004预应力混凝土工程.pptx

暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工1第四章 预应力混凝土工程n本章主要内容：u预应力混凝土工程概述u先张法u后张法u无黏结预应力暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工2预应力混凝土工程概述n n预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土：uu在结构或构件承受使用荷载前，对受在结构或构件承受使用荷载前，对受拉区的混凝土预先施加压应力拉区的混凝土预先施加压应力,以抵消以抵消或减少使用荷载作用下产生的拉应力。或减少使用荷载作用下产生的拉应力。n n施加预应力的目的：施加预应力的目的：施加预应力的目的：施加预应力的目的：uu提高结构或构件的提高结构或构件的抗裂度抗裂度；uu提高结构或构件的提高结构或构件的刚度刚度；uu充分发挥高强钢材的作用；充分发挥高强钢材的作用；uu把散件把散件拼成整体拼成整体。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工3预应力混凝土的优缺点n n能提高钢筋混凝土构件的刚度、抗裂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。筋和高强度等级的混凝土。n n具有截面小、自重轻、质量好、材料具有截面小、自重轻、质量好、材料省省(要节约钢材要节约钢材20204040)，并能扩大，并能扩大预制装配化程度。预制装配化程度。n n预应力混凝土施工，需要专门的机械预应力混凝土施工，需要专门的机械设备，工艺比较复杂，操作要求较高。设备，工艺比较复杂，操作要求较高。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工4预应力混凝土的施工方法n n按施工顺序分：按施工顺序分：uu先张法；uu后张法。n n按张拉方法分：按张拉方法分：uu机械张拉（液压或电动螺杆）uu电热张拉暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工5第一节 先 张 法n n先张法：先张法：先张法：先张法：在浇筑混凝土前张拉预应力筋。在浇筑混凝土前张拉预应力筋。n n工艺过程：工艺过程：工艺过程：工艺过程：张拉固定钢筋张拉固定钢筋浇混凝土浇混凝土养护养护（至（至75%75%强度）强度）放松钢筋放松钢筋n n适用于：适用于：适用于：适用于：构件厂生产中、小型构件构件厂生产中、小型构件（楼板、屋（楼板、屋面板、吊车梁、薄腹梁面板、吊车梁、薄腹梁）n n先张法分类：先张法分类：先张法分类：先张法分类：台座法或机组流水法。台座法或机组流水法。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工6台座法n n构件是在固定的台座上生产，预应力筋的构件是在固定的台座上生产，预应力筋的张拉力由台座承受。预应力筋的张拉、锚张拉力由台座承受。预应力筋的张拉、锚固、混凝土的浇筑、养护和预应力筋的放固、混凝土的浇筑、养护和预应力筋的放张等均在台座上进行。张等均在台座上进行。n n台座法不需要复杂的机械设备，能适宜多台座法不需要复杂的机械设备，能适宜多种产品生产，可露天生产、自然养护，也种产品生产，可露天生产、自然养护，也可采用湿热养护，故应用较广。可采用湿热养护，故应用较广。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工7台座法施工顺序图（a）张拉预应力筋；（b）浇注混凝土；（c）放松预应力筋1-台座；2-预应力筋；3-夹具；4-构件4231（a）（b）（c）暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工8台座法施工的设备n n台座形式：uu墩式：墩式：传力墩、台面、横梁，长度传力墩、台面、横梁，长度100100150m150m，适于中、小型构件。适于中、小型构件。uu槽式：槽式：传力柱、上下横梁、砖墙传力柱、上下横梁、砖墙，长，长45457676mm，适于双向适于双向预应力预应力构件，构件，易于蒸汽养护。易于蒸汽养护。uu钢模台座：钢模台座：只用在生产定型预制构件中。只用在生产定型预制构件中。n n要求：uu有足够的强度、刚度和稳定性；满足生产工艺的要有足够的强度、刚度和稳定性；满足生产工艺的要求。求。