第八章预应力混凝土工程优秀PPT.ppt

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1、第八章预应力混凝土工程第一页，本课件共有47页第二节第二节 后张法施工后张法施工 后张法定义：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)。第二页，本课件共有47页主要工艺流程：主要工艺流程：浇筑混凝土构件(留孔)养护拆模(达75%强度后)穿预应力钢筋张拉钢筋并用锚具锚固孔道灌浆(图8-23)。适用于

2、：适用于：现场制作大型构件，预制构件拼装的手段。特点：特点：混凝土的弹性压缩对预应力值的建立无直接影响；锚具不能重复使用，成本高；工艺比较复杂(构件制作、留孔、穿筋、张拉、灌浆)；可拼装预制构件(现场拼装)。第三页，本课件共有47页一、锚具、预应力筋和张拉设备一、锚具、预应力筋和张拉设备 后张法施工常用的预应力筋有单根粗钢筋、钢筋束(钢绞线束)、钢丝束等。这三种钢筋分别适用不同体系的锚具，钢筋的制作工艺也因锚具的不同而有所差异。第四页，本课件共有47页 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

3、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。（一）用单根粗钢筋作预应力筋（一）用单根粗钢筋作预应力筋第五页，本课件共有47页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。第六页，本课件共有47页（二）预应力钢筋束和钢绞线束钢筋束采用：12，36根钢绞线束采用：36根，7 51、锚

4、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)。第七页，本课件共有47页图图8-28多孔夹片锚固体系多孔夹片锚固体系1-钢绞线钢绞线2-金属螺旋管金属螺旋管3-带预埋板的喇叭管带预埋板的喇叭管4-锚板锚板5-夹片夹片6-灌浆孔灌浆孔（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)。第八页，本课件共有47页（3 3）XMXM型和型和QMQM型锚具型锚具 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

5、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)。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337根直径15mm的钢绞线束，第九页，本课件共有47页也用于锚固钢丝束。QM锚具适用于锚固431根直径12mm或319根直径15mm的钢绞线。2 2、预应预应力力筋的制作筋的制作 钢筋束(钢绞线束)所用钢筋是成圆盘供应，一般不需对焊。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

6、拉、锚固所需的外露长度。第十页，本课件共有47页3 3、张拉设备、张拉设备 使用JM型锚具、XM型锚具和QM型锚具锚固时，可采用YC型穿心式千斤顶张拉钢筋束和钢绞线束。YC型穿心式千斤顶是一种适用性很广的千斤顶，配置不同附件，可组装成拉杆式和锥锚式两种张拉装置，张拉带有螺杆式、镦头式和锥销式锚具或夹具的预应力筋(图8-30)。切断钢筋束(钢绞线束)时，对热处理钢筋、冷拉级钢筋及钢绞线，宜采用切断机或砂轮锯切断，不得采用电弧切割。第十一页，本课件共有47页（三）钢丝束预应力筋（三）钢丝束预应力筋1、锚具 钢丝束用做预应力筋时，由几根到几十根直径35mm的平行碳素钢丝组成。固定端采用钢丝束镦头锚具

7、，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35mm的钢丝束(图8-31)。（2）锥形螺杆锚具 第十二页，本课件共有47页1-1-锚环锚环2-2-锚塞锚塞图图8-38-31 1 钢质锥形锚具钢质锥形锚具1-1-螺母螺母 2-2-锥形螺杆锥形螺杆 3-3-套筒套筒 4-4-预应力钢丝预应力钢丝图图8-38-32 2 锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具 用于锚固1428根直径为35mm的钢丝束(图8-32)。第十三页，本课件共有47页（3）钢丝束镦头锚具 用于锚固1254根直径为35mm的碳素钢丝

