施工技术5预应力混凝土工程

11/26/20231§概述（目录）一、本章提要3二、本章学习要求4三、为什么要用预应力混凝土8四、预应力混凝土的特点总述10A.预应力钢筋混凝土具有以下优点12B.对混凝土的要求13C.对钢材的要求14D.预应力混凝土的施工工艺方法有14五、预应力混凝土的发展应用15六、常用的预应力钢筋1811/26/20232§概述一、本章提要本章内容包括：先张法、后张法和电热张拉法。在先张法中，重点介绍了台座的类型和作用；张拉机具和夹具的工作原理；张拉工艺和放张要求。在后张法中着重阐述了常用锚具的类型、工作原理及性能；张拉千斤顶的工作原理及校验方法；预应力筋的下料长度计算、张拉工艺，孔道成型与灌浆；无粘结预应力工艺。在电热张拉法中，主要介绍了电热伸长值的计算、电热设备的选择及电热张拉工艺。11/26/20233§概述二、本章学习要求：了解预应力混凝土的概念，及其在工程应用中的优点；熟悉预应力混凝土的材料品种、规格及要求；熟悉先张法、后张法、电热张法的施工工艺；11/26/20234§概述掌握先张法、预应力筋的控制应力、张拉程序和放张顺序的确定和注意事项；掌握后张法孔道留设、锚具选择、预应力筋的张拉顺序、孔道灌浆等施工方法及注意要点；了解电热张法、无粘结预应力混凝土施工原理及应用；熟悉预应力混凝土质量保证措施及安全技术。11/26/20235

预应力混凝土能充分发挥高强度钢材的作用，即在外荷载作用于构件之前，利用钢筋张拉后的弹性回缩，对构件受拉区的混凝土预先施加压力，产生预压应力，使混凝土结构在作用状态下充分发挥钢筋抗拉强度高和混凝土抗压能力强的特点，可以提高构件的承载能力。§概述11/26/20236

当构件在荷载作用下产生拉应力时，首先抵消预应力，然后随着荷载不断增加，受拉区混凝土才受拉开裂，从而延迟了构件裂缝的出现和限制了裂缝的开展，提高了构件的抗裂度和刚度。这种利用钢筋对受拉区混凝土施加预压应力的钢筋混凝土，叫做预应力混凝土。

§概述11/26/20237

预加应力的方法，可以分为先张法和后张法两类。

先张法是先张拉钢筋，后浇筑混凝土，预应力靠钢筋与混凝土之间的粘结力传递给混凝土。

后张法是先浇筑混凝土并预留孔道，待混凝土达到一定强度后张拉钢筋，预应力靠锚具传递给混凝土。§概述11/26/20238

为了达到较高的预应力值，宜优先采用高标号混凝土。

当采用冷拉HRB335、HRB400钢筋和冷轧带肋钢筋作预应力钢筋时，其混凝土强度不宜低于C30；当采用消除应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。

§概述11/26/20239§概述三、为什么要用预应力混凝土？

预应力混凝土是最近几十年发展起来的一项新技术，在世界各国都得到了广泛应用。这是由于普通钢筋混凝土构件的抗拉极限应变只有0.0001～0.00015．在正常使用条件下受拉区混凝土开裂，构件的刚度小、挠度大。要使混凝土不开裂，受拉钢筋的应力只能达到19.6～29.4N／mm2；对允许出现裂缝的构件，当裂缝宽度限制在0.2～0.3mm时，受拉钢筋的应力也只能达到147～245N／mm2。11/26/202310§概述

为了克服普通钢筋混凝土过早出现裂缝、不能充分发挥钢筋作用这一矛盾，人们创造了对混凝土施加预应力的方法。即在结构或构件受拉区域，通过对钢筋进行张拉、锚固、放松，使混凝土获得预压应力，产生一定的压缩变形。当结构或构件受力后，受拉区混凝土的拉伸变形，首先与压缩变形抵消，然后随着外力的增加，混凝土才继续被拉伸，这就延缓了裂缝的出现、限制了裂缝的开展。11/26/202311§概述四、预应力混凝土的特点总述预应力混凝土能充分发挥钢筋和混凝土各自的特性，能提高钢筋混凝土构件的刚度、抗裂性和耐久性，可有效地利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土。与普通混凝土相比，在同样条件下具有构件截面小、自重轻、质量好、材料省(可节约钢材40％～50％、混凝土20％～40％)，并能扩大预制装配化程度。11/26/202312§概述

虽然，预应力混凝土施工，需要专门的机械设备，工艺固较复杂，操作要求较高，但在跨度较大的结构中，其综合经济效益较好。此外，在一定范围内，以预应力混凝土结构代替钢结构，可节约钢材、降低成水、并免去维修工作。11/26/202313第一节预应力混凝土概述

A.预应力钢筋混凝土具有以下优点：

1、提高了混凝土的抗裂度和刚度

2、增加构件的耐久性。

3、节约材料。

4、减轻构件自重。

5、扩大了高、大、重型结构的预制装配化程度。11/26/202314第一节预应力混凝土概述

B.对混凝土的要求

1、高强度：预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C30，当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。

2、收缩、徐变小，弹性模量高，有利于减少预应力损失。

3、尽可能作到快硬、早强。11/26/202315第一节预应力混凝土概述

C.对钢材的要求：

1、高强度。

2、具有一定的塑性。

3、与混凝土有较好的粘结力。

4、有良好的加工能力，如可焊性。D.预应力混凝土的施工工艺方法有：先张法、后张法（分为有粘结预应力后张法和无粘结预应力后张法）、电热法等。11/26/202316§概述五、预应力混凝土的发展应用

1928年法国的弗来西奈首先研究成功预应力混凝土，经过几十年的应用与提高，已经成为一项专门技术。我国从1956年开始采用预应力混凝土。

50～60年代，预应力混凝土主要用于单层工业厂房的屋面板、屋架和吊车梁。

60～70年代，我国研制和推广了冷拔低碳钢丝预应力混凝土中小型构件（空心板、小梁等）。11/26/202317§概述

1977年以后随着建筑工业化的发展，大开间与大跨度多层结构体系的研究与应用，预应力技术从单个构件阶段发展到预应力结构新阶段。

当前，预应力混凝土的使用范围和数量，已成为一个国家建筑技术水平的重要标志之一。预应力混凝土的施工工艺常用的有先张法、后张法和电张法。此外，还有自张法，即用膨胀水泥伴制的混凝土来浇筑构件，利用混凝土硬化时的膨胀力使钢筋伸长而获得预应力。11/26/202318§概述

