土木工程施工-第15讲_预应力施工.ppt

1、土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业第第15讲讲 预应力施工预应力施工第第5 5章章 预应力工程预应力工程 1 先张法施工先张法施工 2 后张法施工后张法施工 3 无粘结预应力施工无粘结预应力施工邵阳学院邵阳学院 杨宗耀杨宗耀（教授级高工）（教授级高工）土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1 先张法施工先张法施工 先张法是在砼构件浇筑前先张法是在砼构件浇筑前先张拉预应力筋先张拉预应力筋，并用，并用夹夹具具将其将其临时锚固临时锚固在台座或钢模上，再浇筑构件砼，待其在台座或钢模上，再浇筑构件砼，待其达到一定强度后达到一定强度后(约约75%75%)放松并切

2、断预应力筋放松并切断预应力筋，预应力筋，预应力筋产生产生弹性回缩弹性回缩，借助砼与预应力筋间的粘结，对砼产生，借助砼与预应力筋间的粘结，对砼产生预压应力预压应力。先张法施工工艺示意图先张法施工工艺示意图第第1515讲讲 预应力施工预应力施工先张法生产有先张法生产有台座法台座法和和台模法台模法 两种。两种。点击点击先张法施工动画先张法施工动画共共64页页 第第1页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1.1 台座台座 台座承受全部预应台座承受全部预应力筋的拉力，故台座应力筋的拉力，故台座应具有足够的具有足够的强度、刚度强度、刚度和和稳定性稳定性，以免因台座，以免因台座变形、

3、倾覆和滑移而引变形、倾覆和滑移而引起预应力的损失。起预应力的损失。1 1 先张法施工先张法施工 台座由台面、横梁和承力结构组成。按构造形式不台座由台面、横梁和承力结构组成。按构造形式不同，可分为同，可分为墩式台座墩式台座、槽形台座槽形台座和和桩式台座桩式台座等。台座可等。台座可成批生产预应力构件。成批生产预应力构件。墩式长线台座墩式长线台座台座台座台面台面共共64页页 第第2页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1.1.1 墩式台座墩式台座 墩式台座由现浇钢筋砼做成，墩式台座由现浇钢筋砼做成，台座应具有足够的强度、刚度和稳台座应具有足够的强度、刚度和稳定性，台座设计应进

4、行定性，台座设计应进行抗倾覆验算抗倾覆验算与与抗滑移验算抗滑移验算。墩式台座近景墩式台座近景 墩式台座构造示意图墩式台座构造示意图1.1 1.1 台座台座台座台座钢横梁钢横梁线杆连接器线杆连接器预应力筋预应力筋共共64页页 第第3页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 抗倾覆验算：抗倾覆验算：式中：式中：N预应力筋的张拉力；预应力筋的张拉力；e1张拉力合力作用点至倾覆点的力臂；张拉力合力作用点至倾覆点的力臂；G台墩的自重力；台墩的自重力；L台墩重心至倾覆点的力臂；台墩重心至倾覆点的力臂；Ep台墩后面的被动土压力合力；台墩后面的被动土压力合力；e2被动土压力合力至倾覆点的

5、力臂。被动土压力合力至倾覆点的力臂。对于与台面共同工作的台墩，倾覆点的位置宜选在对于与台面共同工作的台墩，倾覆点的位置宜选在砼台面下砼台面下45cm处。处。1.1 1.1 台座台座墩式台座的计算简图墩式台座的计算简图共共64页页 第第4页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 抗滑移验算：抗滑移验算：式中：式中：K抗滑移安全系数，不小于抗滑移安全系数，不小于1.31.3；N1抗滑移的力，对于独立台墩，由侧壁土压力和抗滑移的力，对于独立台墩，由侧壁土压力和底部摩阻力产生。底部摩阻力产生。台墩与台面共同工作时，预应力筋的张拉力几乎全台墩与台面共同工作时，预应力筋的张拉力几乎全

6、部传给了台面，可不进行抗滑移验算。部传给了台面，可不进行抗滑移验算。1.1 1.1 台座台座共共64页页 第第5页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1.1.2 槽式台座槽式台座 由端柱、传力柱、横梁和台面由端柱、传力柱、横梁和台面组成，既可承受组成，既可承受张拉力张拉力和和倾覆力矩倾覆力矩,加盖后又可作为加盖后又可作为蒸汽养护槽蒸汽养护槽。适用。适用于张拉吨位较大的于张拉吨位较大的吊车梁、屋架、吊车梁、屋架、箱梁箱梁等大型预应力砼构件。等大型预应力砼构件。槽式台座构造示意图槽式台座构造示意图1.1 1.1 台座台座共共64页页 第第6页页土木工程施工土木工程施工邵阳学

