建筑施工技术(第六版)预应力混凝土工程施工

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台座准备 刷隔离剂 铺放预应力筋 张 拉 安侧模、扎横向筋 灌筑混凝土 养 护 堆放 出槽 脱模 放松预应力筋
图5-13 先张法施工工艺流程图
制作试块
试块试压
预应力筋的铺设、张拉
1.预应力筋铺设前先做好台面的隔离层,隔离剂应选用非油质类模板隔
离剂,不得使预应力筋受污,以免影响预应力筋与混凝土的粘结。 2.钢丝接长可借助钢丝拼接器用20~22号铁丝密排绑扎 3.预应力筋张拉应力的确定:预应力筋的张拉控制应力,应符合设计要求。 施工如采用超张拉,可比设计要求提高5%,但其最大张拉控制应力不得超
过表5-1的规定。
4.张拉程序:预应力筋的张拉程序可按下列程序之一进行:
0 1.03 com (持荷2分钟) com 0 1.05 com com
5.预应力筋伸长值与应力的测定
预应力筋的伸长值△L按下式计算:
L FP .l AP .E P
式中 F p — 预应 力筋 张 拉力; L — 预应 力筋 长 度; Ap — 预应 力筋截面面 积 ; E s — 预应 力筋的弹 性模量。
1.按锚固原理和构造型式不同分:
螺杆锚具、夹片锚具、锥销式锚具和镦头锚具四种体系;
2.按张拉过程中锚具所在位置与作用不同分:
张拉端锚具和固定端锚具; 3.按锚具锚固预应力筋的类型和数量分: 单根粗钢筋锚具、钢丝锚具和钢筋束、钢绞线束锚具。
(1)单根粗钢筋锚具
常用的单根粗钢筋锚具有螺丝端杆锚具和帮条锚具两种,见图 5-17。
锚具应满足静载锚固性能的要求。
锚具还应满足下列规定:
1.当预应力筋锚具组装件达到实测极限拉力时,除锚具设计允许的现象 外,全部零件均不得出现肉眼可见的裂缝或破坏。 2.除能满足分级张拉及补张拉工艺外,宜具有能放松预应力筋的性能。 3.锚具或其附件上宜设置灌浆孔道,灌浆孔道应有使浆液通畅的截面积。
锚具的种类
建筑施工技术(第六版)
教学单元5 预应力混凝土工程施工
主编:姚 谨 英
目录
5.1 先张法预应力混凝土施工 5.2 后张法预应力混凝土施工 5.3 无粘结预应力混凝土施工 5.4 预应力混凝土施工质量检查与安全措施
教学目标:
知识目标:
掌握预应力混凝土的施工工艺及质量控制方法;
掌握预应力混凝土的施工质量验收标准及检测方法; 掌握预应力混凝土结构施工的安全技术。 能力目标: 能编制预应力混凝土施工先张法、后张法、无粘结预应力工程施工 专项方案; 能进行施工技术交底; 能进行预应力混凝土工程施工质量检查。
夹具是预应力筋张拉和临时固定的锚固装置,用在先张法施工中。 分类:按其用途不同,可分为锚固夹具和张拉夹具。
1、夹具的要求
夹具的静载锚固性能应满足: η s≥0.95。 夹具除满足上述要求外,尚应具有下列性能: 1.当预应力夹具组装件达到实际极限拉力时,全部零件不应出现肉眼可 见的裂缝和破坏; 2.有良好的自锚性能;
适用范围: 先张法适用于生产 定型的中小型构件,如 空心板、屋面板、吊车
梁、檩条等。
图5-1 先张法台座示意图 (a)预应力筋张拉;(b)混凝土灌筑与养护;(c)放松预应力筋 1—台座承力结构;2—横梁;3—台面; 4—预应力筋;5—锚固夹具;6—混凝土构件
5.1.1 台座
台座是先张法施工张拉和临时固定预应力筋的支撑结构,它承受预应力 筋的全部张拉力。 台座分类:台座按构造型式分为墩式台座和槽式台座
3.放张顺序
