第五章

預(yù)應(yīng)力混凝土工程(gōngchéng)共四十六頁第一節(jié)

預(yù)應(yīng)力混凝土分類(fēnlèi)和材料共四十六頁一、預(yù)應(yīng)力砼分類(fēnlèi)2.按預(yù)應(yīng)力筋與砼的粘結(jié)(zhānjié)狀態(tài)分：3.按施加預(yù)應(yīng)力的手段分：先張法、后張法有粘結(jié)、無粘結(jié)機(jī)械張拉、電熱張拉1.按施加預(yù)應(yīng)力的方式分：5.按施工方法分：全預(yù)應(yīng)力、部分預(yù)應(yīng)力預(yù)制、現(xiàn)澆、組合預(yù)應(yīng)力砼4.按施加預(yù)應(yīng)力大小的程度分：共四十六頁（一）預(yù)應(yīng)力砼鋼材(gāngcái)

（1）預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲(ɡānɡsī)，也可采用熱處理鋼筋。二、預(yù)應(yīng)力砼材料共四十六頁鋼絞線

用冷拔鋼絲制成，方法是在絞線機(jī)上以一種稍粗的直鋼絲為中心，其余鋼絲圍繞其進(jìn)行螺旋狀絞合，再經(jīng)低溫回火(huíhuǒ)處理即可。規(guī)格有2股、3股、7股、19股等。2）高強(qiáng)度鋼絲

按交貨狀態(tài)分為冷拉和矯直回火兩種，按外形分為光面并經(jīng)消除應(yīng)力(yìnglì)的高強(qiáng)度圓形鋼絲、刻痕鋼絲和螺旋肋鋼絲。3）熱處理鋼筋

由特定強(qiáng)度的熱軋鋼筋經(jīng)過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處理的鋼筋。

后張法中宜用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線；先張法中宜用刻痕鋼絲、螺旋肋鋼絲和鋼絞線等；對直線預(yù)應(yīng)力筋或拉桿，也可用熱處理鋼筋。共四十六頁

（2）涂層(túcénɡ)預(yù)應(yīng)力筋

鍍鋅鋼絲(ɡānɡsī)和鋼絞線

鍍鋅鋼絲是用熱鍍方法在鋼絲表面鍍鋅制成；鍍鋅鋼絞線的鋼絲應(yīng)在捻制鋼絞線之前進(jìn)行熱鍍鋅?？垢g能力強(qiáng)。2）環(huán)氧涂層鋼絞線

通過靜電噴涂使每根鋼絲周圍形成一層環(huán)氧保護(hù)層。共四十六頁3）緩粘結(jié)鋼絞線

用緩慢凝固的特種樹脂涂料涂敷在鋼絞線表面上，并外包壓波的塑料護(hù)套制成。比無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉摩阻小，不用(bùyòng)預(yù)埋管和灌漿作業(yè)，施工方便等優(yōu)點(diǎn)。4）無粘結(jié)(zhānjié)鋼絞線

用防腐潤滑油脂涂敷在鋼絞線表面上，并外包塑料護(hù)套制成。

在體外索、拉索及其他環(huán)境惡劣的工程結(jié)構(gòu)中，宜采用鍍鋅鋼絲，鍍鋅鋼絞線和環(huán)氧涂層鋼絞線；在無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，宜采用無粘結(jié)鋼絞線；無粘結(jié)鋼絞線也可用于體外索、拉索等。共四十六頁（二）預(yù)應(yīng)力混凝土

在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中所采用的混凝土應(yīng)具有(jùyǒu)高強(qiáng)、輕質(zhì)和高耐久性的性質(zhì)。一般要求混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低于C30。共四十六頁第二節(jié)

預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系(tǐxì)共四十六頁一、夾具(jiājù)

(J)

在先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工中，為保持預(yù)應(yīng)力筋的拉力并將其固定(gùdìng)在臺(tái)座（設(shè)備）上的臨時(shí)性錨固裝置；在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工時(shí)，在張拉千斤頂或設(shè)備上夾持預(yù)應(yīng)力筋的臨時(shí)性錨固裝置。夾具根據(jù)工作特點(diǎn)分為張拉夾具和錨固夾具。共四十六頁

由夾具效率(xiàolǜ)系數(shù)（

）確定（一）性能(xìngnéng)要求1.靜載性能式中

——預(yù)應(yīng)力筋-夾具組裝件的實(shí)測極限拉力。

——預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際平均極限抗拉力，由預(yù)應(yīng)力鋼材試件實(shí)測破斷荷載平均值計(jì)算得出。

