預(yù)應(yīng)力混凝土工程概述預(yù)應(yīng)力混凝土的原理預(yù)應(yīng)力混凝土的原理1、原理在構(gòu)件承受外荷載前，預(yù)先在構(gòu)件的受拉區(qū)對混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力，利用鋼筋張拉后的彈性回縮，對構(gòu)件受拉區(qū)的混凝土預(yù)先施加壓力，產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。當(dāng)構(gòu)件在荷載作用下產(chǎn)生拉應(yīng)力時，首先抵消預(yù)應(yīng)力，然后隨著荷載不斷增加，受拉區(qū)混凝土才受拉開裂，從而延遲了構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)和限制了裂縫的開展，提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點。２、如何理解預(yù)應(yīng)力的作用（１）預(yù)應(yīng)力使混凝土成為彈性材料；（２）預(yù)應(yīng)力使高強度鋼材和混凝土協(xié)同工作并充分發(fā)揮兩者的強度優(yōu)勢；（３）預(yù)加應(yīng)力實現(xiàn)荷載平衡。預(yù)應(yīng)力混凝土的原理３、預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)勢預(yù)應(yīng)力混凝土的原理（１）結(jié)構(gòu)抗裂性好、剛度大、變形?。唬ǎ玻┙Y(jié)構(gòu)自重輕，跨越能力大；（３）耐久性好，抗疲勞性強；（４）高強材料得到充分利用；（５）抗剪承載力高，經(jīng)濟性好。預(yù)應(yīng)力混凝土的分類后張法：是先澆筑混凝土并預(yù)留孔道，待混凝土達到一定強度后張拉鋼筋，預(yù)應(yīng)力靠錨具傳遞給混凝土。先張法：先張拉鋼筋，后澆筑混凝土，預(yù)應(yīng)力靠鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力傳遞給混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土的分類(按照施工方法不同)２、按預(yù)應(yīng)力度分類：全預(yù)應(yīng)力混凝土與部分預(yù)應(yīng)力混凝土。３、按裂縫控制等級分類：第一類、第二類、第三類。４、按預(yù)應(yīng)力筋位置分類：體內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土與體外預(yù)應(yīng)力混凝土；５、按預(yù)應(yīng)力體系分類：雙預(yù)應(yīng)力混凝土、預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土的分類預(yù)應(yīng)力筋的種類和最新發(fā)展預(yù)應(yīng)力筋的種類和最新發(fā)展１、預(yù)應(yīng)力筋的種類（１）冷拔低碳鋼絲，直徑：3～5ｍｍ；（２）冷拉鋼筋；（３）碳素鋼絲，直徑：3～8ｍｍ；（４）鋼絞線，由多根鋼絲絞合而成；（５）熱處理鋼筋，直徑：6～10ｍｍ；（６）精軋螺紋鋼筋，直徑：25，32ｍｍ預(yù)應(yīng)力筋的種類和最新發(fā)展２、預(yù)應(yīng)力鋼材的最新發(fā)展（１）2000Mpa級的高強度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線得到研制并開始應(yīng)用；（２）大直徑預(yù)應(yīng)力鋼絞線開始研制和試點應(yīng)用；（３）防腐蝕的表面涂層鋼絞線得到進一步推廣應(yīng)用；（４）預(yù)應(yīng)力鋼棒得到研制與開始應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力筋的種類和最新發(fā)展預(yù)應(yīng)力筋的種類和最新發(fā)展預(yù)應(yīng)力筋的種類和最新發(fā)展混凝土0１《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:混凝土強度等級一般不低于C30；當(dāng)采用碳素鋼絲、鋼絞線、V級鋼筋（熱處理）作預(yù)應(yīng)力筋時，混凝土強度等級不宜低于C40。03在一些重要的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，已經(jīng)開始采用C50,C60，甚至更高等級混凝土。0２《鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范》、《公路橋涵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定混凝土強度等級不得低于C40；預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系１、夾具夾具是先張法構(gòu)件施工時保持預(yù)應(yīng)力筋拉力，并將其固定在張拉臺座（或設(shè)備）上的臨時性錨固裝置。按其工作用途不同分為錨固夾具和張拉夾具。預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系（1）錨固夾具：①錐形（錐銷式、二片式、三片式）——錨固單根直徑12～14mm預(yù)應(yīng)力筋；②鐓頭錨具—帶槽螺栓、梳子板。用于：冷拉筋（熱鐓），冷拔絲（熱、冷鐓）、碳素鋼絲（冷鐓）。要求：鐓頭強度不低于材料強度的98%。（２）張拉夾具：偏心式、楔形。預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系錐銷夾具預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系圓套筒二片式夾具圓套筒三片式夾具預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系方套筒二片式夾具預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系固定端鐓頭夾具預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系單根鐓頭鋼筋螺桿夾具接千斤頂預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系高強鐓頭鋼絲用梳筋板夾具２、錨具錨具是在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中，為保持預(yù)應(yīng)力筋的拉力并將其傳遞到混凝土上所用的夾持預(yù)應(yīng)力筋的永久性錨固裝置。預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系２、錨具錨具是在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中，為保持預(yù)應(yīng)力筋的拉力并將其傳遞到混凝土上所用的夾持預(yù)應(yīng)力筋的永久性錨固裝置。預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系（1）支承式錨具螺母錨具（螺絲端桿錨具）