7、院邵阳学院 土木专业土木专业 钢模台座主要在工厂流水线上使用。它是将制作构钢模台座主要在工厂流水线上使用。它是将制作构件的件的模板模板作为预应力钢筋作为预应力钢筋锚固支座的一种台座锚固支座的一种台座。模板具。模板具有相当的刚度，可将预应力钢筋放有相当的刚度，可将预应力钢筋放在模板上进行张拉在模板上进行张拉。1.1.3 钢模台座钢模台座箱梁钢模组装箱梁钢模组装 箱梁端部模板作张拉台座箱梁端部模板作张拉台座1.1 1.1 台座台座共共64页页 第第7页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1.2 施工工艺施工工艺张拉预应力筋张拉预应力筋支侧模、安设预埋件支侧模、安设预埋件预应

8、力筋制作预应力筋制作支底模、安放钢筋支底模、安放钢筋骨架及预应力筋骨架及预应力筋压压 试试 块块制作砼试块制作砼试块浇浇 筑筑 砼砼养护、拆模养护、拆模放松预应力筋放松预应力筋构件起吊、堆放构件起吊、堆放张拉机具准备张拉机具准备调整初应力调整初应力1.2.1 工艺流程工艺流程1 1 先张法施工先张法施工先张法预应力筋张拉先张法预应力筋张拉共共64页页 第第8页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1.2.2 预应力筋的张拉预应力筋的张拉 单根钢丝张拉：单根钢丝张拉：台座法台座法多进行单根张拉，由于张拉力较小，多进行单根张拉，由于张拉力较小，一般可采用一般可采用1020kN

9、电动螺杆张拉电动螺杆张拉机机或或电动卷扬机电动卷扬机单根张拉，弹簧测单根张拉，弹簧测力计测力，优质力计测力，优质锥销式夹具锚固锥销式夹具锚固。整体钢丝张拉：整体钢丝张拉：台模法台模法多进行整体张拉，可多进行整体张拉，可采用采用台座式千斤顶台座式千斤顶设置在台墩与钢横梁之间进行整体张设置在台墩与钢横梁之间进行整体张拉，优质拉，优质夹片式夹具锚固夹片式夹具锚固。要求钢丝的长度相等，事先要求钢丝的长度相等，事先调整初应力。调整初应力。1.2 1.2 施工工艺施工工艺数控式预应力数控式预应力钢丝张拉机钢丝张拉机共共64页页 第第9页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业镦头梳筋板

10、夹具镦头梳筋板夹具 张拉千斤顶与张拉钩张拉千斤顶与张拉钩 在预制厂生产预应力多孔板时，可在钢模上用在预制厂生产预应力多孔板时，可在钢模上用镦头梳筋板夹具镦头梳筋板夹具进行整体张拉。进行整体张拉。方法是：方法是：钢丝两端镦粗，一端卡在钢丝两端镦粗，一端卡在固定梳筋板固定梳筋板上，另一端卡在上，另一端卡在张拉端的张拉端的活动梳筋板活动梳筋板上。用上。用张拉钩张拉钩钩住活动梳筋板，再通过连接钩住活动梳筋板，再通过连接套筒将套筒将张拉钩和拉杆式千斤顶连接张拉钩和拉杆式千斤顶连接，即可张拉。，即可张拉。1.2 1.2 施工工艺施工工艺共共64页页 第第10页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土

11、木专业土木专业 单根钢绞单根钢绞线张拉：线张拉：可采用可采用前前卡式千斤顶卡式千斤顶张拉，张拉，单孔夹片工具锚单孔夹片工具锚固固定。定。整体钢绞线张拉：整体钢绞线张拉：一般在一般在三横梁式台座上三横梁式台座上进行，进行，台座式千斤顶台座式千斤顶与活动横梁组装在一起，利用与活动横梁组装在一起，利用工具式螺杆工具式螺杆与连接器将钢绞线挂在与连接器将钢绞线挂在活动横梁上，张拉前，先用小型活动横梁上，张拉前，先用小型千斤顶在固定端逐根调整钢绞线初应力。张拉时，台座千斤顶在固定端逐根调整钢绞线初应力。张拉时，台座式千斤顶推动活动横梁带动钢绞线整体张拉。式千斤顶推动活动横梁带动钢绞线整体张拉。1.2 1.

12、2 施工工艺施工工艺前前卡卡式式千千斤斤顶顶逐逐根根张张拉拉共共64页页 第第11页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业活动横梁活动横梁固定横梁固定横梁工具锚工具锚台座式千斤顶台座式千斤顶高压油泵高压油泵墩式台座墩式台座预应力筋预应力筋土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 粗钢筋的张拉：粗钢筋的张拉：分单根张拉和多根成组张拉。分单根张拉和多根成组张拉。由于在长线台座上预应力筋的由于在长线台座上预应力筋的张拉伸长值张拉伸长值较大，一般千较大，一般千斤顶行程多不能满足，张拉较小直径钢筋可用卷扬机。斤顶行程多不能满足，张拉较小直径钢筋可用卷扬机。张拉机具

