预应力砼工程.pptx

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1、 1 概述概述 2 预应力筋预应力筋 3 预应力锚固体系预应力锚固体系 4 张拉机具张拉机具 5 一般规定一般规定 6 预应力混凝土施工工艺预应力混凝土施工工艺第1页/共127页1 概述概述 普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1-0.1510-3。构件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达。构件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4-1/3，钢筋的抗拉强度未能充分发挥。，钢筋的抗拉强度未能充分发挥。1.1 预应力砼工作原理 预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉区对砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载作用下产生拉应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的

2、出现并限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度。第2页/共127页预应力砼的种类按预应力大小分按施加预应力方式分按预应力筋的粘结状态分按施工方式分全预应力砼先张法预应力砼后张法预应力砼自应力砼有粘结预应力砼无粘结预应力砼预制预应力砼部份预应力砼现浇预应力砼叠合预应力砼1.2 预应力砼的分类预应力砼的分类第3页/共127页1.3 预应力砼的优缺点预应力砼的优缺点 有效利用高强钢材；有效利用高强钢材；减小结构构件的截面尺寸、自重，能增大结构构件跨度，降低结构构件占用空间；减小结构构件的截面尺寸、自重，能增大结构构件跨度，降低结构构件占用空间；提高使用荷载下结构的抗裂性和刚度；提高使用荷载下结构

3、的抗裂性和刚度；质量好、降低工程造价、结构耐久性好；质量好、降低工程造价、结构耐久性好；技术含量高、操作要求严，需要增添专用设备。技术含量高、操作要求严，需要增添专用设备。第4页/共127页1.4 预应力工艺的应用预应力工艺的应用 1.4.1 先张法的应用先张法的应用 先张法主要应用于房屋建筑中的空心板、多孔先张法主要应用于房屋建筑中的空心板、多孔板、槽形板、双板、槽形板、双T板、板、V形折板、托梁、檩条、槽瓦、形折板、托梁、檩条、槽瓦、屋面梁等；道路桥梁工程中的轨枕、桥面空心板、简支屋面梁等；道路桥梁工程中的轨枕、桥面空心板、简支梁等。在基础工程中应用的预应力方桩及管桩等。梁等。在基础工程中

4、应用的预应力方桩及管桩等。预应力双T板 桥面预应力空心板 预应力方桩第5页/共127页1.4.2 后张法的应用后张法的应用 后张法不但用于房屋建筑中的吊车梁、屋面梁、后张法不但用于房屋建筑中的吊车梁、屋面梁、屋架，桥梁中的屋架，桥梁中的T形梁、箱形梁等构件，且在大跨度的形梁、箱形梁等构件，且在大跨度的现浇结构及空间结构中的应用也日趋成熟；在特种结构现浇结构及空间结构中的应用也日趋成熟；在特种结构如塔体的竖向预应力、筒体的环向预应力也有突破，尤如塔体的竖向预应力、筒体的环向预应力也有突破，尤其为桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展其为桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间。空间

5、。预应力箱梁 竖向预应力 斜拉索张拉第6页/共127页2 预应力筋预应力筋 预应力筋宜采用预应力筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松驰钢铰线螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松驰钢铰线，也可采，也可采用热处理钢筋。用热处理钢筋。预应力筋是指在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等。冷拔低碳钢丝和冷拉钢筋由于存在残余应力、屈强比低，已逐渐为螺旋肋钢丝、刻痕钢丝或13钢绞线所取代，不再作为预应力钢筋使用。第7页/共127页2.1 预应力钢丝预应力钢丝 螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝表面沿长度方向产生规则间隔肋条的钢钢丝表面沿长度方向产生规则间

6、隔肋条的钢丝。直径为丝。直径为49mm，标准抗拉强度，标准抗拉强度15701770 N/mm2。螺旋肋能增加与砼的握裹力，。螺旋肋能增加与砼的握裹力，可用于可用于先张法先张法构件。构件。2.1.1 螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝外形 螺旋肋钢丝近照第8页/共127页2.1.2 刻痕钢丝刻痕钢丝 刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法使钢丝表面产生周期性变化的凹法使钢丝表面产生周期性变化的凹痕或凸纹的钢丝。直径为痕或凸纹的钢丝。直径为5、7 mm，标准抗拉强度，标准抗拉强度1570 N/mm2。钢丝表面的凹痕或凸纹。钢丝表面的凹痕或凸纹能增加与砼的握裹力，可用于能增加与砼的握裹力，可用于先张先

7、张法法构件构件。三面刻痕钢丝外形 刻痕钢丝近照刻痕钢丝第9页/共127页2.2 预应力钢绞线预应力钢绞线 钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹合，并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力合，并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔性好，施工方便，具有广阔的发展前景。但价格大、柔性好，施工方便，具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。钢绞线可分为比钢丝贵。钢绞线可分为光面钢绞线光面钢绞线、无粘结钢绞线无粘结钢绞线、模拔钢绞线模拔钢绞线、镀锌钢绞线镀锌钢绞线、环氧涂层钢绞线环氧涂层钢绞线、不锈钢钢不锈钢钢绞线绞线等。等。预应力钢绞线光面预应