a）螺母錨具；b）螺絲端桿；c）螺母；d）墊板。預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系先張法先張法簡介先張法簡介1.先張法的概念按下面的過程形成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制件的方法，就是先張法：（１）在澆筑混凝土構(gòu)件之前，張拉預(yù)應(yīng)力筋將其臨時錨固在臺座或鋼模上，（２）然后澆筑混凝土構(gòu)件，待混凝土達到一定的強度（不低于混凝土標準值的75%）并使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土間由足夠粘結(jié)力時，放松預(yù)應(yīng)力筋，（３）預(yù)應(yīng)力筋收縮，借助于混凝土與預(yù)應(yīng)力筋間的粘結(jié)力，對混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。先張法生產(chǎn)示意圖見下圖圖5.1先張法生產(chǎn)示意圖（a）預(yù)應(yīng)力筋張拉；(b)混泥土澆筑和養(yǎng)護；(c)放松頂應(yīng)力筋1-臺座；2-橫梁；3-臺面；4-預(yù)應(yīng)力筋；5-夾具；6-構(gòu)件２.先張法施工特點（１）臺座（或鋼梁）是張拉預(yù)應(yīng)力筋的支點；（２）夾具是張拉和臨時固定預(yù)應(yīng)力筋的工具，夾具是可以周轉(zhuǎn)使用的；（３）施加的預(yù)應(yīng)力是依靠預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間的粘結(jié)力進行傳遞的。先張法簡介３.先張法的使用范圍先張法一般用于預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)定型的中小型構(gòu)件：如樓板、屋面板、檁條、吊車梁等。４.先張法施工工藝（１）預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)，（２）預(yù)應(yīng)力筋的張拉，（３）混凝土的澆筑與養(yǎng)護，（４）預(yù)應(yīng)力的放張。先張法簡介預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)按如下過程進行：首先，在鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋前，應(yīng)清掃臺座面，并涂刷隔離劑。二是，鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋宜用牽引車鋪設(shè)，接長可采用鋼絲拼接器。預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋張拉預(yù)應(yīng)力筋張拉——１、張拉控制應(yīng)力

張拉控制應(yīng)力是指在張拉預(yù)應(yīng)力筋時所達到的規(guī)定應(yīng)力，應(yīng)按設(shè)計規(guī)定采用?？刂茟?yīng)力的數(shù)值直接影響預(yù)應(yīng)力的效果。施工中采用超張拉工藝，使超張拉應(yīng)力比控制應(yīng)力提高3%～5%。預(yù)應(yīng)力筋張拉fptk：預(yù)應(yīng)力鋼筋的極限抗拉強度標準值，fpyk：冷拉鋼筋的屈服強度標準值?！?張拉控制應(yīng)力