重力式重力式墩式台座的几种形式墩式台座的几种形式与台面共同作用式与台面共同作用式构架式构架式桩基构架式桩基构架式锚桩式台座锚桩式台座槽式台座槽式台座压杆压杆砖墙砖墙上横梁上横梁下横梁下横梁砖墙砖墙压杆压杆暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工12夹具n n夹具是预应力筋进行张拉和临时固定的工具，夹具是预应力筋进行张拉和临时固定的工具，要求夹具工作可靠，构造简便，成本低。要求夹具工作可靠，构造简便，成本低。n n根据夹具的工作特点分为张拉夹具和锚固夹具。根据夹具的工作特点分为张拉夹具和锚固夹具。钢丝的锚固夹具（a）圆锥齿板式（b）圆锥三槽式1-套筒；2-齿板；3-锥销钢丝的张拉夹具（a）钳式夹具（b）偏心式夹具 暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工13锚固夹具n n锚固夹具是将预应力筋临时固定在台座锚固夹具是将预应力筋临时固定在台座横梁上的工具。常用的锚固夹具有横梁上的工具。常用的锚固夹具有4 4种。种。uu锥形夹具。锥形夹具。uu圆套筒三片式夹具。圆套筒三片式夹具。uu方套筒两片式夹具。方套筒两片式夹具。uu镦头夹具。镦头夹具。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工14张拉夹具n n张拉夹具是将预应力筋与张拉机械连接起张拉夹具是将预应力筋与张拉机械连接起来，进行预应力张拉的工具。常用的张拉来，进行预应力张拉的工具。常用的张拉夹具有两种。夹具有两种。uu偏偏心心式式夹夹具具。偏偏心心式式夹夹具具是是由由一一对对带带齿的月牙形偏心块组成的。齿的月牙形偏心块组成的。uu楔楔形形夹夹具具。楔楔形形夹夹具具是是由由锚锚板板和和楔楔块块组成。组成。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工15张拉机械n n穿心式千斤顶穿心式千斤顶：uuYCYC2020型，最大拉力型，最大拉力20t20t、行程、行程200mm200mm，uu适用于：适用于：12122020单根钢筋单根钢筋。n n电动螺杆：电动螺杆：uu拉力拉力303060t60t、行程、行程800mm800mm，uu适用于：适用于：钢筋、钢丝。钢筋、钢丝。n n卷扬机滑车组：卷扬机滑车组：暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工16 用卷扬机张拉预应力筋图1-台座；2-放松装置；3-横梁；4-钢筋；5-镦头；6-垫块；7-销片夹具；8-张拉夹具；9-弹簧测力计；10-固定梁；11-滑轮组；12-卷扬机YC-20穿心式千斤顶张拉过程图1-钢筋；2-台座；3-穿心式夹具；4-弹性顶压头；5、6-油嘴；7-偏心式夹具；8-弹簧101181221384暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工17油压千斤顶成组张拉图1-台座；2、3-前后横梁；4-钢筋；5、6-拉力架横梁；7-大螺丝杆；8-油压千斤顶；9-放松装置暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工18先张法施工工艺暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工19张拉程序的确定n n张拉程序张拉程序张拉程序张拉程序uu0 01.051.051.051.05conconconcon（持荷（持荷（持荷（持荷2 2 2 2分钟）分钟）分钟）分钟）conconconconuu0 01.031.031.031.03conconconconn n超张拉超张拉超张拉超张拉uu预应力筋进行超张拉预应力筋进行超张拉(1.03(1.031.051.05控制应力控制应力)主主要是为了减少松弛引起的应力损失值。要是为了减少松弛引起的应力损失值。n n应力松弛应力松弛应力松弛应力松弛uu钢钢材材在在常常温温高高应应力力作作用用下下，由由于于塑塑性性变变形形而而使应力随时间延续而降低的现象。使应力随时间延续而降低的现象。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工20张拉控制应力n n预应力筋的张拉应根据设计要求进行。预应力筋的张拉应根据设计要求进行。n n张拉控制应力：张拉控制应力：u超张拉可比设计要求提高5%，但最大张拉控制应力不得超过下列规定：uuf fptkptk：极限抗拉强度标准值：极限抗拉强度标准值uu f fpykpyk：屈服强度标准值：屈服强度标准值暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工21预应力筋张拉要点张拉要点n n（1 1）张拉时应校核预应力筋的伸长值。