土木工程施工讲义 第14讲_预应力材料与机具
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邵阳学院杨宗耀：精品课件《土木工程施工》第14讲[1].预应力材料与机具
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无粘Байду номын сангаас钢绞线
无粘结钢绞线生产线
邵阳学院 土木专业
共63页 第12页 页 页
土木工程施工
2 预应力钢筋
2.3 热处理钢筋
热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火 调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点， 调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点， 直径为6～ 的弹性盘卷， 直径为 ～10mm。成品钢筋为直径 的弹性盘卷，开盘 。成品钢筋为直径2m的弹性盘卷 后自行伸直，每盘长度为l00～ 后自行伸直，每盘长度为 ～120m。热处理钢筋的螺纹 。 外形， 带纵肋和无纵肋两种 两种。 外形，有带纵肋和无纵肋两种。
T梁中的预应力钢丝束 梁中的预应力钢丝束
邵阳学院 土木专业
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土木工程施工
1 概述
按预应力大小分
全预应力砼 部份预应力砼 先张法预应力砼 后张法预应力砼 自应力砼 有粘结预应力砼 无粘结预应力砼 预制预应力砼 现浇预应力砼 叠合预应力砼
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预 应 力 砼 的 种 类
邵阳学院 土木专业
预应力筋σ-ε曲线 预应力筋 曲线
共63页 第15页 页 页
土木工程施工
2.5 预应力钢筋的特性
2.5.2 应力松弛
应力松弛是钢材受到一定的张拉力后， 应力松弛是钢材受到一定的张拉力后，在长度保持不 变的条件下，钢材的应力随时间的增长而降低的现象， 变的条件下，钢材的应力随时间的增长而降低的现象，其 降低值称为应力松弛损失。 降低值称为应力松弛损失。产生应力松弛的原因主要是由 应力松弛损失 于金属内部位错运动使一部分弹性变形转化为塑性变形引 起的。 起的。 右图根据碳素钢丝 和热处理钢筋的试验数 据，绘出其松弛率与时 间、钢种、温度的关系： 钢种、温度的关系： 预应力筋的应力松弛损失
土木工程施工技术全攻略(入门级)
土木工程施工技术全攻略（入门级）土木工程施工是土木专业（房建方向）的一门实践性强、综合性大、涉及知识面广的骨干专业课程，它的任务是研究土木工程施工的局部规律和全局性规律。
是同学们步入工作岗位后要学以致用、安身立命的主要课程之一。
无论同学们毕业后在土木建筑领域从事何种职业和岗位，学好本课程的专业知识都将使你受用终生。
第1讲土方规划第16讲钢结构工程第2讲土方工程施工要点第17讲起重安装机械第3讲机械化施工及填土压实第18讲结构吊装施工第4讲基坑验槽及地基加固处理第19讲防水工程第5讲混凝土预制桩施工第20讲装饰工程施工（1）第6讲混凝土灌注桩施工第21讲装饰工程施工（2）第7讲砖砌体施工第22讲装饰工程施工（3）第8讲石砌体及砌块砌体施工第23讲冬雨期施工技术措施第9讲脚手架及垂直运输第24讲施工组织概述第10讲钢筋工程第25讲流水施工原理第11讲模板工程第26讲网络计划技术第12讲混凝土制备及运输第27讲网络技术的应用第13讲混凝土成型及养护第28讲施工组织总设计第14讲预应力材料与机具第29讲单位工程施工组织设计第15讲预应力施工第30讲施工组织设计编制实例下载地址：/topic_TMGC.html下载地址：/topic_TMGC.html下载地址：/topic_TMGC.html下载地址：/topic_TMGC.html下载地址：/topic_TMGC.html下载地址：/topic_TMGC.html下载地址：/topic_TMGC.html下载地址：/topic_TMGC.html下载地址：/topic_TMGC.html（土木工程施工讲义第1讲）（土木工程施工讲义第2讲）土方工程机械化施工（土木工程施工讲义第3讲）基坑验槽及地基加固处理（土木工程施工讲义第4讲）混凝土预制桩施工（土木工程施工讲义第5讲）混凝土灌注桩施工（土木工程施工讲义第6讲）【超爽0币】砖砌体施工（土木工程施工讲义第7讲）石砌体及砌块砌体施工（土木工程施工讲义第8讲）第1讲土方规划第16讲钢结构工程第2讲土方工程施工要点第17讲起重安装机械第3讲机械化施工及填土压实第18讲结构吊装施工第4讲基坑验槽及地基加固处理第19讲防水工程第5讲混凝土预制桩施工第20讲装饰工程施工（1）第6讲混凝土灌注桩施工第21讲装饰工程施工（2）第7讲砖砌体施工第22讲装饰工程施工（3）第8讲石砌体及砌块砌体施工第23讲冬雨期施工技术措施第9讲脚手架及垂直运输第24讲施工组织概述第10讲钢筋工程第25讲流水施工原理第11讲模板工程第26讲网络计划技术第12讲混凝土制备及运输第27讲网络技术的应用第13讲混凝土成型及养护第28讲施工组织总设计第14讲预应力材料与机具第29讲单位工程施工组织设计第15讲预应力施工第30讲施工组织设计编制实例下载地址：/topic_TMGC.html。