预应力筋的放张顺序,应满足设计要求,如设计无要求时应满足下 列规定: (1)宜采取缓慢放张工艺进行逐根或整体放张; (2)对轴心受预压构件所有预应力筋应同时放张。 (3)对偏心受预压构件应先同时放张预压力较小区域的预应力筋,再 同时放张预压力较大区域的预应力筋。 (4)如不能按上述规定放张时,应分阶段、对称、相互交错的放张。
图5-16 后张法施工顺序
(a)制作构件,预留孔道;(b)穿入预应力钢筋进行张拉并锚固;(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
5.2.1锚具及张拉设备
锚具的要求
锚具:是预应力筋张拉和永久固定在预应力混凝土构件上的传递预应力的 工具。 分类:按锚固性能不同,可分为Ⅰ类锚具和Ⅱ类锚具。 Ⅰ类锚具适用于承受动载、静载的预应力混凝土结构; Ⅱ类锚具仅适用于有粘结预应力混凝土结构,且锚具只能处于预应力筋 应力变化不大的部位。
(5)放张后,预应力筋的切断顺序,宜从张拉端开始依次切向另一端。
5.2 后张法预应力混凝土工程施工
后张法:先制作构件,并预留孔道,待构件混凝土强度达到设计规定的 数值后,在孔道内穿入预应力筋进行张拉,并用锚具在构件端部将预应 力筋锚固,最后进行孔道灌浆。 靠构件端部的锚具将预应力筋的张拉力传递给混凝土,使混凝土产 生预压应力。 预应力混凝土后张法生产示意图见5-16 。
3.有良好的松锚性能;
4.能多次重复使用。
2、锚固夹具
(1)钢质锥形夹具 钢质锥形夹具主要用来锚固直径 为3~5㎜的单根钢丝夹具,如图5-6. (2)墩头夹具 墩头夹具适用于预应力钢丝固定 端的锚固,如图5-7。
图5-6 钢质锥形夹具
3、张拉夹具
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, 常用的张拉夹具有月牙形夹具、偏心 式夹具和楔形夹具等,如图5-8。
l 2l2 2l1 L n 1
图5-29 预应力筋下料长度计算示意图
一端为螺丝端杆锚具,另一端采用帮条锚具或镦头锚具时,预应 力筋下料长度为 :
l 2l2 2l1 L n 1
2.钢筋束及钢绞线束制作 预应力筋制作过程包括:开盘冷拉、下料和编束等工序。下料是在 钢筋冷拉后进行。钢绞线下料前应在切割口两侧各50㎜处用铁丝绑扎
5.2.2预应力筋的制作
1.单根预应力筋制作 单根粗预应力钢筋制作过程有:配料、对焊、冷拉等工序。 为保证质量,宜采用控制应力的方法进行冷拉;钢筋配料时应根据 钢筋的品种测定冷拉率。
钢筋对焊接长在钢筋冷拉前进行。钢筋的下料长度由计算确定。
当构件两端均采用螺丝端杆锚 具时(图5-29)预应力筋下料长度 为:
5.1
先张法:
先张法预应力混凝土工程施工
在浇筑混凝土之前,先张拉预应力钢筋,并将预应力筋临时固
定在台座或钢模上,待混凝土达到一定强度,放松预应力筋,使混
凝土在预应力筋的反弹力作用下,使构件受拉区的混凝土承受预压 应力。
先张法分类:生产方法可采用台座法和机组流水法预应力混凝土构件先
张法(台座)生产过程见图5-1。
预应力筋的位置不允许有过大偏差,对设计位置的偏差不得大于5㎜,也
不得大于构件截面最短边长的4%。
混凝土浇筑与养护
为了减少预应力损失,在设计配合比时应考虑减少混凝土的收缩和 徐变。
1.混凝土的浇筑
振捣混凝土时,振动器不得碰撞预应力钢筋。
混凝土未达到一定强度前也不允许碰撞和踩动预应力筋,以保证预
应力筋与混凝土有良好的粘结力。 2.混凝土的养护 预应力混凝土可采用自然养护和湿热养护。
图5-17 单根粗钢筋锚具 (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
(2)钢筋束、钢绞线束锚具
1)JM型锚具:构造见图5-18.
