第4章 44预应力材料与机具预应力施工精品PPT课件

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

n JM12型锚具宜选用相应的YC-60型穿心 式千斤顶张拉。
第四章 预应力混 凝土工程
4.1 概述
n本节教学要求：
n 1. 了解预应力混凝土的特点和适用性； 2. 熟悉预应力钢筋的基本形式 和适用性； 3. 熟悉锚具、夹具和连接器的种类和使用； 4. 熟悉张拉机械的原理和适用性； 5. 掌握预应力钢筋、锚具、张拉机械的配套 使用。
皇冠国际预应力技术施工现场 内江桐梓坝大桥为预应力混凝土双薄臂连续钢构桥
力；
n Fpm——预应力筋的实际平均极限抗拉力。由预应力
钢材试件实测破断荷载平均值计算得出；
n ηp——预 应力筋的效率系数，它是指考虑预应力
筋根数等因素影响的预应力筋应力不均匀的系数。
ηp应按下列规定取用：预应力筋-锚具组装件中预 应力钢材为 1至5根时，ηp=1；6至12根时， ηp =0.99；13至19根时，ηp =0.98；20根以上时， ηp =0.97。
预应力混凝土结构特点
预应力结构具有如下的一些特点： n 改善结构的使用性能，提高结构的耐久性； n 减小构件截面高度，减轻自重； n 充分利用高强钢材； n 具有良好的裂缝闭合性能与变形恢复性能； n 提高抗剪承载力； n 提高抗疲劳强度，此外，预应力混凝土结构具有
良好的经济性。
n 与普通钢筋混凝土施工相比较，预应力混 凝土施工，需要专门的机械设备，工艺比 较复杂，操作要求较高。但随着施工队伍 素质的提高和预应力机具设备的完善，预 应力施工技术的发展是乐观的。当前，在 大跨度桥梁领域，预应力混凝土结构占着 统治地位。预应力混凝土的使用范围和数 量，已成为一个国家建筑技术水平的重要 标志之一。
a）张拉端锚具（A型）；b）固定端锚具（B型） 图4 钢丝束镦头锚具

或管道没有清理干净。 ③限位板凹槽深度缺乏或过大。 ④千斤顶张拉力过大
校验与标定超越期限，千斤顶标定不符合要 求
⑤原资料缘由
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〔2〕断丝、滑丝 能够缘由：
①钢绞线被划伤或电焊烧伤； ②张拉力过大； ③夹片质量问题； ④管道摩阻大； ⑤限位板凹槽深度过浅； ⑥钢绞线本身质量问题；
3、按施加预应力方式分为先张法预应力混 凝土和后张法预应力混凝土。
4、按预应力筋与构件混凝土能否粘结分为 无粘结预应力混凝土和有粘结预应力混凝土。
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二、施工预备
1、技术预备
〔1〕熟习设计文件，了解管道成孔方式、管 道坐标参数、预应力下料长度、张拉力大小、 管道摩阻系数、喇叭口摩阻损失系数等。
2、常见问题处置的原那么 为正常施工发明有利条件 排除隐患，保证施工质量 总结阅历教训，防止问题再次发生
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3、主要常见问题及缘由 〔1〕钢绞线伸长值超差
能够缘由： ①张拉计算有误；
实际、实践伸长值计算有误 ②管道、喇叭口摩阻系数与实践存在偏向。
与管道位置偏向、成孔工艺、抽拔工艺有关，
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五、预应力张拉
梁体张拉分三阶段张拉：预张拉、初张拉、终张拉。 预张拉：防止梁体出现早期裂痕，浇筑后梁体混凝土强 度到达设计60%〔即30MPa〕进展，张拉时内模应松开， 张拉钢绞线数量位置及张拉值应符合要求；
初张拉：减少梁体对制梁台座占用时间。在梁体强度到达设 计强度的80%〔即43.5MPa〕时方可进展，初张拉后梁体方可吊 离台座。张拉数量、位置及张拉值应符合设计要求。脱模时梁 体强度到达设计强度的80%条件下，预张拉和初张拉两阶段合 并为一阶段进展施工。

定义
预应力混凝土是一种在混凝土浇筑前或浇筑过程中，通过张拉钢筋 或钢束对混凝土预先施加压力，以改善其受力性能的结构形式。
特点
具有较高的抗裂性、刚度和耐久性，能有效控制裂缝的开展和宽度， 提高结构的承载能力和使用寿命。
预应力原理及作用机制
原理
通过在混凝土中引入预压应力，使混 凝土在承受外荷载之前已经处于受压 状态，从而提高其抗裂性和承载能力。
应用领域
预应力混凝土广泛应用于桥梁、高层建筑、水利工程、海洋工程等需要承受大 荷载和严酷环境的结构中。
国内外发展现状与趋势
发展现状
预应力混凝土技术在国内外得到了广泛应用和深入研究，形成了完善的理论体系和 施工工艺。
发展趋势
随着新材料、新工艺和计算机技术的发展，预应力混凝土技术将朝着更高强度、更 轻量化、更耐久性和更环保的方向发展。同时，智能化施工和监测技术也将得到更 广泛的应用。
80%
安全管理
建立结构安全管理制度，对结构进 行安全评估，确保结构在使用过程 中的安全性。
损伤诊断技术应用
无损检测技术
应用无损检测技术对预应力混 凝土结构进行检测，如超声检 测、射线检测等，确定结构的 损伤位置和程度。
结构健康监测技术
通过安装传感器等监测设备， 实时监测结构的变形、应力等 参数，评估结构的健康状况。
预应力混凝土ppt教学课件
目
CONTENCT
录
• 预应力混凝土基本概念与原理 • 预应力混凝土材料与性能要求 • 预应力混凝土设计方法与步骤 • 预应力混凝土施工工艺流程与技术
要点 • 预应力混凝土质量检测与验收标准 • 预应力混凝土结构维护与加固方法
01
预应力混凝土基本概念与原理

