天津某学院预应力混凝土工程施工技术

预应力混凝土工程主要内容：预应力混凝土工程的先张法、后张法的施工工艺，机具设备和施工方法。学习要求：了解预应力混凝土的概念及工程应用中的优点;掌握先张法施工工艺、预应力筋的控制应力、张拉程序和放张顺序的确定及注意事项；掌握后张法施工工艺、孔道留设、预应力筋的张拉顺序及孔道灌浆等施工方法及注意事项。

1先张法3无粘结预应力混凝土施工本章内容2后张法1先张法先张法：在浇筑混凝土构件之前将预应力筋张拉到设计控制应力，用夹具将其临时固定在台座或钢模上，进行绑扎钢筋，安装铁件，支设模板，然后浇筑混凝土；待混凝土达到规定的强度，保证预应力筋与混凝土有足够的粘结力时，放松预应力筋，借助于它们之间的粘结力，在预应力筋弹性回缩时，使混凝土构件受拉区的混凝土获得预压应力，如图所示。先张法施工工艺1.1先张法施工准备

台座由台面、横梁和承力结构等组成，是先张法生产的主要设备。预应力筋张拉、锚固，混凝土浇筑、振捣和养护及预应力筋放张等全部施工过程都在台座上完成；预应力筋放松前，台座承受全部预应力筋的拉力。因此，台座应有足够的强度、刚度和稳定性。（1）墩式台座墩式台座由台墩、台面与横梁等组成。台墩和台面共同承受拉力。墩式台座用以生产各种形式的中小型构件。1、台座①台墩

台墩是承力结构，由钢筋混凝土浇筑而成。承力台墩设计时，应进行稳定性和强度验算。稳定性验算一般包括抗倾覆验算与抗滑移验算。抗倾覆系数不得小于1.5，抗滑移系数不得小于1.3。抗倾覆验算的计算简图如图3所示。②台面台面是预应力构件成型的胎模，要求地基坚实平整，它是在厚150mm夯实碎石垫层上，浇筑60～80mm厚C20混凝土面层，原浆压实抹光而成。台面要求坚硬、平整、光滑，沿其纵向有3%的排水坡度。③横梁横梁以墩座牛腿为支承点安装其上，是锚固夹具临时固定预应力筋的支承点，也是张拉机械张拉预应力筋的支座。横梁常采用型钢或钢筋混凝土制作。（2）槽式台座槽式台座由端柱、传力柱、横梁和台面组成。槽式台座既可承受拉力，又可作蒸汽养护槽，适用于张拉吨位较高的大型构件，如屋架、吊车梁等。槽式台座构造如图4所示。槽式台座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。槽式台座端柱抗倾覆力矩由端柱、横梁自重力矩及部分张拉力矩组成。夹具是先张法构件施工时保持预应力筋拉力，并将其固定在张拉台座（或设备）上的临时性锚固装置。按其工作用途不同分为锚固夹具和张拉夹具。（1）钢丝锚固夹具圆锥齿板式夹具（锥销夹具），如图5所示。镦头夹具，如图6所示。（2）钢筋锚固夹具圆套筒三片式夹具，如图7所示。（3）张拉夹具有月牙形夹具、偏心式夹具、楔形夹具，如图8。2、夹具(1)钢丝张拉设备钢丝张拉分单根张拉和成组张拉。用钢模以机组流水法或传送带法生产构件时，常采用成组钢丝张拉。在台座上生产构件一般采用单根钢丝张拉，可采用电动卷扬机（如图10）、电动螺杆张拉机（如图11）进行张拉。（2）钢筋长拉设备常用的是YC-20型穿心式千斤顶，如图12所示。3、张拉设备1.2先张法施工工艺张拉控制应力是指在张拉预应力筋时所达到的规定应力，应按设计规定采用。控制应力的数值直接影响预应力的效果。施工中采用超张拉工艺，使超张拉应力比控制应力提高3%～5%。预应力筋的张拉控制应力，应符合设计要求。施工中预应力筋需要超张拉时，可比设计要求提高3%～5%，但其最大张拉控制应力不得超过规范规定。1、张拉控制应力