近年来，随着施工工艺不断发展和完善，预应力混凝土的应用范围愈来愈广。除在传统工业与民用建筑的屋架、吊车粱、托架梁、空心楼板、大型屋面板、檩条、挂瓦板等单个构件上广泛应用外，还成功地把预应力技术运用到多层工业厂房、高层建筑、大型桥梁、核电站安全壳、电视塔、大跨度薄壳结构、筒仓、水池、大口径管道、基础岩土工程、海洋工程等技术难度较高的大型整体或特种结构上。11/26/202319§概述六、常用的预应力钢筋

预应力筋有冷拉Ⅱ～Ⅳ级钢筋、甲级冷拔低碳钢丝、碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋及精轧螺纹钢筋等。在建筑工程中．我国目前还较多地应用冷拉Ⅱ～Ⅳ钢筋作预应力筋。虽然这种钢筋强度不算太高，但价格便宜、塑性好，可以对焊接长，施工操作简单。总之，预应力钢筋的发展趋势应是高强度、粗直径、低松弛和耐腐蚀。11/26/202320§5－1先张法施工（目录）总体介绍20一、台座26

（一）墩式台座27

（二）.槽式台座37二、夹具和张拉设备39

（一）.夹具39

（二）.张拉设备47三、先张法施工工艺54

（一）.预应力钢筋的铺设54

（二）预应力钢筋的张拉55

（三）、混凝土的浇筑与养护78

（四）、预应力钢筋的放张8111/26/202321总体介绍：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。先张法生产示意图见下页图5.1所示。§5－1先张法施工11/26/202322§5－1先张法施工11/26/202323

先张法一般用于预制构件厂生产定型的中小型构件，如楼板、屋面板、檩条及吊车梁等。先张法生产时，可采用台座法和机组流水法。采用台座法时，预应力筋的张拉、锚固，混凝土的浇筑、养护及预应力筋放松等均在台座上进行；预应力筋放松前，其拉力由台座承受。§5－1先张法施工11/26/202324

采用机组流水法时，构件连同钢模通过固定的机组，按流水方式完成（张拉、锚固、混凝土浇筑和养护）每一生产过程；预应力筋放松前，其拉力由钢模承受。先张法施工工艺流程如下页图5.2所示。§5－1先张法施工11/26/202325§5－1先张法施工11/26/202326先张法（台座法）施工主要工艺流程是：清理台座、刷隔离剂→预应力筋制作、非预应力筋骨架制作→穿预应力筋及安放非预应力钢筋骨架→安放预埋铁件→调整初应力→张拉预应力筋→安装模板→浇筑混凝土→养护混凝土→拆除模板→放张、切断预应力筋→构件起吊堆放→继续养护。§5－1先张法施工11/26/202327§5－1先张法施工一、台座1.对台座的要求：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。2.台座按构造形式分类：墩式台座、槽式台座。11/26/202328§5－1先张法施工（一）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。11/26/2023291.

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。§5－1先张法施工11/26/2023301.

台墩

（1）.抗倾覆验算抗倾覆验算的计算简图如图5.3所示，按下式计算：式中K0—台座的抗倾覆安全系数；

M—由张拉力产生的倾覆力矩，kN·m；

M=T·e

e—

张拉合力T的作用点到倾覆转动点o的力臂，m；

M′－抗倾覆力矩，kN·m。如忽略土压力，则

M’=G1.l1+G2.l2§5－1先张法施工11/26/202331§5－1先张法施工11/26/202332（2）.抗滑移能力验算抗滑移能力按下式验算：

式中Ke—抗滑移安全系数；

T—张拉力合力，kN；

T1

—抗滑移的力，kN；对于独立的台墩，由侧壁上压力和底部摩阻力等产生；对与台面共同工作的台墩，其水平推力几乎全部传给台面，不存在滑移问题，可不作抗滑移计算，此时应验算台面的强度。§5－1先张法施工11/26/202333§5－1先张法施工2.台面台面承载能力计算：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。轴心受压纵向弯曲系数，取1台面断面积超载系数1.25附加安全系数1.511/26/202334§5－1先张法施工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。11/26/202335§5－1先张法施工〔例题5.1.1〕：某墩式钢筋混凝土台座，其截面如图示，台面宽4ｍ，预应力张拉力共1000Ｋｎ，台面混凝土为Ｃ２０，厚度100ｍｍ，验算其稳定性及台面承载能力。11/26/202336§5－1先张法施工解：（1）.根据公式验算抗倾覆稳定性，由于埋深仅0.8ｍ，故不计土压力作用，只考虑混凝土墩自重及其悬臂部分自重。Ｍ1＝Ｇ1Ｌ1＋Ｇ2Ｌ2＝1.3×0.8×4×25000×（1.7＋1.3/2）＋0.25×4×1.7×25000×1.7/2＝24440＋3612.5＝280.52（ＫＮ*ｍ）M＝1000×（0.125＋0.05）＝175.0（ＫＮ*ｍ）Ｋ＝280.52/175.0＝1.6＞1.5所以，抗倾覆满足。11/26/202337§5－1先张法施工(2).抗滑移稳定验算因为台座是整体式，不会产生滑移，不必验算。（3）台面承载力验算根据公式台面承载能力，ｆｃ＝10Ｍｐａ所以，台面承载能力满足。11/26/202338（二）.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。槽式台座构造如下页图5.4所示。一般要求：长度＜76ｍ，宽度＞1.0ｍ。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。

§5－1先张法施工11/26/202339§5－1先张法施工11/26/202340§5－1先张法施工二、夹具和张拉设备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。（一）、夹具ａ、形式：按其工作用途不同分为锚固夹具和张拉夹具。

ｂ、要求：工作方便可靠，构造简单，加工方便。

c、作用：临时性锚固。11/26/202341（1）

钢丝锚固夹具

圆锥齿板式夹具（锥销夹具）锥销夹具可分为圆锥齿板式夹具和圆锥槽式夹具，如下页图5.5所示。

镦头夹具如图5.6所示，采用镦头夹具时，将预应力筋端部热镦或冷镦，通过承力分孔板锚固。

§5－1先张法施工11/26/202342§5－1先张法施工11/26/202343§5－1先张法施工11/26/202344(2)钢筋锚固夹具钢筋锚固常用圆套筒三片式夹具，由套筒和夹片组成（下页图5.7）。其型号有YJ12、YJ14，适用于先张法；用YC-18型千斤顶张拉时，适用于锚固直径为12mm、14mm的单根冷拉HRB335、HRB400、RRB400级钢筋。§5－1先张法施工11/26/202345§5－1先张法施工11/26/202346(3)张拉夹具