8、力钢绞线第10页/共127页2.2.1 光面预应力钢绞线光面预应力钢绞线 常用光面钢绞线的规格有常用光面钢绞线的规格有13和和17两种，直径两种，直径为为8.615.2mm，标准抗拉强度，标准抗拉强度15701860N/mm2。后张法后张法预应力均采用预应力均采用17钢绞线，钢绞线，13钢绞线仅用于钢绞线仅用于先张法先张法构件。构件。光面预应力钢绞线的形式 钢绞线的包装第11页/共127页2.2.2 无粘结钢绞线无粘结钢绞线 是用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上、外包是用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上、外包塑料护套制成，主要用于塑料护套制成，主要用于后张法后张法中无粘结预应力筋，也中无粘结预应力

9、筋，也可用于暴露或腐蚀环境中的体外索、拉索等。可用于暴露或腐蚀环境中的体外索、拉索等。无粘结钢绞线 无粘结钢绞线生产线第12页/共127页2.3 热处理钢筋热处理钢筋 热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力回火调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点，直径为等优点，直径为610mm。成品钢筋为直径。成品钢筋为直径2m的弹的弹性盘卷，开盘后自行伸直，每盘长度为性盘卷，开盘后自行伸直，每盘长度为l00120m。热处理钢筋的螺纹外形，有热处理钢筋的螺纹外形，有带纵肋带纵肋和和无纵肋无纵肋两种。两种

10、。有纵肋热处理钢筋 无纵肋热处理钢筋第13页/共127页2.4 精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋 精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出不带肋的螺纹外形。不带肋的螺纹外形。钢筋的接长用连接螺纹套筒，端头锚固用螺母。钢筋的接长用连接螺纹套筒，端头锚固用螺母。精轧螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优精轧螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。目前国内生产的精轧螺纹钢筋品种点。目前国内生产的精轧螺纹钢筋品种有有25 5和和32，其屈服点为，其屈服点为750MPa和和900MPa两种。两种。精轧螺纹钢筋外形 精轧螺纹钢筋近照第14页/共127页2.5

11、预应力钢筋的特性预应力钢筋的特性 碳素钢丝或钢绞线均属硬钢。当钢丝拉伸到超碳素钢丝或钢绞线均属硬钢。当钢丝拉伸到超过比例极限过比例极限p(取残余应变为取残余应变为0.01%时的应力时的应力)后，后，-关系呈非线性变化，没有明显的屈服点。关系呈非线性变化，没有明显的屈服点。2.5.1 应力-应变曲线 当钢丝拉伸超过0.2(残余应变为0.2%)后，应变增加较快；当拉伸至最大应力b时，应变继续发展，在-曲线上呈现为一水平段，然后断裂。预应力筋-曲线见右图：第15页/共127页2.5.2 应力松弛应力松弛 应力松弛是钢材受到一定的张拉力后，在长度保应力松弛是钢材受到一定的张拉力后，在长度保持不变的条件

12、下，钢材的应力随时间的增长而降低的现持不变的条件下，钢材的应力随时间的增长而降低的现象，其降低值称为象，其降低值称为应力松弛损失应力松弛损失。产生应力松弛的原因。产生应力松弛的原因主要是由于金属内部位错运动使一部分弹性变形转化为主要是由于金属内部位错运动使一部分弹性变形转化为塑性变形引起的。塑性变形引起的。右图根据碳素钢丝和热处理钢筋的试验数据，绘出其松弛率与时间、钢种、温度的关系：预应力筋的应力松弛损失第16页/共127页2.5.3 减少应力松弛损失的措施减少应力松弛损失的措施 采取超张拉程序；采取超张拉程序；采用低松弛钢绞线或钢丝，其松弛损失可减少采用低松弛钢绞线或钢丝，其松弛损失可减少7

13、080%。预应力砼箱梁张拉现场 箱梁采取超张拉第17页/共127页2.6 预应力钢筋的验收预应力钢筋的验收 包括包括标牌标牌和和外观检查外观检查，并按有关规定取样进行，并按有关规定取样进行力力学性能检验学性能检验。预应力钢筋出厂，每捆(盘)应挂有二个标牌(上注厂名、品名、规格、生产工艺及日期、批号等)，并有随货同行的出厂质量证明书。每验收批 由同一牌号、同一规格、同一生产 工艺的预应力钢筋组成，每批数量 不超过60t。2.6.1 标牌检查标牌标牌第18页/共127页2.6.2 外观检查外观检查 钢丝和钢绞线的外观检查均应逐盘进行。钢丝和钢绞线的外观检查均应逐盘进行。钢丝表钢丝表面不得有油污、氧

14、化铁皮、裂纹或机械损伤面不得有油污、氧化铁皮、裂纹或机械损伤。钢丝直径。钢丝直径检查按检查按10%盘选取，但不少于盘选取，但不少于6盘；盘；钢绞线表面不得有钢绞线表面不得有油污、锈斑或机械损伤油污、锈斑或机械损伤。镀锌、涂环氧钢绞线、无粘结镀锌、涂环氧钢绞线、无粘结钢绞线等涂层表面应均匀、光滑、无裂纹、无明显折皱。钢绞线等涂层表面应均匀、光滑、无裂纹、无明显折皱。无粘结预应力筋每验收批应抽取3个试件检验油脂重量和护套厚度。精轧螺纹钢的外观检查应逐根进行。钢筋表面不得有锈蚀、油污、横向裂缝、结疤。第19页/共127页2.6.3 力学性能检验力学性能检验 在每批钢丝中任意选取在每批钢丝中任意选取1