8、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)。(a)-A(a)-A型锚具型锚具(b)-B(b)-B型锚具型锚具1-1-工具拉杆工具拉杆2-2-工具螺母工具螺母3-3-螺母螺母4-4-锚环锚环5-5-钢丝镦头钢丝镦头6-6-预应力钢丝预应力钢丝7-7-锚板锚板图图8-33 8-33 钢丝束镦头锚具钢丝束镦头锚具第十四页，本课件共有47页2、钢丝束制作 钢丝束制作一般需经调直、下料、编束和安装锚具等工序。两种下料方法 应力下料钢管限位法下料1-1-钢丝钢丝 2-2-切断器刀口切断器刀口 3-3-木板木板 4-10 4-10黑铁管黑铁管 5-5

9、-角铁挡头角铁挡头图图8-34 8-34 钢管限位法下料钢管限位法下料第十五页，本课件共有47页 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。1-1-钢丝钢丝2-2-铅丝铅丝3-3-衬圈衬圈 图图8-35钢丝束编束示意图钢丝束编束示意图 第十六页，本课件共有47页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)。第十七页，本课件共有47页二、后张法施工工艺

10、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）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。第十八页，本课件共有47页孔道留设的基本要求：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1015mm(粗钢筋)或5l0mm(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。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。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

11、畅通。第十九页，本课件共有47页预应力筋孔道留设方法采用：钢管抽芯只适用于直线孔道 胶管抽芯适用于直线孔道或一般的折线与曲线孔道 预埋波纹管法适用于各种形状孔道第二十页，本课件共有47页（1）钢管抽芯法方法 在需留设孔道处预埋钢管，在混凝土浇筑、养护中定期慢转钢管，使之不与混凝土粘结，待混凝土初凝后，终凝前抽出钢管，形成孔道。钢管施工时应注意的问题 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1015分钟转动一次。第二十一页，本课件共有47页抽管时间 抽管

12、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 36小时即可抽管。抽管难早：坍孔；抽管晚：抽管难，抽不出来。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。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。第二十二页，本课件共有47页 （2）胶管抽芯法 采用57层帆布夹层，壁厚67mm的普通橡胶管。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

13、直的顺序将胶管抽出。第二十三页，本课件共有47页 胶管留孔时应注意的问题 长度 2030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。抽管时间 比钢管略迟。抽管顺序和方法 先上后下，先曲后直。胶管抽芯法的灌浆孔和排气孔的留设方法同钢管抽芯法。第二十四页，本课件共有47页 （3 3）预埋波纹管法）预埋波纹管法 方法方法 波波纹纹管管直直接接埋埋设设在在需需留留设设孔孔道道处处，不不再再抽抽出出，省省去去抽抽管管工序，形状易保证。工序，形状易保证。波纹管施工时应注意的问题波纹管施工时应注意的问题 事事先先在在侧侧模模上上划划线线，以以波波纹纹

14、管管底底为为准准按按弹弹线线布布管管。使使用用前前应应作作灌灌水水试试验验，检检查查有有无无渗渗漏漏；波波纹纹管管的的连连接接可可采采用用大大一一号号的的同同型型波波纹纹管管，接接头头管管的的长长度度为为200mm200mm，其其两两端端用用塑塑料料热热塑塑管管或或密密封封胶胶带带封封口口；固固定定用用钢钢筋筋卡卡子子，并用铁丝绑牢；避免反复弯曲并用铁丝绑牢；避免反复弯曲(图图8-398-39)。第二十五页，本课件共有47页 灌浆孔与波纹管的连接灌浆孔与波纹管的连接 在在波波纹纹管管上上开开洞洞，其其上上覆覆盖盖海海绵绵垫垫片片与与带带嘴嘴的的塑塑料料弧弧形形压压板板，并并用用铁铁丝丝扎扎牢牢

15、，再再用用塑塑料料管管插插在在嘴嘴上上，并将其引出梁顶面并将其引出梁顶面500mm(500mm(图图8-408-40)。预埋波纹管法的排气孔的留设方法同钢管抽芯法。预埋波纹管法的排气孔的留设方法同钢管抽芯法。第二十六页，本课件共有47页2 2、预应力筋的张拉、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 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。第二十七页，本课件共有47页（