实际伸长）张拉时应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与设计计算值的偏差不得超过值与设计计算值的偏差不得超过 6%6%，否则应停拉；，否则应停拉；n n（2 2）从台座中间向两侧进行（防偏心损坏台座）从台座中间向两侧进行（防偏心损坏台座）n n（3 3）多根成组张拉，初应力应一致）多根成组张拉，初应力应一致(测力计抽查测力计抽查)n n（4 4）拉速平稳，锚固松紧一致，设备缓慢放松）拉速平稳，锚固松紧一致，设备缓慢放松n n（5 5）拉完的筋位置偏差）拉完的筋位置偏差5mm5mm，且，且构件截面短边构件截面短边的的4%4%n n（6 6）冬施张拉时，温度冬施张拉时，温度 1515n n（7 7）注意注意安全安全：两端严禁站人，敲击楔块不得过：两端严禁站人，敲击楔块不得过猛。猛。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工22混凝土的浇筑和养护n n混凝土的浇筑必须一次完成混凝土的浇筑必须一次完成混凝土的浇筑必须一次完成混凝土的浇筑必须一次完成，不允许留设，不允许留设施工缝。施工缝。n n混凝土混凝土混凝土混凝土 C30C30。n n防止较大徐变和收缩：防止较大徐变和收缩：防止较大徐变和收缩：防止较大徐变和收缩：选收缩变形小的水泥，水灰比选收缩变形小的水泥，水灰比 0.50.5，级配良好，振捣密实，级配良好，振捣密实（特别是端部）。（特别是端部）。n n防止碰撞、踩踏钢丝。防止碰撞、踩踏钢丝。防止碰撞、踩踏钢丝。防止碰撞、踩踏钢丝。n n减少应力损失：减少应力损失：减少应力损失：减少应力损失：非钢模台座生产，采取二次升温养护，非钢模台座生产，采取二次升温养护，(开始温差开始温差 2020，达，达10MPa10MPa后按正常速度升温）。后按正常速度升温）。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工23预应力筋的放张n n条件：条件：条件：条件：uu混凝土达到设计规定且混凝土达到设计规定且75%75%强度值后。强度值后。n n方法：方法：方法：方法：uu锯断，剪断，熔断（仅限于锯断，剪断，熔断（仅限于级冷拉筋）。级冷拉筋）。n n要点：要点：要点：要点：放张顺序放张顺序放张顺序放张顺序uu轴心受压构件同时放；轴心受压构件同时放；uu偏心受压构件先同时放预压应力小的区域的，再同偏心受压构件先同时放预压应力小的区域的，再同时放大的区域的；时放大的区域的；uu其它构件，应分阶段、对称、相互交错放张。其它构件，应分阶段、对称、相互交错放张。uu粗筋放张应缓慢（砂箱法、楔块法、千斤顶）。粗筋放张应缓慢（砂箱法、楔块法、千斤顶）。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工24用楔块放张示意图1-台座；2-横梁；3、4-钢块；5-钢楔块；6-螺杆；7-承力板；8-螺母4暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工25砂箱放张法活塞钢套箱进砂口出砂口砂子钢套箱底板暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工26第二节 后 张 法n n工艺过程：工艺过程：工艺过程：工艺过程：uu浇筑混凝土并留孔浇筑混凝土并留孔养护拆模养护拆模（达（达75%75%强度后）穿强度后）穿筋张拉筋张拉固定固定孔道灌浆孔道灌浆（浆达（浆达15N/mm15N/mm2 2,混凝土达混凝土达100%100%后）移动、吊装。后）移动、吊装。n n适于：适于：适于：适于：uu大构件及结构的现场施工大构件及结构的现场施工预制拼装，结构张拉。预制拼装，结构张拉。n n特点：特点：特点：特点：uu不需台座；工序多、工艺复杂，锚具不能重复利用。不需台座；工序多、工艺复杂，锚具不能重复利用。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工27后张法施工过程示意图（a）制作构件，预留孔道（b）穿入预应力钢筋张拉并锚固（c）孔道灌浆 1-混凝土构件 2-预留孔道 3-预应力筋 4-千斤顶 5-锚具暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工28 锚具及预应力钢筋的制作n n锚具按锚固性能分两类：锚具按锚固性能分两类：锚具按锚固性能分两类：锚具按锚固性能分两类：uu锚具性能锚具性能锚具性能锚具性能 类类类类 类类类类uu锚具效率系数锚具效率系数 a a0.950.95 a a0.90.9uu锚具的总应变锚具的总应变 u u2.0%2.0%u u1.7%1.7%n n用途：用途：用途：用途：uu类类承受动、静载的无粘结、有粘结的预应力混凝土；承受动、静载的无粘结、有粘结的预应力混凝土；uu类类有粘结、预应力筋的应力变化不大的部位。