15、0%盘盘(不少于不少于6 6盘盘)，每，每盘在任意位置截取盘在任意位置截取2根试件，根试件，1根做拉伸试验，根做拉伸试验，1根做弯根做弯曲试验，如一项试验不合格，则该盘钢丝为曲试验，如一项试验不合格，则该盘钢丝为不合格品不合格品；另从该批未经检验的钢丝盘中抽取双倍数量的试件进行另从该批未经检验的钢丝盘中抽取双倍数量的试件进行检验，如仍有一项不合格，则该批钢丝判为检验，如仍有一项不合格，则该批钢丝判为不合格品不合格品；或逐盘检验取用合格品。或逐盘检验取用合格品。预应力钢丝力学性能检测预应力钢绞线松弛性能检测第20页/共127页 对于钢绞线，在每批钢绞线中任意选取3盘，每盘在任意位置截取一根试件做

16、拉伸试验，如有某一项试验结果不合标准要求，则该不合格盘报废；另从未经检验过的钢绞线中抽取双倍数量的试件进行复检，如仍有一项不合格，则该批钢绞线判为不合格品。2.6.4 运输及存放运输及存放 预应力筋由于强度高塑性差，在无应力状态下预应力筋由于强度高塑性差，在无应力状态下对对腐蚀腐蚀作用比普通钢筋敏感。预应力筋在运输或存放过作用比普通钢筋敏感。预应力筋在运输或存放过程中如遭受雨淋、湿气或腐蚀介质的侵蚀，易发生锈蚀，程中如遭受雨淋、湿气或腐蚀介质的侵蚀，易发生锈蚀，不仅降低质量，钢筋表面出现腐蚀坑，有时甚至会造成不仅降低质量，钢筋表面出现腐蚀坑，有时甚至会造成钢筋脆断。钢筋脆断。第21页/共127

17、页3 预应力锚固体系预应力锚固体系 预应力锚固体系包括预应力锚固体系包括锚具、夹具锚具、夹具和和连接器连接器。锚固。锚固体系的种类很多，且配套化、系列化、工厂化生产，主体系的种类很多，且配套化、系列化、工厂化生产，主要有要有QM系列系列(中国建科院中国建科院)、OVM系列系列(柳州建机厂柳州建机厂)、HVM系列系列(柳州海威姆柳州海威姆)、VLM系列系列等。等。预应力锚固体系总成图（预应力筋锚具组装件）张拉端锚具锚固端锚具连接器波纹管及预应力筋第22页/共127页 锚具锚具在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的拉力并将其传递到砼的拉力并将其传递到砼(或钢

18、结构或钢结构)上所用的上所用的夹持预应力夹持预应力筋的永久性锚固装置筋的永久性锚固装置。后张法锚固体系包括锚具、锚垫。后张法锚固体系包括锚具、锚垫板和螺旋筋。板和螺旋筋。夹具夹具在先张法构件施工时，用于保持预应力筋的在先张法构件施工时，用于保持预应力筋的拉力并将其固定在生产台座拉力并将其固定在生产台座(或设备或设备)上的临时性锚固装上的临时性锚固装置；在后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备置；在后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备上上夹持预应力筋的临时性锚固装置夹持预应力筋的临时性锚固装置(又称工具锚又称工具锚)。连接器连接器用于用于连接预应力筋的装置连接预应力筋的装置。第23页/

19、共127页锚具（M）、夹具（J）和连接器（L)的代号分类代号分类代号锚具锚具夹具夹具连接器连接器夹片式夹片式园形园形YJMYJJYJL扁形扁形BJM支承式支承式镦头镦头DTMDTJDTL螺母螺母LMMLMJLML锥塞式锥塞式钢质钢质GZM冷铸冷铸LZM热铸热铸RZM握裹式握裹式挤压挤压JYMJYJJYL压花压花YHM第24页/共127页锚具、夹具和连接器的标记示例：YJM 15-12 产品代号企业体系代号，需要时标注 预应力钢材根数预应力钢筋直径 锚具、夹具和连接器的标记由产品代号、预应力锚具、夹具和连接器的标记由产品代号、预应力钢筋直径、预应力钢材根数三部份组成钢筋直径、预应力钢材根数三部份

20、组成(生产企业的体生产企业的体系代号只在需要时加注系代号只在需要时加注)。表示为锚固12根直径为15.2mm预应力砼用钢绞线的园形夹片式群锚锚具第25页/共127页 应符合应符合国家国家标准标准预应力筋用锚具、夹具和连接器预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB/T14370-2007 预应力筋用锚具、夹具和连接器应预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程用技术规程 JGJ85-2010 JGJ85-2010。静载锚固性能：静载锚固性能：锚具应同时满足锚具应同时满足a0.95，apu2.0%；夹具应满足；夹具应满足g0.92。（。（a 为锚具效应系数为锚具效应系数，apu 为实测极限拉力的总应变，为

