预应力混凝土工程

钢丝束用做预应力筋时，由几根到几十根直径 3～5mm的平行碳素钢丝组成。固定端采用钢丝束镦 头锚具，张拉端锚具可采用钢质锥形锚具、锥形螺杆 锚具、XM型锚具。 （1）钢质锥形锚具
用于锚固以锥锚式双作用千斤顶张拉的钢丝束，适 用于锚固6、12、18或24根直径3～5mm的钢丝束(图831)。 （2）锥形螺杆锚具
般不需对焊。预应力筋的制作包括开盘冷拉(预拉)、 下料、编束等工序。
预应力钢筋束下料应在冷拉后进行。当采用镦头 锚具时，则应增加镦头工序。
钢筋束和钢丝束的下料长度L应等于构件孔道长度 加上两端为张拉、锚固所需的外露长度。
切断钢筋束(钢绞线束)时，对热处理钢筋、冷 拉Ⅳ级钢筋及钢绞线，宜采用切断机或砂轮锯切断， 不得采用电弧切割。
②胶管留孔时应注意的问题 长度 20～30米以内整根管，一端抽出。较长时
在中间用铁皮套管接长，接头处应防漏气、漏水。固 定胶管位置可用钢筋井字架。 ③抽管时间
比钢管略迟。 ④抽管顺序和方法
先上后下，先曲后直。 ⑤ 胶管抽芯法的灌浆孔和排气孔的留设方法同钢管 抽芯法。
（3）预埋波纹管法 ① 方法
波纹管直接埋设在需留设孔道处，不再抽出，省 去抽管工序，形状易保证。 ② 波纹管施工时应注意的问题
编束目的是为了保证钢丝束两端钢丝的排列顺序一 致，防止穿束与张拉时钢筋扭结。
编束要求：采用镦头锚具时，将内圈和外圈钢丝分 别用铁丝按次序编排成片，然后将内圈放在外圈内绑 扎成钢丝束。
1-钢丝 2-铅丝 3-衬圈 图8-35 钢丝束编束示意图
3、钢丝束的张拉设备
锥形螺杆锚具用YL60型千斤顶张拉， 钢丝束镦头锚具用YC型或YL型千斤顶张拉， 钢质锥形锚具用YZ型锥锚式双作用千斤顶张拉(图 8-36)。
图8-28 多孔夹片锚固体系
（3）XM型和QM型锚具
是新型锚具，由锚板和夹片组成。利用楔形夹片， 将每根钢绞线独立地锚固在带有锥形的锚环上，形成 一个独立的锚固单元。任何一根钢绞线的锚固失效都 不会引起整束钢绞线锚固失效。
XM型锚具的夹片为斜开缝， XM型锚具既可作为工 作锚，又可兼作工具锚(图8-29)。
钢丝束——整束穿 钢绞线束——整束穿或单根穿
成束的预应力筋将一头对齐，按顺序编号套在穿束 器上。
（3）预应力筋的张拉方法 ① 张拉顺序
多根预应力筋应同时张拉，不能同时张拉时，应 采取分批分阶段对称地进行。分批张拉的顺序应使混 凝土不产生超应力、构件不扭转与侧弯、结构不变 位，同时应减少张拉设备的移动次数。
预应力混凝土工程
第二节 后张法施工
后张法定义：先制作构件，并在预应力筋的位置 预留出相应孔道，待混凝土强度达到规定的强度（一 般不低于设计强度标准值的75%) 后，在预留孔道中 穿入预应力筋进行张拉，并利用锚具把张拉后的预应 力筋锚固在构件的端部，依靠构件端部的锚具将预压 应力筋的预张拉力传给混凝土，使其产生预压应力； 最后在孔道中灌入水泥浆，使预应力筋与混凝土构件 形成整体(图8-22)。
12，3～6根
钢绞线束采用： 3～6根，7 5
1、锚具 （1）JM型锚具
由锚环和夹片组成，既可作张拉端锚具，又可作 固定端锚具(图8-27)。
（2）多孔夹片锚固体系 主要型号有：XM型、QM型、OVM型、BS型等(图8-
28)。
1-钢绞线 2-金属螺旋管 3-带预埋板的喇叭管 4-锚板 5-夹片 6-灌浆孔
二、后张法施工工艺