土木工程施工讲义之预应力工程
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
• 预应力箱梁
竖向预应力
斜拉索张拉
•共63页
•第14讲 预应力材料与机
2 预应力钢筋
•
预应力钢筋是或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢
筋等。
预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松 驰钢铰线，也可采用热处理钢筋。
•
冷拔低碳钢丝和冷拉钢筋由于存在残余应力、
屈强比低，已逐渐为螺旋肋钢丝、刻痕钢丝或1×3钢绞
所取代，不再作为预应力钢筋使用。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
•共63页
•2 预应力钢
2.1 预应力钢丝
• 2.1.1 螺旋肋钢丝
螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝 表面沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直 径为4～9mm，标准抗拉强度1570～1770 N/mm2。螺旋肋能增加与砼的握裹力，可用于 先张法构件。
土木工程施工讲义之预 应力工程
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2020年4月9日星期四
•第5章 预应力工
•
【教学要求】了解预应力砼的特点和工作原理；
解先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握
拉程序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工工
、锚夹具类型及张拉设备。了解无粘结预应力筋的施工
艺；熟悉预应力工程质量检验和质量控制的主要方法。
•2 预应力钢
2.3 热处理钢筋
热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回 调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优 ，直径为6～10mm。成品钢筋为直径2m的弹性盘卷，开 盘后自行伸直，每盘长度为l00～120m。热处理钢筋的螺 纹外形，有带纵肋和无纵肋两种。
• 钢绞线
•预应力钢绞线
预应力材料及机具课件
第4章 混凝土结构工程
1.4.2 后张法的应用
后张法不但用于房屋建筑中的吊车梁、屋面梁 、屋架，桥梁中的T形梁、箱形梁等构件，且在大跨 度的现浇结构及空间结构中的应用也日趋成熟；在 特种结构如塔体的竖向预应力、筒体的环向预应力 也有突破，尤其为桥梁工程的悬索结构、斜拉结构 提供了丰富的发展空间。
预应力箱梁
第4章 混凝土结构工程
连接器
螺母
垫板
用于锚固直径为Φ25和Φ32的高强精轧螺纹钢筋，主要应 用于预应力箱梁纵向施工、大型建筑屋架和岩土锚固中。由 锚具、连接器、垫板组成，配用YG-70穿心式千斤顶和专用连 接头进行张拉
第4章 混凝土结构工程
3.2.4 螺丝端杆锚具
螺丝端杆锚具
由螺丝端杆、螺母和 垫板组成，可锚固冷 拉Ⅱ、Ⅲ级钢筋，主 要用于后张法施工的 预应力板梁及大型屋 螺母 垫板 架。
VLM15(13)多孔夹片式锚具
(适用于后张法施工中的预应力砼构件，岩土锚固等结构之
中)
灌浆孔
工作锚板
波纹管
工作夹片
锚垫板
螺旋筋
预应力筋
第4章 混凝土结构工程
VLM单孔夹片式锚具
工具锚、工作夹片
锚具与千斤顶安装示意图
张拉端锚具构造图
第4章 混凝土结构工程
扁形张拉端锚具
扁形张拉端锚具由扁形工作锚板、工 作夹片、扁形锚垫板、扁形螺旋筋组成。 扁锚的张拉端口扁小，钢铰线可逐根张拉 亦可整体张拉。适用于楼板、低高度箱梁 及桥面横向预应力张拉。
H型固定端压花锚具构造图
压花机是制作H 型固定端锚具的 专用挤压设备。 YH30型压花机 具有体积小、重 量轻、操作方便 等特点。
YH30型压花机
梨形头结构示意图 压花机压花过程
预应力材料与机具(建筑施工讲义)
01
02
03
张拉设备
定期对张拉设备进行校准 和维护，确保其性能稳定、 准确可靠。
校准周期
张拉设备的校准周期一般 为半年或使用100次后进 行一次校准。
维护保养
定期对张拉设备进行清洗、 润滑和检查，确保其正常 运转。
张拉操作安全规范
操作人员
进行张拉操作的人员必须 经过专业培训，熟悉操作 规程，具备相应的操作技 能。
详细描述
在一座高层建筑项目中，采用了预应力技术 来增强建筑的结构性能。通过合理设计预应 力混凝土结构和预应力锚固系统，有效提高 了建筑的抗震性能和抗风性能。该案例中， 预应力技术的应用还显著减少了建筑物的截 面尺寸和自重，提高了建筑的使用面积和经
济效益。
大体积混凝土结构的预应力施工案例
要点一
总结词
详细描述
