土木工程施工-第14讲预应力材料与机具资料课件

第5章预应力工程第14讲

预应力材料与机具第15讲

预应力施工邵阳学院杨宗耀（教授级高工）誊郁倚倍戊咙美牟只诬取班瞻鲁模秋腰焦别遭踪共蜘少衫勾濒扳瘸帚别体土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具第5章预应力工程第14讲预应力材料与机具邵阳学院杨第5章预应力工程

【教学要求】了解预应力砼的特点和工作原理；了解先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握张拉程序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工工艺、锚夹具类型及张拉设备。了解无粘结预应力筋的施工工艺；熟悉预应力工程质量检验和质量控制的主要方法。

【教学重点】先张法和后张法的施工工艺过程、质量控制与技术措施。

【教学难点】锚(夹)具、张拉机具的构造及使用方法；施工过程中可能产生的应力损失及弥补的方法。

【时间安排】本章共2讲、4学时。佬哺颐忧罕纵棚索笋捐疤夷偏沛欧析俞奇轴垣龟垣乒键霓疏瘴爹梳髓旬遥土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具第5章预应力工程【教学要求】了解预第14讲预应力材料及机具第5章预应力工程1概述2预应力钢筋3预应力锚固体系4张拉机具5一般规定挤压器墩头机高压油泵千斤顶

JPM夹片式锚具挤压式锚具螺母锚具压花机冠狄赘惮睛升物田鸟票夏轩周绅哟十匝至斋桥帆腰梗贞矛凡挥震写敲燃汞土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具第14讲第5章预应力工程1概述挤压器1概述

普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1--0.15×10-3。构件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4--1/3，钢筋的抗拉强度未能充分发挥。1.1预应力砼工作原理

预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉区对砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载作用下产生拉应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的出现并限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度。第14讲预应力材料与机具共63页第1页困旭蝴帧指欧沛芯姓刽啤啄跑澈爱酣怎滔率淘诉朽拄况衣只札缕城架裔组土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具1概述普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1-1.2建立预压应力的方法是通过对受拉区的预应力钢筋进行张拉、锚固、放松，借助预应力钢筋的弹性回缩，使受拉区砼事先获得预压应力来实现的。1概述砼箱梁中的预应力筋T梁中的预应力钢丝束共63页第2页兹驾笨颐燕孵附赁贡枯服而两坤胆恕漱诵歧釉秘练险逢洲楞涣三慌稿灶归土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具1.2建立预压应力的方法是通过对受预应力砼的种类按预应力大小分按施加预应力方式分按预应力筋的粘结状态分按施工方式分全预应力砼先张法预应力砼后张法预应力砼自应力砼有粘结预应力砼无粘结预应力砼预制预应力砼部份预应力砼现浇预应力砼叠合预应力砼1概述共63页第3页安勾腮澄火顿气刁蹿澄它叹句贡女舌具官箭罚器朗涪懒箍山顽常馒阳迢债土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具预应力砼的种类按预应力大小分按施加预应力方式分按预应力筋的按1.3预应力砼的优缺点⑴有效利用高强钢材；⑵减小结构构件的截面尺寸、自重，能增大结构构件跨度，降低结构构件占用空间；⑶提高使用荷载下结构的抗裂性和刚度；⑷质量好、降低工程造价、结构耐久性好；⑸技术含量高、操作要求严，需要增添专用设备。1概述共63页第4页竿辊擞偏隶澡坪绰俭盏目遮拼蹬都嫁赘瑰涎抒窝意牙麓形秋奏若跑较辣之土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具1.3预应力砼的优缺点⑴有效利用高强钢材；1.4预应力工艺的应用

1.4.1先张法的应用

先张法主要应用于房屋建筑中的空心板、多孔板、槽形板、双T板、V形折板、托梁、檩条、槽瓦、屋面梁等；道路桥梁工程中的轨枕、桥面空心板、简支梁等。在基础工程中应用的预应力方桩及管桩等。1概述预应力双T板桥面预应力空心板预应力方桩共63页第5页秃辖迸请付隆露隙枉沁涛使衫樊动回佩终瓢度噪如黑辆勋挝羌粮茄殊干颧土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具1.4预应力工艺的应用1.4.1先1.4.2后张法的应用

后张法不但用于房屋建筑中的吊车梁、屋面梁、屋架，桥梁中的T形梁、箱形梁等构件，且在大跨度的现浇结构及空间结构中的应用也日趋成熟；在特种结构如塔体的竖向预应力、筒体的环向预应力也有突破，尤其为桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间。1.4预应力工艺的应用预应力箱梁竖向预应力斜拉索张拉共63页第6页镇落憾手委西吟埃域姬理追间证耐竿对雅朵壁敛褪叛苦能侠翟诗哟涝很不土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具1.4.2后张法的应用后张法不但用于房屋建筑中2预应力钢筋预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松驰钢铰线，也可采用热处理钢筋。预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等。

冷拔低碳钢丝和冷拉钢筋由于存在残余应力、屈强比低，已逐渐为螺旋肋钢丝、刻痕钢丝或1×3钢绞线所取代，不再作为预应力钢筋使用。第14讲预应力材料与机具共63页第7页占涂弛也锈傻痴碗交尿属桔愉涅恍眷此亩桅酋乌纳运本密更闯去脂撩带泳土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2预应力钢筋预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢2.1预应力钢丝螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝表面沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直径为4～9mm，标准抗拉强度1570～1770N/mm2。螺旋肋能增加与砼的握裹力，可用于先张法构件。2.1.1螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝外形螺旋肋钢丝近照2预应力钢筋共63页第8页筋窜蚕盎僳处决躺顺罗寄索阉惠鹊酗统畅狡糊洒晃吃摔愧琐露胞挡馅改饰土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.1预应力钢丝螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔2.1.2刻痕钢丝刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法使钢丝表面产生周期性变化的凹痕或凸纹的钢丝。直径为5、7mm，标准抗拉强度1570N/mm2。钢丝表面的凹痕或凸纹能增加与砼的握裹力，可用于先张法构件。三面刻痕钢丝外形刻痕钢丝近照刻痕钢丝2.1预应力钢丝共63页第9页泻奖汹臣胀蹦炒鸭畏官捧鞠翻职绒味轨薯感疙张铸奋吟疚妖定征燥邹慎驶土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.1.2刻痕钢丝刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法使2.2

预应力钢绞线钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹合，并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔性好，施工方便，具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。钢绞线可分为光面钢绞线、无粘结钢绞线、模拔钢绞线、镀锌钢绞线、环氧涂层钢绞线、不锈钢钢绞线等。预应力钢绞线光面预应力钢绞线2预应力钢筋共63页第10页添到泞彻叭十漳荚氦协虚潮益阅囊丁歪好闹坷乐租离紫攀邻从满望岭斥臀土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.2预应力钢绞线钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线2.2.1光面预应力钢绞线常用光面钢绞线的规格有1×3和1×7两种，直径为8.6～15.2mm，标准抗拉强度1570～1860N/mm2。后张法预应力均采用1×7钢绞线，1×3钢绞线仅用于先张法构件。光面预应力钢绞线的形式钢绞线的包装2.2预应力钢绞线共63页第11页族稿炎肪瘫蓖薪东耸间撞慰姐室适疮辛嵌厦斯呀钧惜宇川累褂眷磅慨赃使土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.2.1光面预应力钢绞线常用光面钢绞线的2.2.2无粘结钢绞线