张拉夹具是夹持住预应力筋后，与张拉机械连接起来进行预应力筋张拉的机具。

常用的张拉夹具有月牙形夹具、偏心式夹具、楔形夹具等，如下页图5.8所示，适用于张拉钢丝和直径16mm以下的钢筋。

§5－1先张法施工11/26/202347§5－1先张法施工11/26/202348（二）、张拉设备

张拉机具的张拉力应不小于预应力筋张拉力的1.5倍；张拉机具的张拉行程不小于预应力筋伸长值的1.1～1.3倍。对张拉设备的要求：工作可靠、能准确控制张拉应力、能以稳定的速率加大拉力。§5－1先张法施工11/26/202349(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、电动螺杆张拉机进行张拉。

§5－1先张法施工11/26/202350①

电动卷扬机张拉、杠杆测力装置

如下页图5.10所示。

②

电动螺杆张拉机

如下页图5.11所示，电动螺杆张拉机由螺杆、顶杆、张拉夹具、弹簧测力器及电动机组成。

§5－1先张法施工11/26/202351§5－1先张法施工11/26/202352§5－1先张法施工11/26/202353(2)

钢筋张拉设备

穿心式千斤顶用于直径12～20mm的单根钢筋、钢绞线或钢丝束的张拉。用YC－20型穿心式千斤顶（下页图5.12）张拉时，高压油泵启动，从后油嘴进油，前油嘴回油，被偏心夹具夹紧的钢筋随液压缸的伸出而被拉伸。

YC－20型穿心式千斤顶的最大张拉力为20kN，最大行程为200mm。适用于用圆套筒三片式夹具张拉锚固12～20mm单根冷拉HRB335、HRB400和RRB400钢筋。§5－1先张法施工11/26/202354§5－1先张法施工11/26/202355§5－1先张法施工三、先张法施工工艺铺筋→张拉→浇筑混凝土及养护→放张（一）.预应力钢筋的铺设对台面及模板要刷隔离剂。钢筋采用焊接时，应合理布置接头位置。尽可能避免将接头拉入构件内。11/26/202356§5－1先张法施工（二）预应力钢筋的张拉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下页表5.1的规定。11/26/202357表5.1

张拉控制应力限值

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

冷拉钢筋0.8fptk

0.75fptk0.95fpyk0.75fptk0.70fptk0.90fpyk§5－1先张法施工fptk——根据极限抗拉强度确定的强度标准值。fpyk——根据屈服强度确定的强度标准值。11/26/202358§5－1先张法施工1.张拉方法：单根张拉（多用于现场）成组张拉（预制厂）①.单根张拉ａ.冷拔低碳钢丝ｂ.高强度刻痕钢丝ｃ.冷拉钢筋ｄ.热处理钢筋或钢绞线11/26/202359§5－1先张法施工②.多根预应力钢筋成组张拉11/26/2023602.预应力钢筋的张拉（1）张拉前的准备

a.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(下页图5.14)。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。§5－1先张法施工11/26/202361§5－1先张法施工11/26/202362

b.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。§5－1先张法施工11/26/202363(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（下页图5.15）。§5－1先张法施工11/26/202364§5－1先张法施工11/26/202365（3）

张拉机具设备及仪表定期维护和校验

张拉设备应配套校验，以确定张拉力与仪表读数的关系曲线，保证张拉力的准确，每半年校验一次。设备出现反常现象或检修后应重新校验。张拉设备宜定岗负责，专人专用。§5－1先张法施工11/26/202366（4）预应力筋（丝）的铺设长线台座面（或胎模）在铺放钢丝前，应清扫并涂刷隔离剂。一般涂刷皂角水溶性隔离剂，易干燥，污染钢筋易清除。涂刷均匀不得漏涂，待其干燥后，铺设预应力筋，一端用夹具锚固在台座横梁的定位承力板上，另一端卡在台座张拉端的承力板上待张拉。在生产过程中，应防止雨水或养护水冲刷掉台面隔离剂。§5－1先张法施工11/26/202367（5）

张拉前的检察检查预应力筋的品种、级别、规格、数量（排数、根数）是否符合设计要求。预应力筋的外观质量应全数检查，预应力筋应符合展开后平顺，没有弯折，表面无裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污等。张拉设备是否完好，测力装置是否校核准确。横梁、定位承力板是否贴合及严密稳固。§5－1先张法施工11/26/202368

预应力筋张拉后，对设计位置的偏差不得大于5mm，也不得大于构件截面最短边长的4%。在浇筑混凝土前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。张拉、锚固预应力筋应专人操作，实行岗位责任制，并做好预应力筋张拉记录。在已张拉钢筋（丝）上进行绑扎钢筋、安装预埋铁件、支承安装模板等操作时，要防止踩踏、敲击或碰撞钢丝。§5－1先张法施工11/26/202369§5－1先张法施工（6）.张拉控制应力不能过低，否则达不到效果；不能过高，原因有三：ａ.

会使构件出现裂壁的荷载与破坏荷载很接近，在破坏前没有明显的警告，这是很危险的。11/26/202370§5－1先张法施工

ｂ.超张拉过大使钢筋应力超过屈服点，产生塑性变形将影响预应力值的准确性和张拉工艺的安全性。ｃ.控制应力较大造成构件反拱过大或预拉区出现裂缝也是不利的。因此，预应力筋的张拉控制应力，应符合设计要求，当施工中预应力筋需要张拉时，可比设计要求提高5％，但其最大控制应力不得超过下页表5—3的规定。11/26/202371（7）.张拉程序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。§5－1先张法施工11/26/202372§5－1先张法施工

超张拉的目的：减少应力松弛。

应力松弛——钢材在常温高应力下由于塑性变形而使应力随时间的延续而降低的现象。

这种现象在头几分钟内发展得特别快，往后则趋于缓慢。如采用持荷2min的超张拉方式，则可以减少50％以上的应力松弛。11/26/202373§5－1先张法施工（8）.张拉力：超张拉力：Fp=（103～105）%бcon·AP·n

（9）.预应力值的校核用伸长值校核。上式的值在－5％～10％的范围内即认为合格。11/26/202374预应力钢筋理论伸长值：或

式中σcon—预应力张拉控制应力，kN/mm2；

AP

—预应力筋截面面积，mm2；

n—同时张拉预应力筋的根数；

ES

—预应力筋的弹性模量，kN/mm2；

L—预应力筋的长度，mm。§5－1先张法施工11/26/202375§5－1先张法施工

对于预应力钢丝，其伸长值不做校核，直接用内力测定仪测定预应力值的大小。测定的预应力的平均值与检测标准的偏差＜检测标准的5％时，表明所建立的张拉预应力值满足设计要求。检测数量为5％，对质量比较稳定的单位，可以抽查，但一条生产线不少于5根。钢丝的检测时间一般是在张拉1～4h后进行。11/26/202376（10）.