在某大型桥梁项目中，采用了预应力技术来 增强桥梁的结构性能。通过精心设计预应力 筋的布置和张拉方式，有效减小了桥梁的挠 度和裂缝，提高了桥梁的承载能力和耐久性。 该案例中，预应力技术的应用还显著减少了 施工期间对周边环境的干扰，降低了施工难 度和成本。
高层建筑的预应力施工案例
总结词
高层建筑的预应力施工案例展示了预应力技 术在高层建筑中的应用，通过合理设计预应 力混凝土结构和预应力锚固系统，有效提高 了高层建筑的抗震性能和抗风性能。
THANKS
感谢观看
• 总结词：预应力材料广泛应用于桥梁、楼房、水工建筑等领域，尤其在 大型工程和重点工程中得到广泛应用。
• 详细描述：预应力材料的应用范围非常广泛，包括桥梁工程、楼房建筑、 水工建筑等。在桥梁工程中，预应力材料能够提高桥梁的承载能力和跨 越能力，常用于大跨度桥梁和高速公路桥梁的建设。在楼房建筑中，预 应力材料能够提高楼房的抗震性能和抗裂性能，常用于高层建筑和大型 公共设施的建设。在水工建筑中，预应力材料能够承受水压力和波浪力 等外荷载，常用于大坝、闸门、船坞等建筑物的建设。此外，预应力材 料还广泛应用于混凝土管桩、板桩、轨枕等预制构件的生产。
第5章 预应力工程
预应力箱梁
竖向预应力
斜拉索张拉
共63页 第6页
建筑施工技术
第14讲 预应力材料与机具
2 预应力钢筋
预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加
应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋 等。
预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松
驰钢铰线，也可采用热处理钢筋。 冷拔低碳钢丝和冷拉钢筋由于存在残余应力、屈
共63页 第21页
建筑施工技术
2.6 预应力钢筋的验收
在每批钢绞线中任意选取3盘，每盘在任意位置截取 一根试件做拉伸试验，如有某一项试验结果不合标准要 求，则该不合格盘报废；另从未经检验过的钢绞线中抽 取双倍数量的试件进行复检，如仍有一项不合格，则该 批钢绞线判为不合格品。
共63页 第16页
建筑施工技术
2.5 预应力钢筋的特性
2.5.3 减少应力松弛损失的措施
⑴ 采取超张拉程序；
⑵ 采用低松弛钢绞线或钢丝，其松弛损失可减少
70～80%。
预应力砼箱梁张拉现场
箱梁采取超张拉
共63页 第18页
建筑施工技术
2 预应力钢筋
2.6 预应力钢筋的验收
包括标牌和外观检查，并按有关规定取样进行力学 性能检验。
【教学难点】 锚(夹)具、张拉机具的构造及使用方 法；施工过程中可能产生的应力损失及弥补的方法。
【时间安排】 本章共2讲、4学时。
建筑施工技术
第5章 预应力工程
第14讲 预应力材料及机具
挤压式锚具 螺母锚具
1 2 3 4 5
概述 预应力钢筋 预应力锚固体系 张拉机具 一般规定
高压油泵
千斤顶
压花机
JPM夹片式锚具
精轧螺纹钢的外观检查应逐根进行。钢筋表面不得 有锈蚀、油污、横向裂缝、结疤。
13讲预应力混凝土锚具
桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间。
预应力箱梁
竖向预应力
斜拉索张拉
共63页 第6页
土木工程施工
第14讲 预应力材料与机具
2 预应力钢筋
预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加 应力的单根或成束的预应力钢丝、钢线或钢筋 等。
冷拔低碳钢丝和冷拉钢筋由于存在残余应力、屈
强比低，已逐渐为螺旋肋钢丝、刻痕钢丝或1×3钢绞线所 取代，不再作为预应力钢筋使用。
⑶ 松驰率与初应力的关系：初应力大，松弛损失也 大。当σi＞0.7σb时，松弛损失率明显增大。
⑷ 松驰率与温度的关系：随着温度的升高，松弛损 失率急剧增加。根据国外试验资料，400C时1000h松弛损 失率约为200C时的1.5倍。
共63页 第16页
土木工程施工
2.5 预应力钢筋的特性
减少应力松弛损失的措施
1、按在构件中的
位置又可分为张拉端锚 具、固定端锚具 两种。
2、锚具一般由设计 单位按结构要求、产品 性能和张拉施工方法选 用。
共63页 第27页
土木工程施工
3.1 种类及性能要求
3.1.2 性能要求
应符合国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》 GB/T14370-2007。
⑴ 静载锚固性能：锚具应同时满足ηa≥0.95，
⑴ 采取超张拉程序；
⑵ 采用低松弛钢绞线或钢丝，其松弛损失可减少 70～80%。
预应力砼箱梁张拉现场
箱梁采取超张拉
共63页 第18页
土木工程施工
2 预应力钢筋
2.6 预应力钢筋的验收
包括标牌和外观检查，并按有关规定取样进行力学 性能检验。
2.6.1 标牌检查
预应力钢筋出厂，每捆(盘)应挂有二个标牌(上注厂
土木工程施工技术-预应力混凝土及结构吊装及钢结构工程-PPT演示文稿共224页
谢谢！
224
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
▪
土木工程施工技术-预应力混凝土及结 构吊装及钢结构工程-PPT演示文稿