后张法施工工艺与预应力施工有关的是孔道留设、 预应力筋张拉和孔道灌浆三部分。
(一）孔道留设
构件中留设孔道主要为穿预应力钢筋（束）及张 拉锚固后灌浆用。预留孔道形状有直线、曲线和折线 形三种。
孔道留设的基本要求： ① 孔道直径应保证预应力筋（束）能顺利穿过；
孔道内径应比预应力筋外径或需穿过孔道的锚具 外径大10～15mm(粗钢筋)或5～l0mm(钢丝束或钢绞线 束)；且孔道面积应大于预应力筋面积的2倍。 ②孔道尺寸、位置应正确，孔道要平顺、接头不漏浆、 端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线。 ③ 在设计规定位置上留设灌浆孔，在曲线孔道的曲线 波峰部位应设置排气兼泌水管，灌浆孔及泌水管的孔 径应能保证浆液畅通。
抽管难早：坍孔； 抽管晚：抽管难，抽不出来。 ④抽管顺序和方法 先上后下，边抽边转，速度均匀，与孔道保持在 同一直线。 ⑤在留设孔道的同时还要在规定位置上留设灌浆孔和 排气孔。
（2）胶管抽芯法
采用5～7层帆布夹层，壁厚6～7mm的普通橡胶管。 ① 方法：
在孔道留设处，安放胶管(胶管一端密封，另一端 接上阀门，充气或水)，浇筑混凝土，养护，待混凝土 初凝后、终凝前，将胶管阀门打开放水(或放气)降压， 胶管回缩与混凝土自行脱落，形成孔道。一般按先上 后下、先曲后直的顺序将胶管抽出。
用于锚固14～28根直径为3～5mm的钢丝束(图8-32)。
1-锚环 2-锚塞 图8-31 钢质锥形锚具
1-螺母 2-锥形螺杆 3-套筒 4-预应力钢丝 图8-32 锥形螺杆锚具
（3）钢丝束镦头锚具 用于锚固12～54根直径为3～5mm的碳素钢丝的钢
丝束。分为A型与B型两种，A型由锚杯与螺母组成，用 于张拉端。B型为锚板，用于固定端(图8-33)。
拉等工序。配料时应把冷拉率相近的钢筋对焊在一起， 以保证钢筋的拉应力均匀。
3、张拉设备 YL-60型拉杆式千斤顶常用于张拉带有螺纹端杆锚
具的预应力钢筋(图8-26) 。 YC-60型、YC-18型穿心式千斤顶改装后也可用于
张拉带有螺纹端杆锚具的单根粗钢筋预应力筋。
（二）预应力钢筋束和钢绞线束
钢筋束采用：
（3）灌浆要求： ①尽早进行； ②灌浆前，用压力水冲洗和湿润孔道； ③灌浆工作应缓慢均匀连续进行，不得中断； ④灌满孔道并封闭排气孔后，加压0.5～0.6MPa，稍后 再封闭灌浆孔； ⑤灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道漏浆把下层孔 道堵塞； ⑥不掺外加剂时，可用二次灌浆法。
（a）制作混凝土构件 （b）张拉钢筋 （c）锚固和孔道灌浆 1-混凝土构件 2-预留孔道 3-预应力筋 4-千斤顶 5-锚具
事先在侧模上划线，以波纹管底为准按弹线布管。 使用前应作灌水试验，检查有无渗漏；波纹管的连接 可采用大一号的同型波纹管，接头管的长度为200mm， 其两端用塑料热塑管或密封胶带封口；固定用钢筋卡 子，并用铁丝绑牢；避免反复弯曲(图8-39)。
③ 灌浆孔与波纹管的连接 在波纹管上开洞，其上覆盖海绵垫片与带嘴的塑
QM型锚具的锚孔是直的，锚板顶面是平的，夹片 垂直开缝。此外，备有配套喇叭形铸铁垫板与弹簧等。
XM锚具适用于锚固3～37根直径15mm的钢绞线束，
也用于锚固钢丝束。 QM锚具适用于锚固4～31根直径12mm或3～19根直径
15mm的钢绞线。