21、实测极限拉力的总应变，g 为夹具效应系数）为夹具效应系数）锚具静载试验机模拟钢绞线张拉锚具静载试验3.1 性能要求性能要求第26页/共127页 动载锚固性能：动载锚固性能：满足循环次数满足循环次数为为200万次的万次的疲劳性能试验疲劳性能试验要求；对于用要求；对于用于抗震结构的锚具，应满足于抗震结构的锚具，应满足5050次次循环周期循环周期荷载荷载要求。要求。洛氏硬度检测 磁粉探伤无损检验 内孔精确角度检验锚具的出厂检验韦氏硬度检测第27页/共127页 工艺性能：工艺性能：应满足应满足分级张拉分级张拉、补张拉补张拉 和和放松预应力筋放松预应力筋 等张拉工艺要求；等张拉工艺要求；锚固多根预应力筋

22、用的锚具，除具有锚固多根预应力筋用的锚具，除具有整束张拉整束张拉 的性的性能外，宜具有能外，宜具有单根张拉单根张拉 的可能性；的可能性；夹具应具有良好的夹具应具有良好的自锚性能自锚性能、松锚性能松锚性能和和安全的重复使用功能安全的重复使用功能，主要部件宜镀膜防腐。主要部件宜镀膜防腐。第28页/共127页锚具的种类锚具类型锚具类型常见锚具常见锚具备注备注夹片式夹片式单孔夹片锚具单孔夹片锚具 1 1、按在构件中的位、按在构件中的位置又可分为置又可分为张拉端锚具、张拉端锚具、固定端锚具固定端锚具 两种。两种。2 2、锚具一般由设计、锚具一般由设计单位按结构要求、产品单位按结构要求、产品性能和张拉施工

23、方法选性能和张拉施工方法选用。用。多孔夹片锚具多孔夹片锚具支承式支承式镦头锚具镦头锚具螺母锚具螺母锚具锥塞式锥塞式钢质锥形锚具钢质锥形锚具锥形螺杆锚锥形螺杆锚握裹式握裹式挤压锚具挤压锚具压花锚具压花锚具3.2 锚具第29页/共127页 夹片式锚具分为夹片式锚具分为单孔夹片锚具单孔夹片锚具和和多孔夹片锚具多孔夹片锚具，由由工作锚板工作锚板、工作夹片工作夹片、锚垫板锚垫板、螺旋筋螺旋筋组成。可锚组成。可锚固预应力钢绞线。也可锚固固预应力钢绞线。也可锚固75、77的预应力钢丝的预应力钢丝束，主要用作束，主要用作张拉端锚具张拉端锚具。具有自动跟进，放张后自。具有自动跟进，放张后自动锚固，锚固效率系数高

24、，锚固性能好，安全可靠等动锚固，锚固效率系数高，锚固性能好，安全可靠等特点。特点。QM夹片式锚具 夹片式锚具的组装3.2.1 夹片式锚具第30页/共127页VLM单孔夹片式锚具 工具锚、工作夹片锚具与千斤顶安装示意图 张拉端锚具构造图第31页/共127页扁形张拉端锚具扁形张拉端锚具 扁形张拉端锚具由扁形张拉端锚具由扁形工作锚板扁形工作锚板、工作夹片工作夹片、扁形锚垫板扁形锚垫板、扁形螺旋筋扁形螺旋筋组组成。成。扁锚的扁锚的张拉端口扁小，钢铰线可逐张拉端口扁小，钢铰线可逐根张拉亦可整体张拉。适用于楼板、低根张拉亦可整体张拉。适用于楼板、低高度箱梁及桥面横向预应力张拉。高度箱梁及桥面横向预应力张拉

25、。张拉好的扁形锚具扁锚的工作锚板与夹片多孔夹片式扁锚第32页/共127页3.2.2 镦头锚具镦头锚具 镦头锚体系可张拉镦头锚体系可张拉P 5、P 7高强钢丝束，常用高强钢丝束，常用镦头锚分为镦头锚分为A型型和和B型型，A型型由由锚杯锚杯和和螺母螺母组成，用于组成，用于张张拉端拉端；B型型为为锚板锚板，用于，用于固定端固定端。预应力筋采用钢丝镦。预应力筋采用钢丝镦头器镦头成型，配套张拉使用头器镦头成型，配套张拉使用YDC系列穿心式千斤顶。系列穿心式千斤顶。主要用于后张法施工中。主要用于后张法施工中。DM型镦头锚具 镦头锚具与预应力钢丝束A型B型高强钢丝束第33页/共127页LD型系列镦头机构造示

26、意图型系列镦头机构造示意图 1.1.油嘴油嘴 2.2.油缸油缸 3.3.顺序阀顺序阀 4.4.回油回油阀阀 5.5.镦头活塞镦头活塞 6.6.镦头活塞回程弹镦头活塞回程弹簧簧7.7.夹紧活塞回程弹簧夹紧活塞回程弹簧 8.8.夹紧活夹紧活塞塞9.9.镦头模镦头模 10.10.锚环锚环 11.11.夹夹片片12.12.夹片回程弹簧夹片回程弹簧 已镦好的7钢丝LD型系列镦头机第34页/共127页3.2.3 精轧螺纹钢锚具、精轧螺纹钢锚具、连接器（螺母锚连接器（螺母锚具）具）由由螺母螺母和和垫板垫板组成，可锚固组成，可锚固25、32高强精轧高强精轧螺纹钢筋，主要用于先张法、后张法施工的预应力箱螺纹钢筋