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
预应力材料及其机具
数线性关系。
⑵ 松驰率与钢种的关系：钢丝和钢绞线的应力松弛 率比热处理钢筋和精轧螺纹钢筋大。
⑶ 松驰率与初应力的关系：初应力大，松弛损失也 大。当σi＞0.7σb时，松弛损失率明显增大。
⑷ 松驰率与温度的关系：随着温度的升高，松弛损 失率急剧增加。根据国外试验资料，400C时1000h松弛损 失率约为200C时的1.5倍。
σb时，应变ε继续发展，在σ-ε曲线上呈现 为一水平段，然后断裂。
见右图：
预应力筋σ-ε曲线
共63页 第
土木工程施工
2.5 预应力钢筋的特
2.5.2 应力松弛
应力松弛是钢材受到一定的张拉力后，在长度保持
变的条件下，钢材的应力随时间的增长而降低的现象，
降低值称为应力松弛损失。产生应力松弛的原因主要是
3.1 种类及性能要求
3.1.1 锚具的种类
常见锚具
备注
单孔夹片锚具 多孔夹片锚具
镦头锚具 螺母锚具 钢质锥形锚具 锥形螺杆锚 挤压锚具 压花锚具
1、按在构件中的
位置又可分为张拉端锚 具、固定端锚具 两种。
2、锚具一般由设计 单位按结构要求、产品 性能和张拉施工方法选 用。
共63页 第
土木工程施工
夹具——在先张法构件施工时，用于保持预应力筋
的拉力并将其固定在生产台座(或设备)上的临时性锚固装 置；在后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备 上夹持预应力筋的临时性锚固装置(又称工具锚)。
连接器——用于连接预应力筋的装置。
共63页 第
土木工程施工
锚具、夹具和连接器的代号
分类代号
夹片式 园形
扁形
预应力双T板
桥面预应力空心板 预应力方桩
共63页
土木工程施工
⑵ 松驰率与钢种的关系：钢丝和钢绞线的应力松弛 率比热处理钢筋和精轧螺纹钢筋大。
⑶ 松驰率与初应力的关系：初应力大，松弛损失也 大。当σi＞0.7σb时，松弛损失率明显增大。
⑷ 松驰率与温度的关系：随着温度的升高，松弛损 失率急剧增加。根据国外试验资料，400C时1000h松弛损 失率约为200C时的1.5倍。
σb时，应变ε继续发展，在σ-ε曲线上呈现 为一水平段，然后断裂。
见右图：
预应力筋σ-ε曲线
共63页 第
土木工程施工
2.5 预应力钢筋的特
2.5.2 应力松弛
应力松弛是钢材受到一定的张拉力后，在长度保持
变的条件下，钢材的应力随时间的增长而降低的现象，
降低值称为应力松弛损失。产生应力松弛的原因主要是
3.1 种类及性能要求
3.1.1 锚具的种类
常见锚具
备注
单孔夹片锚具 多孔夹片锚具
镦头锚具 螺母锚具 钢质锥形锚具 锥形螺杆锚 挤压锚具 压花锚具
1、按在构件中的
位置又可分为张拉端锚 具、固定端锚具 两种。
2、锚具一般由设计 单位按结构要求、产品 性能和张拉施工方法选 用。
共63页 第
土木工程施工
夹具——在先张法构件施工时，用于保持预应力筋
的拉力并将其固定在生产台座(或设备)上的临时性锚固装 置；在后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备 上夹持预应力筋的临时性锚固装置(又称工具锚)。
连接器——用于连接预应力筋的装置。
共63页 第
土木工程施工
锚具、夹具和连接器的代号
分类代号
夹片式 园形
扁形
预应力双T板
桥面预应力空心板 预应力方桩
共63页
土木工程施工
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土木工程施工
2.6 预应力钢筋的验收
在每批钢绞线中任意选取3盘，每盘在任意位置截取 一根试件做拉伸试验，如有某一项试验结果不合标准要 求，则该不合格盘报废；另从未经检验过的钢绞线中抽 取双倍数量的试件进行复检，如仍有一项不合格，则该 批钢绞线判为不合格品。
2.6.4 运输及存放
预应力筋由于强度高塑性差，在无应力状态下对腐蚀
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土木工程施工
3 预应力锚固体系
锚具、夹具和连接器的标记
锚具、夹具和连接器的标记由产品代号、预应力钢筋 直径、预应力钢材根数三部份组成(生产企业的体系代号 只在需要时加注)。
示例：YJM 15-12
企业体系代号，需 要时标注 预应力钢材根数 预应力钢筋直径
产品代号
表示为锚固12根直径为15.2mm预应力砼用钢绞线的 园形夹片式群锚锚具
预应力双T板
桥面预应力空心板
预应力方桩
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土木工程施工
1.4 预应力工艺的应用
1.4.2 后张法的应用
后张法不但用于房屋建筑中的吊车梁、屋面梁、屋 架，桥梁中的T形梁、箱形梁等构件，且在大跨度的现浇 结构及空间结构中的应用也日趋成熟；在特种结构如塔 体的竖向预应力、筒体的环向预应力也有突破，尤其为 桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间。
螺旋肋钢丝外形
螺旋肋钢丝近照