2、预应力筋的制作 钢筋束(钢绞线束)所用钢筋是成圆盘供应，一
料弧形压板，并用铁丝扎牢，再用塑料管插在嘴上， 并将其引出梁顶面500mm(图8-40) 。 ④ 预埋波纹管法的排气孔的留设方法同钢管抽芯法。
2、预应力筋的张拉
（1）张拉前的准备工作 主要是对构件的强度、几何尺寸和孔道畅通情况
进行检查、效验张拉设备等。张拉前，构件的混凝土 强度应符合设计要求，如设计无要求时，混凝土强度 不应低于设计强度等级的75％。 （2）预应力筋穿束
图8-41所示是预应力混凝土屋架下弦预应力筋张 拉顺序。
图8-42所示是预应力混凝土吊车梁预应力筋采 用两台千斤顶的张拉顺序。
平卧重叠浇筑的预应力混凝土构件，张拉预应力 筋的顺序是先上后下，逐层进行。
② 预应力筋的张拉方法
对于抽芯成形孔道，曲线预应力筋和长度大于24m 的直线预应力筋，应在两端张拉；长度等于或小于24m 的直线预应力筋，可一端张拉，但张拉端宜分别设置 在构件两端。
钢管应平直，光滑，用前应除锈，刷油，用钢筋 井字架固定(图8-37)；每根长度小于15米，每端伸出 500mm，以便于旋转、抽管；两根接长，中间用木塞及 套管连接(图8-38)；浇混凝土后每10～15分钟转动一 次。
③抽管时间 抽管时间与水泥品种、浇筑气温和养护条件有关。
一般在初凝后终凝前，手指按压混凝土不粘浆又无明 显印痕时，则可抽管。常温下，一般 3～6小时即可抽 管。
（一）用单根粗钢筋作预应力筋
1、锚具 张拉端：螺纹(丝)端杆锚具。 固定端：帮条锚具或墩头锚具。 （1）螺纹(丝)端杆锚具
组成：螺丝端杆、螺母、垫板(图8-24)。 （2）帮条锚具
组成：帮条、衬板(图8-25)。 （3）镦头锚具
直接在钢筋端部用热镦、冷镦锻打成型。
2、预应力筋的制作 单根粗钢筋预应力筋的制作包括配料、对焊、冷
图8-22 后张法生产工艺示意图 动画演示 返回
图
8-23
后
张
法
生
产
工
艺
流
程
示
意
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1-钢筋 2-螺纹端杆 3-螺母 4-对焊接头 5-垫板
图8-24 螺纹(丝)端杆锚具
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1-衬板 2-帮条 3-主筋 图8-25 帮条锚具
1-YL-60型千斤顶 2-连接头 3-螺纹端杆 4-钢筋 5-螺母 图8-26 YL-60型拉杆式千斤顶工作原理图
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(a)-装配图 (b)-锚环 (c)-夹片 1-钢筋束或钢绞线束 2-夹片 3-锚环
Hale Waihona Puke 图8-27 JM型锚具返回
(a)-单根XM型锚具 (b)-多根XM型锚具 1-夹片 2-锚环 3-锚板
图8-29 XM型锚具
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1-张拉油缸 2-工具锚 3-顶压油缸 4-撑套 5-夹片式锚具 6-预应力钢筋 7-YC-60千斤顶 A、B-进油嘴
③ 张拉安全事项
▪ 在张拉构件的两端应设置保护装置，如用麻袋、草
包装土筑成土墙，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