13、的张拉力应不小于预应力筋张拉力的张拉机具的张拉力应不小于预应力筋张拉力的 1.5倍；倍；张拉行程应不小于预应力筋伸长值的张拉行程应不小于预应力筋伸长值的 1.11.3倍。倍。1.2 1.2 施工工艺施工工艺钢筋预应力张拉机钢筋预应力张拉机1 钢筋预应力张拉机钢筋预应力张拉机2共共64页页 第第13页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1.2.3 预应力筋的张拉程序预应力筋的张拉程序 预应力钢丝：预应力钢丝：钢丝的张拉工作量大，宜采用一钢丝的张拉工作量大，宜采用一次张拉程序：次张拉程序：01.031.05con 锚固锚固 低松驰钢绞线：低松驰钢绞线：采用一次张拉程序：采用

14、一次张拉程序：对于单根张拉：对于单根张拉：0con 锚固锚固 对于整体张拉：对于整体张拉：0初应力调整初应力调整con 锚固锚固式中：式中：con 预应力筋的张拉控制应力。预应力筋的张拉控制应力。1.2 1.2 施工工艺施工工艺共共64页页 第第14页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1.2.4 预应力值校核预应力值校核 钢丝张拉时，钢丝张拉时，伸长值不作校核伸长值不作校核。张拉锚固后，用。张拉锚固后，用钢钢丝内力测定仪丝内力测定仪反复测定反复测定4次，取次，取后后3次的平均值次的平均值为钢丝内为钢丝内力。其力。其允许偏差为设计规定预应力值的允许偏差为设计规定预应力值

15、的5%。每工作班检查预应力筋总数的每工作班检查预应力筋总数的1%1%，且不少于，且不少于3 3根。根。1.2 1.2 施工工艺施工工艺2CN-1型双控钢丝内力测定仪型双控钢丝内力测定仪预应力钢预应力钢丝丝内力的检内力的检测测，一般在，一般在张张拉锚固后拉锚固后1h1h进行进行共共64页页 第第15页页业内俗称业内俗称“单控单控”土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 钢绞线张拉时，一般采用钢绞线张拉时，一般采用张拉力控制张拉力控制、伸长值校核伸长值校核。业内俗称为业内俗称为“双控双控”！张拉过程中随时测量伸长值张拉过程中随时测量伸长值(量测千斤顶活塞行程量测千斤顶活塞行程反

16、算预应力筋伸长值反算预应力筋伸长值)台座式台座式千斤顶千斤顶固定横梁固定横梁活动横梁活动横梁工具锚工具锚量千斤顶行程量千斤顶行程共共64页页 第第16页页 张拉时预应力筋的张拉时预应力筋的实际伸长值与理论伸长实际伸长值与理论伸长值的值的允许偏差允许偏差为为6%。张拉力控制张拉力控制的校核的校核方法与钢丝相同方法与钢丝相同.1.2 1.2 施工工艺施工工艺土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1.3 先张法施工注意事项先张法施工注意事项 台座法张拉预应力筋时，台座法张拉预应力筋时，应先张拉靠近台座截应先张拉靠近台座截面重心处的预应力筋，避免台座承受过大的偏心压力面重心处的预应

17、力筋，避免台座承受过大的偏心压力。张拉宜张拉宜分批分批、对称对称进行。进行。采用应力控制法张拉时，应校核预应力筋的伸长采用应力控制法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。值。当实际伸长值与计算伸长值的偏差大于当实际伸长值与计算伸长值的偏差大于6%时，应时，应暂停张拉暂停张拉，查明原因并采取措施调整后，方可继续张拉。，查明原因并采取措施调整后，方可继续张拉。1 1 先张法施工先张法施工 多根预应力筋同时张拉时，多根预应力筋同时张拉时，须事先调整初应力，须事先调整初应力，使相互间的应力一致。使相互间的应力一致。预应力筋张拉锚固后的实际预应预应力筋张拉锚固后的实际预应力值与设计规定检验值的相对力值与设计规

18、定检验值的相对允许偏差为允许偏差为5%。共共64页页 第第17页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 先张法中的预应力筋不允许出现先张法中的预应力筋不允许出现断裂断裂或或滑脱滑脱。在在浇筑砼前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换浇筑砼前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。1.3 1.3 先张法施工注意事项先张法施工注意事项 锚固时，张拉端预应力筋的锚固时，张拉端预应力筋的回缩量回缩量应符合设计要应符合设计要求，设计无要求时不得大于施工规范规定。求，设计无要求时不得大于施工规范规定。张拉锚固后，张拉锚固后，预应力预应力筋对设计位置的偏差不得大于筋对设计位置的偏差不得大于

19、5mm，且不得大于构件截面短，且不得大于构件截面短边尺寸的边尺寸的4%。施工中必须注意安全，施工中必须注意安全，严禁正对钢筋张拉的两端站立严禁正对钢筋张拉的两端站立人员，防止人员，防止断筋回弹伤人断筋回弹伤人。预应力筋张拉的安全防护预应力筋张拉的安全防护共共64页页 第第18页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1.4 砼的浇筑与养护砼的浇筑与养护 预应力筋张拉完成后，应尽快进行钢筋绑扎、模板预应力筋张拉完成后，应尽快进行钢筋绑扎、模板拼装和砼浇筑等工作。砼浇筑时，拼装和砼浇筑等工作。砼浇筑时，振动器不得碰撞预应振动器不得碰撞预应力筋力筋。砼未达到强度前，也砼未达到强度