共63页 第8页
土木工程施工
2.1 预应力钢丝
2.1.2 刻痕钢丝
刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法 使钢丝表面产生周期性变化的凹痕 或凸纹的钢丝。直径为5、7 mm， 标准抗拉强度1570 N/mm2。钢丝表 面的凹痕或凸纹能增加与砼的握裹 力，可用于先张法构件。
刻痕钢丝
三面刻痕钢丝外形
精轧螺纹钢筋外形
精轧螺纹钢筋近照
共63页 第14页
土木工程施工
2 预应力钢筋
2.5 预应力钢筋的特性
2.5.1 应力-应变曲线
碳素钢丝或钢绞线均属硬钢。当钢丝拉伸到超过比
例极限σp (取残余应变为0.01%时的应力)后，σ-ε关系呈 非线性变化，没有明显的屈服点。 当钢丝拉伸超过σ0.2 (残余应变为0.2%) 后，应变ε增加较快；当拉伸至最大应力
⑷ 质量好、降低工程造价、结构耐久性好；
⑸ 技术含量高、操作要求严，需要增添专用 设备。
共63页 第4页
土木工程施工
1 概述
1.4 预应力工艺的应用
1.4.1 先张法的应用
先张法主要应用于房屋建筑中的空心板、多孔板、 槽形板、双T板、V形折板、托梁、檩条、槽瓦、屋面梁 等；道路桥梁工程中的轨枕、桥面空心板、简支梁等。 在基础工程中应用的预应力方桩及管桩等。
预应力箱梁
竖向预应力
斜拉索张拉
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土木工程施工
第14讲 预应力材料与机具
2 预应力钢筋
预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加
应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋 等。
预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松
驰钢铰线，也可采用热处理钢筋。 冷拔低碳钢丝和冷拉钢筋由于存在残余应力、屈
土木工程施工
第5章 预应力工程
第14讲 预应力材料与机具 第15讲 预应力施工
土木工程施工
第5章 预应力工程
【教学要求】了解预应力砼的特点和工作原理；了 解先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握 张拉程序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工 工艺、锚夹具类型及张拉设备。了解无粘结预应力筋的 施工工艺；熟悉预应力工程质量检验和质量控制的主要 方法。 【教学重点】 先张法和后张法的施工工艺过程、质 量控制与技术措施。
有纵肋热处理钢筋
无纵肋热处理钢筋
共63页 第13页
土木工程施工
2 预应力钢筋
2.4 精轧螺纹钢筋
精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出不带肋 的螺纹外形。
钢筋的接长用连接螺纹套筒，端头锚固用螺母。精轧 螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。目 前国内生产的精轧螺纹钢筋品种有Φ25和Φ32，其屈服点 为750MPa和900MPa两种。
精轧螺纹钢的外观检查应逐根进行。钢筋表面不得 有锈蚀、油污、横向裂缝、结疤。
共63页 第20页
土木工程施工
2.6 预应力钢筋的验收
2.6.3 力学性能检验
在每批钢丝中任意选取10%盘(不少于6盘)，每盘在 任意位置截取2根试件，1根做拉伸试验，1根做弯曲试验， 如一项试验不合格，则该盘钢丝为不合格品；另从该批 未经检验的钢丝盘中抽取双倍数量的试件进行检验，如 仍有一项不合格，则该批钢丝判为不合格品；或逐盘检 验取用合格品。 力预 松预 学应 弛应 性力 性力 能钢 能钢 检丝 检绞 测 测线
先张法预应力砼 按施加预应力方式分
后张法预应力砼 自应力砼 按预应力筋的 粘结状态分 有粘结预应力砼 无粘结预应力砼
预制预应力砼
按施工方式分
现浇预应力砼
叠合预应力砼
共63页 第3页
土木工程施工
1 概述
1.3 预应力砼的优缺点
⑴ 有效利用高强钢材；
⑵ 减小结构构件的截面尺寸、自重，能增大 结构构件跨度，降低结构构件占用空间； ⑶ 提高使用荷载下结构的抗裂性和刚度；
作用比普通钢筋敏感。预应力筋在运输或存放过程中如遭
受雨淋、湿气或腐蚀介质的侵蚀，易发生锈蚀，不仅降低 质量，钢筋表面出现腐蚀坑，有时甚至会造成钢筋脆断。
共63页 第22页
土木工程施工
第14讲 预应力材料与机具
3 预应力锚固体系
预应力锚固体系包括锚具、夹具和连接器。锚固体
系的种类很多，且配套化、系列化、工厂化生产，主要
2.6.1 标牌检查
预应力钢筋出厂，每捆(盘)应挂有二个标牌(上注厂 名、品名、规格、生产工艺及日期、批号等)，并有随货 同行的出厂质量证明书。每验收批
由同一牌号、同一规格、同一生产
工艺的预应力钢筋组成，每批数量 不超过60t。
标牌
标牌
共63页 第19页
土木工程施工
2.6 预应力钢筋的验收
2.6.2 外观检查
力筋的永久性锚固装置。后张法锚固体系包括锚具、锚
垫板和螺旋筋。
夹具——在先张法构件施工时，用于保持预应力筋
