起整束钢绞绞线锚固失失效。XM锚具适用于于锚固1～12根直径15mm的钢绞线，，也用于锚锚固钢丝束束；QM锚具适用于于锚固4～31根直径12mm或3～19根直径15mm的钢绞线。。固定端用锚锚头锚具当预应力钢钢筋束一端端张拉时，，在固定端端可用这种种锚具代替替JM型（如下图二十一所示）。建筑施工技技术图十九建筑施工技技术图二十建筑施工技技术图二十一建筑施工技技术预应力钢丝丝束锚具钢丝束用做做预应力筋筋时，由几几根到几十十根直径3～5mm的平行碳素钢钢丝组成。。其固定端端采用钢丝丝束镦头锚锚具，张拉拉端锚具可采采用钢质锥锥形锚具、、锥形螺杆杆锚具、XM型锚具。锥形螺杆锚锚具如下图二十二所示。用于于锚固14、16、20、24或28根直径为5mm的碳素钢丝。钢丝束镦头头锚具如下图二十十三所示。。用于12～54根直径为5mm的碳素钢丝丝。常用镦镦头锚具分分为A型与B型。A型由锚杯与与螺母组成成，用于张张拉端。B型为锚板，，用于固定定端。钢质锥形锚锚具如下图二十十四所示。。用于锚固固以锥锚式式双作用千千斤顶张拉拉的钢丝束束，适用于于锚固6、12、18或24根直径5mm的钢丝束。。建筑施工技技术图二十二建筑施工技技术图二十三建筑施工技技术图二十四张拉设备锥形螺杆锚锚具、钢丝丝束镦头锚锚具宜采用用拉杆式千斤斤顶（YL60型）或穿心式千斤斤顶（YC60型）张拉锚固；；钢制锥形锥形锚具应应用锥锚式式双作用千千斤顶（常常用YZ60型）张拉锚固固。拉杆式千斤斤顶适用于张拉拉以螺纹端端杆锚具为为张拉锚具具的粗钢筋筋，张拉以锥形螺螺杆锚具为为张拉锚具具的钢丝束束。如下图二十五所示。建筑施工技技术建筑施工技技术图二十五穿心式千斤斤顶如下图二十六所示，沿千千斤顶纵轴轴线有一直直穿心通道道，供穿过预应力筋筋用。沿千千斤顶的径径向分内外外两层油缸缸。外层油油缸为张拉油缸缸，工作时时张拉预应应力筋；内内层为顶压压油缸，工工作时进行锚具具的顶压锚锚固，故称称YC60型为穿心式式双作用千千斤顶。锥锚式双作作用千斤顶顶如下图二十七所示。其主主缸和主缸缸活塞用于于张拉预应应力筋。建筑施工技技术建筑施工技技术图二十六建筑施工技技术图二十七预应力筋制制作根据所用的的预应力刚刚才品种、、锚（夹））具类型及及生产工艺艺等确定。预预应力筋的的下料长度度由计算确确定。（一）单根根预应力粗粗钢筋下料料长度两端采用螺螺纹端杆锚锚具（如下下图二十八所示）时，，其成品全全长（包括括螺纹端杆杆在内冷拉拉后的全长长）为L1=l+2l2预应力筋（（不包括螺螺丝端杆））冷拉后需需达到的长长度为L0=L1-2l1预应力筋（（不包括螺螺丝端杆））冷拉后需需达到的长长度为建筑施工技技术当预应力钢钢筋一端用用螺纹端杆杆，另一端端用帮条（（或镦头））锚具（如如下图二十八所示）时，，L1=l+l2+l3L0=L1-l1为保证质量量，冷拉宜宜采用控制制应力的方方法。若在在一批钢筋筋中冷拉率率分散性较大时，，应尽可能能把冷拉率率相近的钢钢筋对焊在在一起，以以保证钢筋筋冷拉应力的均匀匀性建筑施工技技术建筑施工技技术图二十八建筑施工技技术【例5.1】21m预应力屋架架的孔道长长为20.80m，预应力筋筋为冷拉Ⅲ级钢筋，直直径为22mm，每根长度度为8m，实测冷拉拉率r=4%，弹性回缩缩率δ=0.4%，张拉应力力为0.85fpyk。螺丝端杆杆长为320mm，帮条长为为50mm，垫板厚为为15mm。计算：（1）两端用用螺丝端杆杆锚具锚固固时预应力力筋的下料料长度?（2）一端用用螺丝端杆杆，另一端端为帮条锚锚具时预应应力筋的下下料长度?（3）预应力力筋的张拉拉力为多少少?