第五章预应力溷凝土工程.pptx

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1、3、施加预应力的方法：张拉结构或构件受拉区中的预应力钢筋，并锚固在其端部，将钢筋的弹性收缩力传递到混凝土构件上，即产生预应力。4、预应力混凝土的施工方法：按施工顺序分：先张法；后张法。按张拉方法分：机械张拉（液压或电动螺杆）电热张拉第1页/共65页第一节 先张法施工先张法施工工艺过程：张拉固定钢筋浇混凝土养护（至75%强度）放松钢筋适用于：构件厂生产中、小型构件（楼板、屋面板、吊车梁、薄腹梁）第2页/共65页夹具横梁台座预应力筋台面A、张拉预应力筋混凝土构件B、浇筑混凝土构件C、放张施加预应力第3页/共65页一、先张法施工的设备一、先张法施工的设备（一）台座：1、要求：有足够的强度、刚度和稳定

2、性；满足生产工艺的要求。2、形式：墩式（传力墩、台面、横梁）长度100150m，适于中、小型构件。槽式（传力柱、上下横梁、砖墙）长4576m，适于双向预应力构件，易于蒸汽养护。钢模台座第4页/共65页重力式重力式墩式台座的几种形式与台面共同作用式与台面共同作用式构架式构架式桩基构架式桩基构架式第5页/共65页锚桩式台座锚桩式台座第6页/共65页槽式台座压杆压杆砖墙砖墙上横梁上横梁下横梁下横梁砖墙砖墙压杆压杆第7页/共65页（二）夹具：1 1、锚固夹具：锥形（锥销式、二片式、三片式）锚固单根直径1214预应力筋；镦头锚具带槽螺栓、梳子板。用于：冷拉筋（热镦），冷拔丝（热、冷镦），碳素钢丝（冷镦）

3、。要求：镦头强度不低于材料强度的98%，钢丝束长度差值L/5000、5mm。成组张拉长度10m的钢丝，长度极差2mm2 2、张拉夹具：偏心式、楔形。第8页/共65页锥销夹具锥销夹具圆套筒三片式夹具圆套筒三片式夹具方套筒二片式夹具方套筒二片式夹具圆套筒二片式夹具圆套筒二片式夹具第9页/共65页固定端镦头夹具固定端镦头夹具单根镦头钢筋螺杆夹具单根镦头钢筋螺杆夹具第10页/共65页高强镦头钢丝用梳筋板夹具接千斤顶接千斤顶第11页/共65页镦头梳筋板夹具（制作预应力圆孔板用）第12页/共65页拉杆式千斤顶张拉钩连接套筒承力架第13页/共65页（三）张拉机械1、穿心式千斤顶：YC20型，最大拉力20t、

4、行程200mm，适于1220单根钢筋。2、电动螺杆：拉力3060t、行程800mm，用于：钢筋、钢丝。3、卷扬机滑车组。第14页/共65页第15页/共65页第16页/共65页电动螺杆张拉机的工作原理图电动螺杆张拉机的工作原理图第17页/共65页二、先张法施工工艺先张法施工工艺（一）张拉预应力筋：1、张拉程序 01.051.05concon（持荷2 2分钟）concon 01.031.03concon 超张拉减少由于钢筋松弛变形造成的预应力损失。第18页/共65页2、控制应力及最大应力：预应力筋种类 先张法 后张法 碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线 0.80fptk 0.75fptk热处理钢筋、冷拔低

5、碳钢丝 0.75fptk 0.7fptk冷拉钢筋 0.95fpyk 0.9fpyk fptk：极限抗拉强度标准值 fpyk：屈服强度标准值 超张拉可比设计要求提高5%，但最大张拉控制应力不得超过下列规定：第19页/共65页3、张拉要点：（1）张拉时应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与设计计算值的偏差不得超过6%，否则应停拉；（2）从台座中间向两侧进行（防偏心损坏台座）（3）多根成组张拉，初应力应一致(测力计抽查)（4）拉速平稳，锚固松紧一致，设备缓慢放松（5）拉完的筋位置偏差5mm，且构件截面短边的4%（6）冬施张拉时，温度15（7）注意安全：两端严禁站人，敲击楔块不得过猛。第20页/共65页

6、（二）混凝土浇筑与养护：（二）混凝土浇筑与养护：1、混凝土一次浇完，混凝土C30。2、防止较大徐变和收缩：选收缩变形小的水泥，水灰比0.5，级配良好，振捣密实（特别是端部）。3、防止碰撞、踩踏钢丝。4、减少应力损失：非钢模台座生产，采取二次升温养护，(开始温差20，达10MPa后按正常速度升温）。第21页/共65页(三三)预应力筋放松：预应力筋放松：1.条件：混凝土达到设计规定且75%强度值后。2.方法：锯断，剪断，熔断（仅限于级冷拉筋）。3.要点：放张顺序：轴心受压构件同时放；偏心受压构件先同时放预压应力小的区域的，再同时放大的区域的；其它构件，应分阶段、对称、相互交错放张。粗筋放张应缓慢（