的拉力并将其固定在生产台座(或设备)上的临时性锚固 装置；在后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设
备上夹持预应力筋的临时性锚固装置(又称工具锚)。
连接器——用于连接预应力筋的装置。
共63页 第24页
刻痕钢丝近照
共63页 第9页
土木工程施工
2 预应力钢筋
2.2 预应力钢绞线
钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹合， 并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔 性好，施工方便，具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。 钢绞线可分为光面钢绞线、无粘结钢绞线、模拔钢绞线、 镀锌钢绞线、环氧涂层钢绞线、不锈钢钢绞线等。 光 钢面 绞预 线应 力 预应力钢绞线
土木工程施工
2.2 预应力钢绞线
2.2.2 无粘结钢绞线
是用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上、外包塑料护 套制成，主要用于后张法中无粘结预应力筋，也可用于暴 露或腐蚀环境中的体外索、拉索等。
无粘结钢绞线
无粘结钢绞线生产线
共63页Байду номын сангаас第12页
土木工程施工
2 预应力钢筋
2.3 热处理钢筋
热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火 调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点， 直径为6～10mm。成品钢筋为直径2m的弹性盘卷，开盘 后自行伸直，每盘长度为l00～120m。热处理钢筋的螺纹 外形，有带纵肋和无纵肋两种。
共63页 第16页
土木工程施工
2.5 预应力钢筋的特性
2.5.3 减少应力松弛损失的措施
⑴ 采取超张拉程序；
⑵ 采用低松弛钢绞线或钢丝，其松弛损失可减少
70～80%。
预应力砼箱梁张拉现场
箱梁采取超张拉
共63页 第18页
土木工程施工
2 预应力钢筋
2.6 预应力钢筋的验收
包括标牌和外观检查，并按有关规定取样进行力学 性能检验。
【教学难点】 锚(夹)具、张拉机具的构造及使用方 法；施工过程中可能产生的应力损失及弥补的方法。
【时间安排】 本章共2讲、4学时。
土木工程施工
第5章 预应力工程
第14讲 预应力材料及机具
挤压式锚具 螺母锚具
1 2 3 4 5
概述 预应力钢筋 预应力锚固体系 张拉机具 一般规定
高压油泵
千斤顶
压花机
JPM夹片式锚具
挤压器
墩头机
土木工程施工
第14讲 预应力材料与机具
1 概述
1.1 预应力砼工作原理
普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1--0.15×10-3。 构件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4--1/3，钢筋 的抗拉强度未能充分发挥。 预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉 区对砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载作用下产 生拉应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的出 现并限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度。
钢丝和钢绞线的外观检查均应逐盘进行。钢丝表面 不得有油污、氧化铁皮、裂纹或机械损伤。钢丝直径检 查按10%盘选取，但不少于6盘；钢绞线表面不得有油污、 锈斑或机械损伤。镀锌、涂环氧钢绞线、无粘结钢绞线 等涂层表面应均匀、光滑、无裂纹、无明显折皱。
无粘结预应力筋每验收批应抽取3个试件检验油脂重 量和护套厚度。
土木工程施工
锚具、夹具和连接器的代号
分类代号 园形 夹片式 扁形 镦头 支承式 螺母 钢质 锥塞式 冷铸 热铸 挤压 握裹式 压花 锚具 YJM BJM DTM LMM GZM LZM RZM JYM YHM 夹具
土木工程施工
2.6 预应力钢筋的验收
在每批钢绞线中任意选取3盘，每盘在任意位置截取 一根试件做拉伸试验，如有某一项试验结果不合标准要 求，则该不合格盘报废；另从未经检验过的钢绞线中抽 取双倍数量的试件进行复检，如仍有一项不合格，则该 批钢绞线判为不合格品。
2.6.4 运输及存放
预应力筋由于强度高塑性差，在无应力状态下对腐蚀
共63页 第25页
土木工程施工
3 预应力锚固体系
锚具、夹具和连接器的标记
锚具、夹具和连接器的标记由产品代号、预应力钢筋 直径、预应力钢材根数三部份组成(生产企业的体系代号 只在需要时加注)。
示例：YJM 15-12
企业体系代号，需 要时标注 预应力钢材根数 预应力钢筋直径
产品代号
表示为锚固12根直径为15.2mm预应力砼用钢绞线的 园形夹片式群锚锚具
预应力双T板
