[PPT]预应力混凝土工。程讲义(先张法_后张法预应力)_ppt

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。
一、预应力筋、锚具和张拉机具
• 直径、长度、形状满足设计要求（直径与锚具及筋有关）。 • 2、方法： •
①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10～15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）
• 锚具按锚固性能分两类： • 锚具性能 • 锚具效率系数 • 锚具的总应变 • 用途： • • Ⅰ类——承受动、静载的无粘结、有粘结的预应力混凝土； Ⅱ类——有粘结、预应力筋的应力变化不大的部位。 Ⅰ类 η a≧0.95 ε u≧2.0% Ⅱ类 η a≧0.9 ε u≧1.7%
（一）单根粗筋（直径18～36MM）：
• 3、统一提高张拉力；
• 4、采用分阶段张拉，先全部拉至50% con 至100% 。
，再拉
５.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——两端张拉（一端锚固后，另 一端补足再锚固）。 长度≤30 m直孔——一端张拉； 长度＞30 m直孔、曲线孔——两端张拉。
拆模后应覆盖土工布进行保温保湿养护至混凝土达到设 计规定张拉强度。
张拉端
固定端
箱梁的预应力筋张拉仍遵守对称张拉原则。当一端张拉时 ，张拉端可交错设置在箱梁构件两端。
灌浆泵 搅浆机 封锚
预应力孔道正式灌浆前，必须切除锚具外侧多余的钢绞线 ，用水泥砂浆或细石混凝土封锚。
搅浆机
灌浆用的搅浆机应选用高速搅浆机，选用高性能的孔道灌 浆专用外加剂，并做配合比试验确认。
螺丝端杆锚具
帮条锚具
2、预应力筋制作：
• 工序：下料→对焊→冷拉。
• 下料长度计算：
• ①当两端用螺丝端杆锚具时——
钢筋下料长度：
l1 2l2 2l5 l nd (1 )( 1 1 )
②当一端用螺杆、一端用帮条时:
钢筋下料长度：
l1 l2 l5 l3 l nd (1 )(1 1 )
JM12 锚具
JM12 锚具
镦头 锚具
JM12 锚具
l1
(a)
JM12－6锚具
锚环
锚塞
KTZ型锚具
(a)组装图
(c)三夹片式夹片
钢绞线 锚环 夹片
(d)二夹片式夹片
(b)锚环
(e)斜开缝夹片
单孔夹片式锚具
vlm型工作锚板、夹片
多孔夹片锚固体系
多孔锚固体系构造图
•2、筋的制作：
•
24、28根φ b5钢丝束等）；
• •
• 非张拉端——用镦头锚具（锚板），DM5B
准备穿的预应力钢绞丝束
锥形螺杆锚具
钢质锥形锚具
镦头锚具
钢丝束的编束
锥形螺杆锚具的预紧
锥形螺杆锚具与拉杆式千斤顶的安装示意图
二、有粘结后张法施工工艺
（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（中心线）；
• ②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。
• ③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。
波纹管
金属螺旋管
螺旋管及锚座安装
后张有粘结预应力需要留孔，留孔材料通常用金属波纹管。 金属波纹管用厚度为0.3～0.35mm的钢带卷制而成。金属波纹 管有镀锌和非镀锌之分，波纹有单波和双波之分。
• 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18～36mm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
精轧螺纹钢筋的预应力筋主要用于连续梁桥和连续刚 构桥的腹板内竖向预应力筋，提高截面的抗剪能力。
有粘结螺纹管预留孔道
南京火车站站前广场高架桥的镀锌金属波纹管安 装，波纹管内已穿入钢绞线。
南京奥体中心工程体育场四周大平台双向有粘结预应力梁的金属波 纹管及泌水管的安装。
南京长江三桥引桥的连续梁箱梁底板及腹板塑料波纹管的安装。
钢管的连接
胶管的封端处理
胶管与阀门连接
螺旋管的连接
螺旋管上留灌浆孔
• （2）对埋螺旋管法： • •
（三）孔道灌浆：
