第5章预应力混凝土工程

5.2后张法
分类：有粘结、无粘结
特点： 混凝土的弹性压缩不直接影响预应力 筋有效预应力值的建立。
作用：作为一种预应力工艺； 作为拼装手段。即将小形块体拼装成整 体。
5.2.1预应力筋及锚具 一、单根预应力筋及锚具
1、锚具
螺丝端杆锚具、帮条锚具或鐓头锚具。 一端张拉，张拉端用螺丝端杆锚具，固 定端用帮条锚具或鐓头锚具。 两端张拉时，两端均用螺丝端杆锚具。
1、预埋波纹管法：金属（支托间距0.8~1.2m）、塑料（支托 间距0.8~1.0m） 2、钢管抽芯法 3、胶管抽芯法（5~7层帆布胶管），每600mm设一支架。
4、灌浆孔（锚垫板或利用灌浆管引至构件外），间距≤12m。 和排气孔（波峰）
二、穿筋 人工：小于等于60m 留助力段：60~80m（人工穿筋，在中间 留助力段） 卷扬机：大于80m
方法： 长线台座法(100~150m)； 在钢模中流水机组法。
5.1.1长线台座 台座有墩式台座和槽式台座两种。 一、墩式台座 1、台墩：抗倾覆、抗滑移 2、台面：普通混凝土（60~100mm，分 缝）、预应力混凝土。 3、横梁：（型钢）。
二、槽式台座
作用：便于养护，制作截面较高的构件
5.1.2张拉机具、夹具
二、钢绞线及锚具 1、钢绞线 是多根钢丝在绞丝机上成螺旋形绞合，并 经消除应力回火而成。 有１ ×２；１ ×６；１ ×７。 2、锚具
（1）张拉端锚具 A、单孔夹片锚具（两片、三片）
B、多孔夹片锚具（QM、OVM、HVM等）
（2）固定端 挤压锚具
压花锚具
2、预应力筋制作 （1）切断：砂轮锯、切断机，不能用电弧切断。 （2）编束 单根钢绞线：不编束， 多根：用20号铁丝，间距2~3m。
钢筋表面上轧出不带纵肋，而横肋为不连续梯形螺纹的 直条钢筋。
2、锚具
特制的螺母
5.2.2张拉机具及设备
一、千斤顶 1、拉杆式（YL）
2、穿心式千斤顶（YC）
3、锥锚式千斤顶（YZ）
二、高压油泵（图５.２４） 三、千斤顶校验 （不超过半年）
5.2.3后张法施工工艺
包括孔道留设、穿筋、张拉锚固。 一、孔道留设
三、预应力筋张拉
1、对混凝土的要求
强度按设计，如果没有，必须大于等于混凝土 设计强度的75%。
2、张拉方式
（1）一端张拉
适用于长度≤ 30m的直线预应力筋和锚固损失影响长度 Lf ≥ L/2的曲线预应力筋。 如果设计人员认可，上述条件可适当放宽，但张拉端应设在 两端。
(2)两端张拉
张拉设备放在两端同时张拉，适用于长度＞ 30m的直线预应力筋， Lf ＜ L/2的曲线预应力筋。
5、预应力混凝土工程
定义：在外荷作用前，预先建立有内应力的混凝 土。 作用：有效地利用高强混凝土和高强钢材； 提高构件的抗裂性和刚度； 减小构件截面尺寸和自重； 质量好、耐久性好。 分类：按预应力施加方式可分为先张法、后 张法预应力混凝土。
5.1先张法预应力混凝土施工
在浇筑混凝土前张拉预应力筋并锚固在临时 台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土强度 达到不低于75%设计强度后，放松预应力筋，借 助于混凝土与预应力筋的粘结，对混凝土施加预 应力。
1、筋制作
2、铺设
1）方法：（1）单向板与非预应力筋基本相同； （2）双向板，应事先计算好标高， 低点先铺。 2）顺序：通常在底部钢筋铺设后进行，水电管线在预应力筋铺 设后进行。支座负弯矩钢筋最后铺设。 3）固定：马凳
4）张拉端：与承压钢板垂直
3、张拉
1）程序：基本同有粘结后张法。 2）顺序：先楼板、后楼面梁。板中钢筋可依次张拉，梁中 钢筋宜对称张拉。 3）张拉端：长度＞ 35m的，在两端 长度＞ 70m的，分段张拉 4）伸长校核：基本同有粘结预应力筋 5）端部处理：
（2）钢筋 数量不多：逐根熔断放张、楔块、砂箱。 数量较多：同时放张，即楔块、砂箱。 3、放张顺序 符合设计要求，设计无要求，则 （1）轴心受压构件，同时放张。 （2）偏心受压构件，先放张预压应力较小区域的预 应力筋，后放张预压应力较大区域的预应力筋。 （3）不能按上述规定时，分阶段、对称交错放张。
5、张拉伸长值的校核 目的：拉力是否足够，摩擦损失是否偏大，预应力筋
是否有异常现象。
要求： 实际伸长值与计算伸长值的相对允许偏差在正
负6%内。
（1）伸长值的计算 1）直线预应力筋
不考虑孔道摩擦 考虑孔道摩擦
2）曲线预应力筋
（2）伸长值的测定 Δ L=Δ L1+Δ L2-A-B-C
四、孔道灌浆
1、作用：保护预应力筋，防止生锈；使预应力筋与构
4、张拉程序 1）钢丝，采用一次张拉程序：
0 1 .0 3 co n
0.03σcon考虑台座、横梁变形，松弛等影响。
2）预应力钢筋张拉程序：
0 1 .0 5 co n co n
超张拉5%并持荷2min 的目的是加速钢筋松弛的早期 发展，一般可减少应力松弛引起的预应力损失.