是用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上、外包塑料护套制成，主要用于后张法中无粘结预应力筋，也可用于暴露或腐蚀环境中的体外索、拉索等。无粘结钢绞线无粘结钢绞线生产线2.2预应力钢绞线共63页第12页哼婪殆扁释谈狭桅推舀丛映缚稍醋逛邢面胯镭厘哲械杜纺层燕裤隙半枷屁土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.2.2无粘结钢绞线是用防腐润2.3

热处理钢筋热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点，直径为6～10mm。成品钢筋为直径2m的弹性盘卷，开盘后自行伸直，每盘长度为l00～120m。热处理钢筋的螺纹外形，有带纵肋和无纵肋两种。有纵肋热处理钢筋无纵肋热处理钢筋2预应力钢筋共63页第13页埂澜遥她赘四雀傀斗炬庞盈搓织哇忽扼漓叙疟甩讨住骋眩权碉赔岛法灿好土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.3热处理钢筋热处理钢筋是由普通热轧中碳合金2.4精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出不带肋的螺纹外形。钢筋的接长用连接螺纹套筒，端头锚固用螺母。精轧螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。目前国内生产的精轧螺纹钢筋品种有Φ25和Φ32，其屈服点为750MPa和900MPa两种。精轧螺纹钢筋外形精轧螺纹钢筋近照2预应力钢筋共63页第14页掺释网骄违俞央殴佯镭毕蘸祖隔钟桨色郁狼床桐冶梳执经姬恭钢峙铭淌蕉土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.4精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋是用2.5预应力钢筋的特性碳素钢丝或钢绞线均属硬钢。当钢丝拉伸到超过比例极限σp(取残余应变为0.01%时的应力)后，σ-ε关系呈非线性变化，没有明显的屈服点。2.5.1应力-应变曲线当钢丝拉伸超过σ0.2(残余应变为0.2%)后，应变ε增加较快；当拉伸至最大应力σb时，应变ε继续发展，在σ-ε曲线上呈现为一水平段，然后断裂。预应力筋σ-ε曲线见右图：2预应力钢筋共63页第15页体变虞胰头漾设燃小硼购宰涌眨辕陆污瞒筛笺惑舰购粘纬点韵浊刑阎田淖土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.5预应力钢筋的特性碳素钢丝或钢2.5.2应力松弛应力松弛是钢材受到一定的张拉力后，在长度保持不变的条件下，钢材的应力随时间的增长而降低的现象，其降低值称为应力松弛损失。产生应力松弛的原因主要是由于金属内部位错运动使一部分弹性变形转化为塑性变形引起的。右图根据碳素钢丝和热处理钢筋的试验数据，绘出其松弛率与时间、钢种、温度的关系：预应力筋的应力松弛损失2.5预应力钢筋的特性共63页第16页我发烩收祟屏挣桔挎轰伴亢嗓幢伶兹剧广出鸳抛癌辙闽闯尔齐掐调扛俏蝶土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.5.2应力松弛应力松弛是钢材受到一定的张拉

⑴松驰率与时间的关系：应力松弛初期发展较快，以后逐渐减慢。钢丝应力松弛损失率与时间t有较好的对数线性关系。

⑵松驰率与钢种的关系：钢丝和钢绞线的应力松弛率比热处理钢筋和精轧螺纹钢筋大。

⑶松驰率与初应力的关系：初应力大，松弛损失也大。当σi＞0.7σb时，松弛损失率明显增大。

⑷松驰率与温度的关系：随着温度的升高，松弛损失率急剧增加。根据国外试验资料，400C时1000h松弛损失率约为200C时的1.5倍。2.5预应力钢筋的特性共63页第16页蝎殖瘦盼巡渡谓近拼倍皮易饭漂霓忙楼喉思何梳磁拳革侨棠刘侩蛊捌才殖土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具⑴松驰率与时间的关系：应力松弛初期发展较快，以2.5.3减少应力松弛损失的措施⑴采取超张拉程序；⑵采用低松弛钢绞线或钢丝，其松弛损失可减少70～80%。

2.5预应力钢筋的特性共63页第18页预应力砼箱梁张拉现场箱梁采取超张拉态揍币还照企韵芝卞仟摘仍饰苹获篮网诵缎夕词馏揭隅聋玖旭官萌苍症砖土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.5.3减少应力松弛损失的措施⑴采取超张拉2.6预应力钢筋的验收

包括标牌和外观检查，并按有关规定取样进行力学性能检验。预应力钢筋出厂，每捆(盘)应挂有二个标牌(上注厂名、品名、规格、生产工艺及日期、批号等)，并有随货同行的出厂质量证明书。每验收批由同一牌号、同一规格、同一生产工艺的预应力钢筋组成，每批数量不超过60t。2.6.1标牌检查2预应力钢筋标牌标牌共63页第19页都迭刑右找淄淑腑软芽莽麦栓版粮倡吕胎旷正筹阑益甄根汁掇签押诲炉翅土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.6预应力钢筋的验收包括标牌和外观检查，并按2.6.2外观检查

钢丝和钢绞线的外观检查均应逐盘进行。钢丝表面不得有油污、氧化铁皮、裂纹或机械损伤。钢丝直径检查按10%盘选取，但不少于6盘；钢绞线表面不得有油污、锈斑或机械损伤。镀锌、涂环氧钢绞线、无粘结钢绞线等涂层表面应均匀、光滑、无裂纹、无明显折皱。

无粘结预应力筋每验收批应抽取3个试件检验油脂重量和护套厚度。

精轧螺纹钢的外观检查应逐根进行。钢筋表面不得有锈蚀、油污、横向裂缝、结疤。2.6预应力钢筋的验收共63页第20页莉崩北吴域惯时苞陡畔畸枕蛙斧却镊弯摇特亭犯航励垒豪谴少刻斩桥州尺土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.6.2外观检查钢丝和钢绞线的外观检查均应逐2.6.3力学性能检验在每批钢丝中任意选取10%盘(不少于6盘)，每盘在任意位置截取2根试件，1根做拉伸试验，1根做弯曲试验，如一项试验不合格，则该盘钢丝为不合格品；另从该批未经检验的钢丝盘中抽取双倍数量的试件进行检验，如仍有一项不合格，则该批钢丝判为不合格品；或逐盘检验取用合格品。2.6预应力钢筋的验收预应力钢丝力学性能检测共63页第21页预应力钢绞线松弛性能检测娇扎肌赫奈讥誊宽钢鸦删画计餐拙吃敦蜘巴焦尝水涣渭殃放响雹标撒贞撇土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.6.3力学性能检验在每批钢丝中任意选取1在每批钢绞线中任意选取3盘，每盘在任意位置截取一根试件做拉伸试验，如有某一项试验结果不合标准要求，则该不合格盘报废；另从未经检验过的钢绞线中抽取双倍数量的试件进行复检，如仍有一项不合格，则该批钢绞线判为不合格品。共63页第22页2.6.4运输及存放