20、前，也不允许碰撞或踩动预应力筋不允许碰撞或踩动预应力筋。当构件在台座上进行湿热养护时，应防止当构件在台座上进行湿热养护时，应防止温差引起温差引起的预应力损失的预应力损失。先张法在台座上生产砼构件，其最高允。先张法在台座上生产砼构件，其最高允许的养护温度应根据设计规定的允许温差许的养护温度应根据设计规定的允许温差(张拉与养护时张拉与养护时的温度之差的温度之差)计算确定。当砼强度达到计算确定。当砼强度达到7.5Nmm2(粗钢粗钢筋配筋筋配筋)或或10Nmm2(钢丝、钢绞线配筋钢丝、钢绞线配筋)以上时，则可以上时，则可不受设计规定的温差限制。不受设计规定的温差限制。1 1 先张法施工先张法施工共共6

21、4页页 第第19页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1.5 预应力筋的放张预应力筋的放张 砼强度达到设计规定的数值砼强度达到设计规定的数值(不小于标准强度的不小于标准强度的75%)75%)后，才可后，才可放松放松预应力筋。预应力筋。轴心受预压构件，轴心受预压构件，所有预应力筋应同时放张所有预应力筋应同时放张；1.5.1 放张顺放张顺序序1 1 先张法施工先张法施工 偏心受预压构件，应先同时放张偏心受预压构件，应先同时放张预压力较小区域预压力较小区域的预应力筋，再同时放张的预应力筋，再同时放张预预压力较大区域压力较大区域的预应力筋；的预应力筋；不能满足上述要求时，应不能

22、满足上述要求时，应分阶段分阶段、对称对称、交错地交错地放张放张，防止构件在放张过程中产生弯曲、裂纹或预应力，防止构件在放张过程中产生弯曲、裂纹或预应力筋断裂。筋断裂。共共64页页 第第20页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业1.5.2 放张方法放张方法 当预应力筋采用钢丝时，配筋不多的中小型钢筋当预应力筋采用钢丝时，配筋不多的中小型钢筋砼构件，钢丝可用砼构件，钢丝可用砂轮锯砂轮锯或或切断机切断切断机切断等方法放松。等方法放松。1.5 1.5 预应力筋的放张预应力筋的放张共共64页页 第第21页页 长线台座上放松后预应力筋长线台座上放松后预应力筋的切断顺序，一般由放松端

23、开始的切断顺序，一般由放松端开始,逐次切向另一端。逐次切向另一端。长长线线法法生生产产预预应应力力空空心心板板 配筋多的钢筋砼构件，钢丝配筋多的钢筋砼构件，钢丝应应同时放松同时放松，如逐根放松，则最，如逐根放松，则最后几根钢丝将由于承受过大的拉后几根钢丝将由于承受过大的拉力而力而突然断裂突然断裂，易使构件，易使构件端部开端部开裂裂。土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 预应力筋为钢筋时，对热处理钢筋及冷拉预应力筋为钢筋时，对热处理钢筋及冷拉IV级钢级钢筋筋不得用电弧切割不得用电弧切割，宜用，宜用砂轮锯砂轮锯或或切断机切断切断机切断。数量较。数量较多时，也应同时放松。多根钢

24、丝或钢筋的同时放松，可多时，也应同时放松。多根钢丝或钢筋的同时放松，可用用油压千斤顶放张、砂箱放张、楔块放张油压千斤顶放张、砂箱放张、楔块放张等方法。等方法。1.5 1.5 预应力筋的放张预应力筋的放张楔块放张楔块放张 砂箱放张砂箱放张 采用湿热养护的预应力砼构件，宜采用湿热养护的预应力砼构件，宜热态放松预应热态放松预应力筋力筋，而，而不宜降温后再放松不宜降温后再放松。共共64页页 第第22页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2 后张法施工后张法施工后张法是先后张法是先制作构件并预留孔道制作构件并预留孔道，待构件砼达到规，待构件砼达到规定强度后，在孔道内定强度后，在孔

25、道内穿入预应力筋穿入预应力筋，张拉并锚固张拉并锚固，然后，然后孔道灌浆孔道灌浆。第第1515讲讲 预应力施工预应力施工点击点击后张法施工动画后张法施工动画后张法不需台座，构后张法不需台座，构件在张拉过程中完成砼的件在张拉过程中完成砼的弹性压缩。广泛应用于现弹性压缩。广泛应用于现场生产的大型预应力构件场生产的大型预应力构件和现浇砼结构中。和现浇砼结构中。T梁预应力张拉梁预应力张拉共共64页页 第第23页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.1 工艺流程工艺流程浇浇 筑筑 砼砼抽管，养护拆模抽管，养护拆模预应力筋制作预应力筋制作埋埋 管管 制制 孔孔压压 试试 块块制作砼

