建筑施工技术教学课件-第四章 预应力混凝土结构工程

图 4-7
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• 3．张拉机械
• （1）YC－20型穿心式千斤顶。该机由偏心式夹 具。油缸和弹性顶压头三部分组成（图4-8）。 其最大张拉力为200kN，张拉行程为200mm， 可用来张拉12～20mm直径的预应力钢筋。
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图 4-8
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• （2）电动螺杆张拉机。电动螺杆张拉机由电
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• 抽管的关键是抽管的时间： • 时间与混凝土的性质、气温和养护条件有 关。 • 常温下可在浇筑混凝土后3～6h即可抽管。 • 在同一构件截面上的钢管抽出顺序宜先上 后下、先曲后直。抽管时要平稳、速度均 匀和边转边抽。 • 严禁导致孔道边缘的混凝土松动。
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• （2）胶管抽芯法。注意事项： • 1）使用前宜先在管内充入压强为 0.6~0.8N/mm2的压缩空气或压力水，套管直 径扩大约3～4mm。 • 2）每隔500mm用井字形钢筋支架将胶管固 定在预应力筋的设计位置上。然后浇筑混凝 土。 (录像） • 3）待混凝土硬化并具有一定的强度后，即可 释放管内的压缩空气或压力水，胶管回缩后 抽出比较容易。
图 4-19
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• 4.3.2 张拉机械
• （1）拉杆式千斤顶。 拉杆式千斤顶由主缸、主缸活塞、 副缸、副缸活塞、拉杆、连接器和传力架等组成（图425）。拉杆式千斤顶主要用于张拉螺纹端杆锚具的粗钢 筋、带螺杆式锚具或镦头式锚具的钢丝束。
图 4-25
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• （2） YC－60型穿心式千斤顶。YC－60型穿心 式千斤顶广泛地用于预应力筋的张拉。它适用于 张拉各种形式的预应力筋。它主要由张拉油缸、 顶压油缸、顶压活塞和弹簧组成（图4-26）。

前景
随着交通基础设施建设的不断推进和桥梁设计理论的不断完善，大跨度桥梁的建设需求将不断增加。预应力混凝 土作为一种高性能材料，将在未来大跨度桥梁建设中发挥更大的作用，如超大跨度桥梁的建设、新型桥梁结构形 式的探索等。
海洋工程结构中应用现状及前景
现状
海洋工程结构长期处于恶劣的海洋环境中，对结构的耐久性和安全性要求极高。预应力混凝土在海洋 工程结构中具有广泛的应用前景，如海上风力发电基础、海洋石油平台、跨海大桥等。
发展历程
预应力混凝土技术起源于法国，20世 纪初开始应用于桥梁建设，后逐渐扩 展到建筑、水利等领域，成为现代土 木工程的重要分支。
预应力原理及作用机制
原理
通过在混凝土受拉区预先施加压应力，使得混凝土在使用阶段产生拉应力时， 能够抵消或部分抵消外荷载产生的拉应力，从而提高结构的承载能力和变形性 能。
未来发展趋势预测和展望
发展趋势预测
数字化与智能化技术的应用：探讨数字化与智能化技术 在预应力混凝土工程设计、施工及运维中的应用及发展 趋势。
提高工程质量和效率：提出通过改进设计方法、优化施 工工艺等措施，进一步提高预应力混凝土工程的质量和 效率。
新型材料的研发与应用：预测未来新型预应力混凝土材 料的研发方向及其在工程中的应用前景。
补偿方法
为减小预应力损失对结构性能的影响，可以采取以下补偿措 施：增加张拉控制应力、采用低松弛钢绞线、加强锚固措施 、采用后张法施工等。同时，在设计和施工过程中，应对预 应力损失进行充分估计和合理控制。
02
材料与构件特性分析
高性能混凝土材料特性
高强度
高性能混凝土具有较高的抗压 、抗拉和抗折强度，能够满足 大跨度、重载等复杂结构的需
验收程序