良好的自錨性能、松錨性能和安全的重復(fù)使用性能。2.工藝性能共四十六頁（二）進(jìn)場(jìnchǎnɡ)驗(yàn)收外觀檢查硬度(yìngdù)檢驗(yàn)靜載錨固性能試驗(yàn)。（三）預(yù)應(yīng)力筋用夾具

夾片夾具錐銷夾具鐓頭夾具螺母夾具共四十六頁1共四十六頁二、錨具(M)在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件施工中，為保持預(yù)應(yīng)力筋的拉力并將其傳遞到混凝土上所用(suǒyònɡ)的夾持預(yù)應(yīng)力筋的的永久性錨固裝置。

根據(jù)工作特點(diǎn)分為(fēnwéi)張拉端錨具和固定端錨具。共四十六頁①錨具效率(xiàolǜ)系數(shù)：（一）性能(xìngnéng)要求1.靜載錨固性能式中——預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件的實(shí)測極限拉力；

——預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際平均極限抗拉力。由預(yù)應(yīng)力鋼材試件實(shí)測破斷荷載平均值計(jì)算得出；

——預(yù)應(yīng)力筋的效率系數(shù)。②總應(yīng)變：共四十六頁應(yīng)滿足循環(huán)次數(shù)為200萬次的疲勞性能試驗(yàn)要求。在抗震(kàngzhèn)結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件還應(yīng)滿足循環(huán)次數(shù)為50次的周期荷載試驗(yàn)。2.動(dòng)載錨固性能(xìngnéng)錨具尚應(yīng)滿足分級(jí)張拉、補(bǔ)張拉和放松拉力等張拉工藝的要求。錨固多根預(yù)應(yīng)力筋的錨具，除應(yīng)具有整束張拉的性能外，尚宜具有單根張拉的可能性。3.工藝性能共四十六頁（二）進(jìn)場(jìnchǎnɡ)驗(yàn)收外觀檢查；硬度(yìngdù)檢驗(yàn)和靜載錨固性能試驗(yàn)。（三）預(yù)應(yīng)力筋用錨具

夾片錨具、鐓頭錨具、螺母錨具、擠壓錨具、壓接錨具、壓花錨具、冷鑄錨具和熱鑄錨具等。共四十六頁三、連接器(L)

永久留在混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力筋連接器，應(yīng)符合錨具的性能要求；用于先張拉法施工且在張拉后還將放張和拆卸(chāixiè)的連接器，應(yīng)符合夾具的性能要求。共四十六頁第三節(jié)先張法施工(shīgōng)共四十六頁夾具橫梁臺(tái)座預(yù)應(yīng)力筋臺(tái)面A、張拉預(yù)應(yīng)力筋混凝土構(gòu)件B、澆筑混凝土構(gòu)件C、放張施加預(yù)應(yīng)力一、先張法施工(shīgōng)工藝流程共四十六頁特點(diǎn)：1.張拉噸位(dūnwèi)受限制；2.適用于中小型構(gòu)件；3.通過夾具張拉、錨固；4.通過粘結(jié)力傳遞預(yù)應(yīng)力。共四十六頁(一）臺(tái)座(táizuò)1.墩式臺(tái)座（1）組成(zǔchénɡ)：臺(tái)墩臺(tái)面橫梁組成。二、先張法施工設(shè)備共四十六頁（2）墩式臺(tái)座(táizuò)計(jì)算要點(diǎn)M1－抗傾覆力矩(lìjǔ)

M1＝GL+Epe2M－傾覆力矩

M＝Nｅ1Ｋ－抗傾覆安全系數(shù)①穩(wěn)定性驗(yàn)算：（抗傾覆、抗滑移的能力）A.抗傾覆驗(yàn)算：共四十六頁B.抗滑移(huáyí)驗(yàn)算：N1——抗滑移力。對于獨(dú)立的臺(tái)墩，由側(cè)壁上壓力和底部摩阻力等產(chǎn)生；對與臺(tái)面共同工作的臺(tái)墩，其水平推力幾乎全部傳給臺(tái)面，不存在滑移問題，可不作抗滑移計(jì)算，此時(shí)應(yīng)驗(yàn)(yìngyàn)算臺(tái)面的強(qiáng)度。N——張拉力合力←→←共四十六頁②強(qiáng)度驗(yàn)算：支承橫梁的牛腿，按柱子的牛腿計(jì)算配筋；墩式臺(tái)座與臺(tái)面接觸的外伸部分(bùfen)，按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算；橫梁按承受均布荷載的簡支梁計(jì)算；臺(tái)面按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算。共四十六頁2.槽式臺(tái)座(táizuò)用于張拉力和傾覆力矩較大(jiàodà)的構(gòu)件生產(chǎn)。共四十六頁3.構(gòu)架(ɡòujià)式臺(tái)座共四十六頁共四十六頁4.鋼模臺(tái)座(táizuò)將制作構(gòu)件的模板作為預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固支座。鋼模臺(tái)座(táizuò)