预应力钢筋的张拉力，一般用伸长值校核。预应力筋理论伸长值ΔL按下式计算：

预应力筋的实际伸长值，宜在初应力约为10%

σcon时测量，并加初应力以内的推算伸长值。2、预应力值的校核（1）钢筋的接长与冷拉钢丝的接长一般用钢丝拼接器用20～22号铁丝密排绑扎(图14)。绑扎长度的规定：冷拔低碳钢丝不得小于40倍钢丝直径；高强度钢丝不得小于80倍钢丝直径。3、张拉前的准备预应力钢筋的接长与冷拉预应力钢筋一般采用冷拉HRB335、HRB400和RRB400热轧钢筋。预应力钢筋的接长及预应力钢筋与螺丝端杆的连接，宜采用对焊连接，且应先焊接后冷拉，以免焊接而降低冷拉后的强度。预应力钢筋的制作，一般有对焊和冷拉两道工序。预应力钢筋铺设时，钢筋与钢筋、钢筋与螺丝端杆的连接可采用套筒双拼式连接。（2）钢筋（丝）的镦头

预应力筋（丝）固定端采用镦头夹具锚固时，钢筋（丝）端头要镦粗形成镦粗头。镦头一般有热镦和冷镦两种工艺。热镦在手动电焊机上进行，钢筋（丝）端部在喇叭口紫铜模具内，进行多次脉冲式通电加热、加压形成镦粗头（图15）。（3）预应力筋的张拉力和伸长值的计算控制张拉力：FP=σcon·AP·n超张拉力：F=（103～105）%σcon·AP·n伸长值：张拉程序可按下列之一进行：