施工中采用超張拉工藝時，其最大張拉控制應(yīng)力不得超過下表的規(guī)定：預(yù)應(yīng)力筋張拉２.張拉程序預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉程序一般可按下列程序之一進行：一是，鋼筋超張拉５％（1.05σcon），并持荷兩分鐘，然后再回到σcon（即０→1.05σcon→σcon）進行預(yù)應(yīng)力筋錨固；二是，鋼筋超張拉３％（０→1.03σcon）直接錨固。兩種張拉程序是等效的。注：σcon是預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)計張拉控制應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力筋張拉——３.張拉力的計算

預(yù)應(yīng)力筋張拉力FP可按下式計算：

FP＝（1＋m）σconAP（5-1）式中:

m——超張拉百分率（％）；

σcon——張拉控制應(yīng)力（N/mm2）；

AP——預(yù)應(yīng)力筋截面面積（mm2）。預(yù)應(yīng)力筋張拉４.預(yù)應(yīng)力值的校核

預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力，一般用伸長值校核。預(yù)應(yīng)力筋理論伸長值ΔL按下式計算：預(yù)應(yīng)力筋張拉——４.預(yù)應(yīng)力值的校核

式中：

FP—預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力，kN；

L—預(yù)應(yīng)力筋的長度，mm；

AP—預(yù)應(yīng)力筋的截面面積，mm2；

ES—預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量，kN/mm2。

混凝土的澆筑與養(yǎng)護混凝土的澆筑與養(yǎng)護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）振搗時不應(yīng)碰撞鋼絲；（４）疊層生產(chǎn)時，下層混凝土強度達5MPa，方可澆筑上層構(gòu)件；（５）混凝土的水灰比應(yīng)嚴格控制，振搗應(yīng)密實。（１）鋼絲：數(shù)量少，逐根放張；數(shù)量多，同時放張。（２）粗鋼筋：數(shù)量少，逐根加熱熔斷；數(shù)量多，同時放張。2.放張方法(1)軸心受壓構(gòu)件同時放張。(3)如不能滿足上述要求，應(yīng)分階段、對稱、相互交錯進行放張。(2)偏心構(gòu)件偏心構(gòu)件：先同時放張預(yù)應(yīng)力較小區(qū)域內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋；再同時放張預(yù)應(yīng)力較大區(qū)域內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋。3、放張順序注意：放張時，應(yīng)拆除側(cè)模。混凝土的澆筑與養(yǎng)護——