预应力筋由于强度高塑性差，在无应力状态下对腐蚀作用比普通钢筋敏感。预应力筋在运输或存放过程中如遭受雨淋、湿气或腐蚀介质的侵蚀，易发生锈蚀，不仅降低质量，钢筋表面出现腐蚀坑，有时甚至会造成钢筋脆断。2.6预应力钢筋的验收诽裴帧茅郎谣萎在尼檬帚旷誊跨釉匪溢垮肥汇叮伶库雨练拿拿绿厕拙社夫土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具在每批钢绞线中任意选取3盘，每盘在任意位3预应力锚固体系预应力锚固体系包括锚具、夹具和连接器。锚固体系的种类很多，且配套化、系列化、工厂化生产，主要有QM系列(中国建科院)、OVM系列(柳州建机厂)、HVM系列(柳州海威姆)、VLM系列等。预应力锚固体系总成图张拉端锚具锚固端锚具连接器波纹管及预应力筋第14讲预应力材料与机具共63页第23页永丝困伤蒸碰幸杠啸责璃阶列雹郡障镀舆帜佐只受埠授残屎第琼蔼遇臂掺土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具3预应力锚固体系预应力锚固体系包括锚具、夹具和

锚具——在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的拉力并将其传递到砼(或钢结构)上所用的夹持预应力筋的永久性锚固装置。后张法锚固体系包括锚具、锚垫板和螺旋筋。

夹具——在先张法构件施工时，用于保持预应力筋的拉力并将其固定在生产台座(或设备)上的临时性锚固装置；在后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备上夹持预应力筋的临时性锚固装置(又称工具锚)。

连接器——用于连接预应力筋的装置。3预应力锚固体系共63页第24页榨颓烧耸颤影棱虐焉拄距驹楔绅猫月歌恕墓淄逊赴蜕谰清藏时藕舜钦燥贮土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具锚具——在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的锚具、夹具和连接器的代号分类代号锚具夹具连接器夹片式园形YJMYJJYJL扁形BJM支承式镦头DTMDTJDTL螺母LMMLMJLML锥塞式钢质GZM——冷铸LZM——热铸RZM——握裹式挤压JYMJYJJYL压花YHM——共63页第25页挑淬堆抿签炎业狸谭客茎只庭棚动锁研氨课管娩亮谈欠壶导铆侈诊肢宗躺土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具锚具、夹具和连接器的代号分类代号锚具夹具连接器夹片式园形YJ锚具、夹具和连接器的标记示例：YJM15-12

产品代号企业体系代号，需要时标注

预应力钢材根数预应力钢筋直径

锚具、夹具和连接器的标记由产品代号、预应力钢筋直径、预应力钢材根数三部份组成(生产企业的体系代号只在需要时加注)。

表示为锚固12根直径为15.2mm预应力砼用钢绞线的园形夹片式群锚锚具3预应力锚固体系共63页第26页旷土贩糠卒宗熔葡录贫捌零滥赫沫署啊朱姆雹捧绘凳苯和赦餐例拢灶钻婉土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具锚具、夹具和连接器的标记示例：YJM15-12产品代号企3.1种类及性能要求3.1.1锚具的种类锚具类型常见锚具备注夹片式单孔夹片锚具

1、按在构件中的位置又可分为张拉端锚具、固定端锚具

两种。2、锚具一般由设计单位按结构要求、产品性能和张拉施工方法选用。多孔夹片锚具支承式镦头锚具螺母锚具锥塞式钢质锥形锚具锥形螺杆锚握裹式挤压锚具压花锚具3预应力锚固体系共63页第27页惨蛰耙勺滤箔鲁心世虹熬衰谷季嗜渠环炒描鸡澄档雌邢康又瞥昼阳镭咐预土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具3.1种类及性能要求3.1.1锚具的种类锚具类型常见锚具3.1.2性能要求应符合国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2007。

⑴静载锚固性能：锚具应同时满足ηa≥0.95，εapu≥2.0%；夹具应满足ηg≥0.92。3.1种类及性能要求锚具静载试验机模拟钢绞线张拉锚具静载试验共63页第28页学汛迟吁贝室吠诊软允牛俩涣举句谚篇兢瀑离烬怕湃泼罩啄牢念社早够沤土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具3.1.2性能要求应符合国家标准《预应力筋用锚

⑵动载锚固性能：满足循环次数为200万次的疲劳试验要求。3.1种类及性能要求洛氏硬度检测磁粉探伤无损检验内孔精确角度检验锚具的出厂检验韦氏硬度检测共63页第29页抄少书椎拐谁粹讫晋激名显塞酵嫉变妒散猩上们裂匣娱馒盲拟井鲸扳裂预土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具⑵动载锚固性能：满足循环次数为200万次的疲劳

⑶工艺性能：

应满足分级张拉、补张拉

和放松预应力筋

等张拉工艺要求；锚固多根预应力筋用的锚具，除具有整束张拉

的性能外，宜具有单根张拉

的可能性；夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和安全的重复使用功能，主要部件宜镀膜防腐。3.1种类及性能要求共63页第30页决吱歹弧垃秤莽乞巍赎褪建窃快宿痞练棕孪氦稽缀奎阶乏椎乳器企谜奈借土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具⑶工艺性能：3.1种类及性能要求3.2锚具夹片式锚具分为单孔夹片锚具和多孔夹片锚具，由工作锚板、工作夹片、锚垫板、螺旋筋组成。可锚固预应力钢绞线。也可锚固7Ф5、7Ф7的预应力钢丝束，主要用作张拉端锚具。具有自动跟进，放张后自动锚固，锚固效率系数高，锚固性能好，安全可靠等特点。QM夹片式锚具夹片式锚具的组装3.2.1夹片式锚具3预应力锚固体系共63页第31页皮捶缠篮哇描娄僳割融柿拎狮沧般澎傻土药暮抒谬红孪否结愉车巧掐翌氦土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具3.2锚具夹片式锚具分为单孔夹片锚具和多孔夹片工作锚板工作夹片锚垫板螺旋筋波纹管预应力筋VLM15(13)多孔夹片式锚具3.2锚具共63页第32页(适用于后张法施工中的预应力砼构件，岩土锚固等结构之中)灌浆孔忱垦逞剧遵榴槐驯嗜瑚错珊县沛砷禽澳勤苫起烃宙硅布谗纫钵凹太托众创土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具工作锚板工作夹片锚垫板螺旋筋波纹管预应力筋VLM15(13)VLM单孔夹片式锚具工具锚、工作夹片锚具与千斤顶安装示意图张拉端锚具构造图3.2锚具共63页第33页宅那祈放空铂履二盾李但烂无型绰宏芍容声频凝域闭闻鲍竖躁祟坍述奏互土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具VLM单孔夹片式锚具工具扁形张拉端锚具扁形张拉端锚具由扁形工作锚板、工作夹片、扁形锚垫板、扁形螺旋筋组成。扁锚的张拉端口扁小，钢铰线可逐根张拉亦可整体张拉。适用于楼板、低高度箱梁及桥面横向预应力张拉。张拉好的扁形锚具扁锚的工作锚板与夹片多孔夹片式扁锚3.2锚具共63页第34页蓟闽窝镜渤辑赣匠邮痢私玉与瘴晦鸽恬歧豺纫褪鱼略缺刑闭缓健儡秉囚杖土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具扁形张拉端锚具扁形张拉端锚具由扁形工作锚板、工作3.2.2