或

其中σcon为预应力筋的张拉控制应力为了减少应力松弛损失，预应力钢筋宜采用的张力程序。预应力钢丝张拉工作量大时，宜采用一次张拉程序0→103%σcon。4、预应力筋的张拉为了减少混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失，在确定混凝土配合比时，应优先选用干缩性小的水泥，采用低水灰比，控制水泥用量，对骨料采取良好的级配等技术措施。预应力钢丝张拉、绑扎钢筋、预埋铁件安装及立模工作完成后，应立即浇筑混凝土，每条生产线应一次连续浇筑完成。5、混凝土的浇筑与养护预应力混凝土可采用自然养护或湿热养护，自然养护不得少于14d。干硬性混凝土浇筑完毕后，应立即覆盖进行养护。当预应力混凝土采用湿热养护时，要尽量减少由于温度升高而引起的预应力损失。为了减少温差造成的应力损失，采用湿热养护时，在混凝土未达到一定强度前，温差不要太大，一般不超过20°C。放张预应力筋时，混凝土强度必须符合设计要求。如设计无要求时，不得低于设计混凝土强度标准值的75%。（1）放张顺序预应力筋放张顺序应符合设计要求，当设计未规定时，可按下列要求进行：承受轴心预应力构件的所有预应力筋应同时放张；承受偏心预压力构件，应先同时放张预压力较小区域的预应力筋，再同时放张预压力较大区域的预应力筋。叠层生产的预应力构件，宜按自上而下的顺序进行放松；板类构件放松时，从两边逐渐向中心进行。如不能满足上述要求时，应分阶段、对称、交错进行。6、预应力筋放张（2衡）放悄张方现法①放张食单根紧预应肌力筋龄，可处用千仅斤顶越放张犹，如图1舍6(a)。②构件案预应英力筋锤较多弄时，蚂整批皱同时叉放张侦可采芒用砂吐箱、月楔块蜻等放叹松装别置。砂箱忠装置邀如图16（b）。楔块储放张壮装置忠如图1挽6（c）。2腰后难张音法原理故：后张出法是先制投作混笛凝土犁构件座，并遥在预秒应力惕筋的戏位置边预留槽出相佛应孔挎道，虽待混完凝土所强度花达到睡设计富规定义的数绣值后戴（一均般不隙超过故混凝氧土设渗计强侧度标班准值停的75判%），岭穿入裁预应屑力筋改进行牛张拉馆，并骄利用亡锚具盖把预洋应力耐筋锚吊固，湿最后吗进行允孔道孟灌浆趟。预应适力混绢凝土后张杯法生肠产工茅艺见图17所示非。后张某法施社工工奖艺流纽奉程，偶如图18所示传力矩途径趁：预应记力筋雕的张叔拉力葡主要乏是靠燥构件感端部窃的锚彩具传故递给邀混凝照土，琴使混名凝土投产生劳预压呆应力非。使用陪条件鸽：后张拼法施伍工由仔于直虑接在与钢筋光混凝紧土构钻件上毛进行星预应衣力筋破的张犬拉，朗所以份不需滥要固竿定台祝座设跨备，不受抽地点编限制樱，它既碧适用亚于预霸制构求件生周产，慎也适僵用于遗现场跪施工酿大型泉预应涉力构蜓件，赛而且勺后张妨法又是翻预制深构件厨拼装知的手粉段。2.械1施工描设备1、锚茅具作用后：锚具角是预蜻应力税筋张光拉和租永久满固定誉在预贞应力询混凝犬土构堂件上葬的传阴递预徐应力大的工数具。要求娇：锚具份必须宴具备恨可靠踪蝶的锚绸固性比能，蝇具有明足够管的强兄度储咬备，剪而且白锚具周是永绣久固筐定在疾构件触上，辛因此疼成本淘应低辰廉。锚具侨种类1、单根拘粗钢内筋：如果霸采用众一端绳张拉竭，则缝在张麻拉端抽用螺蚁丝端劣杆锚经具，右固定笔端用蠢帮条惠锚具或狗镦头深锚具什；如兄果采遣用两句端张适拉，目则两炊端均躬用螺熊丝端黑杆锚医具。螺丝仁端杆盛锚具智如图19所示丹。帮条浙锚具长如图20所示赢。镦头音锚具伴由镦胡头和爽垫板吨组成拣。2、钢轿筋束击、钢关绞线桃：锚具或有JM型（樱如图23），隙可用科于张皂拉端洪或固树定端院锚具脆；XM型（标如图24）；QM型（染与XM型的偏不同写）；酬镦头度锚具饭一般曾用于船固定迟端。3、钢浇丝束兔：锥形就螺杆女锚具柴（如图26）钢丝必束墩吧头锚抄具（嚼如图27）钢制蚂锥形笼锚具托（如昨图28）2、张福拉设怕备主要单是千宽斤顶染和高恶压油将泵拉杆破式千毒斤顶接（YL型）：翅主要点用于狮张拉驶带有苏螺丝吓端杆任锚具警的粗快钢筋捷、锥炭形螺羞杆锚方具的拆钢丝超束及犁墩头湿锚具攀的钢颤丝束斧，如图21。锥锚孝式双旺作用很千斤它顶（YZ型）：在如图30。穿心钟式千愤斤顶灯（YC型）：利如图29。3、预期应力迅筋的翅制作单根丧预应吴力筋：基拣本程稍序有慈：配水料、别对焊浮、冷掏拉等吐。钢筋等束及届钢绞港线束：基耐本程妹序有葬：开橡盘冷晚拉、恩下料岂及编倘束等陪。钢丝态束：基妹本程胁序有保：调鹿直、丘下料市、编凳束及摄安装身锚具归等。2.忆2施工简工艺1、孔斑道留习设留设鱼方法盼：钢管午抽心牢法、揭胶管镇抽心达法、秃预埋猫管法帐。留设辛形式洪：直线考、曲鸽线、砌折线2、预夕应力榴筋的隐张拉张拉榨要求张拉巷程序张拉假顺序3、孔深道灌努浆目的斧：防止蹈钢筋熄锈蚀挨，增仰加结剖构的蛙整体给耐久狐性，姐提高润结构倒的抗攻裂性更和承那载力终。要求春：水泥谣浆标土号水灰冒比灌浆尊前先辣清洗琴润湿闹孔道虎，先给下后晌上进之行当灰丽浆强伪度达泳到15品N/摊mm2时，术方能洒移动愤构件智，灰傻浆强伟度达零到10食0%设计纸强度合时，划才允吊许吊疾装。3无粘医结预舱应力旦混凝踢土施累工后张岛法无需筹预留示管道障与灌朋浆，绢而是断将无咸粘结福预应碧力筋门同普盗通钢糟筋一雷样铺错设在贵结构振模板荒设计穿位置俭上，和用2处0～塞22费号元葱丝与掀非预攀应力牙钢丝经绑扎励牢靠走后浇菜筑混丢凝土施；待追混凝看土达征到设宽计强必度后堡，对汁无粘吴结预折应力镰筋进面行张屡拉和利锚固缘瑞，借烫助于晶构件姑两端盐锚具狐传递妹预压正应力尼。4.马1无粘漫结预唇应力万筋无粘梯结预迹应力血筋是城由7根φ5m辞m高强科钢丝鹅组成拴的钢敞丝束水或扭锅结成籍的钢橡绞线生，通拳过专凭门设奥备涂佛包涂酬料层因和包盒裹外哑包层岂构成再的。涂料替层一竟般采食用防雕腐沥房诚青。无粘电结预卫应力株混凝某土中棉，锚喝具必斤须具递有可哈靠的晓锚固眉能力专，要叠求不诉低于绑无粘廊结预慰应力现筋抗夜拉强度的95害%。4.移2无粘歼结预都应力睬混凝就土施站工工端艺铺设爬双向粉配筋劳的无芝粘结均预应撒力筋腊时，厕应先叉铺设效标高护低的市钢丝贴束，玻再铺夏设标乳高较趴高的料钢丝知束，以避馋免两慎个方锅向钢