预应力混凝土施工-后张法预应力混凝土施工

混凝土施工后张法预应力混凝土的概念与适用条件1.后张法预应力混凝土的概念2.后张法预应力混凝土的适用条件1.后张法预应力混凝土的概念后张法是先浇筑混凝土，后张拉预应力钢筋的施工方法。具体内容是：后张法施工是在浇筑混凝土构件时，在放置预应力筋的位置处预留相应孔道，待混凝土强度达到设计规定的强度值后，将预应力筋穿入孔道并进行张拉，然后利用锚具把预应力筋锚固，最后进行孔道灌浆。预应力筋的张拉力主要通过锚具传递给混凝土构件，使混凝土产生预压应力。锚具作为构件的一部分将永远留在构件上。图1为预应力混凝土后张法生产示意图。后张法预应力混凝土的概念与适用条件图1后张法生产示意图(a)制作混凝土构件；(b)张拉钢筋；(c)张拉端锚固并对孔道灌浆后张法预应力混凝土的概念与适用条件2.后张法预应力混凝土的适用条件后张法施工适宜现场生产大型预应力构件和现浇混凝土构件，也是预制构件拼装的重要手段。箱梁、T梁后张法预应力混凝土施工后张法预应力混凝土的概念与适用条件2.后张法预应力混凝土的适用条件后张法施工的主要优点是直接在构件上张拉预应力筋，不需要专门的台座，现场生产时还可避免构件的长途搬运。缺点是施工工序复杂，锚具不能重复利用，施工费用较高。根据施工方法不同，后张法预应力施工，又可分为有粘结预应力施工和无粘结预应力施工两类。后张法预应力混凝土的概念与适用条件小结1.后张法预应力混凝土的概念先浇筑混凝土，后张拉预应力钢筋2.后张法预应力混凝土的适用条件现场生产大型预应力构件和现浇混凝土构件后张法预应力混凝土的概念与适用条件后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求1.

后张法有黏结预应力混凝土施工的工艺流程如图2所示。图2后张法工艺流程1.孔道留设2.预应力筋张拉3.孔道灌浆4.后张法施工注意事项后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求1.孔道留设

孔道留设主要是为穿预应力筋及张拉锚固后灌浆用。预应力筋孔道形状有直线、曲线和折线三种类型，其曲线坐标应符合设计图纸要求。孔道留设的相关规定和要求有：（1）孔道直径与间距1）孔道直径孔道直径的大小应以能保证预应力筋顺利穿过为依据，对采用螺丝端杆锚具的粗钢筋孔道直径应比钢筋对焊接头处外径大10～15mm为宜；对钢绞线束、钢丝束，孔道直径应比预应力束或锚具外径大10mm以上为宜。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求2）孔道间距①预制构件：孔道的水平净间距不宜小于50mm；孔道至构件边缘的净间距不应小于30mm，且不应小于孔道直径的一半。②框架梁、板：预留孔道垂直方向净间距不应小于孔道外径，水平方向净间距不宜小于1.5倍孔道外径；从孔壁算起的混凝土最小保护层厚度，梁底为50mm，梁侧为40mm，板底为30mm。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求（2）孔道留设的要求1）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。2）孔道应平顺，端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线。3）成孔用管道应密封良好，接头应严密且不得漏浆。4）在设计规定位置上留设灌浆孔。灌浆孔应与预留孔道垂直，间距一般不大于12m，