26、试块制作砼试块穿穿 筋筋张拉预应力筋张拉预应力筋孔孔 道道 灌灌 浆浆构件起吊、运输构件起吊、运输张拉机具准备张拉机具准备调整初应力调整初应力制作砂浆试块制作砂浆试块压砂浆试块压砂浆试块铺底模，钢筋及侧模铺底模，钢筋及侧模锚锚 具具 制制 作作灌浆机具准备灌浆机具准备2 2 后张法施工后张法施工共共64页页 第第24页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.2 预应力筋制作预应力筋制作 钢绞线是成盘状供应，不需要对焊接长。制作工序钢绞线是成盘状供应，不需要对焊接长。制作工序是：是：开盘开盘下料下料编束编束。2.2.1 钢绞线钢绞线2 2 后张法施工后张法施工 下料：下料

27、：钢绞线钢绞线下料宜用下料宜用砂轮切割机切砂轮切割机切割割，不得采用，不得采用电弧切割电弧切割。编束：编束：钢绞线编束宜用钢绞线编束宜用20号铁丝绑扎，间距号铁丝绑扎，间距23m，编束前先将钢绞线编束前先将钢绞线理顺理顺，使各根钢绞线，使各根钢绞线松紧一致松紧一致。共共64页页 第第25页页钢钢绞绞线线加加工工土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 钢绞线下料长度：钢绞线下料长度：采用夹片锚具、穿心式千斤顶张拉时，按下式计算：采用夹片锚具、穿心式千斤顶张拉时，按下式计算：两端张拉：两端张拉：Ll+（l1+l2+l3+100）一端张拉：一端张拉：Ll+2（l1+100）+l2

28、+l3 式中：式中：l 构件的孔道长度；构件的孔道长度；l1 夹片式工作锚厚度；夹片式工作锚厚度；l2 穿心式千斤顶长度；穿心式千斤顶长度；l3 夹片式工具锚厚度。夹片式工具锚厚度。钢绞线下料长度计算简图钢绞线下料长度计算简图2.2 2.2 预应力筋制作预应力筋制作共共64页页 第第26页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.2.2 钢丝钢丝 下料：下料：消除应力钢丝放开后是直的消除应力钢丝放开后是直的,可直接下料。可直接下料。钢丝在钢丝在应力状态下切断下料应力状态下切断下料，控制应力为，控制应力为300N/mm2。下。下料长度的误差要控制在料长度的误差要控制在L50

29、00以内，且不大于以内，且不大于5mm。较常采用的是较常采用的是“钢管限位法下料钢管限位法下料”。2.2 2.2 预应力筋制作预应力筋制作 编束：编束：为保证钢丝束两端钢丝排列顺序一致，为保证钢丝束两端钢丝排列顺序一致，穿束与张拉不致紊乱，钢丝必须编束。穿束与张拉不致紊乱，钢丝必须编束。钢丝编束可分为钢丝编束可分为空心束空心束和和实心束实心束，都需用梳丝板理，都需用梳丝板理顺钢丝，在距钢丝端部顺钢丝，在距钢丝端部510cm处编扎一道。处编扎一道。实心束工艺实心束工艺简单，空心束孔道灌浆效果优于实心束。简单，空心束孔道灌浆效果优于实心束。共共64页页 第第27页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院

30、邵阳学院 土木专业土木专业 下料长度：下料长度：采用采用钢质锥形锚具、锥锚式千斤钢质锥形锚具、锥锚式千斤顶张拉时顶张拉时，按下式计算：，按下式计算：两端张拉：两端张拉：Ll+2（l1+l2+80）一端张拉：一端张拉：Ll+2（l1+80）+l2 式中：式中：l 构件的孔道长度；构件的孔道长度；l1 锚环厚度；锚环厚度；l2 千斤顶分丝头至千斤顶分丝头至 卡盘外端距离。卡盘外端距离。采用钢质锥形锚具时采用钢质锥形锚具时钢丝下料长度计算简图钢丝下料长度计算简图2.2 2.2 预应力筋制作预应力筋制作共共64页页 第第28页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.2.3 粗钢

31、筋粗钢筋 单根预应力钢筋一般单根预应力钢筋一般张拉端张拉端均采用均采用螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具；而而固定端固定端除采用除采用螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具外，还可采用外，还可采用帮条锚具帮条锚具或或镦头锚具镦头锚具。其制作工序是：其制作工序是：配料配料对焊对焊冷拉冷拉。下料长度应计算确定，下料长度应计算确定，计算时要考虑计算时要考虑锚具种类、对锚具种类、对焊接头焊接头或或镦粗头的压缩量、镦粗头的压缩量、张拉伸长值、冷拉率张拉伸长值、冷拉率和和弹性弹性回缩率、构件长度回缩率、构件长度等因素。等因素。2.2 2.2 预应力筋制作预应力筋制作粗钢筋下料长度计算简图粗钢筋下料长度计算简图共共64页页 第第2