• 1.目的：防止生锈；增加整体性。 • 2.基本要求：（尽早进行，饱满、密实） • ①水泥≮32.5级普硅； • ②水泥浆强度≮30MPa； • ③水灰比0.4左右，不得大于0.45 ；
• ④泌水率：拌后三小时宜≯2%，最大≯3%
• ⑤可掺无腐蚀性外加剂：铝粉（水泥重的0.5～1/万），木钙 （0.25%），微膨胀剂；
• •
•
－－用于大吨位钢绞线束（群锚）
锥锚式千斤顶构造简图
YCD型千斤顶工作示意图
工具锚 缸体 顶压器 工作锚
活塞
YCQ型千斤顶的：
• 张拉端——
•
锥形螺杆锚具（由锥形螺杆、套筒、螺母组成，锚14、16、20、 钢质锥形锚具（由锚环、锚塞组成，锚18根以下φ 5钢丝）； 镦头锚具（DM5A，锚12～54根φ 5钢丝）。
流锥筒
在灌浆前，需要对拌制 的水泥浆流动性进行测定。 用流锥筒测定简便可行。
单向阀门
灌浆泵进浆 管
灌浆时，需要在铸铁承压板的灌浆孔上安装单向控制阀门。 当另一端喷浆后，可先关闭另一端的阀门，同时继续灌浆加大压 力至0.6MPa左右关闭本端阀门保压。
预制预应力箱梁经典施工过程
在预制场地的混凝土台座上绑扎箱梁钢筋、安装镀锌波纹管。
安装箱梁预应力筋端部，铸铁承压板固定于端部钢模板上，螺旋筋紧 贴铸铁承压板，形成良好的局部承压钢筋加密区。
可拆卸芯模
预制箱梁采用定型钢模板，芯模设计成可拆卸，外模可挂 附壁式振捣器加强振捣。
定型钢外模
箱梁混凝土浇筑达到一定强度后，可拆除内外定型钢模。
工序：冷拉→下料→编束。 • 两端张拉： l ＝l0＋2a • 一端张拉： l ＝l0＋a＋b
• a－－张拉端留量（600～850mm，由机具定） • b－－非张拉端外露长度（80～100mm）
• 下料长度 l ：
•
• 3、张拉设备：
•
锥锚式千斤顶（YZ60、YZ85）
• ――用于KT－Z及钢制锥形锚具； ――用于KT－Z及JM－12、JM－15锚具 穿心式千斤顶（YC60、YC120） • 大孔径穿心式千斤顶（YCD、YCQ、YCW型）
3、张拉设备：
拉杆式千斤顶（YL－60）； • 穿心式千斤顶（YC－60、YC－20、YC－18）。
YL-60 拉杆式 千斤顶
YC60型千斤顶
工作原理图
配装撑脚和 拉杆后的外 貌图
穿 心 式 千 斤 顶
前 卡 式 千 斤 顶
（二）钢筋束、钢绞线束：
•1、锚具：
•张拉端—— • JM－12型锚具：锚环、夹片用45#钢。 • 可锚3～6根直径12的光圆、螺纹HRB500级筋或钢绞线；
con •
1
con ES ( con ) Ap EC Ac

后批钢筋张拉对前面的预应力钢筋的影响
•
后批张拉钢筋的第一批预应力损失（包括锚具变形与摩擦 损失）
• 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）。
• KT－Z型锚具：可锚3～6根直径12的HRB400~500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…
•非张拉端——钢筋可用镦头锚具（固定板）； • 钢绞线可用挤压锚具
钢绞线一般成盘供货至施工现场。现场下料时，应用钢管 和型钢架夹持钢绞线盘，以免开盘时钢绞线弹伤人。
金属波纹管要求咬口牢固，波纹高度符合要求，弯曲的 波纹管不渗水，环向刚度足够。
塑料波纹管其刚度比金属波纹管大，孔壁摩擦系数小， 不易被混凝土振捣棒振瘪，价格比金属波纹管高。在桥梁的 长孔道中应用的比例在增加。
电热 板
塑料波纹管的材料有高密度聚乙烯和聚丙烯。塑料波纹 管的接管可采用热接，即用电加热板加热管口至热塑状态后， 加压使管口对接在一起。
→
固定端的挤压锚
张拉端的夹片锚
叠层平卧预制屋架的预应力张拉采用由上而下的逐层超张 拉程序。预制时应注意减小叠层面间摩擦力。
→
*在实际工作中，弥补因为混凝土弹性压缩而引起的 应力损失的方法：
• 1、采用同一张拉值，逐根复拉补足损失；
con
• 2、采用同一张拉值，在设计中扣除弹性压缩损失平 均值；
千斤顶油缸
千斤顶进油，油缸伸出少许，钢绞线绷紧，准备张拉。
油压表号 千斤顶号
分级张拉 比例 分级张拉 油压表控 制读数
明示张拉程序、配套的千斤顶号与油压表号、对应分级 张拉的油压控制读数值。
张拉油压表
用配套校验的油压表控制张拉力。
对连续梁桥的箱梁底板预应力钢绞线束用两台千斤顶对称同步张拉。
对箱梁腹板预应力钢绞线束用两台千斤顶同步对称张拉。