16、3）预应力筋的张拉方法 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。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。第二十八页，本课件共有47页 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。预

17、埋波纹管孔道，曲线预应力筋和长度大于30m的直线预应力筋宜在两端张拉，长度等于或小于30m的直线预应力筋可在一端张拉。同一截面中有多根一端张拉的预应力筋时，张拉端宜分别设置在构件的两端，当两端同时张拉同一根预应力筋时，为减少预应力损失，施工时宜采用先张拉一端锚固后，再在另一端补足张拉力后进行锚固。第二十九页，本课件共有47页 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，操作人员应在侧面工作。第三十页，本课件共有47页 预应力筋张拉程序 预应力筋的张拉程序，主要根据构件类型、张锚体系、松弛损失取

18、值等因素来确定。用超张拉方法减少预应力筋的松弛损失时，预应力筋的张拉程序宜为：如果预应力筋张拉吨位不大，根数很多，而设计中又要求采取超张拉以减少应力松弛损失时，其张拉程序可为：第三十一页，本课件共有47页3 3、孔道灌浆、孔道灌浆 预应力筋张拉后，应尽快地用灰浆泵将水泥浆压预应力筋张拉后，应尽快地用灰浆泵将水泥浆压灌到预应力孔道中去。灌到预应力孔道中去。（1 1）目的：保护预应力筋，防锈；使预应力筋与混凝土）目的：保护预应力筋，防锈；使预应力筋与混凝土结构形成整体。结构形成整体。（2 2）灌浆材料：）灌浆材料：一般用水泥浆，孔道空隙较大时用水一般用水泥浆，孔道空隙较大时用水泥砂浆。泥砂浆。材料

19、要求：水泥材料要求：水泥32.532.5级普硅；水泥浆强度级普硅；水泥浆强度30MPa30MPa；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；泌水率：拌后三小时；泌水率：拌后三小时宜宜2%2%，最大，最大3%3%；可掺无腐蚀性外加剂：铝粉；可掺无腐蚀性外加剂：铝粉(水泥水泥重的重的0.50.51/1/万万)、木钙、木钙(0.25%)(0.25%)等。等。第三十二页，本课件共有47页（3 3）灌浆要求：）灌浆要求：尽早进行；尽早进行；灌浆前，用压力水冲洗和湿润孔道；灌浆前，用压力水冲洗和湿润孔道；灌浆工作应缓慢均匀连续进行，不得中断；灌浆工作应缓慢均匀连续进行，不得中

20、断；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，稍后再封闭灌浆孔；封闭灌浆孔；灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道漏浆把下层孔灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道漏浆把下层孔道堵塞；道堵塞；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。第三十三页，本课件共有47页图图8-22后张法生产工艺示意图后张法生产工艺示意图（a a）制作混凝土构件）制作混凝土构件 （b b）张拉钢筋）张拉钢筋 （c c）锚固和孔道灌浆）锚固和孔道灌浆1-1-混凝土构件混凝土构件 2-2-预留孔道预留孔道 3-3-预应力筋预应力筋 4-4-千斤顶千斤顶 5-

21、5-锚具锚具动画演示动画演示返返 回回第三十四页，本课件共有47页图图8 8-2 23 3后后张张法法生生产产工工艺艺流流程程示示意意图图 返返 回回第三十五页，本课件共有47页图图8-24 8-24 螺纹螺纹(丝丝)端杆锚具端杆锚具1-1-钢筋钢筋 2-2-螺纹端杆螺纹端杆 3-3-螺母螺母 4-4-对焊接头对焊接头 5-5-垫板垫板图图8-25 8-25 帮条锚具帮条锚具1-1-衬板衬板 2-2-帮条帮条 3-3-主筋主筋返返 回回第三十六页，本课件共有47页1-YL-601-YL-60型千斤顶型千斤顶2-2-连接头连接头3-3-螺纹端杆螺纹端杆4-4-钢筋钢筋5-5-螺母螺母图图8-28