预应力筋张拉注意事项

为避免台座承受过大的偏心力，应先张拉靠近台座截面重心处的预应力筋。钢质锥形夹具锚固时，敲击锥塞或楔块应先轻后重，同时倒开张拉设备并放松预应力筋，两者应密切配合，既要减少钢丝滑移，又要防止锤击力过大导致钢丝在锚固夹具处断裂。§5－1先张法施工11/26/202377

对重要结构构件（如吊车梁、屋架等）的预应力筋，用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。同时张拉多根预应力钢丝时，应预先调整初应力（10%σcon），使其相互之间的应力一致。§5－1先张法施工11/26/202378

混凝土的收缩是水泥浆在硬化过程中脱水密结和形成的毛细孔压缩的结果。

混凝土的徐变是荷载长期作用下混凝土的塑性变形，因水泥石内凝胶体的存在而产生。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。（三）、混凝土的浇筑与养护

§5－1先张法施工11/26/202379

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。采用机械振捣密实时，要避免碰撞钢丝。混凝土未达到一定强度前，不允许碰撞或踩踏钢丝。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。§5－1先张法施工11/26/202380

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。§5－1先张法施工11/26/202381§5－1先张法施工（四）、预应力钢筋的放张必须达到75％以上的强度。预应力筋放张时，应缓慢放松锚固装置，使各根预应力筋缓慢放松。1.放张顺序应该符合设计要求，无设计要求时，应该满足下列规定：11/26/202382§5－1先张法施工

ａ.对承受轴心预压力的构件（压杆、桩等），所有预应力钢筋应该同时放张。ｂ.对承受偏心预压力的构件，应该同时放张预应力较小区域的预应力钢筋，再同时放张预应力较大区域的预应力钢筋。ｃ.当不能按上述规定放张时，应该分阶段、对称、相互交错地放张，以防止在放张过程中构件产生弯曲、裂纹、断裂。11/26/2023832.

放张方法

①

对于中小型预应力混凝土构件，预应力丝的放张宜从生产线中间处开始，以减少回弹量且有利于脱模；对于构件应从外向内对称、交错逐根放张，以免构件扭转、端部开裂或钢丝断裂。②放张单根预应力筋，一般采用千斤顶放张，如图5.16(a)所示。③构件预应力筋较多时，整批同时放张可采用砂箱、楔块等放松装置。砂箱装置如图5.16（b）所示。楔块放张装置如图5.16（c）所示。

§5－1先张法施工11/26/202384§5－1先张法施工11/26/202385§5－2后张法施工（目录）总体介绍86一、锚具90二、张拉机械设备129三、预应力钢筋的制作136

（一）.单根预应力粗钢筋的制作136

（二）、钢筋束或钢绞线的制作147

（三）、钢丝束的制作151四、后张法施工工艺155

（一）.预留孔道156

（二）.预应力钢筋的张拉166

（三）、孔道灌浆191五、后张无粘结预应力工艺199

1.无粘结钢筋2012.无粘结钢筋的铺设2043.端部锚具节点安装2064.无粘结预应力筋的张拉及锚头处理20911/26/202386

总体介绍：

后张法：先制作混凝土构件，并在预应力筋的位置预留出相应孔道，待混凝土强度达到设计规定的数值后，穿入预应力筋进行张拉，并利用锚具把预应力筋锚固，最后进行孔道灌浆。预应力混凝土后张法生产工艺见下页图5.17所示。§5－2后张法施工11/26/202387§5－2后张法施工11/26/202388

后张法施工由于直接在钢筋混凝土构件上进行预应力筋的张拉，所以不需要固定台座设备，不受地点限制，它既适用于预制构件生产，也适用于现场施工大型预应力构件，而且后张法又是预制构件拼装的手段。后张法的工艺流程见下页图5.18所示。§5－2后张法施工11/26/202389§5－2后张法施工11/26/202390§5－2后张法施工一、锚具1.锚具的基本要求：工作可靠、构造简单、施工方便、预应力损失小、成本低。11/26/202391§5－2后张法施工2.锚具按性能不同分类：

Ⅰ类锚具：适用于承受动载、静载的预应力混凝土。

Ⅱ类锚具：只适用于有粘结预应力的混凝土结构，且锚具只能处于预应力钢筋应力变化不大的部位。11/26/202392§5－2后张法施工3.锚具的性能：由锚具效率系数ηａ、实测极限拉力时的总应变εａｐｕ确定。此二项值必须符合下表规定：锚具类别锚具效率系数实测极限拉力时的总应变εａｐｕⅠ类锚具＞0.95＞2.0Ⅱ类锚具＞0.90＞1.7预应力筋锚具组装件的实测极限拉力预应力筋锚具组装件中各根预应力钢材计算极限拉力之和预应力筋效率系数11/26/202393§5－2后张法施工上式中Fapu——预应力筋锚具组装件的实测极限拉力（kN）；Fcapu——预应力筋锚具组装件中各根预应力钢材计算极限拉力之和（kN）；ηp——预应力筋的效率系数。（一般取0.97，当预应力筋为冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级筋时取1.0。）11/26/202394§5－2后张法施工4.对锚具的具体要求：①.当预应力钢筋锚具组装件达到实测极限拉力时，除锚具设计允许的现象外，全部零件均不得出现肉眼可见的裂痕和破坏。②.除能满足分级张拉及补张拉工艺外，宜具有能放松预应力钢筋的性能。11/26/202395§5－2后张法施工

③.锚具或其附件上宜设置灌浆孔道。④.Ⅰ类锚具组装件还应满足疲劳性能试验；若使用在抗震结构中，还应满足周期性能试验。

两个试验解释见下页：11/26/202396§5－2后张法施工疲劳性能试验：

Ⅰ类锚具组装件必须能经受循环次数为200万次的疲劳性能试验。当预应力筋为钢丝、钢绞线或热处理钢筋时，试验应力上限为预应力强度标准值的65％，应力幅度为80Ｍｐａ；当预应力筋为冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋时，试验应力上限为预应力强度标准值的80％，应力幅度为80Ｍｐａ。11/26/202397§5－2后张法施工周期性能试验：用于抗震结构的锚具，还应能承受50次循环的周期荷载试验。当预应力筋为钢丝、钢绞线或热处理钢筋时，试验应力上限为预应力强度标准值的80％，下限为40％；当预应力筋为冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋时，试验应力上限为预应力强度标准值的100％，下限为40％。11/26/2023985.锚具的种类后张法锚具种类较多，各种锚具适用于锚固不同类型的预应力钢筋。（1）.单根粗钢筋锚具