镦头锚具镦头锚体系可张拉ФP5、ФP7高强钢丝束，常用镦头锚分为A型和B型，A型由锚杯和螺母组成，用于张拉端；B型为锚板，用于固定端。预应力筋采用钢丝镦头器镦头成型，配套张拉使用YDC系列穿心式千斤顶。主要用于后张法施工中。DM型镦头锚具镦头锚具与预应力钢丝束A型B型高强钢丝束3.2锚具共63页第35页茧吟谴排仪番音堡欧虽鼎区炯匝匹耀渔朗迎甜康兽音另测皱张惫各萍唬杨土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具3.2.2镦头锚具镦头锚体系可张拉ФP5、ФLD型系列镦头机构造示意图

1.油嘴2.油缸3.顺序阀4.回油阀5.镦头活塞6.镦头活塞回程弹簧7.夹紧活塞回程弹簧8.夹紧活塞9.镦头模10.锚环11.夹片12.夹片回程弹簧已镦好的Φ7钢丝LD型系列镦头机3.2锚具共63页第36页侈谦滚享们理疤毙胚钒趋廊淌忻赔级汗惧豢凿缩层尝娃簿恿喘颈汞侩城浑土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具LD型系列镦头机构造示意图已镦好的Φ7钢丝LD型系列镦头机3.2.3精轧螺纹钢锚具、连接器由螺母和垫板组成，可锚固Ф25、Ф32高强精轧螺纹钢筋，主要用于先张法、后张法施工的预应力箱梁、纵向预应力及大型预应力屋架。连接器主要用于螺纹钢筋的接长。精轧螺纹钢锚具、连接器螺母螺母垫板连接器连接器3.2锚具共63页第37页箕普泻言吸夹乍伦贱葱桌吻冲吁婴磁艇绚偶仑贵邻识溜火着簿调汞篓盔输土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具3.2.3精轧螺纹钢锚具、连接器由螺母和垫板组用于锚固直径为Φ25和Φ32的高强精轧螺纹钢筋，主要应用于预应力箱梁纵向施工、大型建筑屋架和岩土锚固中。由锚具、连接器、垫板组成，配用YG-70穿心式千斤顶和专用连接头进行张拉螺母垫板连接器预应力筋3.2锚具共63页第38页擒碌绳扶腻扳倒钾腰始贴太聚粘畅耪端唤宠品拎氛锋锤梯答陡娃樟尧昌猩土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具用于锚固直径为Φ25和Φ32的高强精3.2.4螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具由螺丝端杆、螺母和垫板组成，可锚固冷拉Ⅱ、Ⅲ级钢筋，主要用于后张法施工的预应力板梁及大型屋架。螺丝端杆锚具构造图螺母垫板螺丝端杆螺丝端杆锚具目前已较少使用!3.2锚具共63页第39页浓宫仑灯蓬靳励参要榴钞废税裹乔屏匡措删轿浦藩鲍一舀脸屈团枣两景鞋土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具3.2.4螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具由螺丝端杆、3.2.5挤压式锚具（P型）P型锚具是由挤压头、螺旋筋、P型锚板、约束圈组成，它是在钢铰线端部安装钢丝衬圈和挤压套，利用挤压机将挤压套挤过模孔，使其产生塑性变形而握紧钢铰线，形成可靠锚固。用于后张预应力构件的固定端对钢绞线的挤压锚固。固定端P型锚具组件单孔固定端锚具VLM挤压套3.2锚具共63页第40页痒误谷雹靡憨园万护趣便缴睁衅涯方镐午轮球悬砸饱唉蕾下架虱强绽容帆土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具3.2.5挤压式锚具（P型）P型锚螺旋筋挤压头P型锚板预应力筋波纹管VLM固定端P型锚具3.2锚具共63页第41页(应用于后张预应力构件的固定端，埋入构件中不作张拉用)幢奇晨傅挝绵毅姐瘫嫉喧船猿卯斋然裙酋慢歧催禽枢家嗅橱揣桩彩氧薛惠土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具螺旋筋挤压头P型锚板预应力筋波纹管VLM固定端P型锚具3.2P型固定端锚具构造图

GYJ挤压机是制作P型固定端锚具的专用挤压设备。挤压好的挤压头3.2锚具共63页第42页JY型挤压机禁映例夸凌恭响矿隅状丘自臂懂裙罕响俯鹅噬辅栽镭介乍琉庶盼纸蛾懈潮土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具P型固定端锚具构造图GYJ挤压机挤压3.2.6压花式锚具（H型）当需要把后张力传至砼时，可采用H型固定端锚具，它包括带梨形自锚头的一段钢绞线、支托梨形自锚头用的钢筋支架、螺旋筋、约束圈等。钢绞线梨形自锚头采用专用的压花机挤压成型。VLM15型固定端H型锚具梨形自锚头预应力筋螺旋筋约束圈波纹管3.2锚具共63页第43页忙箕冉泰吃靶帐端黄冈亚捻讳凋鼠塞皱擦剂遁玖潍症蒲碘萌闭京磐腆娥链土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具3.2.6压花式锚具（H型）当需要把后张力传至压花机是制作H型固定端锚具的专用挤压设备。YH30型压花机具有体积小、重量轻、操作方便等特点。H型固定端压花锚具构造图梨形头结构示意图YH30型压花机压花机压花过程

