第五章

預(yù)應(yīng)力砼工程1、什么是預(yù)應(yīng)力混凝土？2、預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點：構(gòu)件截面小、自重輕、剛度大、抗裂度高、耐久性好、材料省等優(yōu)點。3、問：是否提高構(gòu)件的承載能力Mu？4、預(yù)應(yīng)力混凝土的分類按預(yù)應(yīng)力度大小——全預(yù)應(yīng)力混凝土和部分預(yù)應(yīng)力混凝土按施加預(yù)應(yīng)力方式——先張法、后張法和自應(yīng)力。按預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)狀態(tài)——有粘結(jié)、無粘結(jié)和緩粘結(jié)。按施工方法——預(yù)制、現(xiàn)澆和疊合。第一節(jié)先張法施工

先張法是在臺座或鋼模上先張拉預(yù)應(yīng)力筋并用夾具臨時固定，再澆筑混凝土，待混凝土達到一定強度后，放張并切斷構(gòu)件外預(yù)應(yīng)力筋的方法。該法適用于生產(chǎn)小型預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。清理臺座支底模或涂隔離劑、安放鋼筋骨架及預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力筋制作張拉預(yù)應(yīng)力筋張拉機具標(biāo)定調(diào)整初應(yīng)力支模、安設(shè)預(yù)埋件、網(wǎng)片澆筑砼制作試塊養(yǎng)護拆模放張及切斷預(yù)應(yīng)力鋼筋出槽堆放壓試塊先張法施工動畫

先張法受彎構(gòu)件各階段應(yīng)力分析一、臺座臺座是先張法生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，它承受預(yù)應(yīng)力筋的全部張拉力。因此，臺座應(yīng)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。（一）墩式臺座墩式臺座是由臺墩、臺面與橫梁組成，目前，常用的是臺墩與臺面共同受力的墩式臺座。1、混凝土墩式臺座2、橫梁3、混凝土臺面4、牛腿5、預(yù)應(yīng)力筋(二)槽式臺座1、壓桿2、磚墻3、下橫梁4、上橫梁二、預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋按材料類型可分為：鋼絲、鋼絞線、鋼筋等。其中，以鋼絞線與鋼絲采用最多。預(yù)應(yīng)力筋的發(fā)展趨勢為高強度、低松弛、粗直徑、耐腐蝕。（一）預(yù)應(yīng)力鋼絲

1．甲級冷拔低碳鋼絲

2．碳素鋼絲

3．刻痕鋼絲（二）預(yù)應(yīng)力鋼絞線1．標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線

2．刻痕鋼絞線

3．模拔鋼絞線（三）預(yù)應(yīng)力鋼筋

1．冷拉鋼筋

2．熱處理鋼筋

3．精軋螺紋鋼筋三、夾具和錨具預(yù)應(yīng)力筋用錨具或夾具按錨固方式不同，可分為：夾片式單孔夾片錨具多孔夾片錨具支承式鐓頭錨具螺桿錨具錐塞式鋼質(zhì)錐形錨具握裹式擠壓錨具壓花錨具（一）單孔夾片錨固體系

單孔夾片錨具單孔夾片錨固體系

1一鋼絞線2一單孔夾片錨具

3一承壓鋼板4一螺旋筋（二）單孔夾片錨固體系

圖5.12多孔夾片錨固體系1一鋼絞線；2一夾片；3一錨板；4一錨墊板(鑄鐵喇叭管)；5一螺旋筋；6一金屬波紋管；7一灌漿孔（三）鐓頭錨固體系（四）螺紋錨固體系（五）鋼質(zhì)錐形錨具（六）擠壓錨具（七）壓花錨具四、張拉機具1、電動張拉機按傳動方式可分為：電動螺桿張拉機和電動卷筒張拉機。張拉機具電動張拉機——先張法單根鋼絲張拉液壓張拉機—先張法和后張法各類預(yù)應(yīng)力筋張拉2、液壓張拉機包括：液壓千斤頂、油泵與壓力表等。常用的有：穿心式和錐錨式千斤頂兩類。（1）雙作用穿心式千斤頂雙作用：張拉和頂壓。由張拉油缸、頂壓油缸(即張拉活塞)、頂壓活塞回程彈簧等組成，常用型號YC一60，公稱張拉力為600kN，張拉行程為150mm，頂壓力為300kN，頂壓行程為50mm。適用于張拉帶夾片錨具的鋼筋束或鋼絞線束；配上撐腳、拉桿等也可作為拉桿式千斤頂使用。YC-60型千斤頂工作動畫（2）錐錨式千斤頂三作用千斤頂：張拉、頂壓與退楔。由主缸、副缸、退楔塊、錐形卡環(huán)、退楔翼片、楔塊等組成。常用型號為YZ一85，公稱張拉力為850kN，張拉行程為250mm，頂壓行程為60mm，頂壓力為415kN，額定油壓為51.5MPa。專門用于張拉帶錐形錨具的鋼絲束。錐錨式千斤頂