建筑施工技技术【解】（1）螺丝端杆锚锚具，两端端同时张拉拉，螺母厚厚度取36mm，垫板厚度度取16mm，则螺丝端端杆伸出构构件外的长长度l2=2H+h+5=2×36+16+5=93m；对焊接头头个数n=2+2=4；每个对焊焊接头的压压缩量Δ=22mm，则预应力力筋下料长长度L=(l-2l1+2l2)/(1+r-δ)+nΔ=19727（mm）建筑施工技技术(2)帮条长为50mm，垫板厚15mm，则预应力力筋的成品品长度L1=l+l2+l3=20800+93+（50+15）=20958（mm）预应力筋（（不含螺丝丝端杆锚具具）冷拉后后长度：L0=L1-l1=20958-320=20638（mm）L=L0/(1+r-δ)+nΔ=20638/(1+0.04-0.004)+4×22=20009（mm）(3)预应力筋的的张拉力FP=σcon·AP=0.85×500×3.14/4×222=161475（N）=161.475（kN）（二）预预应力钢钢丝束下下料长度度采用钢质质锥形锚锚具，以以锥锚式式千斤顶顶张拉（（如下图二十九九所示）时时，钢丝丝下料长长度L为两端张拉拉L=l+2（l4+l5+80）一端张拉拉L=L+2（l4+80）+l5建筑施工工技术图二十九九（二）预预应力钢钢丝束下下料长度度采用镦头头锚具，，以拉杆杆式或穿穿心式千千斤顶张张拉（如如下图三十所示）时时，钢丝丝下料长长度L为L=l+2a+2b－K（H1－H）－ΔL－c建筑施工工技术图三十（二）预预应力钢钢丝束下下料长度度采用锥形形螺杆锚锚具，以以拉杆式式千斤顶顶张拉（（如下图三十一一所示）时时，钢丝丝下料长长度L为L=l+2l2－2l1+2（l6+a）a＝20mm建筑施工工技术图三十一一（三）钢钢筋束或或钢绞线线束的下下料长度度采用夹片片式锚具具，以穿穿心式千千斤顶张张拉（如如下图三十二二所示）时时，钢筋筋束钢绞绞线束的的下料长长度L为两端张拉拉时：L=l+2（l7+l8+l9+100）一端张拉拉时：L=l+2（l7+100）+l8+l9建筑施工工技术图三十二二采用钢丝丝束镦头头锚具锚锚固钢丝丝束时，，其下料料长度应应力求精精确。对直直的或一一般曲率率的钢丝丝束，在在同束钢钢丝中下下料长度度的相对差差值应控控制在L/5000以内，且且不大于于5mm。通常采采用应力状状态下料料，即把把钢丝拉拉至300MPa应力状态态下划定定长度，放松松后剪切切下料。。用锥形形螺杆锚锚具锚固固的钢丝丝束，经经过调直的的钢丝可可以在非非应力状状态下料料。建筑施工工技术后张法施施工工艺艺后张法施施工工艺艺与预应应力施工工有关的的是孔道留设设、预应力筋张拉和孔道灌浆浆三部分。。（一）孔孔道留设设构件中留留设孔道道主要为为穿预应应力钢筋筋（束））及张拉拉锚固后后灌浆用。。孔道留设设的基本要求求：①孔道道直径应应保证预预应力筋筋（束））能顺利利穿过。。②孔道道应按设设计要求求的位置置、尺寸寸埋设准准确、牢牢固，浇浇筑混凝凝土时不应出现现移位和和变形。。③在设设计规定定位置上上留设灌灌浆孔。。④在曲曲线孔道道的曲线线波峰部部位应设设置排气气兼泌水水管，必必要时可可在最低点设置置排水管管。⑤灌浆浆孔及泌泌水管的的孔径应应能保证证浆液畅畅通。建筑施工工技术建筑施工工技术预留孔道道形状有有直线、、曲线和和折线形形，孔道留设设方法：钢管抽芯芯法预先将平平直、表表面圆滑滑的钢管管埋设在在模板内内预应力力筋孔道道位置上上。在开开始浇筑筑至浇筑筑后拔管管前，间间隔一定定时间要要缓慢匀匀速地转转动钢管管；待混混凝土初初凝后至终终凝之前前，用卷卷扬机匀匀速拔出出钢管即即在构件件中形成成孔道。。建筑施工工技术钢管抽芯芯法只用用于留设设直线孔孔道，钢钢管长度度不宜超超过15m，钢管两两端各伸伸出构件件500mm左右，以便转动动和抽管管。构件较长长时，可可采用两两根钢管管，中间间用套管管连接。。抽管时间间与水泥泥品种、、浇筑气气温和养养护条件件有关。。采用钢筋筋束镦头头锚具和和锥形螺螺杆锚具具留设孔孔道时，，张拉端端的扩大大孔也可可用钢管管成型，，留孔时应注意端端部扩孔孔应与中中间孔道道同心。。建筑施工工技术胶管抽芯芯法胶管采用用5～7层帆布夹夹层，壁壁厚6～7mm的普通橡橡胶管，，用于直直线、曲曲线或折折线孔道道成型。。