单根粗钢筋的预应力筋，如果采用一端张拉，则在张拉端用螺丝端杆锚具，固定端用帮条锚具或镦头锚具；如果采用两端张拉，则两端均用螺丝端杆锚具。螺丝端杆锚具如图5.19所示。帮条锚具如图5.20所示。镦头锚具由镦头和垫板组成。§5－2后张法施工11/26/202399§5－2后张法施工11/26/2023100§5－2后张法施工11/26/2023101(2)钢筋束、钢绞线锚具

钢筋束、钢绞线采用的锚具有JM型、XM型、QM型和镦头锚具。①.JM型锚具

JM型锚具由锚环与夹片组成（下页图5.23），锚环分甲型和乙型两种。

JM型锚具与YL60型千斤顶配套使用，适用于锚固3～6根直径为12mm光面或螺纹钢筋束，也可用于锚固5～6根直径为12mm或15mm的钢绞线束。§5－2后张法施工11/26/2023102§5－2后张法施工11/26/2023103②.XM型和QM型锚具

XM型和QM型锚具是一种新型锚具，利用楔形夹片，将每根钢绞线独立地锚固在带有锥形的锚环上，形成一个独立的锚固单元。XM型锚具由锚环和三块夹片组成，如下页图5.24所示。§5－2后张法施工11/26/2023104§5－2后张法施工11/26/2023105(3).钢丝束锚具

钢丝束用做预应力筋时，由几根到几十根直径3～5mm的平行碳素钢丝组成。其固定端采用钢丝束镦头锚具，张拉端锚具可采用钢质锥形锚具、锥形螺杆锚具、XM型锚具。①.锥形螺杆锚具（下页图5.26）

用于锚固14、16、20、24或28根直径为5mm的碳素钢丝。§5－2后张法施工11/26/2023106§5－2后张法施工11/26/2023107②.钢丝束镦头锚具（下页图5.27）适用于12～54根直径为5mm的碳素钢丝。常用镦头锚具分为A型与B型。A型由锚杯与螺母组成，用于张拉端。B型为锚板，用于固定端。③.钢质锥形锚具钢质锥形锚具（图5.28）用于锚固以锥锚式双作用千斤顶张拉的钢丝束，适用于锚固6、12、18或24根直径5mm的钢丝束。§5－2后张法施工11/26/2023108§5－2后张法施工11/26/2023109§5－2后张法施工11/26/2023110§5－2后张法施工6.锚具的自锁与自锚上述锚具中螺丝杆端锚具、墩头锚具和帮条锚具的锚固可靠性较好；而锥销式锚具和夹片式锚具锚固的可靠与否，是否会产生滑丝、断丝、滑脱等现象，在很大程度上与锚具的形状尺寸、加工精度、材质和顶压措施有关。11/26/2023111§5－2后张法施工

此外，更主要的是在设计这两类锚具时，应该使锚具本身必须满足自锁和自锚条件。

自锁——使锚塞或夹片在顶压后不致弹回脱出的现象。

自锚——要使预应力钢筋能可靠地获得锚固，不致产生滑移的现象。11/26/2023112§5－2后张法施工①.锥销式锚具的自锁与自锚ａ.锚具的自锁：

如右图所示，锚具圆锥角为2ａ，锚塞在顶压力Ｑ作用下均匀压入锚环内，由于Ｑ力的作用在锚塞侧面产生正应力ＮＱ及其摩阻力ｕ1ＮＱ（ｕ１＝ｔｇφ1为钢筋与锚塞之间的摩阻系数，φ1为摩擦角）11/26/2023113§5－2后张法施工

当顶压完毕卸荷后，锚具内仍存在一定的正压力ＮＱ0（下图），使锚塞有回弹的趋势，此时，反向摩擦阻力ｕ1ＮＱ0阻止其回弹。为使锚塞不致回弹脱出，其必要条件是（将力投影到水平面上）：11/26/2023114§5－2后张法施工须满足：以ｕ１＝ｔｇφ1代入，得：

这说明要使锚塞顶压后不致脱出，锚具能够自锁，则锚具锥角的一半ａ，必须等于或小于锚塞与钢筋间摩擦角φ1。11/26/2023115§5－2后张法施工锚具受力分析图：11/26/2023116§5－2后张法施工ｂ.锚具的自锚：

如图所示，预应力钢筋张拉完毕卸荷后，在拉力Ｐ的作用下有向孔道滑移的趋势，而锚塞反力Ｒ则产生正压力Ｎ压紧钢筋，其摩擦阻力ｕ1Ｎ和ｕ2Ｎ（ｕ2＝ｔｇφ2为钢筋与锚环之间的摩擦阻力系数，φ2为摩阻角）即将预应力钢筋锚固。11/26/2023117§5－2后张法施工

在Ｐ＞ｕ1Ｎ＋ｕ2Ｎ时，将锚环固定在构件端部不动，则预应力钢筋带动锚塞向内滑动，直到平衡时为止。此时，其拉力Ｐ的平衡条件为：11/26/2023118§5－2后张法施工

要使预应力钢筋不致滑动，则阻止预应力钢筋滑动的最小阻力Ｆｍｉｎ必须大于或等于预应力钢筋的拉力Ｐ，即锚固系数为：11/26/2023119§5－2后张法施工

从上式可知：当ａ、ｕ2越小，ｕ1越大时，则Ｋ值越大，自锚性能越好。这是因为ｕ2小，ｕ1大，对钢筋的挤压和刻痕好，锚塞向内滑移小；ａ小时，则正应力大，越能锚固钢筋，且自锁性能好。

所以为了提高锚固系数，防止预应力钢筋的滑移，应使锚塞的硬度＞钢筋的硬度，钢筋的硬度＞锚环的硬度。锚具的锥角ａ不宜过大，一般为4－6°，但ａ也不宜过小，否则，锚环承受的环向张力大，易损坏，锚塞将失去楔子的作用。当材料不均匀时，尺寸不准时，要产生滑丝现象，或锚塞通过锚环滑脱而失去作用。对锚具的设计和创新，其基本点就在于如何提高锚固的可靠性，减少滑丝和预应力损失。11/26/2023120§5－2后张法施工②.夹片式锚具的自锁和自锚