1-張拉油缸；2-頂壓油缸（張拉活塞）；3-頂壓活塞；4-彈簧；

5-預(yù)應(yīng)力筋；6-楔塊；7-對中套；8-錨塞；9-錨環(huán)；10-構(gòu)件錐錨型千斤頂工作動畫五、預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線下料，應(yīng)采用砂輪切割機，不得采用電弧切割預(yù)應(yīng)力鋼絲采用鐓頭夾具時，應(yīng)采用相應(yīng)的鐓頭工藝。長線臺座臺面(或胎模)在鋪設(shè)鋼絲前應(yīng)涂隔離劑。隔離劑不應(yīng)沾污鋼絲，以免影響鋼絲與混凝土的粘結(jié)。

如果鋼絲需要接長，可借助于鋼絲拼接器用20～22號鐵絲密排綁扎(圖a)。預(yù)應(yīng)力筋與工具式螺桿連接時，可采用套筒式連接器(圖b)圖a鋼絲拼接器圖b套筒式連接器六、預(yù)應(yīng)力筋張拉（一）預(yù)應(yīng)力鋼絲張拉

1、單根張拉冷拔鋼絲可在兩橫梁式長線臺座上采用10kN電動螺桿張拉機或電動卷揚張拉機單根張拉，彈簧測力計測力，錐銷式夾具錨固?？毯垆摻z可采用20～30kN電動卷揚張拉機單根張拉，優(yōu)質(zhì)錐銷式夾具錨固。2、整體張拉

圖5-21鐓頭梳筋板夾具圖5-22張拉千斤頂與張拉鉤3、鋼絲張拉程序預(yù)應(yīng)力鋼絲由于張拉工作量大，宜采用一次張拉程序：

（二）預(yù)應(yīng)力粗鋼筋張拉程序問題：1.為何要超張拉?2.持荷2分鐘，為何？

（三）張拉注意事項1、張拉時，張拉機具與預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)在一條直線上；同時在臺面上每隔一定距離放一根圓鋼筋頭或相當(dāng)于保護層厚度的其他墊塊，以防預(yù)應(yīng)力筋因自重而下垂，破壞隔離劑，污染預(yù)應(yīng)力筋。2、頂緊錨塞時，用力不要過猛，以防鋼絲折斷；在擰緊螺母時，應(yīng)注意壓力表讀數(shù)始終保持所需的張拉力。3、預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，對設(shè)計位置的偏差不得大于5mm，也不得大于構(gòu)件截面最短邊長的4%。4、張拉過程中發(fā)生斷絲或滑脫鋼絲時，應(yīng)予以更換。5、臺座兩端應(yīng)有防護設(shè)施。張拉時沿臺座長度方向每隔4～5m放一個防護架，兩端嚴(yán)禁站人，也不準(zhǔn)進入臺座。

四、預(yù)應(yīng)力筋放張預(yù)應(yīng)力筋放張時，混凝土的強度應(yīng)符合設(shè)計要求；如設(shè)計無規(guī)定，不應(yīng)低于設(shè)計的混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值的75%。（一）放張順序如設(shè)計無規(guī)定，可按下列要求進行：

(1)軸心受壓的構(gòu)件(如拉桿、樁等)，所有預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)同時放張；

(2)偏心受壓的構(gòu)件(如梁等)，應(yīng)先同時放張預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋，再同時放張預(yù)壓力較大區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋；(3)如不能滿足1、2兩項要求時，應(yīng)分階段、對稱、交錯地放張，以防止在放張過程中構(gòu)件產(chǎn)生彎曲、裂紋和預(yù)應(yīng)力筋斷裂；（二）放張方法預(yù)應(yīng)力筋的放張工作，應(yīng)緩慢進行，防止沖擊。