1）镦头锚具等可卸锚具
0 →1.05Pj 持荷2min Pj锚固
2）夹片锚具等不可卸锚具
0 →1.03Pj锚固
持荷2min是加快预应力松弛损失的早 期发展。
应力松弛：钢材在常温、高应力状态下，具
有不断产生塑性变形的特性。
加荷时要分级: 3级:0.2、0.6、1.0Pj测量伸长值
4级：0.25、0.5、0.75、1.0Pj测量伸长值。
（3）分批张拉 对结构进行分批张拉（超张拉和补张拉）。 σ/con = σcon+α E σ c
α E=ES/EC ， σ c ：第二批预应力筋张拉时，在已张拉预 应力筋重心处所产生混凝土法向应力。
( c o n l 1 ) A p An
c
l1
：张拉端锚具变形与钢筋内缩引起的预应力损失。
调整初应力
支模、安放预埋件、网片
浇筑混凝土
制作试块
养护、拆模
放张及切断预应力筋
压试块
出 槽
堆放
二、预应力筋张拉 1、方法：单根张拉、多根成组张拉 2、顺序：先张拉靠近台座截面重心处的筋。 3、张拉应力σcon ：按设计，为了抵消应力松弛、 摩擦、钢筋分批张拉等因素引起的损失，可 提高5%，但总应力不超过表4-11的规定。
2、养护可采用自然养护，也可用湿热养护，但湿热 养护时，应采用“二次升温养护”。 第一次，预应力筋与台座温差不超过20度。 第二次，待混凝土达到7.5~10MPa时，再按一般升 温养护。
五、预应力筋放张
1、对混凝土强度的要求：符合设计要求，设计 无规定，不低于设计强度标准值的75%。 2、放张方法： （1）钢丝：数量不多：剪切、锯割、氧乙炔焰。 数量较多：楔块、砂箱。
件形成有效的粘结。
2、材料：水泥浆、水泥砂浆，28天强度不低于30MPa。 3、灌浆顺序：先下后上，曲线预应力筋由低点压入。 4、设备：浆的搅拌机、泵、过滤网、喷浆嘴等。
5.3无粘结预应力混凝土施工
概念：是将无粘结预应力筋像普通钢筋一样，先
铺设在模板内，然后浇筑混凝土，待混凝土达到 设计规定强度后进行张拉锚固的施工方法。
1、张拉机具 卷扬机、电动螺杆张拉机：张拉钢丝（也 可用YC-20穿心式千斤顶张拉）。 千斤顶：预应力钢筋成组张拉。
用卷扬机张拉预应力钢筋
YC20穿心式千斤顶
2、锚固夹具 作用：将张拉后的预应力筋临时锚固在横梁上． 1）锚固钢丝
圆锥齿板式
圆锥三槽式
2）钢筋夹具及连接器
螺丝端杆夹具（用于预应力钢筋）
（3）下料长度 两端张拉 一端张拉
三、钢丝束及锚具
1、锚具： （1）钢质锥形锚具（弗氏锚）
（2）镦头锚具
2、钢筋制作 （1）采用钢质锥形锚具的下料长度基本同钢绞 线 （2）采用镦头锚具的下料长度 3、编束
随采用的锚具不同而不同。
四、精轧螺纹钢筋及锚具
1、钢筋：精轧螺纹钢筋是一种用热轧的方法，在整根
持 荷 2min
例5.1 Ｎ＝１.０３×１５７０ ×０.７５ ×１９.６＝２３.７７kＮ 锚固后实测应力与工程设计规定检验值 （95% σcon）允许偏差为±5%。 三、伸长值校核 1、钢丝：不校核，仅作内力测定。 2、预应力钢筋：实测值与计算值允许偏差 -5%~10%。
四、混凝土的浇筑和养护
1、振动器不应碰撞预应力筋，以免引起预应力损失。
来自百度文库
钢筋连接器：用于钢筋接长。
还有鐓头式锚具。
3、钢丝张拉夹具 张拉预应力筋时夹持预应力筋
5.1.3先张法施工工艺
一、预应力筋的下料及铺设
切断用砂轮锯或切断机．不得用电弧切 割． 长线台座法刷隔离剂。
清理台座
预应力筋制作
支底模或涂刷隔离剂、安 放钢筋骨架及及预应力筋 预应力
张拉机具标定
张拉预应力筋
作业： 某预应力结构用C40混凝土，其弹性模量 EC=3.25× 104N/mm2、所使用的预应力钢筋的 弹性模量 为Es= 2.05× 105N/mm2，钢筋的抗 拉强度为fptk=1570N/mm2。张拉控制应力 σcon=0.75 fptk。钢筋采用分批张拉，张拉第二 批预应力筋时，在第一批张拉钢筋的混凝土 重心处产生的法向应力为 σ c =12N/mm2。 试求张拉第一预应力筋时的张拉控制应力σ/con。
（4）分段张拉(多跨连续梁）;分阶段张拉、早 期预应力损失完成后，进行补张拉。 3、张拉顺序 （1）对称张拉
（2）施工现场平卧重叠制作 先上后下，逐层进行，逐层加大张拉力。见 表4.14。
4、张拉程序 （1）低松弛预应力钢丝、钢绞线
0→Pj锚固。
Pj= σcon ×AP （2）普通松弛预应力筋
2、钢筋的下料长度
L=
L0 1 + -
n
：钢筋伸长率

：钢筋弹性回缩率
：对焊接头压缩量
单根预应力粗钢筋、两端用螺丝端杆锚具时，预应力筋下料长度计算图
两端张拉时冷拉后钢筋全长： L1 l 2 l 2 L 0 L1 2 l1
一端张拉时冷拉后钢筋全长： L1 l l 2 l 3 L 0 L1 l1