有粘结、预应力筋的应力变化不大的部位。n n常用的预应力钢筋常用的预应力钢筋uu单根粗钢筋单根粗钢筋uu钢筋束钢筋束(刚绞线束刚绞线束)uu钢丝束钢丝束暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工29 单根预应力钢筋锚具n n单根预应力钢单根预应力钢筋的锚具筋的锚具uu1)1)帮条锚具帮条锚具uu2)2)螺螺丝丝端端杆杆锚具锚具uu3)3)精精轧轧螺螺纹纹钢筋锚具钢筋锚具uu4)4)单单根根钢钢绞绞线锚具线锚具单根筋锚具图（a）螺丝端杆锚具；（b）帮条锚具1-钢筋；2-螺丝端杆；3-螺母；4-焊接接头；5-衬板；6-帮条（a）（b）暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工30预应力筋制作n n工序：工序：下料下料对焊对焊冷拉。冷拉。n n下料长度计算：下料长度计算：uu当两端用当两端用螺丝端杆锚具时螺丝端杆锚具时暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工31当一端用螺杆、一端用帮条时n钢筋下料长度钢筋下料长度暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工32预应力钢筋束(钢绞线束)的锚具锚具n n预应力钢筋束(钢绞线束)锚具uu1)KTZ1)KTZ型锚具型锚具 2)JM2)JM型锚具型锚具uu3)XM3)XM、QMQM群锚体系群锚体系 4)4)固定端锚具固定端锚具JM型锚具（a）JM型锚具；（b）夹片；（c）锚环1-锚环；2-夹片；3-圆锚环；4-方锚环（c）（b）（a）暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工33KTZ型锚具型锚具KT-Z型锚具图1-锚环；2-锚塞钢质锥形锚具图1-锚环；2-锚塞暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工34多孔夹片式锚具多孔夹片式锚具暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工35张 拉 设 备n n张拉设备组成：张拉设备组成：张拉设备组成：张拉设备组成：uu液压千斤顶、供油用的高压油泵和外接液压千斤顶、供油用的高压油泵和外接油管油管n n张拉设备：张拉设备：张拉设备：张拉设备：uu锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶（YZ60YZ60、YZ85YZ85）uu 用于用于KTKTZ Z及钢制锥形锚具；及钢制锥形锚具；uu穿心式千斤顶穿心式千斤顶穿心式千斤顶穿心式千斤顶（YC60YC60、YC120YC120）uu 用于用于KTKTZ Z及及JMJM1212、JMJM1515锚具锚具uu大孔径穿心式千斤顶大孔径穿心式千斤顶大孔径穿心式千斤顶大孔径穿心式千斤顶（YCDYCD、YCQYCQ、YCWYCW型）型）uu 用于大吨位钢绞线束（群锚）用于大吨位钢绞线束（群锚）暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工36拉伸机构造图1-主缸；2-主缸活塞；3-主缸油嘴；4-副缸；5-副缸活塞；6-副缸油嘴；7-连接器；8-顶杆；9-拉杆；10-螺母；11-预应力筋；12-混凝土构件；13-预埋钢板；14-螺线端杆暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工37YC-60型千斤顶图1-张拉油缸；2-顶压油缸（即张拉活塞）；3-顶压活塞；4-弹簧；5预应力筋；6-工具锚；7-螺母；8-锚环；9-构件；10-撑脚；11-张拉杆；12-连接器；13-张拉工作油室；14-顶压工作油室；15-张拉回程油室；16-张拉缸油嘴；17-顶压缸油嘴；18-油孔 构造及工作原理暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工38暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工39YZ-85千斤顶构造图1-主缸；2-副缸；3-楔块；4-锥形卡环；5-退楔翼片；6-钢丝；7-锥形锚头暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工40高压油泵n n高压油泵有手动和电动两类。高压油泵有手动和电动两类。