1、千斤頂放張2、砂箱放張3、楔塊放張砂箱放張楔塊放張(三)放張注意事項

1、為了檢查構(gòu)件放張時鋼絲與混凝土的粘結(jié)是否可靠，切斷鋼絲時應(yīng)測定鋼絲往混凝土內(nèi)的回縮情況。

2、放張前，應(yīng)拆除側(cè)模，使放張時構(gòu)件能自由壓縮，否則將損壞模板或使構(gòu)件開裂。

3、用氧炔焰切割時，應(yīng)采取隔熱措施，防止燒傷構(gòu)件端部混凝土。第二節(jié)后張法施工

后張法：是先制作構(gòu)件或結(jié)構(gòu)，待混凝土達到一定強度后，在構(gòu)件，或結(jié)構(gòu)上張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法。后張法預(yù)應(yīng)力施工，不需要臺座設(shè)備，靈活性大，廣泛用于施工現(xiàn)場生產(chǎn)大型預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件和就地澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。后張法預(yù)應(yīng)力施工，又可分為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工兩類。

安裝底模綁軋鋼筋骨架埋管制孔安裝側(cè)模焊鋼筋支托澆筑砼養(yǎng)護、拆側(cè)模制作砼試塊穿預(yù)應(yīng)力筋清理張拉端、裝錨具張拉預(yù)應(yīng)力筋、錨固張拉設(shè)備標(biāo)定制作預(yù)應(yīng)力筋壓砼試塊孔道灌漿、封錨灌漿設(shè)備準(zhǔn)備制作水泥漿試塊起吊運輸或拆底模壓水泥漿試塊后張法施工動畫

后張法受彎構(gòu)件各階段應(yīng)力分析一、預(yù)留孔道—直線、曲線、折線孔道（一）預(yù)應(yīng)力孔道的布置要求1、規(guī)格、數(shù)量、位置和形狀應(yīng)符合設(shè)計要求；2、定位應(yīng)牢固，澆筑混凝土?xí)r不應(yīng)出現(xiàn)位移和變形；3、孔道應(yīng)平順，端部的預(yù)埋錨板應(yīng)垂直于孔道。（二）預(yù)埋金屬波紋管法—單波、雙波鍍鋅薄鋼板（0.3mm），壓波后卷成。（三）預(yù)埋塑料波紋管法1、塑料波紋管優(yōu)點

(1)提高預(yù)應(yīng)力筋的防腐保護，可防止氯離子侵入而產(chǎn)生的電腐蝕；

(2)不導(dǎo)電，可防止雜散電流腐蝕；

(3)密封性好，預(yù)應(yīng)力筋不生銹；

(4)強度高，剛度大，不怕踩壓，不易被振動棒鑿破；

(5)減小張拉過程中的孔道摩擦損失；

(6)提高了預(yù)應(yīng)力筋的耐疲勞能力。2．塑料波紋管安裝與連接塑料波紋管的鋼筋支托間距不大于0.8～1.0mm。塑料波紋管接長：采用熔焊法或高密度聚乙烯塑料套管。（四）鋼管抽芯法鋼管表面平直光滑除銹刷油，鋼筋井字架固定；抽管時間：初凝后、終凝前，指壓無明顯印痕，常溫下3~6h；順序：先上后下，邊抽邊轉(zhuǎn)，速度均勻。（五）膠管抽芯法