4.2.1 先张法施工设备
3）电动螺杆张拉机
电动螺杆张拉机由螺杆、电动机、变速箱、测 力计及顶杆等组成,可单根张拉预应力钢丝或钢筋。 张拉时,顶杆支于台座横梁上,用张拉夹具夹紧钢筋后, 开动电动机,由皮带、齿轮传动系统使螺杆做直线运 动,从而张拉钢筋。这种张拉方式的特点是运行稳定, 螺杆有自锁性能,故电动螺杆张拉机恒载性能好,速度 快,张拉行程大。
度宜为50～150 m。目前常用的是台墩与台面共同受力的墩式台座。 台座的宽度主要取决于构件的布筋宽度和张拉与浇筑混凝土是否方 便,一般不得大于2 m。台座的端部应留出张拉操作用地和通道,两 侧要有运输和堆放构件的场地。台座的强度应根据构件张拉力的大 小来确定,可按台座每米宽的承载力为200～500 kN设计台座。
4.2.2 先张法施工工艺
图4-7 先张法施工工艺流程
4.2.2 先张法施工工艺
1. 预应力筋的铺设、张拉
预应力筋应采用砂轮锯或切断机切断,不得采用电弧切割。 为便于脱模,对长线台座(或胎模)在铺设预应力筋前应先刷隔离剂, 但应采取措施防止隔离剂污损预应力筋,影响其与混凝土的黏结。 如果预应力筋遭受污染,应使用适宜的溶剂将其清洗干净。预应力 钢丝宜用牵引车铺设。如遇钢丝需要接长的情况,可借助钢丝连接 器用20～22号铁丝密排绑扎。
4.2.1 先张法施工设备
1）油压千斤顶
油压千斤顶可张拉单根或多根成组的预应力筋， 张拉过程中可直接从油压表读取张拉力值。成组张 拉时由于拉力较大,一般用油压千斤顶张拉。
4.2.1 先张法施工设备
2）卷扬机
在长线台座上张拉钢筋时,由于一般千斤 顶的行程不能满足长台座要求,因此可采用卷扬 机张拉小直径预应力筋,用杠杆或弹簧测力。弹 簧测力时,宜设行程开关,使在张拉到规定的应 力时能自行停机。

4.1.1 先 张 法 的 施 工 设 备
4.1 先张法施工
2）锚固夹具
（1） 钢质锥形锚具
（2）钢质锥形夹具 （3）镦头夹具
4.1.1 先 张 法 的 施 工 设 备
4.1 先张法施工
钢质锥形夹具
1—齿板；2—套筒；3—钢丝；4—锥塞
4.1.1 先 张 法 的 施 工 设 备
4.1 先张法施工
（1）胶管铺设后，应注意不要让钢筋等硬物刺穿胶管， 胶管应当有良好的密封性，勿使其漏水、漏气。
胶管密封装置
4.2 后张法施工
1.钢筋束及钢绞线束制作
1—混凝土构件； 2—孔道； 3—钢绞线； 4—夹片式工作锚； 5—穿心式千斤顶； 6—夹片式工具锚
钢筋束、钢绞线束下料长度计算简图（单位：mm）
4.2.2 预 应 力 筋 的 制 作
4.2 后张法施工
2.钢丝束制作
4.2.2 预 应 力 筋 的 制 作
4.1 先张法施工
3）电动螺杆张拉机
电动螺杆张拉机由螺杆、电动机、变速箱、测 力计及顶杆等组成，可单根张拉预应力钢丝或钢筋。
4.1.1 先 张 法 的 施 工 设 备
4.1 先张法施工
先张法施工工艺流程简图
4.1.2 先 张 法 的 施 工 工 艺
4.1 先张法施工
1.预应力筋的铺设、张拉
（1） 预应力筋的 材料要求
1）油压千斤顶
4.1.1 先 张 法 的 施 工 设 备
4.1 先张法施工
2）卷扬机
在长线台座上张拉钢筋时，由于一般千斤顶的行程不能 满足长台座要求，因此可采用卷扬机张拉小直径预应力筋， 用杠杆或弹簧测力。弹簧测力时，宜设行程开关，在使张拉 到规定的应力时，能自行停机。