分析原理同前。ａ.夹片式锚具的自锁

结论：为了使作用在夹片侧面上的正压力不致使夹片脱出，锚具能够自锁，则锚具锥角的一半ａ，必须等于或小于锚环与夹片间的摩擦角φ2。11/26/2023121§5－2后张法施工ｂ.夹片式锚具的自锚结论：从上式可知，锚具的自锚性能不仅与ａ、φ1和φ2有关，而且也与锚固预应力钢筋的根数有关。预应力钢筋根数增加时，θ值随之减小，也能提高锚具的自锚能力。因此，在设计和改造锚具时，应全面考虑和合理选择ａ、φ1、φ2、θ和预应力钢筋的根数等参数，才能达到比较理想的效果。11/26/2023122§5－2后张法施工7.顶压力对锚具锚固性能的影响

对于锥销式锚具和夹片式锚具锚固的可靠与否，在很大程度上与锚塞或夹片所受的顶压力有关，特别是在锚具尺寸和预应力钢筋直径有偏差时，进行强力顶压尤为必要，这样可以增强锚具调整偏差的能力，防止产生滑丝现象，可以减少锚塞和预应力钢筋的内缩量和预应力损失。11/26/2023123§5－2后张法施工

但顶压力不宜过大，否则，将会造成锚具处预应力钢筋断裂。一般锥销式锚具的顶压力为其张拉力的50％～60％；

夹片式锚具的顶压力为其张拉力的40％～50％，且夹片顶压齐平时，其效果较好。11/26/2023124§5－2后张法施工8、锚具的质量检查

预应力筋锚具、夹具和连接器，应有出厂合格证，进场时应按下列规定进行验收：

(1).验收批在同种材料和同一生产条件下，锚具、夹具应以不超过1000套组为一个验收批；连接器应以下超过500套组为一个验收批。11/26/2023125§5－2后张法施工

(2).外观检查：从每批中抽取10％但不少于10套的锚具，检查其外观和尺寸。当有一套表面有裂纹或超过产品标准及设计图纸规定尺寸的允许偏差时，应另取双倍数量的锚具重做检查，如仍有一套不符合要求，则不得使用或逐套检查．合格者方可使用。11/26/2023126§5－2后张法施工

(3).硬度检查：

从每批中抽取5％但不少于5套的锚具，对其中有硬度要求的零件做硬度试验(多孔夹片式锚具的夹片，每套至少抽5片)。每个零件测试3点，其硬度应在设计要求范围内。如有一个零件不合格时，应另取双倍数量的零件重做试验，如仍有一个零件不合格，则不得使用或逐个检查，合格者方町使用。11/26/2023127§5－2后张法施工

(4).静载锚固性试验：在外观与硬度检杏合格后，应从同批中抽6套锚具(夹具或连接器)与预应力筋组成三个预应力筋锚具(夹具、连接器)组装件，进行静载锚固性能试验。组装件应符合设计要求，当设计无具体要求时，不得在锚固零件上添加影响锚固性能的物质，如金刚砂、石墨等。11/26/2023128§5－2后张法施工

预应力筋应等长平行，使之受力均匀，其受力长度不得小于3m(单根预应力筋的锚具组装件，预应力筋的受力长度不得小于0.6m)。试验时，先用张拉设备分四级张拉至预应力纽标准抗压强度的80％并进行锚固(对支承式锚具，也可直接用试验设备加荷)，然后持荷1h，再用试验设备逐步加荷至破坏。当有一套试件不符合规范表格的要求，应另取双倍数量的锚具(夹具、连接器)重做试验，如仍有一套不合格，则该批锚具(夹具或连接器)为不合格品。11/26/2023129§5－2后张法施工

对常用的定型锚具(夹具或连接器)，如由质量可靠信誉好的专业锚具厂生产，锚具进场验收，其静载锚固性能，也可由锚具生产厂提供试验报告。

对单位自制锚具，应加倍抽样。11/26/2023130§5－2后张法施工二、张拉机械设备ａ.拉杆式千斤顶ｂ.锥锚式千斤顶ｃ.ＹＣ－60穿心式千斤顶ｄ.高压油泵11/26/2023131二、张拉机械设备(1).单根粗钢筋的张拉设备

与螺丝端杆锚具配套的张拉设备为拉杆式千斤顶。常用的有YL20型、YL60型油压千斤顶。

YL60型千斤顶是一种通用型的拉杆式液压千斤顶（图5.21）。

YL60型千斤顶适用于张拉采用螺丝端杆锚具的粗钢筋、锥形螺杆锚具的钢丝束及镦头锚具的钢筋束。§5－2后张法施工11/26/2023132§5－2后张法施工11/26/2023133（2）.钢丝束的张拉设备

锥形螺杆锚具、钢丝束镦头锚具宜采用拉杆式千斤顶（YL60型）或穿心式千斤顶（YC60型）张拉锚固。钢质锥形锚具应用锥锚式双作用千斤顶（常用YZ60型）张拉锚固。§5－2后张法施工11/26/2023134①.穿心式千斤顶

如图5.29所示，沿千斤顶纵轴线有一直穿心通道，供穿过预应力筋用。沿千斤顶的径向分内外两层油缸。外层油缸为张拉油缸，工作时张拉预应力筋；内层为顶压油缸，工作时进行锚具的顶压锚固，故称YC60型为穿心式双作用千斤顶。

§5－2后张法施工11/26/2023135§5－2后张法施工11/26/2023136②.锥锚式双作用千斤顶

锥锚式双作用千斤顶构造如图5.30所示。其主缸和主缸活塞用于张拉预应力筋。

§5－2后张法施工11/26/2023137§5－2后张法施工三、预应力钢筋的制作

单根粗钢筋预应力筋的制作，包括配料、对焊、冷拉等工序。预应力筋的下料长度应计算确定，计算时要考虑结构构件的孔道长度、锚具厚度、千斤顶长度、焊接接头或镦头的预留量、冷拉伸长值、弹性回缩值等。11/26/2023138§5－2后张法施工（一）.单根预应力粗钢筋的制作