5.1.3 预应力砼材料 预应力砼构造钢筋有非预应力钢筋和预应力钢筋。 预应力钢筋：预应力钢绞线、高强钢丝、热处理钢筋等。 预应力砼：≥C30。 5.1.4 预应力夹具和锚具 锚具：后张法预应力砼构件中为保持预应力筋的拉力并将 其传递给砼所用的永久性锚固装置。 夹具：先张法预应力砼构件施工时为保持预应力筋的拉力 并将其固定在张拉台座上的临时锚固工具。
〔3〕预应力值校核 预应力钢筋的张拉力一般用伸长值校核。当实测伸长值与 理论伸长值的差值与理论伸长值相比在-5%～10%之间时，说 明张拉后建立的预应力值满足设计要求。 〔4〕砼浇筑、养护 砼一次浇完，砼≮C30； 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〕； 防止碰撞、踩踏钢丝； 采取湿热养护，(开场温差≯20℃，达10MPa后按正常速度 升温〕。
5.3.2 预应力筋张拉 砼强度符合设计规定，≥75%。 张拉控制应力：应符合设计要求，控制应力低于先张法。 张拉程序： 用超张拉减少预应力筋的松弛损失时： 0→1.05σcon〔持荷2min〕→σcon 设计中应力松弛损失按一次张拉取值：0→σcon 预应力筋张拉吨位不大、根数很多，设计要求采用超张拉 减少应力松弛：0→σcon
〔5〕预应力筋放张 条件：砼到达设计规定，≮75%强度值后。放张顺序，设计 无规定时，按以下规定： 轴心受压构件，同时放张； 偏心受压构件，先同时放张预压应力较小区域，再同时放 张预压应力大的区域； 叠层生产的预应力构件，宜自上而下放张；板类构件从两 边逐渐向中心放张。 其它构件，应分阶段、对称、相互交织放张。 〔6〕方法： 锯断、剪断。
张拉顺序： 按设计要求。设计无要求时，分批、分阶段对称张拉，防 止构件承受过大偏心压力；减少张拉机械的移动次数。 目的：使砼不产生超应力，构件不扭转、侧弯，构造不变 位。 叠浇构件：宜自上而下逐层张拉，逐层加大拉应力〔减少 上下层之间因摩阻引起的预应力损失〕。

即孔道位置偏斜，引起构件在施加应力时发生侧弯和开裂。
灌2．浆预工应作•力应筋缓预放慢张应均应匀力满地足筋进以行的下，规张不定得拉砼中应力断达，到P并j设应按计排规下气定通式放顺张计，强在算度孔，道设两计端没冒有出规浓定浆时并应封( 闭)排。气孔后，宜再继续加压至0.
抽管太晚，混凝土与钢管粘结牢固，抽管困难，甚至抽不出来。
• 2.预应力混凝土的分类 • （1）预应力混凝土按预应力度大小可分为：全预应力混凝土和部分预应力混
凝土。全预应力混凝土是在全部使用荷载下受拉边缘不允许出现拉应力的预 应力混凝土，适用于要求混凝土不开裂的结构；部分预应力混凝土是在全部 使用荷载下受拉边缘允许出现一定的拉应力或裂缝的混凝土。 • （2）预应力混凝土按施工方式不同可分为：预制预应力混凝土、现浇预应力 混凝土和叠合预应力混凝土等。 • （3）根据张拉预应力筋与浇筑混凝土的先后次序，分为先张法混凝土和后张 法混凝土两大类。如图5-1、5-2所示。 • （4）按预应力钢筋和混凝土之间的粘结关系分有粘结预应力混凝土和无粘预 应力混凝土。
抗裂度高、耐久性好、节省材料等优点。工程实践证明，可节约钢材40％～ 50％，节省混凝土 20％～40％，减轻构件自重可达 20％～40％。 • （2）可以有效地利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土，能充分发挥钢筋 和混凝土各自的特性，并能扩大预制装配化程度。 • （3）预应力混凝土的施工，需要专门的材料与设备、特殊的施工工艺，工 艺比较复杂，操作要求较高，但用于大开间、大跨度与重荷载的结构中，其 综合效益较好。 • （4）随着施工工艺的不断发展和完善，预应力混凝土的应用范围愈来愈广 ，不仅可用于一般的工业与民用建筑结构，而且也可用于大型整体或特种结 构上。
7一大螺纹杆; 8一液压千斤顶; 9一放张装置