27、，主要用于先张法、后张法施工的预应力箱梁、纵向预应力及大型预应力屋架。梁、纵向预应力及大型预应力屋架。连接器主要用于连接器主要用于螺纹钢筋的接长。螺纹钢筋的接长。精轧螺纹钢锚具、连接器螺母螺母垫板连接器连接器第35页/共127页3.2.4 螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具 螺丝端杆锚螺丝端杆锚具由具由螺丝端杆螺丝端杆、螺螺母母和和垫板垫板组成，可组成，可锚固冷拉锚固冷拉、级级钢筋，主要用于后钢筋，主要用于后张法施工的预应力张法施工的预应力板梁及大型屋架。板梁及大型屋架。螺丝端杆锚具构造图螺母垫板螺丝端杆螺丝端杆锚具目前已较少使用!第36页/共127页3.2.5 挤压式锚具（挤压式锚具（P型）型）P型锚

28、具是由型锚具是由挤压头挤压头、螺旋筋螺旋筋、P型锚板型锚板、约约束圈束圈组成，它是在钢铰线端部安装钢丝衬圈和挤压套，组成，它是在钢铰线端部安装钢丝衬圈和挤压套，利用挤压机将挤压头挤过模孔，使其产生塑性变形而握利用挤压机将挤压头挤过模孔，使其产生塑性变形而握紧钢铰线，形成可靠锚固。用于后张预应力构件的紧钢铰线，形成可靠锚固。用于后张预应力构件的固定固定端端对钢绞线的挤压锚固。对钢绞线的挤压锚固。固定端P型锚具组件 单孔固定端锚具 VLM挤压套第37页/共127页螺旋筋挤压头P型锚板预应力筋波纹管VLM固定端P型锚具(应用于后张预应力构件的固定端，埋入构件中不作张拉用)第38页/共127页P型固定

29、端锚具构造图 GYJ挤压机挤压机 是制作是制作P P型固定端锚具的型固定端锚具的专用挤压设备。专用挤压设备。挤压好的挤压头JY型挤压机第39页/共127页3.2.6 压花式锚具（压花式锚具（H型）型）当需要把后张力传至砼时，可采用当需要把后张力传至砼时，可采用H型固定端锚型固定端锚具，它包括具，它包括带梨形自锚头的一段钢绞线带梨形自锚头的一段钢绞线、支托梨形自锚、支托梨形自锚头用的头用的钢筋支架钢筋支架、螺旋筋螺旋筋、约束圈约束圈等。钢绞线梨形自锚等。钢绞线梨形自锚头采用专用的压花机挤压成型。头采用专用的压花机挤压成型。VLM15型固定端H型锚具梨形自锚头预应力筋螺旋筋约束圈波纹管第40页/共

30、127页 压花机是制压花机是制作作H H型固定端锚具型固定端锚具的专用挤压设备。的专用挤压设备。YH30YH30型压花机具有型压花机具有体积小、重量轻、体积小、重量轻、操作方便等特点。操作方便等特点。H型固定端压花锚具构造图 梨形头结构示意图 YH30型压花机 压花机压花过程 第41页/共127页3.2.7 钢质锥形锚具钢质锥形锚具 钢质锥形锚具钢质锥形锚具(又称弗氏锚具又称弗氏锚具)由由锚圈锚圈和和锚塞锚塞组成，组成，可锚固可锚固630P 5或或1224P 7的高强钢丝束，常的高强钢丝束，常用于后张法预应力砼结构和构件中，配套用于后张法预应力砼结构和构件中，配套YDZ系列专系列专用千斤顶张拉

31、。用千斤顶张拉。GZ型钢质锥形锚具张拉好的钢质锥形锚具锚圈锚圈锚塞锚塞砼构件锥形锚具高强钢丝束第42页/共127页3.3 夹具夹具 钢丝的夹具分两类：一类是将预应力筋锚固在台钢丝的夹具分两类：一类是将预应力筋锚固在台座上的座上的锚固夹具锚固夹具；另一类是；另一类是张拉时夹持预应力筋用的夹张拉时夹持预应力筋用的夹具具。锚固夹具与张拉夹具都是重复使用的工具。夹具的。锚固夹具与张拉夹具都是重复使用的工具。夹具的种类繁多，下图是传统的单根钢丝种类繁多，下图是传统的单根钢丝锚固夹具锚固夹具。3.3.1 钢丝的夹具钢丝用锚固夹具 园锥齿板式常用于冷拔钢丝，园锥槽式常用于消除应力钢丝。第43页/共127页下

32、图是常用的下图是常用的钢丝张拉夹具钢丝张拉夹具。偏心式夹具 压销式夹具第44页/共127页 QM预应力体系中的预应力体系中的JXS、JXL、JXM型夹具是型夹具是专为先张台座法预应力钢绞线张拉的需要而设计，可专为先张台座法预应力钢绞线张拉的需要而设计，可适应适应9.5、12.2、12.7、15.2，15.7、17.8mm等规格钢绞线的先张台座张拉。等规格钢绞线的先张台座张拉。3.3.2 钢绞线的夹具钢绞线的夹具JXS型先张夹具JXM型先张夹具JXL型先张夹具第45页/共127页4 张拉设备张拉设备 预应力张拉设备主要有预应力张拉设备主要有电动张拉设备电动张拉设备和和液压张拉液压张拉设备设备两大