预应力混凝土工程ppt课件
目 录
• 预应力混凝土工程概述 • 预应力混凝土的基本原理 • 预应力混凝土的设计与施工 • 预应力混凝土的优势与挑战 • 预应力混凝土工程案例分析
01 预应力混凝土工程概述
定义与特点
定义
预应力混凝土是一种通过在混凝土中 施加预应力，以提高结构承载能力和 延性的工程技术。
提高结构跨度
预应力技术可以增加结构的跨 度，减少支撑和立柱的数量，
优化建筑空间的使用。
预应力混凝土的挑战
施工难度大
预应力混凝土的施工需 要专业的技术和设备， 对施工人员的技能要求
较高。
成本较高
预应力混凝土的制作和 安装成本相对较高，对 于小型项目可能不太经
济。
质量控制
维护与修复
预应力的施加需要精确 的控制，否则可能会影
高层建筑的预应力混凝土结构
案例一：上海中心大厦 案例二：广州塔
案例三：迪拜哈利法塔
高层建筑的预应力混凝土结构
要点一
总结词
要点二
详细描述
高层建筑的预应力混凝土结构具有抗震性能好、承载能力 高、施工速度快等优点，是现代高层建筑中的重要结构形 式。
预应力混凝土结构在高层建筑中得到了广泛应用，如上海 中心大厦、广州塔和迪拜哈利法塔等。这些高层建筑的预 应力混凝土结构不仅满足了建筑高度和功能性的要求，还 具有良好的抗震性能和承载能力，能够保证建筑的安全性 和稳定性。同时，预应力混凝土结构的施工速度快，能够 缩短工期，降低工程成本。
大型工业厂房的预应力混凝土结构
案例一
某大型水电站厂房
案例二
某大型钢铁厂厂房
案例三
某大型化工厂厂房
大型工业厂房的预应力混凝土结构

建筑施工技术
4.1 先张法施工 4.2 后张法施工 4.3 无粘结预应力混凝土施工
学习目标
1．熟悉预应力夹具、锚具和连接器的性能与选用方法。 2．熟悉张拉场地的布置、张拉机械的性能与选用方法。 3．掌握先张法施工工艺。 4. 掌握后张法的施工工艺、预应力筋的制作。 5. 了解无粘结预应力技术。
4.1 先张法施工
4.2 后张法施工
1.钢筋束及钢绞线束制作
1—混凝土构件； 2—孔道； 3—钢绞线； 4—夹片式工作锚； 5—穿心式千斤顶； 6—夹片式工具锚
钢筋束、钢绞线束下料长度计算简图（单位：mm）
4.2.2 预 应 力 筋 的 制 作
4.2 后张法施工
2.钢丝束制作
4.2.2 预 应 力 筋 的 制 作
4.1 先张法施工
3）电动螺杆张拉机
电动螺杆张拉机由螺杆、电动机、变速箱、测 力计及顶杆等组成，可单根张拉预应力钢丝或钢筋。
4.1.1 先 张 法 的 施 工 设 备
4.1 先张法施工
先张法施工工艺流程简图
4.1.2 先 张 法 的 施 工 工 艺
4.1 先张法施工
1.预应力筋的铺设、张拉
（1） 预应力筋的 材料要求
4.1.2 先 张 法 的 施 工 工 艺
4.1 先张法施工
3.预应力筋的放张
（1） 放张方法
（2） 放张顺序
4.1.2 先 张 法 的 施 工 工 艺
4.2 后张法施工
后张法施工示意
1—钢筋混凝土构件；2—预留孔道；3—预应力筋；4—千斤顶；5—锚具
4.2 后张法施工
4.2 后张法施工
1.对锚具的要求
4.1.1 先 张 法 的 施 工 设 备
4.1 先张法施工

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2、预应力筋制作
预应力钢筋制作：包括配料、对焊、冷拉等工艺过程。 下料长度计算
2）孔道留设方法
钢管抽芯法 胶管抽芯法
预埋管法
预埋金属波纹管 预埋塑料波纹管
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（1）钢管抽芯法
适用于留设直线孔道，钢管长度不宜超过15m 。
施工方法：
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，以防粘结，待混凝土 初凝后，终凝前抽出钢管，形 成孔道。
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施工要点：
钢筋束锚具 预应力钢丝束锚具
2）对锚具的要求：
尺寸准确；
钢绞线锚具
有可靠的锚固能力不致产生预应力筋的滑移；
有足够刚度和强度；
部件的互换性好。
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① 单根钢筋锚具
张拉端：螺丝端杆锚具。 固定端：帮条锚具或墩头锚具。
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② 钢筋束锚具
钢筋束采用的锚具有：XM型、QM型、BS型和固定 端镦头锚具。 ① XM型：可锚固钢绞线束、钢丝束、单根预应力筋、
钢丝。 III. 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5mm的钢丝束。
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三、后张法的施工工艺
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关键工序
1、孔道留设 1）目的：
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。
（1）钢管预埋前应除锈，刷油，保证平直，光滑，位置正 确。每根长度小于15米，以便于旋转、抽管。 （2）恰当掌握抽管时间 ：（早：坍孔；晚：抽管难，抽不出来）