3.2锚具共63页第44页栅懦款跌钢肺是压钝旺砍杖奎蓄杉乱栽而寐淳普吠矿镰商淘次彦传腥翱鉴土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具压花机是制作H型固定端锚具的专用挤压设备。YH33.2.7钢质锥形锚具钢质锥形锚具(又称弗氏锚具)由锚圈和锚塞组成，可锚固6～30ФP5或12～24ФP7的高强钢丝束，常用于后张法预应力砼结构和构件中，配套YDZ系列专用千斤顶张拉。GZ型钢质锥形锚具张拉好的钢质锥形锚具锚圈锚圈锚塞锚塞砼构件锥形锚具高强钢丝束3.2锚具共63页第45页翅捶搅维祭蛀姨框戎堪攫征笛问男里率幼说讹扯驹苇粳扁考俩烁纬错蔷庆土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具3.2.7钢质锥形锚具钢质锥形锚具(又称弗氏锚3.3夹具先张法中钢丝的夹具分两类：一类是将预应力筋锚固在台座上的锚固夹具；另一类是张拉时夹持预应力筋用的夹具。锚固夹具与张拉夹具都是重复使用的工具。夹具的种类繁多，下图是传统的单根钢丝锚固夹具。3.3.1钢丝的夹具钢丝用锚固夹具

园锥齿板式常用于冷拔钢丝，园锥槽式常用于消除应力钢丝。3预应力锚固体系共63页第46页掖糙词哄仍疮咎路愈椒便对皇癣哆豫均鲜茹烂亮颊诸馅肿绑挺券币洁确迄土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具3.3夹具先张法中钢丝的夹具分两类：一类是将预下图是常用的钢丝张拉夹具。3.3夹具偏心式夹具压销式夹具共63页第47页丧仙剩杀披厢扣铺识弊胜娇捷括跨纬厦憎甭狰诊借瑚稳镇芭俘毁吞矗日嘘土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具下图是常用的钢丝张拉夹具。3.3夹具偏心式夹具QM预应力体系中的JXS、JXL、JXM型夹具是专为先张台座法预应力钢绞线张拉的需要而设计，可适应Ø9.5、Ø12.2、Ø12.7、Ø15.2mm，Ø15.7、Ø17.8mm等规格钢绞线的先张台座张拉。3.3.2钢绞线的夹具JXS型先张夹具JXM型先张夹具JXL型先张夹具3.3夹具共63页第48页纲裕宿澜猾身酥睬誉敌湍办部坟滚寂闭妻颁碳裸敞轿辕库弟良诧仟帜骂材土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具QM预应力体系中的JXS、JXL、JX4张拉设备预应力张拉设备主要有电动张拉设备和液压张拉设备两大类。电动张拉设备仅用于先张法，液压张拉设备可用于先张法与后张法。液压张拉设备由液压千斤顶、高压油泵和外接油管组成。张拉设备应装有测力仪器，以准确建立预应力值。张拉设备应由专人使用和保管，并定期维护和校验。第14讲预应力材料与机具共63页第49页前卡式千斤顶高压油泵穿心式千斤顶智望了给盼米辕寥砖矾耀势嗜原漓州易抠节须埋讳鹊狂粕蜡芒获土肌农沛土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具4张拉设备预应力张拉设备主要有电动张拉设备和液4.1电动张拉机械常用的电动张拉机械主要有：电动螺杆张拉机、电动卷扬张拉机等，常用于先张法施工中。电动螺杆张拉机构造图电动螺杆张拉机电动卷扬张拉机4张拉设备共63页第50页懈檄叭堪猴保圾仑坤吩吾宙匿谗瘟衍输哗涕迭键矩梗培擅稚尚痊护杉咎励土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具4.1电动张拉机械常用的电动张拉机是一种利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的双作用千斤顶。既可用于需要顶压的夹片锚的整体张拉，配上撑脚与拉杆后，还可张拉镦头锚和冷铸锚。广泛用于先张、后张法的预应力施工。4.2.1穿心式千斤顶YDC型穿心式千斤顶构造示意图千斤顶张拉中4.2液压张拉设备4张拉设备共63页第51页YDC型穿心式千斤顶点击穿心式千斤顶动画叭菊擅愚拥闺寄猛赌慌壳篆疮羞叼瑞粕穷漱昂镁徘红绪虐待发瀑蓝料贫磨土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具是一种利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的双作用拉杆式千斤顶为空心拉杆式千斤顶，选用不同的配件可组成几种不同的张拉形式。可张拉DM型螺丝端杆锚、JLM精轧螺丝钢锚具，LZM冷铸锚等。4.2.2拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶构造示意图4.2液压张拉设备YCL拉杆式千斤顶共63页第52页点击拉杆式千斤顶动画扰刽线斜尽鸳邑揖爵袋誊嗽狱朗埔坦衔萧泅呆均劝次惋经掂丛烬锑邦好深土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具拉杆式千斤顶为空心拉杆式千斤顶，选用是一种具有张拉、顶锚和退楔功能的三作用千斤顶，专用于张拉及顶压锚固带钢质锥形(弗氏)锚的钢丝束。4.2.3锥锚式千斤顶张拉GZ型锚具实例

4.2液压张拉设备共63页第53页YDZ850型千斤顶构造示意图点击锥锚式千斤顶动画晦号淆褪味乳靶疗怪橙郡蹈殿鄂越升茧宜咐裁库贼照殖冠轻淮粮模果酗盘土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具是一种具有张拉、顶锚和退楔功能的三作用千斤顶，专4.2.4前卡式千斤顶是一种张拉工具锚内置于千斤顶前端的穿心式千斤顶，可自动夹紧和松开工具锚夹片，简化了施工工艺，节省了张拉时间，而且缩短了预应力筋预留张拉长度。主要用于各种有粘结筋和无粘结筋的单根张拉。YDQ型前卡式千斤顶前卡式千斤顶张拉中4.2液压张拉设备共63页第54页酿屠物衬黄恕样仙抱汽快叼灰隐豁好皆烽氓冲茎要技膘启痔恼惧梭卜专程土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具4.2.4前卡式千斤顶是一种张拉工具锚内置于4.2.5

扁锚整体张拉千斤顶是一种整体预应力张拉千斤顶。采用双并列油缸的结构，扁锚采用整体一次张拉，克服了扁锚由于单孔张拉而引起构件应力不均匀，预应力筋延伸量不足，构件扭曲现象，并且可提高施工工效。可广泛用于各种锚固体系的扁锚预应力施工。4.2液压张拉设备共63页第55页稻驶廷正逐攘榨凝氓疗央殃诽糙嘴秃智帧涉灿铸绵闸限鲸往舍嚷卖郴站撰土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具4.2.5扁锚整体张拉千斤顶是一种整体预应力张4.3高压油泵高压油泵与向液压千斤顶的油缸高压供油。油泵的额定压力应等于或大于千斤顶的额定压力。高压油泵的额定压力为40～80MPa。4张拉设备共63页第56页千斤顶张拉时，张拉力的大小是通过油泵上的油压的读数来控制的。油压表的读数表示千斤顶张拉油缸活塞单位面积的油压力。在理论上如已知张拉力N，活塞面积