5～7層帆布夾層的普通橡膠管、鋼絲網(wǎng)膠皮管兩種，充氣或充水，壓力0.8～

1.0Mpa，直徑可增大3mm，鋼筋井字架固定，用于成型直線和曲線孔道。

(六)灌漿孔、排氣孔灌漿孔、排氣孔：留在端部或中部，間距≤12米，孔徑20mm。圖5-29用木塞留灌漿孔圖5-30波紋管上留灌漿孔（七）預(yù)留孔道質(zhì)量要求1．預(yù)留孔道的規(guī)格、數(shù)量、位置和形狀應(yīng)符合設(shè)計要求；2．預(yù)留孔道的定位應(yīng)牢固，澆筑混凝土?xí)r不應(yīng)出現(xiàn)移位和變形；3．孔道應(yīng)平順，端部的預(yù)埋錨墊板應(yīng)垂直于孔道中心線；4．成孔用管道應(yīng)密封良好，接頭應(yīng)嚴(yán)密且不得漏漿；5．在曲線孔道的波峰部位應(yīng)設(shè)置泌水管，灌漿孔與泌水管的孔徑應(yīng)能保證漿液暢通。排氣孔不得遺漏或堵塞；6．曲線孔道控制點的豎向位置偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定：截面高(厚)度允許偏差±5±10±15曲線孔道控制點的豎向位置允許偏差(mm)二、預(yù)應(yīng)力筋張拉砼強度要求：按設(shè)計，否則，≥75%設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)值。（一）張拉程序(1)采用低松弛鋼絲和鋼絞線時，張拉操作程序為：(2)采用普通松弛預(yù)應(yīng)力筋時，按下列超張拉程序進行操作：對鐓頭錨具等可卸載錨具

對夾片錨具等不可卸載錨具

（二）張拉方法

1、一端張拉方式

2、兩端張拉方式

3、分批張拉方式（三）張拉順序教材P138，很重要！（四）張拉伸長值的校核宜采用應(yīng)力控制方法，同時校核預(yù)筋的伸長值，若實際大于計算10%或小于5%，應(yīng)暫停張拉。（六）張拉安全注意事項1、在預(yù)應(yīng)力作業(yè)中，必須特別注意安全。在任何情況下作業(yè)人員不得站在預(yù)應(yīng)力筋的兩端。2、操作千斤頂和測量伸長值的人員，應(yīng)站在千斤頂側(cè)面操作,油泵開動過程中，不得擅自離開崗位。3、張拉時應(yīng)認(rèn)真做到孔道、錨環(huán)與千斤頂三對中，以便張拉工作順利進行，并不致增加孔道摩擦損失。三、孔道灌漿預(yù)應(yīng)力筋張拉后，利用灌漿泵將水泥漿壓灌到預(yù)應(yīng)力筋孔道中去，其作用有二：一、保護預(yù)應(yīng)力筋，以免銹蝕；二、使預(yù)應(yīng)力筋與構(gòu)件混凝土有效的粘結(jié)，以控制超載時裂縫的間距與寬度并減輕梁端錨具的負(fù)荷狀況。

（一）灌漿材料應(yīng)采用不低于42.5的普通硅酸鹽水泥配制的水泥漿或砂漿，流動性、干縮性和泌水性好，強度≥20Mpa，水灰比不應(yīng)大于0.45。（二）灌漿工藝1．灌漿前應(yīng)全面檢查構(gòu)件孔道及灌漿孔/泌水孔/排氣孔是否暢通。對抽拔管成孔，可采用壓力水沖洗孔道。對預(yù)埋管成孔，必要時可采用壓縮空氣清孔。2．灌漿前應(yīng)對錨具夾片空隙和其他可能產(chǎn)生的漏漿處需采用高強度水泥漿或結(jié)構(gòu)膠等方法封堵。封堵材料的抗壓強度大于10MPa時方可灌漿。3．灌漿順序宜先灌下層孔道，后澆上層孔道。(三)灌漿質(zhì)量要求1、灌漿用水泥漿的配合比應(yīng)通過試驗確定，施工中不得任意更改。2、灌漿試塊采用7.07cm3的試模制作，其標(biāo)養(yǎng)28d的抗壓強度不應(yīng)低于30MPa。移動構(gòu)件或拆除底模時，水泥漿試塊強度不應(yīng)低于15MPa。3、孔道灌漿后，應(yīng)檢查孔道上凸部位灌漿密實性；如有空隙，應(yīng)采取人工補漿措施。

第三節(jié)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼施工：指在預(yù)應(yīng)力筋表面涂防腐油脂并包裹塑料套管后，敷設(shè)在設(shè)計位置，然后澆筑砼，待砼達到設(shè)計規(guī)定強度后進行張拉錨固。

特點：無需留孔與灌漿、穿筋等，施工簡單，預(yù)應(yīng)力筋能適合各種形狀需要，特別是曲線配筋結(jié)構(gòu)。在連續(xù)單、雙向板、密肋板中應(yīng)用較為經(jīng)濟，也可用于連續(xù)梁中。

一、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的制作1、組成：預(yù)應(yīng)力筋（鋼絲或鋼絞線）涂料層、外包層和錨具。二、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)（一）