胶管一端端密封，，另一端端接上阀阀门，安安放在孔孔道设计计位置上上；待混凝土土初凝后后、终凝凝前，将胶管管阀门打打开放水水（或放放气）降降压，胶胶管回缩缩与混凝凝土自行行脱落。。一般按按先上后后下、先先曲后直直的顺序序将胶管管抽出。。建筑施工工技术预埋管法法预埋管法法是用钢钢筋井字字架将黑黑铁皮管管、薄钢钢管或金金属螺旋旋管固定定在设计计位置上上，在混混凝土构构件中埋管管成型的的一种施施工方法法。适用于预预应力筋筋密集或或曲线预预应力筋筋的孔道道埋设，但电电热后张张法施工工中，不不得采用用波纹管管或其他他金属管管埋设的的管道。。（二）预预应力筋筋张拉用后张法法张拉预预应力筋筋时，结结构的混混凝土强强度应符符合设计要求求；当设设计无要要求时，，其强度度不应低低于设计计强度标准值值的75％。穿筋成束的预预应力筋筋将一头头对齐，，按顺序序编号套套在穿束束器上（（见下图三十三三所示）。。建筑施工工技术图三十三三建筑施工工技术预应力筋筋的张拉拉顺序预应力筋筋张拉顺顺序应按按设计规规定进行行；如设设计无规规定时，，应采取取分批分分阶段对对称地进进行。下图三十四四所示是预预应力混混凝土屋屋架下弦弦预应力力筋张拉拉顺序。。下图三十五五所示是预预应力混混凝土吊吊车梁预预应力筋筋采用两两台千斤斤顶的张张拉顺序序，对配配有多根根不对称预应力力筋的构构件，应应采用分分批分阶阶段对称称张拉。。平卧重叠叠浇筑的的预应力力混凝土土构件，，张拉预预应力筋筋的顺序序是先上上后下，，逐层进进行。建筑施工工技术图三十四四建筑施工工技术图三十五五建筑施工工技术预应力筋筋张拉程程序预应力筋筋的张拉拉程序，，主要根根据构件件类型、、张锚体体系、松松弛损失失取值等等因素来来确定。。用超张拉方法减减少预应应力筋的的松弛损损失时，，预应力力筋的张张拉程序序宜为：：如果预应应力筋张张拉吨位位不大，，根数很很多，而而设计中中又要求求采取超超张拉以以减少应应力松弛弛损失时时，其张拉拉程序可可为：建筑施工工技术预应力筋筋的张拉拉方法对于曲线线预应力力筋和长长度大于于24m的直线预预应力筋筋，应采采用两端端同时张张拉的方方法；长长度等于于或小于于24m的直线预预应力筋筋，可一一端张拉，但但张拉端端宜分别别设置在在构件两两端。对预埋波波纹管孔孔道曲线线预应力力筋和长长度大于于30m的直线预应应力筋宜宜在两端端张拉，，长度等等于或小小于30m的直线预预应力筋筋可在一一端张拉拉。安装张拉拉设备时时，对于于直线预预应力筋筋，应使使张拉力力的作用用线与孔孔道中心心线重合合；对于于曲线预预应力筋，，应使张张拉力的的作用线线与孔道道中心线线末端的的切线方方向重合合。建筑施工工技术张拉注意意事项应认真做做到孔道道、锚具具与千斤斤顶三对对中，以以便张拉拉顺利进进行，不不致增加加孔道摩摩擦损失失。采用锥锚锚式千斤斤顶张拉拉钢丝束束时，先先使千斤斤顶张拉拉缸进油油，至压压力计略略有启动动时暂停停，检查查每根钢钢丝的松松紧并进进行调整整，然后后再打紧紧楔块。。工具锚的的夹片，，应注意意保持清清洁和良良好的润润滑状态态。多根钢绞绞线束夹夹片锚固固体系如如遇到个个别钢绞绞线滑移移，可更更换夹片片，用小小型千斤斤顶单根根张拉。。每根构件件张拉完完毕后，，应检查查端部和和其他部部位是否否有裂缝缝，并填填写张拉拉记录表表。预应力筋筋锚固后后的外露露长度，，不宜小小于30mm。在张拉拉构件件的两两端应应设置置保护护装置置，如如用麻麻袋、、草包包装土土筑成成土墙墙，以以防止止螺帽帽滑脱脱、钢钢筋断断裂飞飞出伤伤人；；在张拉拉操作作中，，预应应力筋筋的两两端严严禁站人人，操操作人人员应应在侧侧面工工作。。（三））孔道道灌浆浆预应力力筋张张拉后后，应应尽快快地用用灰浆浆泵将将水泥泥浆压压灌到到预应应力孔孔道中中去。。灌浆用用水泥泥浆应应有足足够的的粘结结力，，且应应有较较大的的流动动性，，较小小的干干缩性性和泌泌水性性。灌浆前前，用用压力力水冲冲洗和和湿润润孔道道。灌浆顺顺序应应先下下后上上，以以免上上层孔孔道漏漏浆把把下层