uu高压油泵主要提供高压油，与千斤顶配套使用，高压油泵主要提供高压油，与千斤顶配套使用，是千斤顶的动力和操纵部分。是千斤顶的动力和操纵部分。uu目前常用的油泵型号有：目前常用的油泵型号有：ZB0.8/500ZB0.8/500、ZB0.6/630ZB0.6/630、ZB4/500ZB4/500和和ZB10/500ZB10/500等。等。uuZB4/500ZB4/500型油泵是预应力筋张拉的通用油泵。其型油泵是预应力筋张拉的通用油泵。其外形尺寸为外形尺寸为745mm745mm494mm1052mm494mm1052mm，采用，采用1010号或号或2020号机械油，油箱容量为号机械油，油箱容量为4242升，有升，有2 2个出油个出油嘴，每个出油嘴的额定排量为嘴，每个出油嘴的额定排量为2 2升升/秒。秒。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工41预应力钢丝束锚具n n钢丝束镦头锚具钢丝束镦头锚具n n锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具n n钢质锥形锚具钢质锥形锚具暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工42预应力钢丝束的制作n n工序：uu冷拉下料编束。n n下料长度 l：uu 两端张拉：l l02auu 一端张拉：l l0abuua a张拉端留量（张拉端留量（600600850mm850mm，由机具定），由机具定）uub b非张拉端外露长度（非张拉端外露长度（8080100mm100mm）暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工43锥形螺杆锚具的预紧、钢丝束的编束暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工44后 张 法 施 工 工 艺n n后张法施工工艺流程包括：后张法施工工艺流程包括：uu孔道留设孔道留设uu预应力钢筋张拉预应力钢筋张拉uu孔道灌浆孔道灌浆清理孔道穿筋张拉预应力筋孔道灌浆起吊运输 安装底模安装钢筋骨架、支模埋管制孔浇筑混凝土抽管养护、拆模制混凝土试块压混凝土试块制作水泥浆试块预应力筋制作张拉机具标定灌浆机具准备暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工45孔道留设n n孔道的留设要求：孔道的留设要求：uu位置准确；内壁光滑；位置准确；内壁光滑；uu孔道的直径比预应力钢筋孔道的直径比预应力钢筋(束束)外径大外径大101015mm15mm，以利于预应力钢筋穿入。，以利于预应力钢筋穿入。n n孔道的留设方法：孔道的留设方法：uu抽芯法抽芯法uu预埋管法。预埋管法。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工46抽芯法n n该方法在我国已有较长的历史，相对价该方法在我国已有较长的历史，相对价格比较便宜。格比较便宜。n n局限性：局限性：uu如对大跨度结构、大型的或形状复杂如对大跨度结构、大型的或形状复杂的特种结构及多跨连续结构等，因孔的特种结构及多跨连续结构等，因孔道密集就难以适应。道密集就难以适应。n n抽芯法：抽芯法：uu钢管抽芯法钢管抽芯法uu胶管抽芯法。胶管抽芯法。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工47钢管抽芯法n n大都用于留设直线孔道。大都用于留设直线孔道。n n要求要求要求要求：uu钢管应平直、光滑，用前刷油；钢管应平直、光滑，用前刷油；uu每根长每根长1515米，每端伸出米，每端伸出500mm500mm；uu两根接长，中间用木塞及套管连接；两根接长，中间用木塞及套管连接；uu用钢筋井字架固定，用钢筋井字架固定，11米；米；uu浇混凝土后每浇混凝土后每10101515分钟转动一次；分钟转动一次；uu混凝土初凝后、终凝前抽管；混凝土初凝后、终凝前抽管；uu抽管先上后下，边转边拔。抽管先上后下，边转边拔。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工48连接示意图n n较长的构件可采用两根钢管，中间用套较长的构件可采用两根钢管，中间用套管连接。管连接。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工49胶管抽芯法n n此方法不仅此方法不仅可以留设直可以留设直线孔道，亦线孔道，亦可留设曲线可留设曲线孔道。孔道。n n胶管弹性好，胶管弹性好，便于弯曲，便于弯曲，一般有五层一般有五层或七层夹布或七层夹布胶管和钢丝胶管和钢丝网橡皮管两网橡皮管两种。种。