孔径20mm，可用白铁皮管成孔。5）在曲线孔道的波峰部位应设置泌水管兼排气孔，排气孔不得遗漏或堵塞。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求（3）孔道留设的方法孔道留设的方法一般有钢管抽芯法、胶管抽芯法和预埋管法。钢管抽芯法用于直线孔道，胶管抽芯法可用于直线或曲线孔道，预埋管法则适用于可用于各类形状的孔道，是目前大力推广的孔道留设方法。1）钢管抽芯法。在制作后张法预应力混凝土构件时，将钢管预先埋设在模板内孔道位置，在混凝土初凝后、终凝前抽出钢管，形成孔道。具体施工要求如下：①钢管应平直，表面要光滑，安放位置要准确。预埋前，钢管要除锈、刷油。一般采用间距不大于1m的钢筋井字架固定钢管位置。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求②每根钢管的长度不宜超过15m，两端应各伸出构件断面0.5m，以便旋转和抽管。较长构件则用两根钢管，中间用0.5mm厚的铁皮套管连接，要求套管和钢管紧密结合，以防漏浆（如图2）。③在浇筑混凝土时，应避免振动设备直接接触钢管，以免产生位移。④在混凝土浇筑和养护过程中，为防止钢管与混凝土粘结每隔10～15min的时间需要慢慢转动钢管，两根钢管时，转动方向要相反。⑤抽管时间与水泥品种、浇筑气温和养护条件有关。一般在混凝土初凝后、终凝前，以手指按压混凝土不粘浆且无明显印痕时则可抽管，常温下一般在浇筑混凝土后3～5h。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求⑥抽管顺序宜先上后下，先中间后周边。抽管应用力平稳，速度均匀，边抽边转动，与孔道成一直线。⑦抽管后，应立即进行检查、清理孔道，为穿筋做好准备。2）胶管抽芯法。即制作后张法预应力混凝土构件时，在预应力筋的位置处预先埋设胶管，待混凝土初凝后再将胶管抽出的留孔方法。具体施工要求如下：①留设孔道用的胶管常采用夹布胶管或钢丝网胶管两种。使用前一端封堵，另一端接上阀门，安放在预留孔道位置。②为防止在浇筑混凝土时胶管产生位移，用间距不大于0.5m的钢筋井字架绑扎固定在钢筋骨架上。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求③浇筑混凝土前，胶管内应充入压力为0.6～0.8MPa的压缩空气或压力水，此时胶管管径可增大约3mm。④在浇筑混凝土时，应避免振动设备直接接触胶管，并经常检查压力表数值是否正常，如有变化，应及时调整。⑤当构件孔道较长，可用两根胶管相接，中间用1mm厚无缝钢管或铁皮套管连接，由两端抽管。⑥抽管时间和顺序。待混凝土初凝后终凝前，打开胶管阀门放出压缩空气或压力水，胶管回缩与混凝土脱开，随即拔出胶管。抽管宜按先上后下、先曲后直的顺序将胶管抽出。⑦抽管后，应及时清理孔道堵塞物。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求3）预埋管法。该方法是用铅丝在钢筋井字架（间距不大于0.8m）上将带波纹的薄钢管、镀锌钢管、塑料波纹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。塑料波纹管金属螺旋管后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求金属螺旋管的安装后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求

施工中预埋管不再抽出，该方法适用于各类形状的孔道特别是预应力筋密集或曲线孔道，但在电热后张法施工中，不得采用波纹管或其他金属管埋设的管道。预埋波纹管安装前，应进行灌水试验，在1KN径向力作用下不变形，并检查波纹管有无渗漏现象，安装时宜先在构件底模、侧模上弹安装线。同时尽量避免波纹管多次反复弯曲，并防止电火花烧伤管壁。梁中预埋波纹管后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求板中预埋波纹管后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求（4）灌浆孔、排气孔与泌水孔在孔道留设的同时应留设灌浆孔和排气孔。①灌浆孔：一般在构件两端和中间每隔12m设置一个灌浆孔，孔径20～25mm（与灌浆机输浆管嘴外径相适应），用木塞留设。曲线孔道应在最低点设置灌浆孔，以利于排出空气,保证灌浆密实；一个构件有多根孔道时，其灌浆孔不应集中留在构件的同一截面上，以免构件截面削弱过大。灌浆孔的方向应使灌浆时水泥浆至上而下垂直或倾斜注入孔道；灌浆孔的最大间距，抽芯成孔的不宜大于12m，预埋波纹管不大于30m。②排气孔与泌水孔：构件的两端留设排气孔，曲线孔道的峰顶处应留设排气兼泌水孔，必要时可在最低点设置排水孔。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求波纹管上留设的灌浆孔后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求小结1.孔道留设：孔道直径与间距孔道留设的要求孔道留设的方法——钢管抽芯法、胶管抽芯法和预埋管法灌浆孔、排气孔与泌水孔后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求1.孔道留设2.预应力筋张拉3.孔道灌浆4.后张法施工注意事项2.预应力筋张拉预应力筋张拉是生产预应力构件的关键。后张法预应力筋张拉流程核心问题预应力筋的张拉后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求