33、类。两大类。电动张拉设备电动张拉设备仅用于仅用于先张法先张法，液压张拉设液压张拉设备备可用于可用于先张法先张法与与后张法后张法。液压张拉设备液压张拉设备由由液压千斤顶液压千斤顶、高压油泵高压油泵和和外接油管外接油管组成。组成。张拉设备应装有测力仪器，以准确建立预应力值。张拉设备应装有测力仪器，以准确建立预应力值。张拉设备应由专人使用和保管，并定期维护和校验。张拉设备应由专人使用和保管，并定期维护和校验。共63页 第49页前卡式千斤顶高压油泵穿心式千斤顶第46页/共127页4.1 电动张拉机械电动张拉机械 常用的电动张拉常用的电动张拉机械主要有：机械主要有：电动螺杆张电动螺杆张拉机拉机、电动卷扬

34、张拉机电动卷扬张拉机等，等，常用于常用于先张法先张法施工中。施工中。电动螺杆张拉机构造图 电动螺杆张拉机电动卷扬张拉机第47页/共127页 是一种利用双液压缸张拉预应是一种利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的双作用千斤顶。力筋和顶压锚具的双作用千斤顶。既可用于需要顶压的夹片锚的整体既可用于需要顶压的夹片锚的整体张拉，配上撑脚与拉杆后，还可张张拉，配上撑脚与拉杆后，还可张拉镦头锚。广泛用于先张、后张法拉镦头锚。广泛用于先张、后张法的预应力施工。的预应力施工。4.2.1 穿心式千斤顶穿心式千斤顶YDC型穿心式千斤顶构造示意图千斤顶张拉中4.2 液压张拉设备YDC型穿心式千斤顶点击穿心式千斤顶动画第

35、48页/共127页 拉杆式千斤顶为空心拉杆拉杆式千斤顶为空心拉杆式千斤顶，选用不同的配件可组成式千斤顶，选用不同的配件可组成几种不同的张拉形式。可张拉几种不同的张拉形式。可张拉DM型螺丝端杆锚、型螺丝端杆锚、JLM精轧螺丝钢精轧螺丝钢锚具等。锚具等。4.2.2 拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶构造示意图YCL拉杆式千斤顶点击拉杆式千斤顶动画第49页/共127页 是一种具有是一种具有张拉张拉、顶锚顶锚和和退退楔楔功能的三作用千斤顶，专用于张功能的三作用千斤顶，专用于张拉及顶压锚固带拉及顶压锚固带钢质锥形钢质锥形(弗氏弗氏)锚锚的钢丝束。的钢丝束。4.2.3 锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶张拉GZ型

36、锚具实例 YDZ850型千斤顶构造示意图 点击锥锚式千斤顶动画第50页/共127页4.3 高压油泵高压油泵 高压油泵与向液压千斤顶的油缸高压供油。油泵的额高压油泵与向液压千斤顶的油缸高压供油。油泵的额定压力应等于或大于千斤顶的额定压力。高压油泵的额定压力定压力应等于或大于千斤顶的额定压力。高压油泵的额定压力为为4080MPa。千斤顶张拉时，张拉力的大小是通过油泵上的油压的读数来控制的。油压表的读数表示千斤顶张拉油缸活塞单位面积的油压力。在理论上如已知张拉力N，活塞面积 A，则可求出张拉时油表的相应读数P。理论：N=PA，实际N30m的直线预应力筋或抽芯成孔且长度24m的直线预应力筋。及曲线预应

37、力筋。第101页/共127页 分批张拉方式：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砼弹性压缩对先批张拉的预应力筋造成预应力损失，所以先批张拉的预应力筋应加上该弹性压缩损失值，使分批张拉的每根预应力筋的张拉力基本相等。预应力箱梁的分批、对称张拉 预应力T梁的分批张拉第102页/共127页 分段张拉方式：分段张拉方式：在多跨连续梁板施工时，通长的预应在多跨连续梁板施工时，通长的预应力筋需要力筋需要逐段逐段 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：为平衡

38、各阶段的不同荷载及减少弹性压缩损失,采取分阶段逐步施加预应力的方式。补偿张拉方式：在早期预应力损失基本完成后，再进行张拉的方式。梁段的分段张拉施工第103页/共127页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;构件不扭构件不扭转与侧弯、结构不变位；转与侧弯、结构不变位；张拉设备的移动次数最少。张拉设备的移动次数最少。所以所以张拉宜对称进行张拉宜对称进行。预应力箱梁的对称张拉第104页/共127页 下图所示是预应力砼屋架的下弦，下图所示是预应力砼屋架的下弦，图图a为二束不超过为二束不超过30m的钢丝束，可采的钢丝束，可采用一端张拉，用