胶管密封图（a）胶管封端；（b）胶管与阀门连接1-胶管；2-20号铅丝密缠；3-钢管堵头；4-阀门(a)(b)暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工50胶管抽芯法原理n n胶管具有一定弹性，在拉力作用下，其胶管具有一定弹性，在拉力作用下，其断面能缩小，故在混凝土初凝后即可把断面能缩小，故在混凝土初凝后即可把胶管抽拔出来。胶管抽拔出来。n n夹布胶管质软，必须在管内充气或充水。夹布胶管质软，必须在管内充气或充水。在浇筑混凝土前，胶皮管中充入压力为在浇筑混凝土前，胶皮管中充入压力为0.60.60.8MPa0.8MPa的压缩空气或压力水，此时的压缩空气或压力水，此时胶皮管直径可增大胶皮管直径可增大3mm3mm左右。左右。n n抽管顺序，一般应为先上后下，先曲后抽管顺序，一般应为先上后下，先曲后直。直。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工51胶管的固定n n采用钢筋井字形网采用钢筋井字形网架固定。架固定。n n井字网架间距：井字网架间距：uu钢管钢管1 12m2m左右；左右；胶管直线段一般胶管直线段一般为为500mm500mm左右，左右，曲线段为曲线段为300300400mm400mm左右。左右。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工52预埋管法n n预埋管采用一种金属波纹软管，是由镀锌预埋管采用一种金属波纹软管，是由镀锌薄钢带经波纹卷管机压波卷成，具有重量薄钢带经波纹卷管机压波卷成，具有重量轻、刚度好、弯折方便、连接简单、与混轻、刚度好、弯折方便、连接简单、与混凝土黏结较好等优点。凝土黏结较好等优点。n n波纹管的内径为波纹管的内径为5050100 mm100 mm，管壁厚，管壁厚0.250.250.3 mm0.3 mm。除圆形管外，近年来又研制成。除圆形管外，近年来又研制成一种扁形波纹管，可用于板式结构中，扁一种扁形波纹管，可用于板式结构中，扁管的长边边长为短边边长的管的长边边长为短边边长的2.52.54.54.5倍。倍。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工53暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工54暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工55暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工56暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工57预应力钢筋张拉n n张拉条件：uu 结构的混凝土强度符合设计要求或达75%强度标准值；uu 做好各种准备工作。n n张拉控制应力和超张拉最大应力：uu比先张法均低0.05f暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工58张拉控制应力及张拉程序n n后张法控制应力值低于先张法，这是因为后张法控制应力值低于先张法，这是因为后张法构件在张拉钢筋的同时，混凝土已后张法构件在张拉钢筋的同时，混凝土已受到弹性压缩，张拉力可以进一步补足；受到弹性压缩，张拉力可以进一步补足；而先张法构件，是在预应力钢筋放松后，而先张法构件，是在预应力钢筋放松后，混凝土才受到弹性压缩，这时张拉力无法混凝土才受到弹性压缩，这时张拉力无法补足。此外，混凝土的收缩、徐变引起的补足。此外，混凝土的收缩、徐变引起的预应力损失，后张法也比先张法小。预应力损失，后张法也比先张法小。n n为了减少预应力钢筋的松弛损失等，与先为了减少预应力钢筋的松弛损失等，与先张法一样采用超张拉法。张法一样采用超张拉法。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工59张拉方法n n张拉方法有一端张拉和两端张拉。张拉方法有一端张拉和两端张拉。uu两两端端张张拉拉，宜宜先先在在一一端端张张拉拉，再再在在另另一一端端补补足足张拉力。张拉力。uu曲线预应力钢筋应两端张拉。曲线预应力钢筋应两端张拉。uu长度不大的直线预应力钢筋，可一端张拉。长度不大的直线预应力钢筋，可一端张拉。n n安装张拉设备时，应使直线预应力钢筋张拉力的安装张拉设备时，应使直线预应力钢筋张拉力的作用线与孔道中心线重合；曲线预应力钢筋张拉作用线与孔道中心线重合；曲线预应力钢筋张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工60预应力值的校核n n张拉控制应力值除了靠油压表读数来控制，张拉控制应力值除了靠油压表读数来控制，在张拉时还应测定预应力钢筋的实际伸长在张拉时还应测定预应力钢筋的实际伸长值。