7、砂箱法、楔块法、千斤顶）。第22页/共65页横梁螺杆螺母承力板台座钢块钢块钢楔块楔块放张法楔块放张法活塞钢套箱进砂口出砂口砂子钢套箱底板砂箱放张法砂箱放张法第23页/共65页第二节 后张法施工后张法施工工艺过程：浇筑混凝土结构或构件（留孔）养护拆模（达75%强度后）穿筋张拉固定孔道灌浆（浆达15N/mm2,混凝土达100%后）移动、吊装。适于：大构件及结构的现场施工预制拼装，结构张拉。特点：不需台座；但工序多、工艺复杂，锚具不能重复利用。第24页/共65页第25页/共65页一、预应力筋、锚具和张拉机具预应力筋、锚具和张拉机具锚具按锚固性能分两类：锚具性能 类 类锚具效率系数 a0.95 a0.

8、9锚具的总应变 u2.0%u1.7%用途：类承受动、静载的无粘结、有粘结的预应力混凝土；类有粘结、预应力筋的应力变化不大的部位。第26页/共65页（一）单根粗筋（直径1836mm）：1、锚具：（1）螺丝端杆锚具 螺杆45#钢，钢筋冷拉前焊接好；螺母、垫板用 Q235钢）适于:直径1836mm筋。（2）帮条锚具（帮条与预应力筋同级，互成120，E50焊条；垫板用3#钢），适于:冷拉HRB335、HRB400级筋；（3）镦头锚具第27页/共65页螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具第28页/共65页帮条锚具第29页/共65页2、预应力筋制作：工序：下料对焊冷拉。下料长度计算：当两端用螺丝端杆锚具时钢筋下料长度

9、：钢筋下料长度：第30页/共65页当一端用螺杆、一端用帮条时:钢筋下料长度：钢筋下料长度：第31页/共65页3、张拉设备：拉杆式千斤顶（YL60）；穿心式千斤顶（YC60、YC20、YC18）。YL-60拉杆式拉杆式千斤顶千斤顶第32页/共65页YC60型千斤顶工作原理图配装撑脚和拉杆后的外貌图第33页/共65页（二）钢筋束、钢绞线束：1、锚具：张拉端 JM12型锚具：锚环、夹片用45#钢。可锚36根直径12的光圆、螺纹HRB500级筋或钢绞线；KTZ型锚具：可锚36根直径12的HRB400500级筋 单孔夹片式锚具：二片式、三夹片（直、斜开缝）；多孔夹片式锚具：XM型、QM型、OV型、BS型

10、 非张拉端钢筋可用镦头锚具（固定板）；钢绞线可用挤压锚具第34页/共65页JM12锚具镦头锚具JM12锚具JM12锚具(a)l1JM126锚具第35页/共65页KTZ型锚具锚环锚塞第36页/共65页(a)组装图锚环夹片钢绞线(b)锚环(c)三夹片式夹片(e)斜开缝夹片(d)二夹片式夹片单孔夹片式锚具第37页/共65页多孔夹片锚固体系第38页/共65页多孔锚固体系构造图第39页/共65页第40页/共65页2、筋的制作：工序：冷拉下料编束。下料长度 l：两端张拉：l l02a 一端张拉：l l0aba张拉端留量（600850mm，由机具定）b非张拉端外露长度（80100mm）3、张拉设备：锥锚式千

11、斤顶（YZ60、YZ85）用于KTZ及钢制锥形锚具；穿心式千斤顶（YC60、YC120）用于KTZ及JM12、JM15锚具 大孔径穿心式千斤顶（YCD、YCQ、YCW型）用于大吨位钢绞线束（群锚）第41页/共65页锥锚式千斤顶构造简图第42页/共65页YCD型千斤顶工作示意图工具锚缸体顶压器工作锚活塞第43页/共65页第44页/共65页YCQ型千斤顶的操作顺序第45页/共65页（三）钢丝束：1、锚具：张拉端 锥形螺杆锚具（由锥形螺杆、套筒、螺母组成，锚14、16、20、24、28根b5钢丝束等）；钢质锥形锚具（由锚环、锚塞组成，锚18根以下5钢丝）；镦头锚具（DM5A，锚1254根 5钢丝）。