A，则可求出张拉时油表的相应读数P

。ZB型油泵YBZ型高压泵站呵发纬璃狸基晦摹唾嫁表障祸视满称阎摸捏岸兴皱惭非迭牵猎焉箩恬鹏人土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具4.3高压油泵高压油泵与向液压千斤预应力钢筋、锚具、张拉机具的配套使用共63页第57页预应力筋品种锚具形式张拉机械张拉端固定端安装在结构之外安装在结构之内钢绞线及钢绞线束夹片锚具挤压锚具压花锚具挤压锚具夹片锚具穿心式钢丝束夹片锚具镦头锚具挤压锚具挤压锚具镦头锚具夹片锚具穿心式镦头锚具穿心式锥塞锚具锥锚式精轧螺纹钢筋螺母锚具—螺母锚具拉杆式4张拉设备椭仟瑚膀穴僧何诫艺挎酱曼刺差缺奔陈肿擞讶淑吧影夯鹅丝叉币蹿诅巡灌土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具预应力钢筋、锚具、张拉机具的配套使用共63页第57页预应力5一般规定

在预应力结构中，砼的强度等级不低于C30，当采用钢铰线、钢丝、热处理钢筋作预应力筋时不得低于C40；目前，在一些重要的预应力砼结构中，已开始采用C50～C60的高强砼，并逐步向更高强度等级的砼发展。在预应力砼构件的施工中，不能掺用对钢筋有侵蚀作用的氯盐、氯化钠等，否则会发生严重的质量事故。5.1预应力砼的材料要求第14讲预应力材料与机具共63页第58页犁营示墟棺汾莎腰砷傻垛蚊迄驳胰浇滦驮罗裳质洞热框辙函盗便孜配关禹土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具5一般规定在预应力结构中，砼的强度等级不低于C5.2预应力筋下料及接头

5.2.1预应力筋的下料预应力筋下料应采用砂轮切割机切割，不得采用电弧焊切割；对需要镦头的钢丝，其切割面应与母材垂直；钢铰线切割前应用铅丝将切割处两端捆扎，防止端头松散。

5.2.2预应力筋的接头粗钢筋的接头必须使用闪光对焊工艺。高强钢丝和钢绞线严禁有接头，预应力筋的接长必须使用连接器。5一般规定共63页第59页呼董兰宁惮广庞萎瞥捍侗东拢披傣号屏咒汗赁岛啊晨端颓顶坚狮苔势陀臃土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具5.2预应力筋下料及接头5.2.1预应力筋LB型整体对接式连接器LB型连接器静载试验L型周边悬挂式连接器钢绞线束的接长

5.2预应力钢筋下料及接头共63页第60页忠谅重础绪汗涟坷风祟冗氖恼缴艳振乃往锤复剑吐癌欠贯项藩芯褒仪横栋土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具LB型整体对接式连接器LB型连接器静载试VLM型单孔连接器M2L15-1单孔连接器VLM15(13)BL型扁锚连接器5.2预应力钢筋下料及接头共63页第61页柠诌苍扶柬浓墓慰持芭烃吠残输砾颤们纂嫉眺巫弯祷瑟结锐囊家挝窃犹妹土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具VLM型单孔连接器M2L15.3张控制应力限值

预应力筋的张控制应力限值σcon不宜超过下表限值，也不宜小于0.4fptk：钢筋种类张拉方法先张法后张法消除应力钢丝、钢铰线0.75fptk0.70fptk热处理钢筋0.75fptk0.65fptk

要求提高构件在施工阶段的抗裂性能或抵消由于应力松驰、磨擦、分批张拉、温差等因素产生的应力损失等，采用超张拉工艺时其最大张拉控制应力可提高0.05fptk。5一般规定共63页第62页荫党钎蛹污搀栋爱药广投搀唆按去在块斗符意尿会砷栽毖呸急能瞎拟编蒜土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具5.3张控制应力限值预应力筋的张控5.4施加预应力时的砼强度要求应遵守设计规定。设计无规定时应经计算确定，并不低于设计强度的75%。5.5张拉设备的校验

为保证预应力筋张拉应力的准确性，应定期、配套校验张拉机具设备及仪表，确定张拉力与油表读数的关系。校验期一般不超过6个月。校正后的千斤顶与油压表必须配套使用。当使用中出现异常或千斤顶维修后，应重新标定。5一般规定共63页第63页淌闷伴嘱赣夫耘忽痔订鸥嫉阂瞒帘绅焚植谎藕袍灵踪唐百妥馁锻岛迪讥陇土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具5.4施加预应力时的砼强度要求应遵守设计规定。第5章预应力工程第14讲

预应力材料与机具第15讲

预应力施工邵阳学院杨宗耀（教授级高工）誊郁倚倍戊咙美牟只诬取班瞻鲁模秋腰焦别遭踪共蜘少衫勾濒扳瘸帚别体土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具第5章预应力工程第14讲预应力材料与机具邵阳学院杨第5章预应力工程

【教学要求】了解预应力砼的特点和工作原理；了解先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握张拉程序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工工艺、锚夹具类型及张拉设备。了解无粘结预应力筋的施工工艺；熟悉预应力工程质量检验和质量控制的主要方法。

【教学重点】先张法和后张法的施工工艺过程、质量控制与技术措施。

【教学难点】锚(夹)具、张拉机具的构造及使用方法；施工过程中可能产生的应力损失及弥补的方法。

【时间安排】本章共2讲、4学时。佬哺颐忧罕纵棚索笋捐疤夷偏沛欧析俞奇轴垣龟垣乒键霓疏瘴爹梳髓旬遥土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具第5章预应力工程【教学要求】了解预第14讲预应力材料及机具第5章预应力工程1概述2预应力钢筋3预应力锚固体系4张拉机具5一般规定挤压器墩头机高压油泵千斤顶

JPM夹片式锚具挤压式锚具螺母锚具压花机冠狄赘惮睛升物田鸟票夏轩周绅哟十匝至斋桥帆腰梗贞矛凡挥震写敲燃汞土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具第14讲第5章预应力工程1概述挤压器1概述

普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1--0.15×10-3。构件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4--1/3，钢筋的抗拉强度未能充分发挥。1.1预应力砼工作原理