4、放張裝置

后張法后張法簡介后張法簡介１、后張法的概念按下列方法現(xiàn)場制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的方法，就是后張法：（１）先制作混凝土構(gòu)件，并在預(yù)應(yīng)力筋的位置預(yù)留出相應(yīng)孔道；（２）待混凝土強度達到設(shè)計規(guī)定的數(shù)值后，穿入預(yù)應(yīng)力筋進行張拉，并利用錨具把預(yù)應(yīng)力筋錨固；（３）最后進行孔道灌漿。預(yù)應(yīng)力筋的張拉主要通過錨具傳遞給混凝土構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力混凝土后張法生產(chǎn)工藝見下圖：圖5.17預(yù)應(yīng)力混泥土后張法生產(chǎn)示意圖（a）制作混泥土掛件；(b)張拉鋼筋；(c)錨固和孔道灌漿1-混泥土掛件；2-預(yù)留孔道；3-預(yù)應(yīng)力筋；4-千斤頂；5-錨具2、后張法的特點（１）預(yù)應(yīng)力筋直接在混凝土構(gòu)件上張拉，不需要固定的臺座設(shè)備，生產(chǎn)靈活，張拉力可達幾百噸，所以，后張法適用于大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件制作。（２）錨具固定在構(gòu)件上，不僅在張拉過程中起作用，而且在工作過程中也起作用，永遠停留在構(gòu)件上，成為構(gòu)件的一部分。（３）預(yù)應(yīng)力傳遞靠錨具。后張法簡介3、適用范圍現(xiàn)場制作大型構(gòu)件，避免大型構(gòu)件運輸?shù)穆闊?、生產(chǎn)過程（1）構(gòu)件生產(chǎn)階段；（2）預(yù)加應(yīng)力階段（包括錨具、預(yù)應(yīng)力筋制作、張拉、灌漿等）后張法簡介孔道留設(shè)孔道留設(shè)構(gòu)件中留設(shè)孔道主要為穿預(yù)應(yīng)力鋼筋（束）及張拉錨固后灌漿用?？椎懒粼O(shè)方法主要由鋼管抽芯法、膠管抽芯法和預(yù)埋波紋管法?？椎懒粼O(shè)１、孔道留設(shè)的基本要求（１）孔道直徑應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力筋（束）能順利穿過。（２）孔道應(yīng)按設(shè)計要求的位置、尺寸埋設(shè)準確、牢固，澆筑混凝土?xí)r不應(yīng)出現(xiàn)移位和變形。（３）在設(shè)計規(guī)定位置上留設(shè)灌漿孔。（４）在曲線孔道的曲線波峰部位應(yīng)設(shè)置排氣兼泌水管，必要時可在最低點設(shè)置排水管。（５）灌漿孔及泌水管的孔徑應(yīng)能保證漿液暢通。（１）預(yù)先將平直、表面圓滑的鋼管埋設(shè)在模板內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋孔道位置上。(3)待混凝土初凝后至終凝之前，用卷揚機勻速拔出鋼管即在構(gòu)件中形成孔道。(2)在開始澆筑至澆筑后拔管前，間隔一定時間要緩慢勻速地轉(zhuǎn)動鋼管。２、鋼管抽芯法孔道留設(shè)（１）膠管采用5～7層帆布橡膠管（壁厚6～7mm），用于直線、曲線或折線孔道成型。（２）膠管一端密封，另一端接上閥門，安放在孔道設(shè)計位置上；待混凝土初凝后、終凝前，將膠管閥門打開放水（或放氣）降壓，膠管回縮與混凝土自行脫落。（３）一般按先上后下、先曲后直的順序?qū)⒛z管抽出?！?膠管抽芯法01埋管法是用鋼筋井字架將帶波紋的金屬管固定在設(shè)計位置上，在混凝土構(gòu)件中埋管成型的一種施工方法。02適用于預(yù)應(yīng)力筋密集或曲線預(yù)應(yīng)力筋的孔道埋設(shè)，但電熱后張法施工中，不得采用波紋管或其他金屬管埋設(shè)的管道。預(yù)埋波紋管法預(yù)埋波紋管法預(yù)埋波紋管法預(yù)應(yīng)力筋張拉01預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力應(yīng)符合設(shè)計要求，施工時預(yù)應(yīng)力筋需超張拉，可比設(shè)計要求提高3%～5%。02超張拉目的是為了抵消由于應(yīng)力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉機溫度變形等因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力筋張拉預(yù)應(yīng)力筋張拉——１.穿筋成束的預(yù)應(yīng)力筋將一頭對齊，按順序編號套在穿束器上預(yù)應(yīng)力筋張拉——２.預(yù)應(yīng)力筋張拉程序

預(yù)應(yīng)力筋張拉——２.預(yù)應(yīng)力筋張拉程序（３）如果預(yù)應(yīng)力筋張拉噸位不大，根數(shù)很多，而設(shè)計中又要求采取超張拉以減少應(yīng)力松弛損失時，其張拉程序可為

預(yù)應(yīng)力筋張拉３、預(yù)應(yīng)力筋的張拉方法根據(jù)構(gòu)件的特點、預(yù)應(yīng)力筋的形狀和長度及施工方法，預(yù)應(yīng)力筋張拉有一端張拉方式、兩端張拉方式、分批張拉方式、分段張拉方式、分階段張拉方式、補償張拉方式等。（１）在張拉構(gòu)件的兩端應(yīng)設(shè)置保護裝置，如用麻袋、草包裝土筑成土墻，以防止螺帽滑脫、鋼筋斷裂飛出傷人；（２）在張拉操作中，預(yù)應(yīng)力筋的兩端嚴禁站人，操作人員應(yīng)在側(cè)面工作。張拉的安全事項：孔道灌漿孔道灌漿——

1.孔道灌漿