若实际伸长值与计算伸长值相差值。若实际伸长值与计算伸长值相差1010以上时，应检查原因，修正后再重新张拉。以上时，应检查原因，修正后再重新张拉。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工61张拉顺序n n配有多根钢筋或多束钢丝的构件配有多根钢筋或多束钢丝的构件配有多根钢筋或多束钢丝的构件配有多根钢筋或多束钢丝的构件uu分批对称张拉（注意：后批对先批产分批对称张拉（注意：后批对先批产生应力影响）；生应力影响）；n n叠浇构件叠浇构件叠浇构件叠浇构件uu自上而下逐层张拉，逐层加大拉应力，自上而下逐层张拉，逐层加大拉应力，但顶底相差但顶底相差 5%5%（钢丝、钢绞线、热处理筋）（钢丝、钢绞线、热处理筋）9%9%（冷拉筋）。（冷拉筋）。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工62孔道灌浆n n1.1.1.1.目的：目的：目的：目的：防止生锈；增加整体性。防止生锈；增加整体性。n n2.2.2.2.基本要求：基本要求：基本要求：基本要求：（尽早进行，饱满、密实）（尽早进行，饱满、密实）uu水泥水泥32.532.5级普硅；级普硅；uu水泥浆强度水泥浆强度30MPa30MPa；uu水灰比水灰比0.40.4左右，不得大于左右，不得大于0.45 0.45；uu泌水率：拌后三小时宜泌水率：拌后三小时宜2%2%，最大，最大3%3%uu可掺无腐蚀性外加剂：铝粉（水泥重的可掺无腐蚀性外加剂：铝粉（水泥重的0.50.51/1/万），木钙（万），木钙（0.25%0.25%），微膨胀剂；），微膨胀剂；uu孔道湿、洁净，由下层孔到上层；孔道湿、洁净，由下层孔到上层；uu灌满孔道并封闭排气孔后，加压灌满孔道并封闭排气孔后，加压0.50.50.6MPa0.6MPa，稍后再封闭灌浆孔；，稍后再封闭灌浆孔；uu不掺外加剂时，可用二次灌浆法。不掺外加剂时，可用二次灌浆法。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工63暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工64暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工65暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工66第三节 无黏结预应力n n无黏结后张预应力起源于无黏结后张预应力起源于5050年代的美国。年代的美国。n n我国我国7070年代开始研究，年代开始研究，8080年代初应用于实际工程中。年代初应用于实际工程中。n n无黏结后张预应力混凝土是在浇灌混凝土之前，把无黏结后张预应力混凝土是在浇灌混凝土之前，把预先加工好的无黏结筋与普通钢筋一样直接放置在预先加工好的无黏结筋与普通钢筋一样直接放置在模板内，然后浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度模板内，然后浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度时，即可进行张拉。时，即可进行张拉。n n特点：特点：uu无需留孔与灌浆，施工简单；张拉摩阻无需留孔与灌浆，施工简单；张拉摩阻力小，预应力筋受力均匀；可做成多跨力小，预应力筋受力均匀；可做成多跨曲线状；构件整体性略差，锚固要求高。曲线状；构件整体性略差，锚固要求高。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工67无黏结预应力钢筋的制作n n无粘结钢筋无粘结钢筋uu 无无黏黏结结筋筋一一般般由由钢钢丝丝、钢钢绞绞线线等等柔柔性性较较好好的的预预应应力力钢钢材材制制作作，当当用用电电热热法法张张拉拉时时，亦亦可可用用冷冷拉钢筋制作。拉钢筋制作。n n防腐涂料层防腐涂料层uu防防腐腐材材料料：沥沥青青、油油脂脂、蜡蜡、环环氧氧树树脂脂或或塑塑料料。涂料应具有良好的延性及韧性；涂料应具有良好的延性及韧性；uu要要求求：不不流流淌淌、不不变变脆脆、不不开开裂裂；应应具具有有化化学学稳稳定定性性，与与钢钢、水水泥泥以以及及护护套套材材料料均均无无化化学学反反应应，不不透透水水、不不吸吸湿湿，防防腐腐性性能能好好；油油滑滑性性能能好，磨擦阻力小。好，磨擦阻力小。