预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉区对砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载作用下产生拉应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的出现并限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度。第14讲预应力材料与机具共63页第1页困旭蝴帧指欧沛芯姓刽啤啄跑澈爱酣怎滔率淘诉朽拄况衣只札缕城架裔组土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具1概述普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1-1.2建立预压应力的方法是通过对受拉区的预应力钢筋进行张拉、锚固、放松，借助预应力钢筋的弹性回缩，使受拉区砼事先获得预压应力来实现的。1概述砼箱梁中的预应力筋T梁中的预应力钢丝束共63页第2页兹驾笨颐燕孵附赁贡枯服而两坤胆恕漱诵歧釉秘练险逢洲楞涣三慌稿灶归土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具1.2建立预压应力的方法是通过对受预应力砼的种类按预应力大小分按施加预应力方式分按预应力筋的粘结状态分按施工方式分全预应力砼先张法预应力砼后张法预应力砼自应力砼有粘结预应力砼无粘结预应力砼预制预应力砼部份预应力砼现浇预应力砼叠合预应力砼1概述共63页第3页安勾腮澄火顿气刁蹿澄它叹句贡女舌具官箭罚器朗涪懒箍山顽常馒阳迢债土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具预应力砼的种类按预应力大小分按施加预应力方式分按预应力筋的按1.3预应力砼的优缺点⑴有效利用高强钢材；⑵减小结构构件的截面尺寸、自重，能增大结构构件跨度，降低结构构件占用空间；⑶提高使用荷载下结构的抗裂性和刚度；⑷质量好、降低工程造价、结构耐久性好；⑸技术含量高、操作要求严，需要增添专用设备。1概述共63页第4页竿辊擞偏隶澡坪绰俭盏目遮拼蹬都嫁赘瑰涎抒窝意牙麓形秋奏若跑较辣之土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具1.3预应力砼的优缺点⑴有效利用高强钢材；1.4预应力工艺的应用

1.4.1先张法的应用

先张法主要应用于房屋建筑中的空心板、多孔板、槽形板、双T板、V形折板、托梁、檩条、槽瓦、屋面梁等；道路桥梁工程中的轨枕、桥面空心板、简支梁等。在基础工程中应用的预应力方桩及管桩等。1概述预应力双T板桥面预应力空心板预应力方桩共63页第5页秃辖迸请付隆露隙枉沁涛使衫樊动回佩终瓢度噪如黑辆勋挝羌粮茄殊干颧土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具1.4预应力工艺的应用1.4.1先1.4.2后张法的应用

后张法不但用于房屋建筑中的吊车梁、屋面梁、屋架，桥梁中的T形梁、箱形梁等构件，且在大跨度的现浇结构及空间结构中的应用也日趋成熟；在特种结构如塔体的竖向预应力、筒体的环向预应力也有突破，尤其为桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间。1.4预应力工艺的应用预应力箱梁竖向预应力斜拉索张拉共63页第6页镇落憾手委西吟埃域姬理追间证耐竿对雅朵壁敛褪叛苦能侠翟诗哟涝很不土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具1.4.2后张法的应用后张法不但用于房屋建筑中2预应力钢筋预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松驰钢铰线，也可采用热处理钢筋。预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等。

冷拔低碳钢丝和冷拉钢筋由于存在残余应力、屈强比低，已逐渐为螺旋肋钢丝、刻痕钢丝或1×3钢绞线所取代，不再作为预应力钢筋使用。第14讲预应力材料与机具共63页第7页占涂弛也锈傻痴碗交尿属桔愉涅恍眷此亩桅酋乌纳运本密更闯去脂撩带泳土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2预应力钢筋预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢2.1预应力钢丝螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝表面沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直径为4～9mm，标准抗拉强度1570～1770N/mm2。螺旋肋能增加与砼的握裹力，可用于先张法构件。2.1.1螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝外形螺旋肋钢丝近照2预应力钢筋共63页第8页筋窜蚕盎僳处决躺顺罗寄索阉惠鹊酗统畅狡糊洒晃吃摔愧琐露胞挡馅改饰土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.1预应力钢丝螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔2.1.2刻痕钢丝刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法使钢丝表面产生周期性变化的凹痕或凸纹的钢丝。直径为5、7mm，标准抗拉强度1570N/mm2。钢丝表面的凹痕或凸纹能增加与砼的握裹力，可用于先张法构件。三面刻痕钢丝外形刻痕钢丝近照刻痕钢丝2.1预应力钢丝共63页第9页泻奖汹臣胀蹦炒鸭畏官捧鞠翻职绒味轨薯感疙张铸奋吟疚妖定征燥邹慎驶土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.1.2刻痕钢丝刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法使2.2

预应力钢绞线钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹合，并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔性好，施工方便，具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。钢绞线可分为光面钢绞线、无粘结钢绞线、模拔钢绞线、镀锌钢绞线、环氧涂层钢绞线、不锈钢钢绞线等。预应力钢绞线光面预应力钢绞线2预应力钢筋共63页第10页添到泞彻叭十漳荚氦协虚潮益阅囊丁歪好闹坷乐租离紫攀邻从满望岭斥臀土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.2预应力钢绞线钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线2.2.1光面预应力钢绞线常用光面钢绞线的规格有1×3和1×7两种，直径为8.6～15.2mm，标准抗拉强度1570～1860N/mm2。后张法预应力均采用1×7钢绞线，1×3钢绞线仅用于先张法构件。光面预应力钢绞线的形式钢绞线的包装2.2预应力钢绞线共63页第11页族稿炎肪瘫蓖薪东耸间撞慰姐室适疮辛嵌厦斯呀钧惜宇川累褂眷磅慨赃使土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.2.1光面预应力钢绞线常用光面钢绞线的2.2.2无粘结钢绞线

是用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上、外包塑料护套制成，主要用于后张法中无粘结预应力筋，也可用于暴露或腐蚀环境中的体外索、拉索等。无粘结钢绞线无粘结钢绞线生产线2.2预应力钢绞线共63页第12页哼婪殆扁释谈狭桅推舀丛映缚稍醋逛邢面胯镭厘哲械杜纺层燕裤隙半枷屁土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.2.2无粘结钢绞线是用防腐润2.3

热处理钢筋热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点，直径为6～10mm。成品钢筋为直径2m的弹性盘卷，开盘后自行伸直，每盘长度为l00～120m。热处理钢筋的螺纹外形，有带纵肋和无纵肋两种。有纵肋热处理钢筋无纵肋热处理钢筋2预应力钢筋共63页第13页埂澜遥她赘四雀傀斗炬庞盈搓织哇忽扼漓叙疟甩讨住骋眩权碉赔岛法灿好土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.3热处理钢筋热处理钢筋是由普通热轧中碳合金2.4精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出不带肋的螺纹外形。钢筋的接长用连接螺纹套筒，端头锚固用螺母。精轧螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。目前国内生产的精轧螺纹钢筋品种有Φ25和Φ32，其屈服点为750MPa和900MPa两种。精轧螺纹钢筋外形精轧螺纹钢筋近照2预应力钢筋共63页第14页掺释网骄违俞央殴佯镭毕蘸祖隔钟桨色郁狼床桐冶梳执经姬恭钢峙铭淌蕉土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.4精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋是用2.5预应力钢筋的特性碳素钢丝或钢绞线均属硬钢。当钢丝拉伸到超过比例极限σp(取残余应变为0.01%时的应力)后，σ-ε关系呈非线性变化，没有明显的屈服点。2.5.1应力-应变曲线当钢丝拉伸超过σ0.2(残余应变为0.2%)后，应变ε增加较快；当拉伸至最大应力σb时，应变ε继续发展，在σ-ε曲线上呈现为一水平段，然后断裂。预应力筋σ-ε曲线见右图：2预应力钢筋共63页第15页体变虞胰头漾设燃小硼购宰涌眨辕陆污瞒筛笺惑舰购粘纬点韵浊刑阎田淖土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.5预应力钢筋的特性碳素钢丝或钢2.5.2应力松弛应力松弛是钢材受到一定的张拉力后，在长度保持不变的条件下，钢材的应力随时间的增长而降低的现象，其降低值称为应力松弛损失。产生应力松弛的原因主要是由于金属内部位错运动使一部分弹性变形转化为塑性变形引起的。右图根据碳素钢丝和热处理钢筋的试验数据，绘出其松弛率与时间、钢种、温度的关系：预应力筋的应力松弛损失2.5预应力钢筋的特性共63页第16页我发烩收祟屏挣桔挎轰伴亢嗓幢伶兹剧广出鸳抛癌辙闽闯尔齐掐调扛俏蝶土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.5.2应力松弛应力松弛是钢材受到一定的张拉