12、非张拉端用镦头锚具（锚板），DM5B第46页/共65页锥形螺杆锚具钢质锥形锚具镦头锚具第47页/共65页2、钢丝束制作：下料编束安锚具。（1 1）下料长度：用钢质锥形锚具时，同钢筋束；用锥形螺杆锚具时（2）下料方法：采取应力下料，控制应力取300N/mm2。（3）编束：测量直径，同束误差0.1mm；3、张拉设备：锥锚式双作用千斤顶；拉杆式千斤顶；穿心式千斤顶。第48页/共65页钢丝束的编束锥形螺杆锚具的预紧第49页/共65页锥形螺杆锚具与拉杆式千斤顶的安装示意图第50页/共65页二、后张法施工工艺二、后张法施工工艺（一）（一）孔道留设：1、要求：位置准确；内壁光滑；端部预埋钢板垂直于孔道轴线（

13、中心线）；直径、长度、形状满足设计要求（直径与锚具及筋有关）。2、方法：钢管抽芯法（直孔）钢管应平直、光滑，用前刷油；每根长15米，每端伸出500mm；两根接长，中间用木塞及套管连接；用钢筋井字架固定，1米；浇混凝土后每1015分钟转动一次；混凝土初凝后、终凝前抽管；抽管先上后下，边转边拔。（灌浆孔间距12米）胶管抽芯法用于长孔或曲线孔。有一定刚度或充压；钢筋井字架0.5米；混凝土达一定强度后拔管。埋管法预埋螺旋管。可先穿筋，接头严密，有一定刚度；井字架0.8米；灌浆孔间距30米；波峰设排气泌水管。第51页/共65页胶管与阀门连接钢管的连接胶管的封端处理第52页/共65页金属螺旋管螺旋管及锚座

14、安装螺旋管及锚座安装第53页/共65页螺旋管的连接螺旋管上留灌浆孔螺旋管的固定第54页/共65页(二)预应力筋张拉：1.张拉条件：结构的混凝土强度符合设计要求或达75%强度标准值；做好各种准备工作。2.张拉控制应力和超张拉最大应力：（比先张法均低0.05f）第55页/共65页3、张拉顺序：配有多根钢筋或多束钢丝的构件分批对称张拉（注意：后批对先批产生应力影响）；叠浇构件自上而下逐层张拉，逐层加大拉应力，但顶底相差 5%（钢丝、钢绞线、热处理筋）9%（冷拉筋）。第56页/共65页4.张拉方式：（1）对抽芯法：长度24 m直孔一端张拉（多根筋时，张拉端设在结构两端）；长度24 m直孔、曲线孔两端张

15、拉（一端锚固后，另一端补足再锚固）。（2）对埋螺旋管法：长度30 m直孔一端张拉；长度30 m直孔、曲线孔两端张拉。5、张拉程序：同先张法。第57页/共65页（三）孔道灌浆：1.1.目的：防止生锈；增加整体性。2.2.基本要求：（尽早进行，饱满、密实）水泥32.5级普硅；水泥浆强度30MPa；水灰比0.4左右，不得大于0.45；泌水率：拌后三小时宜2%，最大3%可掺无腐蚀性外加剂：铝粉（水泥重的0.51/万），木钙（0.25%），微膨胀剂；孔道湿、洁净，由下层孔到上层；灌满孔道并封闭排气孔后，加压0.50.6MPa，稍后再封闭灌浆孔；不掺外加剂时，可用二次灌浆法。第58页/共65页（四）无粘结

16、预应力混凝土施工：特点：无需留孔与灌浆，施工简单；张拉摩阻力小，预应力筋受力均匀；可做成多跨曲线状；构件整体性略差，锚固要求高。适用：现场整浇结构（梁板等）。1.无粘结筋的制作：钢丝束、钢绞线束外包涂料层：2070不变脆，不侵蚀其它材料，稳定性好，防腐、润滑，不透水、不吸湿。包裹层：塑料布或塑料管，0.81mm厚。2.存放：有明显标记，成盘立放，不挤压，不暴晒。第59页/共65页无粘结筋张拉端凹口作法（b）塑料穴模塑料穴模（a）泡沫穴模泡沫穴模第60页/共65页2315（b）镦头锚具固定端镦头锚具固定端1243（a）挤压锚具固定端挤压锚具固定端非张拉端锚固方式非张拉端锚固方式5镦头锚具镦头锚具4挤压锚具挤压锚具第61页/共65页3.3.铺设：条件其它钢筋安装后。顺序纵横交叉者，先低后高。就位固定垫铁、马凳，或与其它筋固定。避免两向相互穿插，端头与承压板垂直、贴紧4 4.张拉：顺序符合设计要求25m内一端张拉；2550m，一端张拉锚固后，另端补强。先用千斤顶抽动12次；滑脱、断裂数量2%（同一截面总量的）。5 5、端部处理：锚固后在锚具夹片外保留30mm切断；分散、弯折后浇混凝土封闭，防止锈蚀。第62页/共65页锚头端部处理方法锚头端部处理方法第63页/共65页张拉端凹入式构造6混凝土圈梁混凝土圈梁张拉端突出式构造6第64页/共65页感谢您的观看！第65页/共65页