39、二台千斤顶分别在构用一端张拉，用二台千斤顶分别在构件的两端进行对称张拉，一次完成。件的两端进行对称张拉，一次完成。图b预应力筋为四束，需分两批张拉，用两台千斤顶分别张拉对角线上的二束，然后张拉另二束，先批张拉的预应力损失应予补足。（a）（b）预应力砼屋架下弦的张拉顺序 受拉构件的对称张拉第105页/共127页 平卧重叠构件张拉：现场平卧重叠制作的后张法预应力构件，其张拉顺序宜先上后下逐层进行，为减少上下层之间因磨擦力引起的预应力损失，应视预应力筋和隔离剂的类别逐层加大张拉力。第106页/共127页 张拉注意事项张拉注意事项 当两端同时张拉一根预应力筋时，宜先在当两端同时张拉一根预应力筋时，宜先

40、在一一端张拉端张拉、一端锚固一端锚固，再在另一端张拉，再在另一端张拉补足补足张拉力后锚张拉力后锚固；固；对于重要预应力砼构件，可分阶段建立预应力，即全部预应力先张拉50%之后，再第二次拉至100%。为解决砼弹性压缩损失问题，可采用同一张拉值,逐根复拉补足张拉力；预应力钢绞线的逐根张拉第107页/共127页2.5.4 张拉程序张拉程序 预应力筋张拉操作程序，根据预应力筋张拉操作程序，根据构件类型、张拉锚固体系、构件类型、张拉锚固体系、松驰损失松驰损失等因素确定：等因素确定：采用采用低松驰钢丝和钢铰线或设计已考虑松弛损低松驰钢丝和钢铰线或设计已考虑松弛损失失时，张拉程序为：时，张拉程序为：0Pj

41、锚固锚固 Pj=conAP（预应力筋截面积）（预应力筋截面积）锚具安装 千斤顶安装 夹片安装 张拉施工第108页/共127页 采用采用普通松驰预应力钢筋普通松驰预应力钢筋时，按时，按超张拉程序超张拉程序，即：，即：对对镦头锚具等可卸载锚具镦头锚具等可卸载锚具：01.05Pj 持荷持荷2min Pj 锚固锚固 对对夹片锚具等不可卸载锚具夹片锚具等不可卸载锚具：01.03Pj 锚固锚固压力表读数张拉控制第109页/共127页2.5.5 伸长值校核伸长值校核 校核伸长值可综合反映张拉校核伸长值可综合反映张拉力是否足够、孔道摩阻损失是否力是否足够、孔道摩阻损失是否偏大、预应力筋是否有异常现象偏大、预应

42、力筋是否有异常现象等。因此，张拉时应对伸长值进等。因此，张拉时应对伸长值进行校核，行校核，实际伸长值与计算伸长实际伸长值与计算伸长值的偏差大于值的偏差大于6%时，应暂停张时，应暂停张拉，在采取措施调整后，方可继拉，在采取措施调整后，方可继续张拉。（续张拉。（注：计算伸长值按轴注：计算伸长值按轴心受拉考虑，实测的需考虑弹性心受拉考虑，实测的需考虑弹性回缩回缩）伸长值校核伸长值校核第110页/共127页2.6 孔道灌浆孔道灌浆 预应力筋张拉后，应尽快进行孔道灌浆。一可预应力筋张拉后，应尽快进行孔道灌浆。一可保护预应力筋以免保护预应力筋以免锈蚀锈蚀，二使预应力筋与砼，二使预应力筋与砼有效粘结，有效粘

43、结，控制控制超载时裂缝的间距与宽度超载时裂缝的间距与宽度，减轻梁端，减轻梁端锚具的负荷锚具的负荷情况。情况。灌浆料应采用强度等级不低于42.5级的普通硅酸盐水泥配制，水灰比不大于0.45，搅拌后3h泌水率不宜大于2%，且不应大于3%。泌水应能在24h内全部重新被水泥浆吸收。灌浆用水泥浆的抗压强度不应小于20N/mm2。灌浆设备：灰浆泵。灌浆管第111页/共127页 灌浆前应全面检查构件孔道及灌浆孔、泌水孔、灌浆前应全面检查构件孔道及灌浆孔、泌水孔、排气孔是否排气孔是否畅通畅通，对抽芯成孔的孔道采用压力水冲洗，对抽芯成孔的孔道采用压力水冲洗湿润湿润,对埋波纹管孔道可用对埋波纹管孔道可用压缩空气清

44、孔压缩空气清孔。宜先灌下层。宜先灌下层孔道，后灌上层孔道。灌浆工作应缓慢均匀进行，孔道，后灌上层孔道。灌浆工作应缓慢均匀进行，不不得中断得中断，并应排气通顺，在出浆口冒出，并应排气通顺，在出浆口冒出浓浆浓浆并封闭排并封闭排气口后，继续加压至气口后，继续加压至0.50.7N/mm2稳压稳压2min，再，再封闭灌浆孔。封闭灌浆孔。对孔道直径较大且不掺减水剂或膨胀剂进行灌浆时,可采取“二次压浆法”或“重力补浆法”。超长孔道、大曲率孔道、扁管孔道、腐蚀环境的孔道可采用“真空辅助压浆法”。第112页/共127页2.7 后张法施工注意事项后张法施工注意事项 后张法预应力构件，后张法预应力构件，断裂断裂或或