桥面预应力空心板
预应力方桩
共63页 第5页
土木工程施工
1.4 预应力工艺的应用
1.4.2 后张法的应用
后张法不但用于房屋建筑中的吊车梁、屋面梁、屋 架，桥梁中的T形梁、箱形梁等构件，且在大跨度的现浇 结构及空间结构中的应用也日趋成熟；在特种结构如塔 体的竖向预应力、筒体的环向预应力也有突破，尤其为 桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间。
螺旋肋钢丝外形
螺旋肋钢丝近照
共63页 第8页
土木工程施工
2.1 预应力钢丝
2.1.2 刻痕钢丝
刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法 使钢丝表面产生周期性变化的凹痕 或凸纹的钢丝。直径为5、7 mm， 标准抗拉强度1570 N/mm2。钢丝表 面的凹痕或凸纹能增加与砼的握裹 力，可用于先张法构件。
刻痕钢丝
三面刻痕钢丝外形
精轧螺纹钢筋外形
精轧螺纹钢筋近照
共63页 第14页
土木工程施工
2 预应力钢筋
2.5 预应力钢筋的特性
2.5.1 应力-应变曲线
碳素钢丝或钢绞线均属硬钢。当钢丝拉伸到超过比
例极限σp (取残余应变为0.01%时的应力)后，σ-ε关系呈 非线性变化，没有明显的屈服点。 当钢丝拉伸超过σ0.2 (残余应变为0.2%) 后，应变ε增加较快；当拉伸至最大应力
⑷ 质量好、降低工程造价、结构耐久性好；
⑸ 技术含量高、操作要求严，需要增添专用 设备。
共63页 第4页
土木工程施工
1 概述
1.4 预应力工艺的应用
1.4.1 先张法的应用
先张法主要应用于房屋建筑中的空心板、多孔板、 槽形板、双T板、V形折板、托梁、檩条、槽瓦、屋面梁 等；道路桥梁工程中的轨枕、桥面空心板、简支梁等。 在基础工程中应用的预应力方桩及管桩等。
预应力箱梁
竖向预应力
斜拉索张拉
共63页 第6页
土木工程施工
第14讲 预应力材料与机具
2 预应力钢筋
预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加
应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋 等。
预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松
驰钢铰线，也可采用热处理钢筋。 冷拔低碳钢丝和冷拉钢筋由于存在残余应力、屈
土木工程施工
第5章 预应力工程
第14讲 预应力材料与机具 第15讲 预应力施工
土木工程施工
第5章 预应力工程
【教学要求】了解预应力砼的特点和工作原理；了 解先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握 张拉程序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工 工艺、锚夹具类型及张拉设备。了解无粘结预应力筋的 施工工艺；熟悉预应力工程质量检验和质量控制的主要 方法。 【教学重点】 先张法和后张法的施工工艺过程、质 量控制与技术措施。
有纵肋热处理钢筋
无纵肋热处理钢筋
共63页 第13页
土木工程施工
2 预应力钢筋
2.4 精轧螺纹钢筋
精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出不带肋 的螺纹外形。
钢筋的接长用连接螺纹套筒，端头锚固用螺母。精轧 螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。目 前国内生产的精轧螺纹钢筋品种有Φ25和Φ32，其屈服点 为750MPa和900MPa两种。
精轧螺纹钢的外观检查应逐根进行。钢筋表面不得 有锈蚀、油污、横向裂缝、结疤。
共63页 第20页
土木工程施工
2.6 预应力钢筋的验收
2.6.3 力学性能检验
在每批钢丝中任意选取10%盘(不少于6盘)，每盘在 任意位置截取2根试件，1根做拉伸试验，1根做弯曲试验， 如一项试验不合格，则该盘钢丝为不合格品；另从该批 未经检验的钢丝盘中抽取双倍数量的试件进行检验，如 仍有一项不合格，则该批钢丝判为不合格品；或逐盘检 验取用合格品。 力预 松预 学应 弛应 性力 性力 能钢 能钢 检丝 检绞 测 测线
先张法预应力砼 按施加预应力方式分
后张法预应力砼 自应力砼 按预应力筋的 粘结状态分 有粘结预应力砼 无粘结预应力砼
预制预应力砼
按施工方式分
现浇预应力砼
叠合预应力砼
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土木工程施工
1 概述
1.3 预应力砼的优缺点
⑴ 有效利用高强钢材；
⑵ 减小结构构件的截面尺寸、自重，能增大 结构构件跨度，降低结构构件占用空间； ⑶ 提高使用荷载下结构的抗裂性和刚度；
作用比普通钢筋敏感。预应力筋在运输或存放过程中如遭
受雨淋、湿气或腐蚀介质的侵蚀，易发生锈蚀，不仅降低 质量，钢筋表面出现腐蚀坑，有时甚至会造成钢筋脆断。
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土木工程施工
第14讲 预应力材料与机具