22、-26 6 YL-60 YL-60型拉杆式千斤顶工作原理图型拉杆式千斤顶工作原理图返返 回回第三十七页，本课件共有47页图图8-27 JM8-27 JM型锚具型锚具(a)-(a)-装配图装配图(b)-(b)-锚环锚环(c)-(c)-夹片夹片1-1-钢筋束或钢绞线束钢筋束或钢绞线束2-2-夹片夹片3-3-锚环锚环返返 回回第三十八页，本课件共有47页(a)-(a)-单根单根XMXM型锚具型锚具(b)-(b)-多根多根XMXM型锚具型锚具1-1-夹片夹片2-2-锚环锚环3-3-锚板锚板 图图8-28-29 9 XM XM型锚具型锚具返返 回回第三十九页，本课件共有47页图图8-30 YC-608-

23、30 YC-60型穿心式千斤顶工作原理图型穿心式千斤顶工作原理图1-1-张拉油缸张拉油缸 2-2-工具锚工具锚 3-3-顶压油缸顶压油缸 4-4-撑套撑套 5-5-夹片式锚具夹片式锚具 6-6-预应力钢筋预应力钢筋 7-YC-60 7-YC-60千斤顶千斤顶 A A、B-B-进油嘴进油嘴返返 回回第四十页，本课件共有47页图图8-36 8-36 YZ YZ型锥锚式千斤顶构造简图型锥锚式千斤顶构造简图 1-1-主缸主缸 2-2-副缸副缸 3-3-退楔缸退楔缸 4-4-楔块楔块(张拉时位置张拉时位置)5-5-楔块楔块(退出时位置退出时位置)6-)6-锥形卡环锥形卡环7-7-退楔翼片退楔翼片8-8-

24、钢丝钢丝 9-9-锥形锚具锥形锚具 10-10-构件构件 A A、B-B-进油嘴进油嘴返返 回回第四十一页，本课件共有47页(a)-(a)-单孔井字架单孔井字架(b)-(b)-双孔井字架双孔井字架1-1-钢管钢管2-2-钢筋钢筋3-3-点焊点焊4-4-胶管胶管图图8-37 8-37 固定钢管或胶管位置用的井字架固定钢管或胶管位置用的井字架1-1-钢管钢管 2-2-白铁皮套管白铁皮套管 3-3-硬木塞硬木塞图图8-38 8-38 固定钢管连接方式固定钢管连接方式返返 回回第四十二页，本课件共有47页1-1-梁侧模梁侧模2-2-箍筋箍筋3-3-钢筋支托钢筋支托4-4-波纹管波纹管5-5-垫块垫块图

25、图8-39 8-39 波纹管的固定波纹管的固定返返 回回第四十三页，本课件共有47页1-1-波纹管波纹管 2-2-海绵垫海绵垫 3-3-塑料弧形压板塑料弧形压板4-4-塑料管塑料管 5-5-铁丝扎紧铁丝扎紧图图8-40 8-40 波纹管上留灌浆孔波纹管上留灌浆孔返返 回回第四十四页，本课件共有47页（a）两束）两束（b）四束）四束1 1、2-2-预应力筋分批张拉顺序预应力筋分批张拉顺序 3-3-张拉端张拉端 4-4-固定端固定端图图8-418-41屋架下弦杆预应力筋张拉顺序屋架下弦杆预应力筋张拉顺序返返 回回第四十五页，本课件共有47页图图8-428-42吊车梁预应力筋的张拉顺序吊车梁预应力筋的张拉顺序1 1、2 2、3-3-预应力筋的分批张拉顺序预应力筋的分批张拉顺序返返 回回第四十六页，本课件共有47页返返 回回第四十七页，本课件共有47页