张拉预应力筋时，构件混凝土的强度应符合设计规定，如设计无规定则不宜低于混凝土标准强度的75％。（1）张拉控制应力后张法施工张拉控制应力应符合设计规定，其张拉控制应力一般不宜超过表1的规定。表1张拉控制应力允许值钢筋种类张拉方法先张法后张法消除应力钢丝、钢绞线0.75fptk0.75fptk热处理钢筋0.70fptk0.65fptk冷拉钢筋0.90fpyk0.85fpyk后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求（2）张拉方法根据预应力混凝土结构特点、预应力筋形状与长度，以及施工方法的不同，预应力筋张拉方法有以下几种：①一端张拉与两端张拉：较短的预应力筋可一端张拉；对于长度大于30m的直线预应力筋和大于25m的曲线预应力筋，为了减少钢筋与预留孔道壁摩擦而引起的应力损失应两端张拉。当两端同时张拉一根预应力筋时，宜先在一端张拉、一端锚固，再在另一端张拉补足张拉力后锚固。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求②分批张拉：对配有多束预应力筋的构件或结构分批进行张拉。由于后批预应力筋张拉所产生的混凝土弹性压缩对先批张拉的预应力筋造成一定的预应力损失，因此先批张拉的预应力筋张拉力应加上该弹性压缩损失值对应的张拉力。箱梁的预应力筋分批张拉T梁的预应力筋分批张拉后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求③分段张拉：在多跨连续梁板分段施工时，通长的预应力筋需要逐段进行张拉，第二段及后段的预应力筋利用锚头连接器与前段预应力筋进行接长。多跨连续板分段张拉预应力筋后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求④分阶段张拉：是为了平衡各阶段的不同荷载，多采取分阶段逐步施加预应力的方

法，即先张拉全部预应力的50%之后，再第二次拉至100%。⑤补偿张拉：是为克服弹性压缩损失、减少钢材应力松弛损失及湿凝土收缩徐变损失等，对已张拉的预应力筋在早期预应力损失基本完成后，再进行补张拉的方法。可采用同一张拉值，逐根复拉补足张拉力。预应力钢绞线的逐根张拉后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求（3）张拉顺序预应力筋一般应对称张拉。张拉顺序应符合设计要求，当设计无规定时，对配有多根预应力构件，应采取分批、分阶段、对称张拉。箱梁中预应力筋分批对称张拉后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求

预应力筋的张拉顺序是先上后下，逐层进行。对配有多根不对称预应力筋的构件也应分批分阶段对称张拉。下图中预应力混凝土吊车梁中预应力筋采用两台千斤顶按照1、2、3的顺序分批分阶段对称张拉。吊车梁中预应力筋的张拉张拉端锚固端后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求

（4）后张法施工预应力筋的张拉程序、张拉力计算及伸长值验算与先张法相同，设计单位应向施工单位提供。（5）张拉注意事项预应力张拉过程中应特别要注意安全。在张拉构件的两端应设置保护装置，如用麻袋、草包装土筑墙，以防止螺帽滑脱、钢筋断裂飞出伤人。在张拉操作中，预应力筋的两端严禁站人，操作人员应在侧面工作。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求

小结1.预应力筋张拉：张拉控制应力张拉方法张拉顺序张拉程序、张拉力计算及伸长值验算张拉注意事项后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求1.孔道留设2.预应力筋张拉3.孔道灌浆4.后张法施工注意事项后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求3.孔道灌浆为了防止预应力筋锈蚀，提高构件的抗裂性、耐久性和承载力，同时也可使预应力筋与混凝土有效粘结，预应力筋张拉后，应尽快用灰浆泵将水泥浆压灌到预应力孔道中。（1）灌浆材料①孔道灌浆应采用强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥配制的水泥浆，水灰比控制在0.4～0.45。对于孔隙较大的孔道，可采用砂浆灌浆。②水泥浆应有足够的强度和流动性。水泥浆的抗压强度不应小于30N/mm2；搅拌后3h泌水率不宜大于2%，不应大于3%。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求③为了增加孔道灌浆的密实性，在水泥浆或砂浆内可掺入对预应力筋无腐蚀的外加剂，如掺入占水泥重量0.05%的铝粉。（2）施工要求①灌浆前应全面检查构件孔道及灌浆孔、排气孔、泌水孔是否畅通。对抽芯成孔，可采用压力水冲洗孔道；对预埋管成孔，必要时可采用压缩空气清孔。对锚具夹片空隙和其他可能产生的漏浆处进行密封，封堵材料的抗压强度大于10MPa时方可灌浆。灌浆管后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求②灌浆过程中，可用电动或手动灰浆泵进行灌浆，水泥浆应均匀缓慢连续注入，不得中断。在灌满孔道并封闭气孔后，宜继续以0.5～0.7MPa的压力灌浆，并稳定2min后，再封闭灌浆孔。③当孔道直径较大且水泥浆不掺微膨胀剂或减水剂进行灌浆时，可采取二次灌浆法或重力补浆法提高灌浆的密实性。④灌浆顺序应先下后上，以避免上层孔道堵塞。直线孔道，应从构件的一端到另一端；曲线孔道灌浆宜由最低点注入水泥浆，至最高点排气孔排尽空气并溢出浓浆为止。⑤当灰浆强度达到15MPa时，才能移动构件，达到100%设计强度时，才允许吊装。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求4.后张法施工注意事项（1）后张法预应力构件，断裂或滑脱的数量严禁超过同一截面预应力筋总根数的3%，且每束钢丝不得超过一根(对于多跨双向连续板，其同一截面应按每跨计算)。（2）预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与设计规定检验值的相对允许误差为±5%。同一检验批内抽查预应力筋总数的3%，且不少于5束。（3）后张法预应力筋锚固后的外露部分宜采用机械方法切割，其外露长度不宜小于预应力筋直径的1.5倍，且不宜小于30mm。长期的锚具，可涂刷防锈油漆或用封端砼封裹。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求（4）现浇砼构件的侧模板宜在预应力张拉前拆除，底模支架拆除时，孔道灌浆强度不应低于15N/mm2；（5）金属波纹管或无粘结预应力筋铺设后，其附近不得进行电焊作业，否则应采取防护措施。（6）砼浇筑时，应防止振动器触碰金属波纹管、无粘结预应力筋或端部预埋件，不得踏压或撞碰预应力筋、钢筋支架。后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求