3 预应力锚固体系
预应力锚固体系包括锚具、夹具和连接器。锚固体
系的种类很多，且配套化、系列化、工厂化生产，主要
2.6.1 标牌检查
预应力钢筋出厂，每捆(盘)应挂有二个标牌(上注厂 名、品名、规格、生产工艺及日期、批号等)，并有随货 同行的出厂质量证明书。每验收批
由同一牌号、同一规格、同一生产
工艺的预应力钢筋组成，每批数量 不超过60t。
标牌
标牌
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土木工程施工
2.6 预应力钢筋的验收
2.6.2 外观检查
力筋的永久性锚固装置。后张法锚固体系包括锚具、锚
垫板和螺旋筋。
夹具——在先张法构件施工时，用于保持预应力筋
的拉力并将其固定在生产台座(或设备)上的临时性锚固 装置；在后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设
备上夹持预应力筋的临时性锚固装置(又称工具锚)。
连接器——用于连接预应力筋的装置。
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刻痕钢丝近照
共63页 第9页
土木工程施工
2 预应力钢筋
2.2 预应力钢绞线
钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹合， 并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔 性好，施工方便，具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。 钢绞线可分为光面钢绞线、无粘结钢绞线、模拔钢绞线、 镀锌钢绞线、环氧涂层钢绞线、不锈钢钢绞线等。 光 钢面 绞预 线应 力 预应力钢绞线
土木工程施工
2.2 预应力钢绞线
2.2.2 无粘结钢绞线
是用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上、外包塑料护 套制成，主要用于后张法中无粘结预应力筋，也可用于暴 露或腐蚀环境中的体外索、拉索等。
无粘结钢绞线
无粘结钢绞线生产线
共63页Байду номын сангаас第12页
土木工程施工
2 预应力钢筋
2.3 热处理钢筋
热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火 调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点， 直径为6～10mm。成品钢筋为直径2m的弹性盘卷，开盘 后自行伸直，每盘长度为l00～120m。热处理钢筋的螺纹 外形，有带纵肋和无纵肋两种。
共63页 第16页
土木工程施工
2.5 预应力钢筋的特性
2.5.3 减少应力松弛损失的措施
⑴ 采取超张拉程序；
⑵ 采用低松弛钢绞线或钢丝，其松弛损失可减少
70～80%。
预应力砼箱梁张拉现场
箱梁采取超张拉
共63页 第18页
土木工程施工
2 预应力钢筋
2.6 预应力钢筋的验收
包括标牌和外观检查，并按有关规定取样进行力学 性能检验。
【教学难点】 锚(夹)具、张拉机具的构造及使用方 法；施工过程中可能产生的应力损失及弥补的方法。
【时间安排】 本章共2讲、4学时。
土木工程施工
第5章 预应力工程
第14讲 预应力材料及机具
挤压式锚具 螺母锚具
1 2 3 4 5
概述 预应力钢筋 预应力锚固体系 张拉机具 一般规定
高压油泵
千斤顶
压花机
JPM夹片式锚具
挤压器
墩头机
土木工程施工
第14讲 预应力材料与机具
1 概述
1.1 预应力砼工作原理
普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1--0.15×10-3。 构件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4--1/3，钢筋 的抗拉强度未能充分发挥。 预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉 区对砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载作用下产 生拉应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的出 现并限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度。
钢丝和钢绞线的外观检查均应逐盘进行。钢丝表面 不得有油污、氧化铁皮、裂纹或机械损伤。钢丝直径检 查按10%盘选取，但不少于6盘；钢绞线表面不得有油污、 锈斑或机械损伤。镀锌、涂环氧钢绞线、无粘结钢绞线 等涂层表面应均匀、光滑、无裂纹、无明显折皱。
无粘结预应力筋每验收批应抽取3个试件检验油脂重 量和护套厚度。
土木工程施工
锚具、夹具和连接器的代号
分类代号 园形 夹片式 扁形 镦头 支承式 螺母 钢质 锥塞式 冷铸 热铸 挤压 握裹式 压花 锚具 YJM BJM DTM LMM GZM LZM RZM JYM YHM 夹具