图5-18 JM型锚具 (a)JM型锚具;(b)JM型锚具的夹片;(c)JM型锚具的锚环 1-锚环;2-夹片;3-圆锚环;4-方锚环
组成,见图5-24。
5-23 钢质锥形锚具 1-锚环;2-锚塞
图5-24 锥形螺杆锚具 1-钢丝;2-套筒;3-锥形螺杆;4-垫板
张拉设备
后张法主要张拉设备有千斤顶和高压油泵。
1.拉杆式千斤顶(YL型) 拉杆式千斤顶主要用于张拉带有螺丝端杆锚具的粗钢筋,锥形螺杆锚 具钢丝束及镦头锚具钢丝束,见图5-26。
当采用湿热养护时应采取正确的养护制度,以减少由于温差引起的
预应力损失。
预应力筋的放张
1.放张要求
放张预应力筋时,混凝土应达到设计要求的强度。如设计无要求 时,应不得低于设计混凝土强度等级的75%。放张预应力筋前应拆除构
件的侧模。
2.放张方法
配筋不多的中小型构件,钢丝可用砂轮锯或切断机等方法放张。
2)KT-Z型锚
3)XM型锚具 XM型锚具由锚环和夹片组成,其
KT-Z型锚具由锚环和锚塞组
成,见图5-19 所示,
构造见图5-20所示。
图5-19 KT-Z型锚具 1-锚环;2-锚塞
图5-20 XM型锚具 1-喇叭管;2-锚环;3-灌浆孔;4-圆锥孔; 5-夹片;6-钢绞线;7-波纹管
(3)钢丝束锚具 钢丝束所用锚具常用的有钢质锥形锚具,锥形螺杆锚具,钢丝束镦 头锚具,XM型锚具和QM型锚具等。 1)钢质锥形锚具 由锚环和锚塞组成,见 图5-23所示。 2)锥形螺杆锚具。 由锥形螺杆,套筒、螺母、垫板
预应力混凝: 在结构受拉区预先施加压力产生预压应力,从而使结构在使用 阶段产生的拉应力首先抵消预压应力,从而推迟了裂缝的出现和限
制裂缝的开展,提高了结构的抗裂度和刚度。
特点: 预应力混凝土可提高构件的抗裂度和刚度,还可减轻自重、增加构件的耐 久性、降低造价等优点。 分类: 1.按施工方法不同分为:先张法和后张法两大类 2.按钢筋张拉方式不同分:为机械张拉、电热张拉与自应力张拉法等。
图5-26 拉伸机构造示意图 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
2.锥锚式千斤顶(YZ型) 锥锚式千斤顶主要用于张拉KT-Z型锚具锚固的钢筋束或钢绞线束和 使用锥形锚具的预应力钢丝束,见图5-26。
3.穿心式千斤顶(YC型)
穿心式千斤顶适用性很强,它适用于张拉采用JM12型、QM型、XM型 的预应力钢丝束,钢筋束和钢绞线束。
图5-27锥锚式千斤顶构造图 1-主缸;2-副缸;3-退楔缸;4-楔块(张拉时位置);5-楔块 (退出时位置);6-锥形卡环;7-退楔翼片;8-预应力筋
图5-27锥锚式千斤顶构造图 1-主缸;2-副缸;3-退楔缸;4-楔块(张拉时位置);5-楔块 (退出时位置);6-锥形卡环;7-退楔翼片;8-预应力筋
配筋多的钢筋混凝土构件,钢丝应同时放张。 消除应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋不得用电弧切割,宜用砂轮锯 或切断机切断。
预应力钢筋数量较多时,可用千斤顶、砂箱、楔块等装置应同时放
张,见图5-15。

图5-15 预应力筋放张装置 (a)千斤顶放张装置;(b)砂箱放张装置;(c)楔块放张装置 1-横梁;2-千斤顶;3-承力架;4-夹具;5-钢丝;6-构件;7-活塞;8-套箱; 9-套箱底板;10-砂;11-进砂口;12-出砂口;13-台座;14、15-固定楔块; 16-滑动楔块;17螺杆;18-承力板;19螺母
图5-7 墩头夹具
图5-8 张拉夹具
5.1.3张拉设备
常用的张拉设备有油压千斤顶(见 图5-9) 、卷扬机(见图5-11) 、电动 螺杆张拉机(见图5-12)等。
图5-9 YC-20千斤顶
图5-11 用卷扬机张拉预应力筋 图5-12
电动螺杆张拉机
5.1.4先张法施工工艺
先张法施工工艺流程如图5-13。
1、墩式台座
墩式台座由承力台墩、台面和横梁组成(图5-2)。台座的长度和宽度由场 地大小、构件类型和产量而定,一般长度宜为100~150m,宽度为2~4m。
2、槽式台座
槽式台座是由端柱,传力柱和上、下横梁及砖墙组成的(图5-5)槽式台座适用 于张拉吨位较大的构件,如吊车梁、屋架、薄腹梁等。
5.1.2 夹具
,切割后对切割口应立即焊牢,以免松散。钢筋束由直径10㎜的热处
理钢筋编束而成,钢绞线束由直径为12㎜或15㎜的钢绞线编束而成,
每束3~6根。编束时一般把预应力筋理顺后,用18-22号铁丝,每隔1m
4.千斤顶的校正 采用千斤顶张拉预应力筋,预应力的大小是通过油压表的读数表达
,油压表读数表示千斤顶活塞单位面积的油压力。
千斤顶校正的方法主要有:标准测力计校正、压力机校正及用两台 千斤顶互相校正等方法。 5.高压油泵
高压油泵与液压千斤顶配套使用,它的作用是向液压千斤顶各个油缸
供油,使其活塞按照一定速度,伸出或回缩。
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