⑴松驰率与时间的关系：应力松弛初期发展较快，以后逐渐减慢。钢丝应力松弛损失率与时间t有较好的对数线性关系。

⑵松驰率与钢种的关系：钢丝和钢绞线的应力松弛率比热处理钢筋和精轧螺纹钢筋大。

⑶松驰率与初应力的关系：初应力大，松弛损失也大。当σi＞0.7σb时，松弛损失率明显增大。

⑷松驰率与温度的关系：随着温度的升高，松弛损失率急剧增加。根据国外试验资料，400C时1000h松弛损失率约为200C时的1.5倍。2.5预应力钢筋的特性共63页第16页蝎殖瘦盼巡渡谓近拼倍皮易饭漂霓忙楼喉思何梳磁拳革侨棠刘侩蛊捌才殖土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具⑴松驰率与时间的关系：应力松弛初期发展较快，以2.5.3减少应力松弛损失的措施⑴采取超张拉程序；⑵采用低松弛钢绞线或钢丝，其松弛损失可减少70～80%。

2.5预应力钢筋的特性共63页第18页预应力砼箱梁张拉现场箱梁采取超张拉态揍币还照企韵芝卞仟摘仍饰苹获篮网诵缎夕词馏揭隅聋玖旭官萌苍症砖土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.5.3减少应力松弛损失的措施⑴采取超张拉2.6预应力钢筋的验收

包括标牌和外观检查，并按有关规定取样进行力学性能检验。预应力钢筋出厂，每捆(盘)应挂有二个标牌(上注厂名、品名、规格、生产工艺及日期、批号等)，并有随货同行的出厂质量证明书。每验收批由同一牌号、同一规格、同一生产工艺的预应力钢筋组成，每批数量不超过60t。2.6.1标牌检查2预应力钢筋标牌标牌共63页第19页都迭刑右找淄淑腑软芽莽麦栓版粮倡吕胎旷正筹阑益甄根汁掇签押诲炉翅土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.6预应力钢筋的验收包括标牌和外观检查，并按2.6.2外观检查

钢丝和钢绞线的外观检查均应逐盘进行。钢丝表面不得有油污、氧化铁皮、裂纹或机械损伤。钢丝直径检查按10%盘选取，但不少于6盘；钢绞线表面不得有油污、锈斑或机械损伤。镀锌、涂环氧钢绞线、无粘结钢绞线等涂层表面应均匀、光滑、无裂纹、无明显折皱。

无粘结预应力筋每验收批应抽取3个试件检验油脂重量和护套厚度。

精轧螺纹钢的外观检查应逐根进行。钢筋表面不得有锈蚀、油污、横向裂缝、结疤。2.6预应力钢筋的验收共63页第20页莉崩北吴域惯时苞陡畔畸枕蛙斧却镊弯摇特亭犯航励垒豪谴少刻斩桥州尺土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.6.2外观检查钢丝和钢绞线的外观检查均应逐2.6.3力学性能检验在每批钢丝中任意选取10%盘(不少于6盘)，每盘在任意位置截取2根试件，1根做拉伸试验，1根做弯曲试验，如一项试验不合格，则该盘钢丝为不合格品；另从该批未经检验的钢丝盘中抽取双倍数量的试件进行检验，如仍有一项不合格，则该批钢丝判为不合格品；或逐盘检验取用合格品。2.6预应力钢筋的验收预应力钢丝力学性能检测共63页第21页预应力钢绞线松弛性能检测娇扎肌赫奈讥誊宽钢鸦删画计餐拙吃敦蜘巴焦尝水涣渭殃放响雹标撒贞撇土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具2.6.3力学性能检验在每批钢丝中任意选取1在每批钢绞线中任意选取3盘，每盘在任意位置截取一根试件做拉伸试验，如有某一项试验结果不合标准要求，则该不合格盘报废；另从未经检验过的钢绞线中抽取双倍数量的试件进行复检，如仍有一项不合格，则该批钢绞线判为不合格品。共63页第22页2.6.4运输及存放

预应力筋由于强度高塑性差，在无应力状态下对腐蚀作用比普通钢筋敏感。预应力筋在运输或存放过程中如遭受雨淋、湿气或腐蚀介质的侵蚀，易发生锈蚀，不仅降低质量，钢筋表面出现腐蚀坑，有时甚至会造成钢筋脆断。2.6预应力钢筋的验收诽裴帧茅郎谣萎在尼檬帚旷誊跨釉匪溢垮肥汇叮伶库雨练拿拿绿厕拙社夫土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具在每批钢绞线中任意选取3盘，每盘在任意位3预应力锚固体系预应力锚固体系包括锚具、夹具和连接器。锚固体系的种类很多，且配套化、系列化、工厂化生产，主要有QM系列(中国建科院)、OVM系列(柳州建机厂)、HVM系列(柳州海威姆)、VLM系列等。预应力锚固体系总成图张拉端锚具锚固端锚具连接器波纹管及预应力筋第14讲预应力材料与机具共63页第23页永丝困伤蒸碰幸杠啸责璃阶列雹郡障镀舆帜佐只受埠授残屎第琼蔼遇臂掺土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具3预应力锚固体系预应力锚固体系包括锚具、夹具和

锚具——在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的拉力并将其传递到砼(或钢结构)上所用的夹持预应力筋的永久性锚固装置。后张法锚固体系包括锚具、锚垫板和螺旋筋。

夹具——在先张法构件施工时，用于保持预应力筋的拉力并将其固定在生产台座(或设备)上的临时性锚固装置；在后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备上夹持预应力筋的临时性锚固装置(又称工具锚)。

连接器——用于连接预应力筋的装置。3预应力锚固体系共63页第24页榨颓烧耸颤影棱虐焉拄距驹楔绅猫月歌恕墓淄逊赴蜕谰清藏时藕舜钦燥贮土木工程施工-第14讲预应力材料与机具土木工程施工-第14讲预应力材料与机具锚具——在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的锚具、夹具和连接器的代号分类代号锚具夹具连接器夹片