①.两端同时用螺丝杆端张拉时，预应力钢筋的下料长度为：Lk——孔道长度（等于构件长度－200mm）H——螺母高度（查表选用）；h——垫板厚度（一般为16mm）；Ll——螺丝杆端长度（320mm或者370mm）；r——试验确定的预应力筋的冷拉伸长率；б——试验确定的预应力筋的冷拉弹性回缩率；n——对焊接头的数量；△——每个对焊接头对材料的压缩长度，取一个钢筋直径。11/26/2023139§5－2后张法施工②.当一端用螺丝杆端张拉，另一端用帮条锚具或墩头锚具固定时，其下料长度为：式中LB——帮条或者镦头锚具所需钢筋长度（一般为70～80mm）。③.两端都用螺丝杆端，仅一端张拉时，其下料长度为：11/26/2023140§5－2后张法施工11/26/2023141【例5.2.1】：21m预应力屋架的孔道长为20.80m，预应力筋为冷拉HRB400钢筋，直径为22mm，每根长度为8m，实测冷拉率r=4%，弹性回缩率δ=0.4%，张拉应力为0.85fpyk。螺丝端杆长为320mm，帮条长为50mm，垫板厚为15mm。计算：（1）两端用螺丝端杆锚具锚固时预应力筋的下料长度?（2）一端用螺丝端杆，另一端为帮条锚具时预应力筋的下料长度?（3）预应力筋的张拉力为多少?§5－2后张法施工11/26/2023142【解】：（1）螺丝端杆锚具，两端同时张拉，螺母厚度取36mm，垫板厚度取16mm，则螺丝端杆伸出构件外的长度l2=2H+h+5=2×36+16+5=93m；对焊接头个数n=2+2=4；每个对焊接头的压缩量Δ=22mm，则预应力筋下料长度

L=(l-2l1+2l2)/(1+r-δ)+nΔ=19727（mm）§5－2后张法施工11/26/2023143(2)帮条长为50mm，垫板厚15mm，则预应力筋的成品长度

L1=l+l2+l3=20800+93+（50+15）=20958（mm）预应力筋（不含螺丝端杆锚具）冷拉后长度：

L0=L1-l1=20958-320=20638（mm）

L=L0/(1+r-δ)+nΔ=20638/(1+0.04-0.004)+4×22=20009（mm）(3)预应力筋的张拉力

FP=σcon·AP=0.85×500×3.14/4×222=161475（N）

=161.475（kN）§5－2后张法施工11/26/2023144§5－2后张法施工【例题5.2.2】：某预应力屋架，采用后张法施工，孔道长度23.8ｍ，两端张拉，ＬＭ25螺丝杆端锚具螺杆长度320ｍｍ预应力钢筋为冷拉Ⅱ级，直径25ｍｍ，冷拉率4％，弹性回缩率0.5％，每根钢筋长7ｍ。试计算：11/26/2023145§5－2后张法施工（1）.其钢筋的下料长度。（2）.若改为一端张拉，其他条件不变，再计算其钢筋的下料长度。（3）.若改为一端张拉，固定端用帮条锚具，其他条件不变，再计算其钢筋的下料长度。11/26/2023146§5－2后张法施工解：直接用前面所给的公式，有：（1）.钢筋的下料长度为：11/26/2023147§5－2后张法施工（2）.若改为一端张拉，其他条件不变，再计算其钢筋的下料长度：11/26/2023148§5－2后张法施工（3）.若改为一端张拉，固定端用帮条锚具，其他条件不变，再计算其钢筋的下料长度：11/26/2023149§5－2后张法施工（二）、钢筋束或钢绞线的制作

①.当一端张拉时间，其下料长度为：②.当两端张拉时间，其下料长度为：式中a——张拉端留量，当千斤顶长度为435mm时取a＝600mm；b——固定端留量，取80mm。11/26/2023150

钢筋束所用钢筋是成圆盘供应，不需对焊接头。钢筋束或钢绞线束预应力筋的制作包括开盘冷拉、下料、编束等工序。预应力钢筋束下料应在冷拉后进行。当采用镦头锚具时，则应增加镦头工序。§5－2后张法施工11/26/2023151

当采用JM型或XM型锚具，用穿心式千斤顶张拉时，钢筋束和钢丝束的下料长度L应等于构件孔道长度加上两端为张拉、锚固所需的外露长度，如图5.25所示。可按下页式计算：§5－2后张法施工11/26/2023152两端张拉时：L=l+2（l1+l2+l3+100）一端张拉时：L=l+2（l1+100）+l2+l3

式中l——构件的孔道长度；L1——夹片式工作锚厚度；L2——穿心式千斤顶长度；l3——夹片式工具锚厚度§5－2后张法施工11/26/2023153§5－2后张法施工11/26/2023154§5－2后张法施工（三）、钢丝束的制作当采用锥形螺杆锚具时，其下料长度为：11/26/2023155

钢丝束制作一般需经调直、下料、编束和安装锚具等工序。当用钢质锥形锚具、XM型锚具时，钢丝束的制作和下料长度计算基本上与预应力钢筋束相同。钢丝束镦头锚固体系，如采用镦头锚具一端张拉时，应考虑钢丝束张拉锚固后螺母位于锚环中部，钢丝的下料长度L，可按图5.31所示，用下式计算：

L=L0+2a+2δ-0.5(H-H1)-△l-C

§5－2后张法施工11/26/2023156§5－2后张法施工11/26/2023157

用钢丝束镦头锚具锚固钢丝束时，其下料长度力求精确。编束是为了防止钢筋扭结。采用镦头锚具时，将内圈和外圈钢丝分别用铁丝按次序编排成片，然后将内圈放在外圈内绑扎成钢丝束。§5－2后张法施工11/26/2023158§5－2后张法施工四、后张法施工工艺后张法预应力制作过程为：

预留孔道→预应力钢筋张拉锚固→孔道灌浆。11/26/2023159§5－2后张法施工（一）.预留孔道孔道形状有：直线、曲线、折线形。1.对预留孔道的基本要求：①.孔道直径应保证预应力筋（束）能顺利穿过②.孔道应按设计要求的位置、尺寸埋设准确、牢固，浇筑混凝土时不应出现移位和变形。③.在设计规定位置上留设灌浆孔。④.在曲线孔道的曲线波峰部位应设置排气兼泌水管，必要时可在最低点设置排水管。11/26/2023160§5－2后张法施工⑤.灌浆孔及泌水管的孔径应能保证浆液畅通。⑥.道的直径应比预应力筋直径、钢筋对焊接头处外径或需过孔道的锚具或连接器外径大10～15mm(对钢丝束或钢绞线束则大5～10mm）。⑦.预应力筋孔遭之间、孔道与构件边缘之间的净距不应小于25mm。⑧.道应平顺，接头不漏浆，端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线11/26/2023161§5－2后张法施工11/26/2023162§5－2后张法施工

2.孔道的留设方法（3种）：

①.钢管抽心法②.胶管抽芯法③.预埋管法11/26/2023163§5－2后张法施工（1）.钢管抽心法

预先将钢管埋设在模板内的孔道位置，在混凝土浇筑过程中和混凝土达到终凝以前，间隔一定时间慢慢转动钢管，不使混凝土与钢管粘牢，等到混凝土初凝后、终凝前抽出钢管，即在构件中形成孔道。此法一般常用于留设直线孔道。为了保证预留孔道的质量，施工时应注意以下几点：