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工68护套材料n n无黏结筋的护套材料可以用纸带或塑料带包缠或无黏结筋的护套材料可以用纸带或塑料带包缠或用注塑套管。用注塑套管。n n护套材料应具有足够的抗拉强度及韧性，以免在护套材料应具有足够的抗拉强度及韧性，以免在工作现场或因运输、储存、安装引起难以修复的工作现场或因运输、储存、安装引起难以修复的损坏和磨损；要求其防水性及抗腐蚀性强；低温损坏和磨损；要求其防水性及抗腐蚀性强；低温不脆化、高温化学稳定性高；对周围材料无侵蚀不脆化、高温化学稳定性高；对周围材料无侵蚀性。性。uu如用塑料作为外包材料时，还应具有抗老化的如用塑料作为外包材料时，还应具有抗老化的性能。高密度的聚乙烯和聚丙烯塑料就具有较性能。高密度的聚乙烯和聚丙烯塑料就具有较好的韧性和耐久性；低温下不易发脆；高温下好的韧性和耐久性；低温下不易发脆；高温下化学稳定性较好，并具有较高的抗磨损能力和化学稳定性较好，并具有较高的抗磨损能力和抗蠕变能力。抗蠕变能力。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工69无黏结筋的铺放n n无黏结筋的铺设工序通常在绑扎完底筋后进行。无黏结筋的铺设工序通常在绑扎完底筋后进行。无黏结筋铺放的曲率，可用垫铁马凳，或其他无黏结筋铺放的曲率，可用垫铁马凳，或其他构造措施控制。其放置间距不宜大于构造措施控制。其放置间距不宜大于2m2m，用铁，用铁丝与非预应力钢筋扎紧。丝与非预应力钢筋扎紧。n n铺设双向配筋的无黏结筋时，应先铺低的，再铺设双向配筋的无黏结筋时，应先铺低的，再铺高的，应尽量避免两个方向的无黏结筋相互铺高的，应尽量避免两个方向的无黏结筋相互穿插编结。穿插编结。n n绑扎无黏结筋时，应先在两端拉紧，同时从中绑扎无黏结筋时，应先在两端拉紧，同时从中间往两端绑扎定位。间往两端绑扎定位。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工70无粘结筋张拉端凹口作法（b）塑料穴模）塑料穴模（a）泡沫穴模）泡沫穴模暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工71无黏结筋的张拉n n张拉程序一般采用张拉程序一般采用0 0103103控制应力，然后进行控制应力，然后进行锚固。锚固。n n由于无黏结预应力束为曲线配筋，故应采用两端由于无黏结预应力束为曲线配筋，故应采用两端同时张拉。同时张拉。n n成束无黏结筋正式张拉前，宜先用千斤顶往复抽成束无黏结筋正式张拉前，宜先用千斤顶往复抽动几次，以降低张拉摩擦损失。动几次，以降低张拉摩擦损失。n n实验表明，进行三次张拉时，第三次的摩阻损失实验表明，进行三次张拉时，第三次的摩阻损失值可比第一次降低值可比第一次降低16.816.849.149.1。uu在张拉过程中，当有个别钢丝发生滑脱或断裂在张拉过程中，当有个别钢丝发生滑脱或断裂时，可相应降低张拉力，但滑脱或断裂的根数，时，可相应降低张拉力，但滑脱或断裂的根数，不应超过结构同一截面钢丝总根数的不应超过结构同一截面钢丝总根数的2 2。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工72锚头端部的处理n n锚头端部处理常用的两种办法：锚头端部处理常用的两种办法：uu1 1、在孔道中注入油脂并加以封闭；、在孔道中注入油脂并加以封闭；uu2 2、在两端留设的孔道内注入环氧树脂水泥砂浆，将、在两端留设的孔道内注入环氧树脂水泥砂浆，将端部孔道全部灌注密实，以防发生局部锈蚀。端部孔道全部灌注密实，以防发生局部锈蚀。n n灌筑用环氧树脂水泥砂浆，将锚环内也用环氧灌筑用环氧树脂水泥砂浆，将锚环内也用环氧树脂水泥砂浆封闭，既可防止钢丝锈蚀，又可树脂水泥砂浆封闭，既可防止钢丝锈蚀，又可起一定的锚固作用。起一定的锚固作用。n n浇筑混凝土或外包钢筋混凝土，或用环氧砂浆浇筑混凝土或外包钢筋混凝土，或用环氧砂浆将锚具封闭。将锚具封闭。暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工73锚头端部处理方法暨南大学 理工学院 力学与土木工程系2024/9/7 周六土木工程施工74复习思考题：n n1 1、为什么预应力筋需要进行超张拉？什么叫应、为什么预应力筋需要进行超张拉？什么叫应力松弛？力松弛？n n2 2、先张法、后张法、无黏结预应力混凝土有何、先张法、后张法、无黏结预应力混凝土有何区别？区别？n n3 3、后张法施工工艺流程有哪几个主要施工工序、后张法施工工艺流程有哪几个主要施工工序？n n4 4、后张法孔道的留设方法有哪几种？抽芯法有、后张法孔道的留设方法有哪几种？抽芯法有哪几种？哪几种？n n5 5、无黏结预应力筋的构造如何？、无黏结预应力筋的构造如何？