小结1.孔道灌浆：灌浆材料施工要求2.后张法施工注意事项：6项后张法预应力混凝土的施工工艺与技术要求后张法预应力钢筋配料1.单根预应力筋的制作2.钢筋束及钢绞线束的制作3.钢丝束的制作后张法预应力钢筋配料3.钢丝束的制作钢丝束用做预应力筋时，一般由几根到几十根直径3～5mm的平行碳素钢丝编束而成，其制作工序包括调直、下料、编束和安装锚具等。当采用XM型锚具、QM型锚具、钢质锥形锚具时，预应力钢丝束的制作和下料长度计算基本上与预应力钢筋束、钢绞线束相同。（1）当采用镦头锚具，以拉杆式或穿心式千斤顶张拉时，钢丝的下料长度L可按下式计算：后张法预应力钢筋配料一端张拉时（见图3）：（5）两端张拉时：（6）式中——构件的孔道长度，mm；——固定端锚板厚度或张拉端锚环底板厚度，mm；——钢丝镦头预留量，一般可取10mm；

H——张拉端锚杯高度，mm；

H1——螺母高度，mm；

ΔL——钢丝束张拉伸长值，mm；

C——张拉力达到规定值时，构件混凝土的弹性压缩量，mm。图3采用镦头锚具钢丝下料长度计算简图后张法预应力钢筋配料（2）当采用钢质锥形锚具，以锥锚式千斤顶张拉时，钢丝的下料长度L可按下式计算：两端张拉时（见图4）：（7）一端张拉时：（8）式中——构件的孔道长度，mm；

1——锚环厚度，mm；图4采用钢质锥形锚具时钢丝下料长度计算简图

2——千斤顶分丝头至卡盘外端距离，YZ85型千斤顶为470mm。后张法预应力钢筋配料后张法预应力钢筋配料1.单根预应力筋的制作2.钢筋束及钢绞线束的制作3.钢丝束的制作后张法预应力钢筋配料2.钢筋束及钢绞线束的制作由于钢筋束和钢绞线束的强度高、柔性好，近年来它们被越来越广泛的用做预应力筋。钢筋束主要采用3～6根ф12钢筋编束，钢绞线束主要采用3～6根7фs5编束。该类预应力钢筋的制作工序包括开盘冷拉、下料和编束。钢绞线是成盘状供应，不需要对焊接长。下料切断时宜采用切断机或砂轮锯切断，不得采用电弧切割，其中钢绞线切断前在切口两侧5cm处应采用铅丝绑扎。编束主要是为了保证穿入构件孔道的预应力筋不扭结，编束前应将钢绞线逐根理顺，使各根钢绞线松紧一直，然后用铅丝每隔1m绑扎。后张法预应力钢筋配料

以钢绞线束采用夹片锚具，用穿心式千斤顶张拉为例（见图2），其下料长度L为：两端张拉时：（3）一端张拉时：（4）式中——构件的孔道长度；

1——夹片式工作锚厚度；

2——穿心式千斤顶长度；——夹片式工具锚厚度。L=l+2×（l1+100