l—側(cè)模；2—底模；3—活動(dòng)鉸；4—預(yù)應(yīng)力筋錨固孔共四十六頁1.張拉夾具偏心式夾具：用作鋼絲的張拉；壓銷式夾具：用作直徑(zhíjìng)12～16mm的鋼筋的張拉。(二）夾具(jiājù)共四十六頁2.錨固夾具圓錐齒板式夾具：用于夾持3～5mm高強(qiáng)鋼絲(ɡānɡsī)，由套筒和齒板組成；共四十六頁圓套筒三片式夾具：用于夾持(jiāchí)12～14mm單根鋼筋；圓套筒三片式夾具(jiājù)(a)(b)(c)(a)裝配圖(b)夾片(c)套筒共四十六頁鐓頭錨具共四十六頁三、先張法施工工藝臺(tái)座支底模安放骨架及預(yù)應(yīng)力筋張拉預(yù)應(yīng)力筋支側(cè)模，安設(shè)預(yù)埋件澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)拆模留試塊壓試塊放松預(yù)應(yīng)力筋構(gòu)件出槽,堆放預(yù)應(yīng)力筋制作張拉機(jī)具準(zhǔn)備調(diào)整初應(yīng)力共四十六頁

鋼筋種類張拉控制應(yīng)力消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋1.張拉方法(fāngfǎ)：單根預(yù)應(yīng)力筋張拉多根預(yù)應(yīng)力筋張拉（一）預(yù)應(yīng)力筋的張拉2.張拉控制應(yīng)力張拉控制(kòngzhì)應(yīng)力限值共四十六頁3.張拉程序(chéngxù)

超張拉：

01.0501.03持荷2分鐘m——超張拉系數(shù)(xìshù)；4.預(yù)應(yīng)力筋張拉力計(jì)算共四十六頁規(guī)范規(guī)定：實(shí)際伸長值與理論伸長值的相對允許偏差(piānchā)為±6％。理論伸長值：實(shí)際伸長值：初應(yīng)力約為10％時(shí)開始量測的伸長值，加上初應(yīng)力以下的推算伸長值。5.預(yù)應(yīng)力筋伸長(shēnchánɡ)值驗(yàn)算共四十六頁

（二）混凝土的澆筑(jiāozhù)與養(yǎng)護(hù)

1.澆筑要求：①同一生產(chǎn)線的構(gòu)件應(yīng)一次澆筑完畢；②構(gòu)件應(yīng)避開溫度縫；③振搗時(shí)不應(yīng)碰撞鋼絲；④疊層生產(chǎn)(shēngchǎn)時(shí)，下層混凝土強(qiáng)度達(dá)5MPa，方可澆筑上層構(gòu)件；⑤混凝土的水灰比應(yīng)嚴(yán)格控制，振搗應(yīng)密實(shí)。共四十六頁2.養(yǎng)護(hù)：①自然養(yǎng)護(hù)；②濕熱(shīrè)養(yǎng)護(hù)。3.注意：①減少砼由于收縮引起的預(yù)應(yīng)力損失。嚴(yán)格控制砼的用水量和水泥用量，振搗密實(shí)。②在臺(tái)座上采用濕熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)采用二次升溫法，減少由于溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失。共四十六頁

（三）預(yù)應(yīng)力筋放張1.放張要求①混凝土強(qiáng)度應(yīng)大于75％C設(shè)；（重疊生產(chǎn)指最上層構(gòu)件）②放張過程中，應(yīng)使預(yù)應(yīng)力構(gòu)件自由伸縮，避免過大的沖擊與偏心。同時(shí)還應(yīng)使臺(tái)座承受(chéngshòu)的傾覆力矩及偏心力減??；③保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間的粘結(jié)。共四十六頁2.放張順序(shùnxù)

①軸心受壓構(gòu)件：同時(shí)(tóngshí)放張。②偏心構(gòu)件：先同時(shí)放張預(yù)應(yīng)力較小區(qū)域內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋；再同時(shí)放張預(yù)應(yīng)力較大區(qū)域內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋。③如不能滿足上述要求，應(yīng)分階段、對稱、相互交錯(cuò)進(jìn)行放張。共四十六頁3.放張方法（1）單根放張對配筋不多的預(yù)應(yīng)力鋼絲，可用剪切、鋸割等方法，不得(bude)采用電弧切割。（2）同時(shí)放張配筋較多時(shí)同時(shí)放張。如：千斤頂放張、楔塊放張、砂箱放張。共四十六頁a)千斤頂放張共四十六頁b)楔塊放張共四十六頁c)砂箱