32、9页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.3 孔道留设孔道留设 预应力筋的孔道形状有预应力筋的孔道形状有直线直线、曲线曲线和和折线折线三种，其三种，其直径与布置根据构件的受力性能、张拉锚固体系特点及直径与布置根据构件的受力性能、张拉锚固体系特点及尺寸确定。尺寸确定。预制构件的孔道留设预制构件的孔道留设 现浇构件的孔道留设现浇构件的孔道留设2 2 后张法施工后张法施工共共64页页 第第30页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.3.2 孔道布置孔道布置 孔道至构件边缘的孔道至构件边缘的净距净距不小于不小于40mm，孔道之间的，孔道之间的净净距距

33、不小于不小于50mm；端部的预埋钢板应；端部的预埋钢板应垂直于垂直于孔道中心线；孔道中心线；凡需起拱的构件，凡需起拱的构件，预留孔道应随构件同时起拱预留孔道应随构件同时起拱。2.3.1 孔道直径孔道直径 粗钢筋的孔道直径应比粗钢筋的孔道直径应比对焊接头外径对焊接头外径或需穿过孔道或需穿过孔道的的锚具、连接器外径锚具、连接器外径大大1015mm；钢丝、钢铰线的孔道；钢丝、钢铰线的孔道直径应比直径应比预应力束外径预应力束外径或或锚具外径锚具外径大大510mm，且孔道，且孔道面积宜为预应力筋净面积的面积宜为预应力筋净面积的34倍。倍。2.3 2.3 孔道留设孔道留设共共64页页 第第31页页土木工程

34、施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.3.3 孔道成型方法孔道成型方法 孔道成型有孔道成型有钢管抽芯法、胶管抽芯法钢管抽芯法、胶管抽芯法和和埋管法埋管法。孔道成型的要求是：孔道成型的要求是：孔道的尺寸与位置正确，孔道孔道的尺寸与位置正确，孔道平顺，接头不漏浆。平顺，接头不漏浆。钢管抽芯法钢管抽芯法用于用于直线孔道直线孔道。钢管要求：钢管要求：平直、表面光滑，平直、表面光滑，每根不超过每根不超过15m，超过超过15m用两根用两根钢管，钢管，中间套管连接中间套管连接；构件中固定：构件中固定：用钢筋井字架，用钢筋井字架，间距不大于间距不大于1m；两根钢管的套管连接两根钢管的套管连接钢

35、管固定钢管固定井字架井字架2.3 2.3 孔道留设孔道留设共共64页页 第第32页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 防止粘结措施：防止粘结措施：浇筑后，每隔浇筑后，每隔1015min时间时间转动转动钢管钢管（两根钢管时，旋转方向要相反两根钢管时，旋转方向要相反）；抽管时机：抽管时机：初凝后、终凝前，以手指按压砼，初凝后、终凝前，以手指按压砼，无明无明显压痕又不沾浆显压痕又不沾浆即可抽管；常温下一般在砼浇筑后即可抽管；常温下一般在砼浇筑后35h；抽管顺序：抽管顺序：先上后下先上后下；先中间，后周边先中间，后周边；当部分孔；当部分孔道有扩孔时，先抽无扩孔管道，后抽扩孔管

36、道；抽管时道有扩孔时，先抽无扩孔管道，后抽扩孔管道；抽管时边抽边转、速度均匀、与孔道成一直线边抽边转、速度均匀、与孔道成一直线。质量控制：质量控制：抽管后，及时抽管后，及时检查孔道检查孔道并做好并做好孔道清理孔道清理工作，以防止穿筋困难。工作，以防止穿筋困难。2.3 2.3 孔道留设孔道留设共共64页页 第第33页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 胶管抽芯法胶管抽芯法可用于可用于直线直线或或曲线孔道曲线孔道。胶管要求：胶管要求：胶管有夹布胶管或钢丝网胶管两种。使胶管有夹布胶管或钢丝网胶管两种。使用前，一端封堵，另一端与阀门连接，用前，一端封堵，另一端与阀门连接，充水

37、充水(气气)加压加压至至0.50.8MPa，使胶皮管直径使胶皮管直径增大增大约约3mm。构件中固定：构件中固定：用钢筋井字架，间距不大于用钢筋井字架，间距不大于0.6m；防止粘结措施：防止粘结措施：浇筑后不需转动胶管，只需在抽管浇筑后不需转动胶管，只需在抽管前前放水放水(气气)降压降压，待管径，待管径缩小缩小与砼与砼脱离脱离即可抽管；即可抽管；抽管时机：抽管时机：抽管时间比钢管略迟；抽管时间比钢管略迟；抽管顺序：抽管顺序：先上后下；先曲后直先上后下；先曲后直。2.3 2.3 孔道留设孔道留设共共64页页 第第34页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 预埋管法预埋管法预

38、埋管法可采用薄钢管、镀锌钢预埋管法可采用薄钢管、镀锌钢管和管和金属螺旋管金属螺旋管、塑料波纹管塑料波纹管，埋入后不再抽出，可用，埋入后不再抽出，可用于各类形状的孔道，是目前于各类形状的孔道，是目前大力推广的孔道留设方法大力推广的孔道留设方法。波纹管要求：波纹管要求：在在1KN径向力作用下不变形，使用前径向力作用下不变形，使用前进行进行灌水试验灌水试验，检查有无渗漏，防止水泥浆流入管内堵，检查有无渗漏，防止水泥浆流入管内堵塞孔道；安装就位过程中避免反复弯曲，以防管壁开裂。塞孔道；安装就位过程中避免反复弯曲，以防管壁开裂。塑料波纹管塑料波纹管 金属螺旋管金属螺旋管2.3 2.3 孔道留设孔道留设共