11/26/2023164§5－2后张法施工

①.要求钢管平直、表面光滑、预埋前应除锈、刷油，安放位置准确；钢管在构件中用钢筋井字架固定位，井字架间距不宜大于1.0m，与钢筋骨架扎牢。钢管每根长度最好不超过15m，两端各应伸出构件100mm左右。钢管一端钻16mm小孔，以便于旋转和抽管。较长的构件可采用两根钢管，中间可用0.5mm厚铁皮做成套管连接。11/26/2023165§5－2后张法施工②.掌握好抽管时间，抽管过早，混凝土未完全硬化，会造成坍孔事故；太晚，混凝土与钢管粘结牢固，抽管困难。具体抽管时间与水泥的品种、气温和养护条件有关。一般掌握在混凝土初凝以后，终凝以前，手指按压混凝土表面不显指纹时即可抽管。常温下抽管时间约在混凝土浇筑后3～6h。抽管前每隔10～15min应转管一次。11/26/2023166§5－2后张法施工

③.抽管顺序宜先上后下

地进行。抽管方法可用人工或卷扬机，抽管时，必须速度均匀。边抽边转，并与孔道保持在一直线上，抽管后应及时检查孔道情况，并做好孔道清理工作，防止以后穿筋困难。由于孔道灌浆需要，在浇筑混凝土时，应在设计规定位置留设灌浆孔。一般情况下在构件两端和中间每隔12m设一个直径为20～25mm的灌浆孔，并在构件两端各设一个排气孔。灌浆孔留设可用木塞或白铁皮管。11/26/2023167（2）.胶管抽芯法

胶管采用5～7层帆布夹层，壁厚6～7mm的普通橡胶管，用于直线、曲线或折线孔道成型。胶管一端密封，另一端接上阀门，安放在孔道设计位置上；待混凝土初凝后、终凝前，将胶管阀门打开放水（或放气）降压，胶管回缩与混凝土自行脱落。一般按先上后下、先曲后直的顺序将胶管抽出。§5－2后张法施工11/26/2023168（3）预埋管法

预埋管法是用钢筋井字架将黑铁皮管、薄钢管或金属螺旋管固定在设计位置上，在混凝土构件中埋管成型的一种施工方法。适用于预应力筋密集或曲线预应力筋的孔道埋设，但电热后张法施工中，不得采用波纹管或其他金属管埋设的管道。

§5－2后张法施工11/26/2023169（二）.预应力钢筋的张拉

1.

穿筋

成束的预应力筋将一头对齐，按顺序编号套在穿束器上（下页图5.34）。§5－2后张法施工11/26/2023170图片§5－2后张法施工11/26/2023171§5－2后张法施工（二）.预应力钢筋的张拉

2.张拉控制应力Óｃｏｎ预应力筋的张拉控制应力应符合设计要求，施工时预应力筋需超张拉，可比设计要求提高3%～5%。它直接影响预应力的效果。Óｃｏｎ增大，所建立的预应力值就越大，构件的抗裂性能就越好，但也不能过高。11/26/2023172§5－2后张法施工①.为什么控制应力不能过高？如果控制应力过高则预应力钢筋在使用过程中经常处于高应力状态，构件出现裂缝的荷载与破坏荷载很接近，使得构件破坏前没有明显预兆，这是不允许的。而且当控制应力过高，构件混凝土预压应力过大而导致混凝土的徐变应力损失增加。控制应力应该严格按照设计要求来确定。11/26/2023173§5－2后张法施工②.张拉控制应力的取值，后张法低于先张法，为什么？这是因为后张法在张拉钢筋的同时，混凝土已经受到弹性压缩；而先张法构件，混凝土是在预应力钢筋放松后才受到弹性压缩。因此预应力值的建立，后张法受弹性压缩的影响较小，而先张法较大。此外，混凝土收缩、徐变引起预应力损失，后张法也比先张法小。11/26/2023174§5－2后张法施工③.哪些情况可以考虑超张拉？ａ.为了提高构件在施工阶段的抗裂性能而在使用阶段受压区内设置的预应力钢筋。ｂ.为了部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力钢筋与张拉台座之间的温差因素产生的预应力损失。11/26/2023175§5－2后张法施工3.张拉程序主要根据构件类型、张锚体系、松弛损失取值等因素来确定。

①.用超张拉方法减少预应力钢筋的松弛损失时，预应力钢筋的张拉程序为：

采用上述张拉方式时，千斤顶应回油到稍低于Óｃｏｎ，再进油到Óｃｏｎ，以建立准确的预应力值。11/26/2023176§5－2后张法施工②.如果在设计中钢筋的应力松弛损失按一次张拉取值，则其张拉程序为：

0→Óｃｏｎ③.如果预应力钢筋的张拉吨位不大，根数很多时，而设计中又要求采取超张拉以减少松弛损失时，其张拉程序为：

0→1.03Óｃｏｎ11/26/2023177§5－2后张法施工4.张拉方法：一端张拉、两端张拉。对于曲线预应力筋和长度＞24m的直线预应力筋，应采用两端同时张拉的方法；长度等于或＜24m的直线预应力筋，可一端张拉，但张拉端宜分别设置在构件两端。

11/26/2023178§5－2后张法施工

对预埋波纹管孔道曲线预应力筋和长度＞30m的直线预应力筋宜在两端张拉，长度等于或＜30m的直线预应力筋可在一端张拉。安装张拉设备时，对于直线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线重合；对于曲线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线方向重合。

11/26/20231795.预应力筋的张拉顺序预应力筋张拉顺序应按设计规定进行；如设计无规定时，应采取分批分阶段对称地进行。

图5.35所示是预应力混凝土屋架下弦预应力筋张拉顺序。

图5.36所示是预应力混凝土吊车梁预应力筋采用两台千斤顶的张拉顺序，对配有多根不对称预应力筋的构件，应采用分批分阶段对称张拉。平卧重叠浇筑的预应力混凝土构件，张拉预应力筋的顺序是先上后下，逐层进行。§5－2后张法施工11/26/2023180§5－2后张法施工11/26/2023181§5－2后张法施工11/26/2023182§5－2后张法施工

分批张拉时，还应计算分批张拉的预应力损失值，分别加到先张拉预应力钢筋的张拉控制应力内。即先张拉的预应力钢筋的控制应力应增大一部分：бcom——预应力筋张拉控制应力；б1——后批张拉预应力筋的第一批应力损失；A