45、滑脱滑脱的数量严禁的数量严禁超过同一截面预应力筋超过同一截面预应力筋总根数的总根数的3%，且每束钢丝不得，且每束钢丝不得超过一根超过一根(对于多跨双向连续板，其同一截面应按每跨对于多跨双向连续板，其同一截面应按每跨计算计算)。预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与设计规定检验值的相对允许误差为5%。同一检验批内抽查预应力筋总数的3%，且不少于5束。后张法预应力筋锚固后的外露部分宜用机械方法切割，其外露长度不宜小于预应力筋的1.5倍，且不小于30mm。长期的锚具，可涂刷防锈油漆或用封端砼封裹。第113页/共127页 现浇砼构件的侧模板宜在预应力张拉前拆除，底模支现浇砼构件的侧模板宜在预应力张拉前

46、拆除，底模支架拆除时，孔道灌浆强度不应低于架拆除时，孔道灌浆强度不应低于15 N/mm2；波纹管事故锚垫板事故危险的堆放 砼振捣事故 金属波纹管或无粘结预应力筋铺设后，其附近不得进行电焊作业，否则应采取防护措施。砼浇筑时，应防止振动器触碰金属波纹管、无粘结预应力筋或端部预埋件，不得踏压或撞碰预应力筋、钢筋支架。第114页/共127页6.3 无粘结预应力施工无粘结预应力施工 是在砼浇筑前将预应力筋铺设在模板内，然后浇是在砼浇筑前将预应力筋铺设在模板内，然后浇筑砼，待砼达到设计规定强度后进行预应力筋的张拉筑砼，待砼达到设计规定强度后进行预应力筋的张拉锚固的施工方法。锚固的施工方法。该工艺无需预留孔

47、道及灌浆，预应力筋易弯成所需的多跨曲线形状，施工简单方便，最适用于双向连续平板、密肋板和多跨连续梁等现浇砼结构。楼面无粘结预应力施工第115页/共127页3.1 无粘结预应力筋及锚具无粘结预应力筋及锚具 预应力筋主要采用预应力筋主要采用钢铰线钢铰线和和高强钢丝高强钢丝，采用钢铰，采用钢铰线时线时张拉端采用夹片式锚具张拉端采用夹片式锚具（XM型锚具），型锚具），埋入端采埋入端采用压花式埋入锚具或挤压式锚具用压花式埋入锚具或挤压式锚具；钢丝束的张拉端和；钢丝束的张拉端和埋入端均采用埋入端均采用夹片式夹片式或或镦头式锚具镦头式锚具。无粘结筋的板中埋入端 梁中埋入端第116页/共127页无粘结筋的板中

48、张拉端 第117页/共127页3.2 无粘结预应力筋的铺设无粘结预应力筋的铺设 无粘结筋通常在底无粘结筋通常在底部部非预应力筋铺设后非预应力筋铺设后、水水电管线铺设前电管线铺设前进行，支座进行，支座处负弯矩钢筋在最后铺设。处负弯矩钢筋在最后铺设。无粘结筋应严格按照设计要求的曲线形状就位并固定牢靠，其竖向位置宜用支撑钢筋或钢筋马凳控制，保证无粘结筋的曲线顺直。经检查无误后，用铅丝将无粘结筋与非预应力筋绑扎牢固，防止钢丝束在浇筑砼过程中移位。无粘结预应力筋的铺设先底部钢筋再无粘结筋后顶部钢筋第118页/共127页3.3 无粘结预应力筋的张拉无粘结预应力筋的张拉 无粘结预应力筋的张拉程序基无粘结预应

49、力筋的张拉程序基本与有粘结后张法相同。本与有粘结后张法相同。无粘结预应力砼楼盖结构的张无粘结预应力砼楼盖结构的张拉顺序，宜拉顺序，宜先张拉楼板先张拉楼板，后张拉楼面后张拉楼面梁梁。板中的无粘结筋可。板中的无粘结筋可依次张拉依次张拉，梁，梁中的无粘结筋宜中的无粘结筋宜对称张拉对称张拉。板中的无粘结筋一般采用前卡式千斤顶单根张拉，并用单孔式夹片锚具锚固；无粘结曲线预应力筋长度超过35m时，宜两端张拉，超过70m时宜分段张拉。第119页/共127页安装张拉千斤顶开始张拉 张拉结束 退出千斤顶千斤顶张拉中顶锚 回油第120页/共127页3.4 锚头端部处理锚头端部处理 无粘结预应力钢丝束两端在构件上预

50、留有一定长无粘结预应力钢丝束两端在构件上预留有一定长度的孔道，其直径略大于锚具的外径。钢丝束张拉锚度的孔道，其直径略大于锚具的外径。钢丝束张拉锚固后端部便留下孔道，该部分钢丝没有涂层，应固后端部便留下孔道，该部分钢丝没有涂层，应封闭封闭处理处理以保护预应力钢丝。以保护预应力钢丝。无粘结预应力束锚头端部处理，目前常采用两种方法：第一种方法系在孔道中注入油脂并加以封闭，如右图所示。锚头端部油脂封闭第121页/共127页 第二种方法是在两端留设的孔道内注入环氧树脂水泥砂浆，其抗压强度不低于35MPa。灌浆时同时将锚头封闭，防止钢丝锈蚀，同时也起一定的锚固作用，如图右所示。预留孔道中注入油脂或环氧树脂