39、共64页页 第第35页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 构件中固定：构件中固定：用钢筋井字架用钢筋井字架,间距不大于间距不大于0.81.0m;螺旋管固定后，必须用铅丝与钢筋螺旋管固定后，必须用铅丝与钢筋扎牢扎牢，防止浇筑砼时，防止浇筑砼时螺旋管上浮螺旋管上浮而造成严重事故。而造成严重事故。曲曲线线孔孔道道的的固固定定2.3 2.3 孔道留设孔道留设共共64页页 第第36页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 在孔道留设的同时应留设在孔道留设的同时应留设灌浆孔灌浆孔和和排气孔排气孔。灌浆孔：灌浆孔：一般在构件两端和中间每隔一般在构件两端和中间每

40、隔12m设置设置一个一个灌浆孔灌浆孔，孔径，孔径2025mm（与灌浆机输浆管嘴外径相与灌浆机输浆管嘴外径相适应适应），用），用木塞木塞留设。留设。2.3.4 灌浆孔、排气孔与泌水孔灌浆孔、排气孔与泌水孔 曲线孔道应曲线孔道应在最低点设置灌浆孔在最低点设置灌浆孔，以利于，以利于排出空气排出空气,保证灌浆密实；保证灌浆密实；一个构件有多根孔道时，其灌浆孔不应集中留在构一个构件有多根孔道时，其灌浆孔不应集中留在构件的件的同一截面上同一截面上，以免构件，以免构件截面削弱截面削弱过大。过大。2.3 2.3 孔道留设孔道留设共共64页页 第第37页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专

41、业 排气孔与泌水孔：排气孔与泌水孔：构件的两端留设构件的两端留设排气孔排气孔，曲线，曲线孔道的孔道的峰顶处峰顶处应留设应留设排气兼泌排气兼泌水孔水孔，必要时可在，必要时可在最低点最低点设置设置排水孔排水孔。灌浆孔的方向应使灌浆时水泥浆灌浆孔的方向应使灌浆时水泥浆至上而下垂直至上而下垂直或或倾倾斜注入孔道斜注入孔道；用用木木塞塞留留设设灌灌浆浆孔孔波纹管上留设灌浆孔波纹管上留设灌浆孔2.3 2.3 孔道留设孔道留设共共64页页 第第38页页 灌浆孔的灌浆孔的最大间距最大间距，抽芯，抽芯成孔的不宜大于成孔的不宜大于12m，预埋波预埋波纹管不大于纹管不大于30m。土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳

42、学院 土木专业土木专业2.4 预应力筋穿入孔道预应力筋穿入孔道 预应力筋穿入孔道按穿筋时机分有预应力筋穿入孔道按穿筋时机分有先穿束先穿束 和和后穿束后穿束,按穿入数量分有按穿入数量分有整束穿整束穿和和单根穿单根穿；按穿束方法分有；按穿束方法分有人工人工穿束穿束和和机械穿束机械穿束。箱梁的人工后穿束箱梁的人工后穿束 预应力筋穿插入孔道的箱梁预应力筋穿插入孔道的箱梁2 2 后张法施工后张法施工共共64页页 第第39页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 长度在长度在50m以内的二跨曲线束，多采用以内的二跨曲线束，多采用人工穿束人工穿束；对超长束、特重束、多波曲线束应采用对超

43、长束、特重束、多波曲线束应采用卷扬机穿束卷扬机穿束；目；目前前穿束机穿束穿束机穿束在越来越多的工程中得到使用。在越来越多的工程中得到使用。先穿束先穿束 在砼浇筑前穿束，省力，但穿束占用工期，在砼浇筑前穿束，省力，但穿束占用工期，预应力筋保护不当易生锈；预应力筋保护不当易生锈；后穿束后穿束 在砼浇筑后进行，不在砼浇筑后进行，不占用工期，穿筋后即进行张拉，但较费力。占用工期，穿筋后即进行张拉，但较费力。构皮滩大坝中孔闸墩新式构皮滩大坝中孔闸墩新式U型预应力锚索穿索试验型预应力锚索穿索试验2.4 2.4 预应力筋穿入孔道预应力筋穿入孔道共共64页页 第第40页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学

44、院 土木专业土木专业2 千斤顶定位安装千斤顶定位安装 3 张拉张拉1 准备工作准备工作5 封封端端4 锚锚固固2.5 预应力筋张拉预应力筋张拉2 2 后张法施工后张法施工共共64页页 第第41页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.5.1 准备工作准备工作 块体拼装：块体拼装：分段制作的构件在分段制作的构件在张拉前张拉前完成拼装完成拼装;砼强度检验：砼强度检验：砼强度应满足设计要求，砼强度应满足设计要求，设计无设计无要求时应不低于设计强度的要求时应不低于设计强度的75%，块体拼装立缝处的砼，块体拼装立缝处的砼或砂浆强度或砂浆强度不低于砼强度的不低于砼强度的40%，且不

45、得低于，且不得低于15N/mm2;构件端头清理构件端头清理；搭设张拉台，安搭设张拉台，安装锚具与张拉设备。装锚具与张拉设备。2.5 2.5 预应力筋张拉预应力筋张拉共共64页页 第第42页页张张拉拉台台搭搭设设土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业2.5.2 张拉方式张拉方式 根据构件的特点、预应力筋的形状和长度及施工方根据构件的特点、预应力筋的形状和长度及施工方法，预应力筋张拉有如下几种张拉方法：法，预应力筋张拉有如下几种张拉方法：一端张拉方式：一端张拉方式：张拉设备放在构件的一端进行张拉设备放在构件的一端进行张拉，适用于张拉，适用于长度长度30m的直线预应力筋的直线预应

46、力筋与锚固损失影响与锚固损失影响长度长度Lf 0.5L(L为预应力筋长度为预应力筋长度)的曲线预应力筋；的曲线预应力筋；两端张拉方式：两端张拉方式：张拉设备放在构件的两端进行张拉设备放在构件的两端进行张拉，适用于张拉，适用于长度长度30m的直线预应力筋的直线预应力筋与锚固损失影响与锚固损失影响长度长度Lf0.5L的曲线预应力筋；的曲线预应力筋；2.5 2.5 预应力筋张拉预应力筋张拉共共64页页 第第43页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 分批张拉方式：分批张拉方式：对配有多束预应力筋的构件分对配有多束预应力筋的构件分批进行张拉，由于后批预应力筋张拉所产生的批进行张

47、拉，由于后批预应力筋张拉所产生的砼弹性压砼弹性压缩缩对先批张拉的预应力筋造成对先批张拉的预应力筋造成预应力损失预应力损失，所以先批张，所以先批张拉的预应力筋应拉的预应力筋应加上该弹性压缩损失值加上该弹性压缩损失值，使分批张拉的，使分批张拉的每根预应力筋的张拉力基本相等每根预应力筋的张拉力基本相等。2.5 2.5 预应力筋张拉预应力筋张拉预应力箱梁的分批、对称张拉预应力箱梁的分批、对称张拉 预应力预应力T梁的分批张拉梁的分批张拉共共64页页 第第44页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 分段张拉方式：分段张拉方式：在多跨连续梁板施工时，通长在多跨连续梁板施工时，通长的预

48、应力筋需要的预应力筋需要逐段逐段 进行张拉进行张拉，第二段及后，第二段及后 段的预应力筋利用段的预应力筋利用锚头锚头 连接器连接器与前段预应力筋与前段预应力筋 进行进行接长接长。分阶段张拉方式：分阶段张拉方式：为平衡各阶段的不同荷载为平衡各阶段的不同荷载,采取采取分阶段逐步施加预应力分阶段逐步施加预应力的方式。的方式。补偿张拉方式：补偿张拉方式：在早期预应力损失基本完成后，在早期预应力损失基本完成后，再进行张拉的方式。再进行张拉的方式。2.5 2.5 预应力筋张拉预应力筋张拉梁段的分段张拉施工梁段的分段张拉施工共共64页页 第第45页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业

49、2.5.3 张拉顺序张拉顺序 张拉顺序的确定原则：张拉顺序的确定原则：不使砼产生超应力不使砼产生超应力;构件不扭转与侧弯、结构不变位；构件不扭转与侧弯、结构不变位；张拉设备的移张拉设备的移动次数最少。动次数最少。所以所以张拉宜对称进行张拉宜对称进行。2.5 2.5 预应力筋张拉预应力筋张拉预预应应力力箱箱梁梁的的对对称称张张拉拉共共64页页 第第46页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 下图所示是预应力砼屋架的下弦，图下图所示是预应力砼屋架的下弦，图a为二束不超过为二束不超过30m的钢丝束，可采用一的钢丝束，可采用一端张拉，用二台千斤顶分别在构件的两端张拉，用二台千斤

50、顶分别在构件的两端进行对称张拉，一次完成。端进行对称张拉，一次完成。图图b预应力筋为四束，需分两批张预应力筋为四束，需分两批张拉，用两台千斤顶分别张拉拉，用两台千斤顶分别张拉对角线上对角线上的的二束，然后张拉另二束，二束，然后张拉另二束，先批张拉的预先批张拉的预应力损失应予补足应力损失应予补足。（a）（b）预应力砼屋架下弦预应力砼屋架下弦的张拉顺序的张拉顺序 受拉构件的对称张拉受拉构件的对称张拉2.5 2.5 预应力筋张拉预应力筋张拉共共64页页 第第47页页土木工程施工土木工程施工邵阳学院邵阳学院 土木专业土木专业 受弯构件的分批张拉：受弯构件的分批张拉：下图为下图为双跨预应力框架梁，预应力